車輛工程中新能源運用問題研究

靳黎娜

（黃河交通學(xué)院，河南 焦作454150）

目前環(huán)境污染不僅僅在中國是一個棘手的問題，在國際社會上也早已成為了各國環(huán)境學(xué)家共同研究的一個課題。在環(huán)境污染的各種指標(biāo)中，環(huán)境污染指數(shù)是最為重要，也是對人民生活影響最大，當(dāng)前各國的空氣污染來源主要有兩個方面，一是工業(yè)污染，即各種工廠排出的高污染氣體，另一個就是汽車尾氣污染，這也是最為重要的污染來源之一。隨著各種機動車的保有量與日俱增，汽車尾氣所帶來的影響也越來越大。因而，未來汽車的發(fā)展方向應(yīng)該是在降低汽車尾氣對環(huán)境的污染，降低能源的消耗上。

1 新能源及新能源汽車前景分析

新能源是一種全新的能源，目前在國際社會上的應(yīng)用還不是特別廣泛，在實際應(yīng)用上還是以傳統(tǒng)的石化能源為主，目前能源產(chǎn)業(yè)的大宗交易還是以煤炭資源、石油資源以及天然氣為主，這些傳統(tǒng)的能源共同點就是不可再生，都是一次性的能源，而且在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中因為燃燒不充分等原因而造成的大氣污染也是大氣污染的重要來源之一。

新能源相較于傳統(tǒng)能源而言，盡管生產(chǎn)規(guī)模和應(yīng)用范圍都沒有后者廣泛，但是新能源卻能減少對于環(huán)境和生態(tài)的破壞，隨著科技水平的不斷提高以及全球不可再生能源儲量的不斷減少，在未來新能源必將會成為推動社會發(fā)展的重要力量?，F(xiàn)如今太陽能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽芎惋L(fēng)能正在逐漸成熟，在滿足最基本的發(fā)電要求以外，還能夠應(yīng)用在車輛工程的動力系統(tǒng)中，取代傳統(tǒng)的石油、天然氣等化石燃料成為未來新一代的汽車能源之一。目前，應(yīng)用最為廣泛的新能源動力汽車是以太陽能為汽車動力的太陽能電動汽車，這種太陽能電動汽車在一定程度上能夠媲美傳統(tǒng)意義上的汽車，可作為市內(nèi)代步工具，能夠滿足大部分人的出行需求。太陽能汽車的廣泛應(yīng)用是新能源在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的第一步，盡管目前這種汽車的技術(shù)尚不成熟，在很多方面還無法和傳統(tǒng)的以化石燃料為動力的汽車媲美，但是這種新能源汽車卻能夠有效減少機動車尾氣的污染，極大地保護了生態(tài)環(huán)境，同時國家政策的傾斜和扶持也增加了人們對于這類低污染汽車的購買力度，促進了新能源整個行業(yè)的發(fā)展，減少了人們對于傳統(tǒng)能源的依賴。新能源的開發(fā)和應(yīng)用在滿足社會發(fā)展需求的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展，同時也為未來的能源發(fā)展作了一定的鋪墊。

2 新能源及新能源汽車應(yīng)用分析

2.1 混合動力汽車

混合動力汽車，也就是將油電混合作為汽車驅(qū)動動力的汽車，即在使用傳統(tǒng)的石油及其副產(chǎn)品作為汽車驅(qū)動動力的同時還將天然氣、乙醇和丙烷等燃料作為一部分能源，將發(fā)動機進行相應(yīng)的改造，讓這些混合能源共同推動電機運行，形成混合動力。目前市面上這種混合類型的動力汽車的占有率較低，但是因為這種汽車是傳統(tǒng)化石能源汽車和新能源汽車之間的過渡，而且又有著節(jié)能和低污染等優(yōu)點，因而正逐漸被人們所接受。當(dāng)前，世界各國都開始進行環(huán)境整治，對于汽車尾氣排放和功耗進行嚴(yán)格的管控，加上國際社會上石油價格的不斷波動，這種油氣混合動力的汽車已經(jīng)開始逐漸形成規(guī)模，相信在不遠(yuǎn)的未來，這種汽車也會成為汽車市場的主力。

2.2 純電動汽車

純電動汽車，顧名思義也就是汽車的動力完全都是電力，這種以電力作為汽車的主要驅(qū)動力的汽車則完全沒有尾氣污染，因為這種汽車根本就不排放尾氣。這種新能源汽車目前也沒有進行大規(guī)模的推廣，一是因為技術(shù)還不夠成熟，二是也要考慮到傳統(tǒng)汽車行業(yè)的生存，但是這種研究以電力為主要驅(qū)動力的汽車是目前解決汽車尾氣污染最為有效的方向之一。這種汽車以電力為主要驅(qū)動力，根本不用考慮污染，而且又因為動力系統(tǒng)是電力，因而能源的補充非常方便，再加上目前對于電力的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)非常成熟，因而在此過程中所產(chǎn)生的浪費也非常少。經(jīng)過研究表明，化石能源從原油的提煉、加工到成品直至最后被燃燒轉(zhuǎn)化成汽車動力，其資源利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于由各種新能源如風(fēng)能、地?zé)崮芎统毕?，甚至是火力發(fā)電所產(chǎn)生的電能利用率高。目前，對于純電動汽車而言，面臨的最大問題仍然是技術(shù)門檻和基礎(chǔ)建設(shè)，傳統(tǒng)的化石能源汽車已經(jīng)非常成熟，各種相關(guān)的研究和配套設(shè)施也已經(jīng)非常完備，但是對于電動車而言，它們更需要一些基礎(chǔ)的配套設(shè)施，這并不是一家或者幾家企業(yè)能夠完成的，是需要全社會的共同努力，同時技術(shù)的不成熟也是人們對于這種電動汽車不夠信任的主要原因之一。

2.3 燃?xì)馄?/h3>

燃?xì)馄嚨闹饕剂暇褪翘烊粴?，也叫天然氣汽車，這種汽車主要分為壓縮天然氣汽車和液化石油氣汽車兩種。因為這兩種汽車的燃料都經(jīng)過了提純，在燃燒的時候會比傳統(tǒng)的汽油、柴油更為充分，對于環(huán)境的污染也更小，據(jù)研究表明，燃?xì)馄嚨囊谎趸寂欧帕渴莻鹘y(tǒng)的汽油車的十分之一，碳?xì)浠衔锏呐欧帕渴侨种?，氮氧排放量是三分之二，極大地減少了汽車尾氣對于空氣的污染，是一種非常實用的低排放汽車。因為天然氣的主要成分是甲烷，沒有毒害性和致癌性，經(jīng)過充分燃燒后的產(chǎn)物也僅僅是二氧化碳和水，因而這種能源也被稱為“清潔能源”，目前燃?xì)馄囋谌澜绶秶鷥?nèi)都已經(jīng)得到了廣泛的推廣，非常多的國家都已經(jīng)把將推廣天然氣作為治理污染的重要手段之一。

2.4 燃料電池汽車

燃料電池汽車和純電動汽車在本質(zhì)上都是以電力作為汽車的主要驅(qū)動力，所不同的是純電動汽車車上所儲存的是電力，而燃料電池汽車車身上儲存的是能夠傳化成電力的燃料，這種燃料一般都是氫氧混合燃料，在汽車發(fā)動的時候產(chǎn)生一些氧化還原反應(yīng)，在這些化學(xué)反應(yīng)中所產(chǎn)生的一些電能來帶動汽車的電機轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動汽車前進。目前這種燃料電池汽車還屬于一種理想車型，未能大規(guī)模應(yīng)用到市場，主要還是技術(shù)不夠成熟。這種燃料汽車因為在運行的過程中不會產(chǎn)生有害物質(zhì)，而且能量的轉(zhuǎn)換效率也比內(nèi)燃機要高出兩倍以上，因而在環(huán)境保護和能源利用上還是有非常廣闊的發(fā)展前景。

3 新能源及新能源汽車應(yīng)用改進建議分析

3.1 加強產(chǎn)學(xué)研合作，突破技術(shù)瓶頸

在新能源汽車的應(yīng)用上，技術(shù)瓶頸難以突破一直是當(dāng)前新能源產(chǎn)業(yè)的硬傷之一，為了能夠促進我國新能源在車輛工程上的應(yīng)用效果提升，加強產(chǎn)學(xué)研合作，以利益驅(qū)動創(chuàng)新是非常有必要的。在新能源汽車的創(chuàng)新上，積極促進企業(yè)和當(dāng)?shù)馗咝?、研究院的合作，同時也應(yīng)該引進國外先進的技術(shù)，借鑒他們的開發(fā)經(jīng)驗，大膽創(chuàng)新，將產(chǎn)學(xué)研三位一體真正做到位，才能夠真正地為新能源在未來的發(fā)展提供保障。

3.2 三方合作，加強基礎(chǔ)建設(shè)

因為傳統(tǒng)的化石能源已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)代人的共同研究和開發(fā)，各種技術(shù)已經(jīng)成熟，相關(guān)的設(shè)施也已完備，因而在市場競爭力上新能源較之傳統(tǒng)能源處于劣勢，因而加強新能源的基礎(chǔ)建設(shè)也是非常有必要的。加強政府、社會和市場三方的合作，由政府進行引導(dǎo)，將資金、技術(shù)和人才引進到新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施的開發(fā)之中，鼓勵社會和市場進行資源的合理調(diào)度，集中市場的優(yōu)勢資源，全面協(xié)調(diào)，為基礎(chǔ)建設(shè)提供足夠的支持。

4 結(jié) 語

新能源汽車是未來的汽車行業(yè)的發(fā)展方向之一，盡管在目前這種汽車的應(yīng)用和推廣力度還不夠大，但是隨著化石能源等一次性燃料的不斷減少，世界環(huán)境的不斷惡化，在未來新能源必將取代化石能源成為人類社會的驅(qū)動力，這是一個漫長且復(fù)雜的過程。在此期間，我們應(yīng)該大力發(fā)展新能源的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不斷突破技術(shù)瓶頸，促使新能源在社會和市場上廣泛使用。