新能源汽車技術(shù)的技術(shù)原理和優(yōu)缺點(diǎn)探究

張華軍

摘 ?要：隨著時(shí)代發(fā)展，我國工業(yè)制造水平不斷進(jìn)步，汽車制造業(yè)也獲得了技術(shù)水平的長足進(jìn)步，在這其中新能源在汽車技術(shù)上的應(yīng)用已經(jīng)成為未來汽車行業(yè)發(fā)展的趨勢，對新能源技術(shù)原理的了解和應(yīng)用是當(dāng)下新能源汽車發(fā)展的工作重心，節(jié)約能源和能源的合理利用是所有行業(yè)發(fā)展中所展開的科研方向，汽車行業(yè)節(jié)約能源的問題也能夠?yàn)槲覈目沙掷m(xù)發(fā)展提供新的解決思路。此外，汽車行業(yè)的能源消耗和污染問題已經(jīng)成為了我國社會(huì)發(fā)展過程中的難題，尤其城市污染更是亟待解決，運(yùn)用新能源汽車技術(shù)可以使用電能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油能源，可以有效減少空氣污染問題，所以了解新能源汽車的技術(shù)原理和其發(fā)展方向尤其重要。文章詳細(xì)介紹了新能源汽車技術(shù)的應(yīng)用原理，同時(shí)也闡述了我國新能源汽車技術(shù)存在的優(yōu)缺點(diǎn)，希冀此文能夠?yàn)槲覈履茉雌嚨陌l(fā)展提供了一些研究方向。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;節(jié)能;環(huán)境污染

中圖分類號(hào)：U469 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）24-0155-02

Abstract： With the development of the times， China's industrial manufacturing level has made continuous progress， and the automobile manufacturing industry has also made great progress in the technical level， in which the application of new energy in automotive technology has become the development trend of the automobile industry in the future. the understanding and application of the principles of new energy technology is the focus of the development of new energy vehicles， energy conservation and the rational use of energy is the direction of scientific research in the development of all industries. The problem of energy saving in the automobile industry can also provide new solutions for the sustainable development of our country. In addition， the problem of energy consumption and pollution in the automobile industry has become a difficult problem in the process of social development in our country， especially urban pollution which needs to be solved urgently. The use of new energy vehicle technology can use electric energy instead of traditional petroleum energy， which can effectively reduce the problem of air pollution， so it is essential to understand the technical principle and development direction of new energy vehicles. This paper introduces in detail the application principle of new energy vehicle technology， and also expounds the advantages and disadvantages of new energy vehicle technology in China. It is hoped that this paper can provide some research directions for the development of new energy vehicles in China.

Keywords： new energy vehicles; energy saving; environmental pollution

前言

我國汽車行業(yè)在近些年來已經(jīng)獲得的長足發(fā)展，但因?yàn)槟芎膯栴}和污染問題的制約，我國汽車發(fā)展遇到了一些難題，尋找新能源汽車技術(shù)是我國汽車行業(yè)未來發(fā)展的方向，也是未來汽車產(chǎn)業(yè)逐漸節(jié)能減排的趨勢，利用新的清潔能源代替?zhèn)鹘y(tǒng)石油能源，使用新型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)和降低車身重量等方面的不斷創(chuàng)新發(fā)展，都將推動(dòng)我國汽車產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)步，也為我國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。如今，汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展占我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展比重越來越大，促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，能夠促進(jìn)就業(yè)，保障社會(huì)的穩(wěn)定，汽車行業(yè)的技術(shù)水平的提高也能帶動(dòng)其他行業(yè)的發(fā)展，新能源汽車的廣泛應(yīng)用將有效降低我國國民生活的能源消耗，還能使大氣污染治理工作更加有效，下面本文對新能源汽車的技術(shù)原理進(jìn)行了介紹，對技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。

1 新能源汽車種類

新能源的汽車技術(shù)主要來源于對傳統(tǒng)的石油能源的改進(jìn)，采用更加清潔降耗的能源應(yīng)用于汽車行業(yè)，新能源的使用在降低能耗的同時(shí)更好地保護(hù)了大氣環(huán)境，使用新能源汽車技術(shù)應(yīng)用于汽車驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力控制使這些技術(shù)都得到了快速發(fā)展，這就要求我國汽車行業(yè)進(jìn)行新能源汽車技術(shù)及其原理的深入鉆研，探究其更加合理的使用方式，為此能夠使汽車的驅(qū)動(dòng)技術(shù)和動(dòng)力控制技術(shù)同新能源汽車技術(shù)能夠互相促進(jìn)，匹配程度能夠有利于新能源汽車的成型，這也給新能源汽車能夠盡早上市提供了機(jī)會(huì)，使新能源汽車能夠在市場中獲得認(rèn)可，為新能源汽車的廣泛推廣提供有利的條件，在我國提倡的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)代背景下，新能源汽車的廣泛應(yīng)用具有重要意義。當(dāng)前，新能源汽車基礎(chǔ)技術(shù)的研究已經(jīng)具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義，新能源汽車目前有三種模式，其中包括了純電動(dòng)汽車、混合電動(dòng)汽車和燃料電池汽車。

2 新能源汽車的技術(shù)原理

2.1 純電動(dòng)汽車的技術(shù)原理

純電動(dòng)車在驅(qū)動(dòng)力方面完全不同于傳統(tǒng)汽車，它采用了電力驅(qū)動(dòng)的方式使汽車運(yùn)行，在這過程中，將汽車驅(qū)動(dòng)所需要的電能長時(shí)間大量的儲(chǔ)存在汽車中是汽車發(fā)展過程中的重大技術(shù)難題，純電動(dòng)汽車相對其他電動(dòng)汽車是最為環(huán)保的汽車類型，因這種類型的汽車在驅(qū)動(dòng)過程中基本不需要排放二氧化碳，使用車上攜帶的儲(chǔ)蓄電池來為汽車供應(yīng)能源，當(dāng)前城市街道中的汽車大部分為傳統(tǒng)能源汽車，造成了嚴(yán)重的城市空氣污染，如果純電動(dòng)汽車能夠在未來城市生活中普及，將極大減少汽車尾氣對城市空氣環(huán)境的污染，為我國城市空氣質(zhì)量改善帶來巨大成果，也能實(shí)現(xiàn)我國倡導(dǎo)的低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。純電動(dòng)車一般在空閑時(shí)間進(jìn)行充電，超級充電樁的使用使充電時(shí)間大大縮短，新型電池的使用也是一次充滿電后的航程大大延長，這也為純電動(dòng)新能源汽車的未來發(fā)展帶來了光明的前景。當(dāng)前，特斯拉汽車已經(jīng)研發(fā)出了快速充電，單次充電航程能夠超越一箱汽油的純電動(dòng)汽車。而我國純電動(dòng)汽車的研發(fā)還存在一定差距[1]。

2.2 混合動(dòng)力汽車的技術(shù)原理

混合動(dòng)力汽車包含了新能源和傳統(tǒng)能源兩種方式為汽車提供能源，這種技術(shù)同時(shí)具備了傳統(tǒng)汽車和新能源汽車的優(yōu)勢，在新能源汽車技術(shù)發(fā)展還未完善之際，混合動(dòng)力汽車填補(bǔ)了這一市場空白。在新能源汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小，行業(yè)技術(shù)管理水平還不完善的情況下，混合動(dòng)力汽車能夠更廣泛地被人們接受?；旌蟿?dòng)力汽車技術(shù)原理主要是使用傳統(tǒng)燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)將其動(dòng)能使用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)汽車內(nèi)部配置電動(dòng)機(jī)為汽車提供驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，使用這種技術(shù)能夠減少對燃油消耗，達(dá)到減少能耗的目的。混合動(dòng)力汽車主要有以下三種形式：第一，串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車。采用這種技術(shù)的汽車主要依靠汽車攜帶的儲(chǔ)蓄電池進(jìn)行調(diào)節(jié)電量的工作，使用儲(chǔ)蓄電池可以有效平衡電動(dòng)機(jī)的輸入功率和發(fā)電機(jī)的輸出功率，這樣能夠有效地實(shí)現(xiàn)車輛內(nèi)部的動(dòng)力控制系統(tǒng)的調(diào)整工作和汽車驅(qū)動(dòng)能力。第二，并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車。這種汽車可以同時(shí)具有兩種驅(qū)動(dòng)類型，分別是電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)和內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這兩種驅(qū)動(dòng)形式可以使用動(dòng)力耦合裝置分別單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛的行駛，或者在汽車內(nèi)部設(shè)置動(dòng)力控制系統(tǒng)對不同驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行有效協(xié)調(diào)。采用并聯(lián)式的混合動(dòng)力汽車在驅(qū)動(dòng)車輛行駛的過程中，不同驅(qū)動(dòng)方式在消耗能量驅(qū)動(dòng)汽車行駛之外還可以在發(fā)電機(jī)的作用下使剩余的能量儲(chǔ)存在蓄電池中，這樣能夠使混合動(dòng)力汽車的能量消耗達(dá)到較小的范圍。第三，混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車?；炻?lián)式汽車能夠?qū)⒋?lián)式和并聯(lián)式兩種汽車類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行有效綜合，使汽車在行駛過程中能夠根據(jù)自身的工作條件及時(shí)調(diào)整車輛的工作狀態(tài)。比如在爬坡過程中，汽車內(nèi)部可以自動(dòng)切換至發(fā)動(dòng)機(jī)工作的狀態(tài)，同時(shí)蓄電池對汽車剩余動(dòng)能進(jìn)行儲(chǔ)能，在平坦道路行駛過程中調(diào)節(jié)至電動(dòng)機(jī)工作，這種工作模式需要先進(jìn)的中央控制系統(tǒng)，汽車制造成本也相對高昂[2]。

2.3 燃料電池汽車

燃料電池汽車的動(dòng)力來源主要是應(yīng)用了氫能和大氣中的氧發(fā)生化學(xué)作用產(chǎn)生一定的化學(xué)能量，以此來驅(qū)動(dòng)汽車。燃料電池汽車的驅(qū)動(dòng)過程中，其主要依靠的是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)電池、電機(jī)和燃料箱以及燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)，通過幾種結(jié)構(gòu)的有效配合，可以有效驅(qū)動(dòng)汽車的穩(wěn)定運(yùn)行。燃料電池汽車目前也得到了廣泛應(yīng)用，因?yàn)槠囼?qū)動(dòng)主要使用的是氫能，排放物主要是水，全過程沒有傳統(tǒng)燃料的使用，所以對環(huán)境基本沒有污染，符合低碳發(fā)展的要求。

3 新能源汽車的優(yōu)缺點(diǎn)

新能源汽車經(jīng)過了近三十年的發(fā)展，因?yàn)槭澜缈萍妓降倪M(jìn)步，新能源汽車從最初的實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段已經(jīng)逐漸得到市場的認(rèn)可，其具有非常明顯的優(yōu)勢，同時(shí)也有一些缺點(diǎn)在現(xiàn)在技術(shù)水平條件還無法解決。通過對純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車的全面分析和研討，發(fā)現(xiàn)新能源汽車相對于傳統(tǒng)汽車的優(yōu)勢提出其發(fā)展方向，也能對新能源汽車存在的缺點(diǎn)進(jìn)行討論，以期能夠通過全新的技術(shù)手段對新能源汽車的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，使新能源汽車的應(yīng)用更加廣泛，為環(huán)境改善有所幫助。

3.1 純電動(dòng)汽車的優(yōu)缺點(diǎn)

純電動(dòng)汽車發(fā)展時(shí)間較長，純電動(dòng)汽車的優(yōu)勢也十分明顯。首先，純電動(dòng)汽車的使用原理和技術(shù)水平已經(jīng)比較成熟，能夠更具純電動(dòng)汽車的使用特性對傳統(tǒng)汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，因此純電動(dòng)汽車已經(jīng)具備了比傳統(tǒng)汽車質(zhì)量輕的特點(diǎn)，能夠有效克服純電動(dòng)汽車在最初遇到的能源問題，純電動(dòng)汽車的未來發(fā)展前景也最為光明。其次，純電動(dòng)汽車的使用極為方便。因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車只使用電能作為全部能源，因此在使用過程中只通過調(diào)節(jié)電力大小就可以控制行進(jìn)速度，電動(dòng)汽車相當(dāng)于自動(dòng)擋的傳統(tǒng)汽車，而且電動(dòng)汽車的使用更為輕便快捷。此外電動(dòng)汽車還存在一些缺點(diǎn)，電動(dòng)汽車的充電時(shí)間較長，雖然現(xiàn)在已經(jīng)研發(fā)出超級充電樁，大大提高了純電動(dòng)汽車的充電效率，但其基礎(chǔ)建設(shè)還需要純電動(dòng)車廣泛應(yīng)用的支持[3]。

3.2 混合動(dòng)力汽車的優(yōu)缺點(diǎn)

混合動(dòng)力汽車能夠智能地根據(jù)自身行進(jìn)路況選擇適合的驅(qū)動(dòng)方式，這樣能夠有效減少汽車能耗，增加能源的使用效率。混合動(dòng)力汽車還不受電池續(xù)航能力的限制，能夠用加油的方式增加續(xù)航。但是，因?yàn)榛旌蟿?dòng)力汽車需要雙動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，且需要使用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，所以混合動(dòng)力汽車一般造價(jià)較高，給混合動(dòng)力汽車的廣泛使用造成了障礙。

3.3 燃料電池汽車的優(yōu)缺點(diǎn)

燃料電池汽車接近零排放的狀態(tài)能夠使汽車達(dá)到零排放的標(biāo)準(zhǔn)，而且燃料電池所使用的能源也是清潔的氫能原料，沒有溫室氣體排放，是極為理想的未來環(huán)保型汽車。但是燃料電池汽車也存在著技術(shù)難度高問題，研發(fā)過程還處于初級階段，其成本還難以控制。

4 結(jié)束語

新能源汽車在我國汽車發(fā)展中有越來越重要的作用，能夠方便人民的生活的同時(shí)也有更為環(huán)保的優(yōu)勢，是我國汽車行業(yè)未來主要的研發(fā)方向。新能源汽車的廣泛使用能夠有效減輕我國城市空氣環(huán)境污染的壓力，也是我國低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要組成部分。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣勇.我國新能源汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析[J].決策探索（中），2018（02）：75-76.

[2]潘石峰.新能源汽車技術(shù)原理及相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（17）：14-15.

[3]付昌星.新能源汽車技術(shù)原理與相關(guān)技術(shù)分析及研究[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2019（06）：20-21+29.