汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究

（貴州電子科技職業(yè)學(xué)院，貴陽市，550025） 張紅瓊

我國傳統(tǒng)汽車燃料主要來自于石油產(chǎn)品，包括汽油、柴油和液化氣，以石油產(chǎn)品作為燃料的主要弊端在于燃料燃燒后產(chǎn)生碳氧化合物和醛類，不僅給人體帶來危害，也會給大氣環(huán)境帶來污染。近年來，我國加大了環(huán)境治理力度，社會各界對汽車新能源和節(jié)能技術(shù)應(yīng)用給予了高度關(guān)注，加強(qiáng)汽車新能源與節(jié)能技術(shù)研究必然能夠促進(jìn)我國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的重要意義

1.1 降低石油產(chǎn)品消耗

我國傳統(tǒng)汽車燃料以汽油和柴油為主，這些燃料都利用石油經(jīng)過加工和提煉而成。我國是能源消耗大國，工業(yè)生產(chǎn)中對石油產(chǎn)品依賴性較高，而且，我國也是最大的石油進(jìn)口國，石油對外依存度達(dá)到67%以上，僅從2017 年我國石油進(jìn)口量來看，就已經(jīng)達(dá)到了3.96億噸。而且，近年來隨著汽車產(chǎn)業(yè)的不斷擴(kuò)大，汽車保有量的不斷增加，這個數(shù)據(jù)也在不斷增加。預(yù)計2020年，我國石油需求總量將超過6.1億噸。

汽車新能源與節(jié)能技術(shù)研究和應(yīng)用，將降低我國汽車行業(yè)對石油產(chǎn)品的依賴，降低石油燃料的消耗。因此，汽車新能源與節(jié)能技術(shù)能夠有效緩解我國石油產(chǎn)品進(jìn)口壓力，延長能源使用時間，從而促進(jìn)我國社會發(fā)展。

1.2 適應(yīng)社會發(fā)展需求

汽車的普及加大了汽車尾氣的排放，給我國自然環(huán)境保護(hù)帶來了較大壓力。近年來，我國空氣質(zhì)量受到汽車尾氣排放影響較大，很多地區(qū)頻繁出現(xiàn)霧霾天氣，溫室效應(yīng)也較為嚴(yán)重。環(huán)境污染問題不僅受到社會各界的高度重視，同樣也受到世界的關(guān)注。加強(qiáng)汽車新能源和節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用，將會降低環(huán)境污染，改善空氣質(zhì)量，從而提高人們生活質(zhì)量，發(fā)展新能源和節(jié)能汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為社會發(fā)展的必然趨勢[1]。

2 汽車新能源與節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

2.1 汽車節(jié)能技術(shù)

2.1.1 汽車混合動力技術(shù)

近年來，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展加快了汽車節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新，混合動力技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)較為先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)?；旌蟿恿夹g(shù)是利用發(fā)動機(jī)與電動機(jī)的有效組合，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，從而達(dá)到節(jié)能的目的?；旌蟿恿Ψ譃樵龀淌交旌蟿恿?、并聯(lián)式混合動力和混聯(lián)式混合動力。

①增程式混合動力技術(shù)

增程式混合動力主要表現(xiàn)特點(diǎn)為發(fā)動機(jī)只具有發(fā)電功能，不參與直接驅(qū)動，增程式混合動力技術(shù)又被稱為串聯(lián)式混合動力技術(shù)。目前，此類技術(shù)已經(jīng)在雪佛蘭車系的個別車型上得到應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。增程式混合動力技術(shù)具有三大優(yōu)點(diǎn)，首先，應(yīng)用此類技術(shù)只要車內(nèi)存在燃料就能夠讓電動機(jī)工作，解決了人們對電池電量問題的擔(dān)憂；其次，應(yīng)用此類技術(shù)的車型，電池可以直接通過充電方式進(jìn)行電力補(bǔ)償；另外，通過增程式混合動力技術(shù)在汽車生產(chǎn)中的應(yīng)用，能夠確保發(fā)動機(jī)在最佳狀態(tài)中工作，從而降低汽車使用中的油耗。

增程式混合動力也存在較為明顯的弊端，一方面，此類技術(shù)需要經(jīng)過兩次能源轉(zhuǎn)換，降低了工作效率；另一方面，此類技術(shù)只有電動機(jī)對車輛進(jìn)行驅(qū)動，需要較大功率的電動機(jī)，而且，發(fā)動機(jī)的輸出功率以及電池都需要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，才能有效確保續(xù)航里程，因此，對發(fā)動機(jī)和電池的要求相對較高[2]。

②并聯(lián)式混合動力技術(shù)

并聯(lián)式混合動力在比亞迪系列部分車型中得到應(yīng)用，此類技術(shù)發(fā)動機(jī)既有發(fā)電功能又有驅(qū)動作用，車體內(nèi)部的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)都能夠驅(qū)動車輪工作。并聯(lián)式混合動力技術(shù)具有成本低和扭矩大的優(yōu)點(diǎn)，車輛在駕駛中能夠產(chǎn)生強(qiáng)烈的推背感。但是，并聯(lián)式混合動力技術(shù)也存在較大缺點(diǎn)，此類技術(shù)發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時工作時間不會保持太長，影響到車輛的工作效率，此外，在車輛行駛中，只有發(fā)動機(jī)在運(yùn)行，相比傳統(tǒng)的車輛節(jié)能效果不十分明顯。

③混聯(lián)式混合動力技術(shù)

混聯(lián)式混合動力技術(shù)，發(fā)動機(jī)不但起到發(fā)電功能又起到驅(qū)動功能。目前，這種技術(shù)在凱美瑞個別車型中得到了應(yīng)用?；炻?lián)式混合動力技術(shù)將并聯(lián)式混合動力技術(shù)和增程式混合動力技術(shù)有效結(jié)合，利用動力分割機(jī)對發(fā)動機(jī)的動力進(jìn)行有效分割，其中一部分作用于車輪驅(qū)動，另一部分用于發(fā)電，實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，用于對電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動?；炻?lián)式混合動力技術(shù)在車體上的應(yīng)用，可以擺脫充電條件的限制，能夠?qū)崿F(xiàn)電動機(jī)和發(fā)動機(jī)同時運(yùn)轉(zhuǎn)。混聯(lián)式混合動力技術(shù)的應(yīng)用提高了車輛生產(chǎn)成本，同時也增加了車輛自身重量。

2.1.2 藍(lán)驅(qū)技術(shù)

藍(lán)驅(qū)技術(shù)以經(jīng)過優(yōu)化改進(jìn)的TDI發(fā)動機(jī)技術(shù)作為核心技術(shù)，利用能量回收技術(shù)提高汽車的駕駛性能，減少燃油消耗，降低車輛排放。目前，這種技術(shù)被大眾汽車所運(yùn)用，藍(lán)驅(qū)POLO 成為此類技術(shù)的典型車型，通過藍(lán)驅(qū)技術(shù)的應(yīng)用，能夠讓車輛駕駛效果得到充分體現(xiàn)，燃油消耗實(shí)現(xiàn)最低化，成為領(lǐng)先世界的先進(jìn)發(fā)動機(jī)技術(shù)。

2.1.3 壓燃技術(shù)

傳統(tǒng)的汽車生產(chǎn)中，通常采用火花塞點(diǎn)火或者活塞壓燃點(diǎn)火兩種方式，汽車壓燃技術(shù)將火花塞點(diǎn)火與活塞壓燃點(diǎn)火兩種方式有效結(jié)合，能夠讓汽車燃料同時燃燒，使燃油的使用率大幅度增加。此外，利用這種技術(shù)能夠讓發(fā)動機(jī)燃燒溫度下降，燃燒周期縮短，降低輻射熱傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)車輛的節(jié)能。

2.1.4 汽車節(jié)能設(shè)計

汽車自身設(shè)計對能源消耗也具有較大影響。隨著汽車生產(chǎn)技術(shù)的不斷提升，一些新理念應(yīng)用到汽車節(jié)能設(shè)計中，其中可變排量設(shè)計已經(jīng)在卡迪拉克車型上得到應(yīng)用，能夠在車輛不同的駕駛狀態(tài)下調(diào)節(jié)車輛排量和發(fā)動機(jī)功率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果；另外，通過車輛自重和車體外形設(shè)計，也可以在一定程度上發(fā)揮節(jié)能減排的效果。

2.2 汽車新能源

2.2.1 氫動力燃料技術(shù)

氫動力燃料技術(shù)在當(dāng)前一些高端車型中有所應(yīng)用，寶馬車系和本田車系具有典型應(yīng)用案例。氫動力燃料是綠色環(huán)保而且高效的新型燃料，受到當(dāng)前技術(shù)限制，現(xiàn)階段采用的大多為汽油與氫氣作為雙燃料動力系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)燃料系統(tǒng)，這種技術(shù)讓車輛生產(chǎn)成本得到有效控制，此類技術(shù)還處于不斷優(yōu)化階段。

2.2.2 電力驅(qū)動系統(tǒng)

電力驅(qū)動系統(tǒng)在新能源汽車生產(chǎn)中使用較為廣泛，電力驅(qū)動系統(tǒng)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的燃料作為車輛驅(qū)動能源，電力的使用讓車輛更加清潔、環(huán)保；電力驅(qū)動增加了輸出扭矩，使車輛的工作效率和運(yùn)行質(zhì)量有所提高。另外，采用電力驅(qū)動，降低了車輛對能源的消耗，提高了車輛使用的經(jīng)濟(jì)效益。但是，從目前電力驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展來看，車輛續(xù)航能力和動力充電還需要進(jìn)一步提高，需要在安全性和可靠性方面加大研發(fā)力度[3]。

2.2.3 燃料電池系統(tǒng)

燃料電池技術(shù)在豐田系列和福特系列車型中應(yīng)用較多，這種技術(shù)將氫氣和甲醇作為主要燃料，通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，為車輛行駛提供能源和動力。這種技術(shù)具有高效和清潔的特點(diǎn)。但是這種技術(shù)產(chǎn)生的動力有限，需要與其他技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用才能發(fā)揮出良好的應(yīng)用效果。

3 結(jié)束語

汽車行業(yè)發(fā)展不僅提高人們生活質(zhì)量，還帶動了更多產(chǎn)業(yè)的共同進(jìn)步。在當(dāng)前環(huán)保理念下，新能源和節(jié)能技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用必然將帶來重大的社會變革，促進(jìn)社會發(fā)展和汽車科技進(jìn)步。