淺論新能源汽車

邵潔茹 孫佳 宋金鴻 張晗

【摘 要】 汽車作為人們?nèi)粘３鲂械墓ぞ?，在給人類生活帶來便利的同時，也排放著大量空氣污染物，不僅使環(huán)境遭到破壞，也嚴重威脅著人類的身體健康。隨著科技的發(fā)展和經(jīng)濟水平的提高，人們對能源的需求越來越大，能源也面臨著日益枯竭的嚴峻問題。然而汽車作為人類的基礎(chǔ)交通工具是不可缺少的。因此開發(fā)節(jié)能環(huán)保的新能源汽車勢在必行。

【關(guān)鍵詞】 新能源汽車 動力系統(tǒng) 混合動力 純電動

節(jié)能環(huán)保

一、新能源汽車的簡介

新能源汽車是指除用汽油、柴油作為 主要能源之外的汽車，包括天然氣汽車、混合動力汽車、氫能源動力汽車和太陽能汽車等，具有低排放、低能耗和低噪音等優(yōu)勢。目前所說的新能源汽車主要是指混合動力 汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車、其他新能源（如高效儲能 器、二甲醚）汽車等。

二、新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

世界新能源汽車技術(shù)根據(jù)各國政府導(dǎo)向、本地區(qū)傳統(tǒng)和技術(shù)成熟度，分別走出了以美國、日本和歐洲為代表的三條路線。美國是世界上最大的混合動力汽車市場。美國的發(fā)展重點在燃料電池汽車上，同時也重視混合動力汽車和先進柴油車的發(fā)展。日本在混合動力技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程上取得了突出的成就。豐田公司和本田公司在混合動力汽車的技術(shù)研發(fā)和國際市場的推廣上也處于領(lǐng)先位置。歐洲對混合動力技術(shù)的研究重點在商用車領(lǐng)域，例如：瑞典、法國等國家計劃在9個歐洲城市開通混合動力公交車線路。

目前我國混合動力汽車研發(fā)成果是形成了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的動力系統(tǒng)技術(shù)平臺，初步建立了電動汽車的法規(guī)、標準與管理體系，掌握了關(guān)鍵零部件核心技術(shù)和電動汽車整車開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，擁有各類電動汽車的研發(fā)實力。

三、混合動力的認識

所謂混合動力，就是一輛汽車上將電動機與輔助動力單元組合起來，共同作為行駛的驅(qū)動力，而非傳統(tǒng)汽車單一的內(nèi)燃機。輔助動力單元由小型內(nèi)燃機或動力發(fā)電機組構(gòu)成，因為目前單純依靠電動機無法實現(xiàn)高車速和陡峭的爬坡。這樣的組合能夠結(jié)合兩者的優(yōu)勢，來發(fā)揮最大的運行效率和環(huán)保能力，發(fā)動機運轉(zhuǎn)能力強，動力強大，電動機環(huán)保無污染氣體排放、低噪聲。按照混合動力驅(qū)動系統(tǒng)的聯(lián)結(jié)方式，混合動力系統(tǒng)可分為串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)三種結(jié)構(gòu)形式。

1.串聯(lián)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的能量傳遞途徑是把發(fā)動機生成的熱能轉(zhuǎn)化成電能，利用電能作為驅(qū)動力，其主要特點有：發(fā)動機不直接與動力傳動系統(tǒng)相連，可保持在高效率區(qū)穩(wěn)定工作;電動機隨負荷的變化調(diào)速轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速輸出;電動機所需電能直接來源于發(fā)電機或蓄電池。由于發(fā)動機的工作區(qū)域穩(wěn)定，所以排放性能好，能量效率較高。不足之處是系統(tǒng)的負載能力完全取決于電動機額定功率的大小，而且電動機的轉(zhuǎn)速不能太低或太高，否則效率很低。

2.并聯(lián)結(jié)構(gòu)。并聯(lián)結(jié)構(gòu)的動力來源有兩個：一個是發(fā)動機，另一個是蓄電池和電動機，二者通過轉(zhuǎn)矩合成器與動力傳動系統(tǒng)相連。汽車行駛時，可以由發(fā)動機單獨提供轉(zhuǎn)矩，也可以由二者協(xié)同驅(qū)動（一般電驅(qū)動其輔助作用），或者當?shù)退俚拓摵蓵r汽車只利用電驅(qū)動行駛。該系統(tǒng)的主要特點是：發(fā)動機與電動機聯(lián)合驅(qū)動，動力強勁;對控制系統(tǒng)的要求較高;與串聯(lián)系統(tǒng)相比，不需要發(fā)動機，當汽車制動時，電動機發(fā)揮發(fā)電機的作用，可回收制動能量。

3.混聯(lián)結(jié)構(gòu)。混聯(lián)結(jié)構(gòu)的動力系統(tǒng)是串聯(lián)和并聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)合，它的能量流路徑包含了串聯(lián)與并聯(lián)的各種組合，因此控制系統(tǒng)要求更為復(fù)雜。該系統(tǒng)電池的體積較小、重量較輕、成本較低;發(fā)動機常常在最高效率下工作，具有良好的燃油經(jīng)濟性和較低的排放，加速性和平穩(wěn)性也很好。雖然混聯(lián)式動力系統(tǒng)需要采用復(fù)雜的控制系統(tǒng)，開發(fā)和制造成本較高，但是隨著科學(xué)技術(shù)的進步，混合動力汽車越來越傾向于選擇混聯(lián)式動力系統(tǒng)。

四、純電動汽車的認識

1.純電動汽車的定義和優(yōu)缺點。純電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。純電動汽車的優(yōu)點是零排放，零污染，燃料來源方便，動力性能好等。電動汽車的缺點也顯而易見，目前電動汽車尚不如內(nèi)燃機汽車技術(shù)完善，尤其是動力電源的壽命短，使用成本高。電池的儲蓄量小，一次充電后行駛里程不理想，電動車的價格較貴。但隨著科技的進步這些問題都會逐步得到解決。

2.純電動汽車組成與原理。純電動汽車的組成由電力驅(qū)動主模塊、車載電源模塊和輔助模塊三大部分組成。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機汽車的最大不同點。主要由中央控制單元、驅(qū)動控制器、電動機、 機械傳動裝置組成。汽車行駛時，由蓄電池輸出電能通過控制器 驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)從而帶動車輪前進或后退。汽車減速制動時，電動機進行再生制動給蓄電池充電。

電源是純電動汽車的能源中心，車載電源主要由蓄電池電源、能量管理系統(tǒng)和充電機控制器三部分組成。蓄電池是純電動汽車的唯一能源，提供汽車驅(qū)動 行駛所需的電能和給汽車上各種輔助裝置提供工作電源。能源管理系統(tǒng)的主要功能是在汽車行駛中進行能源分配，并實時監(jiān)測電池的使用情況。充電控制器的作用是按要求控制蓄電池充電電流。輔助動力源、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、空調(diào)器、刮水器、收音機以及照明和除霜裝置等則屬于輔助系統(tǒng)。

五、結(jié)語

新能源汽車作為一個新興產(chǎn)業(yè)，對促進經(jīng)濟發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境，提高我國汽車產(chǎn)業(yè)整體競爭力具有重要意義。政府應(yīng)出臺相關(guān)政策，大力促進新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。大力發(fā)展新能源汽車是新一輪的經(jīng)濟增長點的突破口和實現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的根本途徑，我國汽車產(chǎn)業(yè)必須抓住機遇，積極行動，實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。

【參考文獻】

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