汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究

郭斌

摘 要：作為汽車高效化應(yīng)用的基礎(chǔ)，汽車燃料的節(jié)能應(yīng)用至關(guān)重要。本文在闡述汽車新能源應(yīng)用必要性的基礎(chǔ)上，就汽車新能源的驅(qū)動(dòng)方式和節(jié)能技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行分析，并指出汽車新能源節(jié)能技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量提升的實(shí)施策略。以期有利于汽車能源消耗的降低，繼而在保證環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良性可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車；新能源；節(jié)能技術(shù)；應(yīng)用策略

汽車是人們交通出行的主要工具，傳統(tǒng)應(yīng)用模式下，汽車能源使用以汽油、柴油為基礎(chǔ)，其不僅應(yīng)用效率低下，更帶有嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。新經(jīng)濟(jì)形態(tài)下，實(shí)現(xiàn)汽車燃油的節(jié)能化、環(huán)?；l(fā)展已成為其行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)?；诖耍劳泄?jié)能技術(shù)的更新，新能源汽車得以迅速的開發(fā)和應(yīng)用。本文就新能源汽車的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程展開討論：

1 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的必要性

1.1 能源儲(chǔ)量急劇減少

汽車應(yīng)用過程中，汽油、柴油是其最基本的動(dòng)力燃料，其來(lái)源于石油資源的提煉和加工。社會(huì)實(shí)踐過程中，石油資源具有不可再生的典型特征；據(jù)相關(guān)部門測(cè)算，按照當(dāng)前的資源應(yīng)用速度，全球石油資源的儲(chǔ)量只能使用30年時(shí)間。在我國(guó)，石油資源的應(yīng)用需求極大，到2020年，我國(guó)石油的需求總量預(yù)計(jì)將達(dá)4.5～6.1億噸，其中，汽車燃油占到燃油總需求的1/3；然而需要注意的是，我國(guó)的石油儲(chǔ)量相對(duì)有限，在這些石油應(yīng)用過程中，超過60%以上的石油資源需要進(jìn)口獲得[1]。由此可見，我國(guó)的石油需求和資源儲(chǔ)量存在著嚴(yán)重的不平衡狀況，要實(shí)現(xiàn)石油的有效節(jié)約，延長(zhǎng)能源應(yīng)用時(shí)間，從應(yīng)用過程中進(jìn)行新能源開發(fā)和節(jié)能技術(shù)應(yīng)用勢(shì)在必行。

1.2 社會(huì)發(fā)展的必然性

當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出使得人們愈發(fā)注重能源應(yīng)用的節(jié)約化。就汽車燃油應(yīng)用而言，政府、企業(yè)和社會(huì)民眾對(duì)于新能源汽車的應(yīng)用更加青睞，這就要求汽車行業(yè)再生產(chǎn)過程中應(yīng)注重新能源能節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。然而就目前行業(yè)發(fā)展來(lái)看，盲目性、臨時(shí)性是其發(fā)展的主要特征，其使得汽車節(jié)能化、清潔化發(fā)展的現(xiàn)狀與人們內(nèi)心需求存在一定差距。新時(shí)期，要充分滿足人們的生活需要，實(shí)現(xiàn)社會(huì)良性可持續(xù)發(fā)展，在汽車應(yīng)用上，其就必須注重新能源與節(jié)能技術(shù)的深層次應(yīng)用。由此可見，重視并發(fā)展新能源汽車是汽車行業(yè)、乃至社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 汽車新能源的應(yīng)用形態(tài)

汽車行業(yè)發(fā)展過程中，新能源汽車的節(jié)能應(yīng)用已成為其建設(shè)的重要內(nèi)容。從應(yīng)用過程來(lái)看，氫動(dòng)力燃料、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、燃料電池等都是其新能源應(yīng)用的基本形態(tài)。

2.1.1 氫動(dòng)力燃料

氫動(dòng)力燃料是一種綠色化、高效化的新型汽車燃料。就應(yīng)用車輛類型而言，寶馬及本田是其主要的兩個(gè)品牌類型[2]。在氫動(dòng)力應(yīng)用過程中，儲(chǔ)氣系統(tǒng)是其能源存儲(chǔ)和應(yīng)用的基礎(chǔ)。具體而言，汽車生產(chǎn)人員對(duì)寶馬和本田的儲(chǔ)氣構(gòu)件進(jìn)行材料優(yōu)化，多層復(fù)合金屬是其基本的應(yīng)用材料，并且在3mm中空設(shè)計(jì)的支撐下，儲(chǔ)氣系統(tǒng)的絕熱能力得到了有效提升，一般情況下，氫動(dòng)力燃料的槽內(nèi)溫度控制在250℃。與傳統(tǒng)汽車燃料系統(tǒng)而言，該儲(chǔ)氣系統(tǒng)使得燃?xì)饫鋮s系統(tǒng)的安裝空間得以省略，實(shí)現(xiàn)了其機(jī)械結(jié)構(gòu)體積及生產(chǎn)成本的合理控制。當(dāng)前環(huán)境下，受燃?xì)饧夹g(shù)把控等因素的影響，純氫氣燃料的應(yīng)用推廣尚存在較大問題，較多的汽車采用汽油+氫氣作為雙燃料動(dòng)力系統(tǒng)。新時(shí)期，要進(jìn)一步提升氫動(dòng)力燃料汽車的利用效率，人們就必須對(duì)汽油和氫氣的動(dòng)力曲線進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而確保其可以進(jìn)行大范圍的推廣和應(yīng)用。

2.1.2 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是當(dāng)前汽車新能源應(yīng)用最常見的類型之一。在應(yīng)用過程中，傳統(tǒng)汽車系統(tǒng)的汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)被電動(dòng)機(jī)所取代，并且其表現(xiàn)出以下三個(gè)方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。其一，將電力作為汽車的驅(qū)動(dòng)能源，應(yīng)用過程較為清潔，故環(huán)境效益良好。其二，與傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)燃油驅(qū)動(dòng)方式相比，電力驅(qū)動(dòng)的輸出扭矩較大，其能有效的提升汽車的運(yùn)行效率和質(zhì)量。其三，在經(jīng)濟(jì)效益上，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益較為突出，其不僅適應(yīng)了社會(huì)節(jié)能的發(fā)展要求，更在經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展方面具有重大影響。當(dāng)前環(huán)境下，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在汽車新能源應(yīng)用中得以大力推廣，并已量產(chǎn)化投入使用。需要注意的是，汽車電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用過程中，動(dòng)力充電、續(xù)航能力是其技術(shù)把控的重點(diǎn)所在。要實(shí)現(xiàn)電力驅(qū)動(dòng)應(yīng)用能力的進(jìn)一步提升，科學(xué)規(guī)范的進(jìn)行電池技術(shù)開發(fā)，并深化其在安全性、可靠性及輕量性等方面的研究勢(shì)在必行。

2.1.3 燃料電池系統(tǒng)

作為一種汽車新型化的汽車動(dòng)力能源，燃料電池系統(tǒng)在福特、豐田等汽車中的應(yīng)用較為廣泛。具體而言，在應(yīng)用過程中，氫氣、甲醇等物質(zhì)是其動(dòng)力支撐的基本燃料，在化學(xué)反應(yīng)作用下，這些基礎(chǔ)化學(xué)物質(zhì)的化學(xué)能可直接轉(zhuǎn)化為電能，從而確保了汽車的高效化運(yùn)行。就應(yīng)用過程來(lái)看，反應(yīng)過程清潔、轉(zhuǎn)化效率高是燃料電池應(yīng)用的基本特征。需要注意的是，單個(gè)燃料點(diǎn)池應(yīng)用過程中，其提供了的動(dòng)力相對(duì)有限，尚不能滿足汽車的運(yùn)行需要，因此，通過電池組結(jié)合使用是燃料點(diǎn)池應(yīng)用的主要形式。

2.2 汽車節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用內(nèi)容

汽車新能源應(yīng)用過程中，節(jié)能技術(shù)、環(huán)保技術(shù)等都是技術(shù)實(shí)現(xiàn)的重要支撐。就節(jié)能技術(shù)應(yīng)用過程而言，其包含了汽車壓燃技術(shù)、汽車混合動(dòng)力技術(shù)等內(nèi)容。

2.2.1 壓燃技術(shù)應(yīng)用

傳統(tǒng)汽車應(yīng)用過程中，往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)是其動(dòng)力支撐的主要設(shè)備；并且針對(duì)燃料的不同，其具體的點(diǎn)火方式也存在差異。具體而言，活塞壓燃是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的主要點(diǎn)火方式，而汽油則采用火花塞點(diǎn)火的方式進(jìn)行動(dòng)力驅(qū)動(dòng)[3]?；钊麎喝嫉姆绞皆谌加托噬暇哂型怀鰞?yōu)勢(shì)，然其發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)幅度和噪音相對(duì)較大；相對(duì)而言，火花塞點(diǎn)火在發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和噪音控制等方面進(jìn)行了優(yōu)化，整體效益較好。

汽車壓燃技術(shù)是基于活塞壓燃和火花塞點(diǎn)火而興起的一種新型驅(qū)動(dòng)技術(shù)。從應(yīng)用過程來(lái)看，其在混合氣壓縮點(diǎn)燃方式的應(yīng)用下，使得燃料的壓縮比迅速提高，有效的保證了燃油的利用效率。同時(shí)，在應(yīng)用過程中，其降低了汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油溫度，進(jìn)而在優(yōu)化燃料燃燒溫度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了輻射熱傳遞的有效控制。另外，點(diǎn)火方便，污染程度較小等都是其應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)所在。

2.2.2 混合動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用

混合動(dòng)力技術(shù)在汽車新能源領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛，且技術(shù)發(fā)展較為成熟。汽油與電動(dòng)機(jī)混合、柴油與電動(dòng)機(jī)混合是其較為成熟的兩種應(yīng)用形式。具體而言，在混合動(dòng)力技術(shù)的支撐下，電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)系統(tǒng)得以有效結(jié)合，其使得汽車的爆發(fā)能力更高，進(jìn)而在高速運(yùn)行過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)力過程得以控制，其在保證汽車穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了能源消耗量的不斷降低，因而具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量提升策略

3.1 注重汽車產(chǎn)品的開發(fā)

對(duì)于汽車新能源與節(jié)能技術(shù)而言，汽車產(chǎn)品是其技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)所在。就目前而言，我國(guó)在汽車產(chǎn)品上與發(fā)達(dá)國(guó)家尚存在較大差異；尤其在關(guān)鍵零部件領(lǐng)域，其差異更加明顯。對(duì)于新能源汽車及技能技術(shù)應(yīng)用而言，要實(shí)現(xiàn)其應(yīng)用水平的提升，我國(guó)應(yīng)在積極推廣新能源汽車政策的基礎(chǔ)上，進(jìn)行汽車產(chǎn)品的開發(fā)，只有不斷提升發(fā)動(dòng)機(jī)、儲(chǔ)氣機(jī)、點(diǎn)燃方式等內(nèi)容的應(yīng)用質(zhì)量，才能為西能能源與節(jié)能技術(shù)的高效利用奠定良好基礎(chǔ)。

3.2 實(shí)現(xiàn)替代能源的利用

當(dāng)前環(huán)境下，汽油、柴油仍然是汽車運(yùn)行的主要?jiǎng)恿δ茉?，其不僅帶來(lái)了嚴(yán)重的石油資源浪費(fèi)現(xiàn)象，更對(duì)環(huán)境保護(hù)和新能源發(fā)展帶來(lái)較大阻礙。從發(fā)展過程來(lái)看，代替資源不足是制約新能源技術(shù)發(fā)展的重要原因。新時(shí)期，要實(shí)現(xiàn)新能源汽車的節(jié)能化應(yīng)用，汽車行業(yè)人員首先應(yīng)對(duì)汽車替代能源進(jìn)行尋找和應(yīng)用規(guī)范。譬如，可燃冰是一種高能量的能源材料，將其應(yīng)用與汽車驅(qū)動(dòng)，對(duì)于汽車節(jié)能和運(yùn)行效率提升具有重大影響，然而其在開采方面存在較大難度，因此，科研人員就應(yīng)在可燃冰開采方面進(jìn)行深入研究，從而為汽車新能源的高效應(yīng)用提供有效支撐。

3.3 注重節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

技術(shù)開發(fā)對(duì)于汽車新能源和節(jié)能技術(shù)發(fā)展具有重大影響。實(shí)踐過程中，要進(jìn)一步推動(dòng)節(jié)能技術(shù)的高效發(fā)展，汽車行業(yè)從業(yè)人員應(yīng)注重以下內(nèi)容把控：一方面，積極推進(jìn)新能源專業(yè)人才的培養(yǎng)，并在人才創(chuàng)新、理念創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)新技術(shù)、新能源的應(yīng)用。另一方面，在新技術(shù)保護(hù)方面，我國(guó)應(yīng)不斷加大專利保護(hù)力度和產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度，從而激發(fā)人們的創(chuàng)新意識(shí)，為新能源與節(jié)能技術(shù)的高效應(yīng)用塑造良好的發(fā)展環(huán)境。

4 結(jié)語(yǔ)

汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的發(fā)展對(duì)于汽車行業(yè)具有重大影響。新時(shí)期，汽車行業(yè)從業(yè)人員只有充分認(rèn)識(shí)到新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的必要性，并在明確新能源與節(jié)能技術(shù)發(fā)展內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)行高效化的應(yīng)用策略保證，才能實(shí)現(xiàn)汽車能源消耗的降低，繼而在保證環(huán)境質(zhì)量的同時(shí)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的良性可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]熊安勝.基于汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的研究[J].橡塑技術(shù)與裝備，2016（6）：26-27.

[2]李高維，董偉超. 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用分析[J].科技尚品，2017（9）：187-187.

[3]吳洪坤.汽車新能源領(lǐng)域的太陽(yáng)能技術(shù)應(yīng)用研究[J].能源與節(jié)能，2017（4）：73-74.