基于新能源汽車技術(shù)原理探討其優(yōu)缺點(diǎn)的分析

王慧怡　王小毓

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，社會(huì)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)持續(xù)健康增長(zhǎng)的局面，汽車制造行業(yè)獲得了飛速發(fā)展。但由于大量的能源資源消耗，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)行已經(jīng)受到了一定影響，這種干擾通過(guò)使用新能源汽車得到了一定緩解，能源消耗的大量負(fù)荷也有一定減輕。本文中筆者對(duì)新能源汽車技術(shù)的原理展開(kāi)分析，針對(duì)新能源汽車技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 技術(shù)原理 優(yōu)缺點(diǎn) 汽車技術(shù)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平推動(dòng)著科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，科技發(fā)展和創(chuàng)新也同樣助力于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和完善。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新密不可分，二者相輔相成，互相依存。目前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展道路上出現(xiàn)了嚴(yán)重的資源短缺問(wèn)題，在工業(yè)發(fā)展中環(huán)境污染和資源嚴(yán)重消耗等社會(huì)問(wèn)題的尖銳日漸凸顯。為緩解我國(guó)能源消耗過(guò)大，且資源短缺的緊張態(tài)勢(shì)，促進(jìn)節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家和社會(huì)都對(duì)新能源汽車技術(shù)日益重視。本文針對(duì)新能源汽車技術(shù)的技術(shù)原理和優(yōu)缺點(diǎn)展開(kāi)深度分析。

1 分析新能源汽車技術(shù)的定義

新能源汽車技術(shù)是一種相對(duì)于傳統(tǒng)燃料型汽車技術(shù)而言更加節(jié)能、低碳和環(huán)保的新型汽車技術(shù)，這種技術(shù)側(cè)重于對(duì)科技水平的更新和對(duì)新能源應(yīng)用的推動(dòng)。新能源汽車技術(shù)的突出能夠有效解決目前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)中能源短缺的問(wèn)題，積極推動(dòng)相關(guān)能耗產(chǎn)業(yè)和升級(jí)和轉(zhuǎn)型，同時(shí)能夠落實(shí)我國(guó)節(jié)能減排的政策和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展路徑。新能源汽車技術(shù)的技術(shù)原理涵蓋了對(duì)車輛的動(dòng)力控制技術(shù)和先進(jìn)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，常見(jiàn)技術(shù)如蓄電池的儲(chǔ)量、相關(guān)充電的基礎(chǔ)設(shè)施研發(fā)和推廣、行車過(guò)程中的油耗量和汽車功率的確定等內(nèi)容。

2 新能源汽車技術(shù)的主要類型及技術(shù)原理

2.1 燃料電池汽車技術(shù)原理

燃料電池汽車的動(dòng)力來(lái)源主要為燃燒電池中內(nèi)含的氫能和大氣中的氧發(fā)生化學(xué)作用，從而產(chǎn)生的化學(xué)能量。在燃料電池汽車的動(dòng)力系統(tǒng)中，主要由電機(jī)、燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力蓄電池和燃料箱共同構(gòu)成，從而促進(jìn)新能源汽車的驅(qū)動(dòng)形式。燃料電池汽車在目前社會(huì)中的應(yīng)用比較廣泛，通過(guò)對(duì)清潔能源的充分利用，促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展。

2.2 純電力驅(qū)動(dòng)汽車的技術(shù)原理

純電力驅(qū)動(dòng)汽車也被稱為純電動(dòng)汽車，部分汽車直接使用電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，也有部分將電動(dòng)機(jī)安置在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，少部分將車輪作為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行運(yùn)行驅(qū)動(dòng)，這種技術(shù)的難點(diǎn)在于電力的儲(chǔ)存技術(shù)。純電動(dòng)汽車對(duì)尾氣排放污染有著極大地消減效果，不會(huì)排放出污染大氣的危害氣體，且電力發(fā)電廠大都建立在與群眾居住地較遠(yuǎn)的位置，從而最大化減小對(duì)人們的實(shí)際傷害。純電動(dòng)汽車在使用電力能源的過(guò)程中，能夠利用夜晚間的低頻率用電期進(jìn)行充電，使純電動(dòng)汽車的發(fā)電設(shè)備能夠在日間使用時(shí)保持較好的運(yùn)行效率。純電動(dòng)汽車主要通過(guò)消耗電力能源進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而減少對(duì)能源的損耗，將其在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳，避免環(huán)境污染。

2.3 混合動(dòng)力汽車的技術(shù)原理

新能源汽車技術(shù)的關(guān)鍵產(chǎn)物之一即是混合動(dòng)力汽車，這種新能源汽車技術(shù)對(duì)于降低能源消耗，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著關(guān)鍵意義和推動(dòng)作用?；旌蟿?dòng)力汽車所使用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為傳統(tǒng)燃料，將發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)作為關(guān)鍵的輔助設(shè)備，有效改善燃油的小號(hào)能降低動(dòng)力輸出。這種混合動(dòng)力汽車能夠分為三種類型，首先為并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車。這種汽車類型有兩種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，這兩種動(dòng)機(jī)系統(tǒng)都能夠通過(guò)動(dòng)力耦合裝置單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車形式，也可通過(guò)汽車內(nèi)部的動(dòng)力控制系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)配合[1]。并聯(lián)式混合動(dòng)汽車在驅(qū)動(dòng)車輛進(jìn)行行車的過(guò)程中，除必須要消耗的能量外，能夠在電機(jī)作用下儲(chǔ)存在電池之中，從而保證汽車的運(yùn)行。串聯(lián)式混合動(dòng)力車依靠電池進(jìn)行電量的調(diào)節(jié)和設(shè)置，電池能夠?qū)l(fā)電機(jī)地輸出功率和電動(dòng)機(jī)的輸入功率進(jìn)行一定平衡，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛動(dòng)力控制系統(tǒng)的管理和操控。混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車能夠?qū)⒉⒙?lián)式汽車和串聯(lián)式汽車，兩種汽車類型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行整合，依據(jù)車輛行駛的不同狀態(tài)及時(shí)調(diào)整自身的運(yùn)行狀態(tài)。

3 新能源汽車技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1 燃料電池汽車的優(yōu)缺點(diǎn)

燃料電池類型汽車的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率的大幅地提高，有效降低溫室氣體的大量排放;能夠接近零排放的標(biāo)準(zhǔn)或直接達(dá)到零排放標(biāo)準(zhǔn);在進(jìn)行駕駛和運(yùn)行過(guò)程中極為平緩，沒(méi)有多余噪聲干擾;對(duì)于由于機(jī)油泄漏產(chǎn)生的水污染問(wèn)題達(dá)到有效緩解。缺點(diǎn)為技術(shù)難度過(guò)高，造價(jià)成本過(guò)大，社會(huì)成員水平不易負(fù)擔(dān)不易于進(jìn)行目前社會(huì)的大范圍推廣，造價(jià)系統(tǒng)仍有較大研究空間[2]。

3.2 純電力驅(qū)動(dòng)汽車技術(shù)

純電動(dòng)汽車在進(jìn)行實(shí)際駕駛和操控時(shí)的主要優(yōu)勢(shì)為操控十分簡(jiǎn)便，純電動(dòng)汽車單純使用電力能源，在有電力資源的位置即可充分發(fā)揮電動(dòng)汽車的效用，無(wú)須擔(dān)心出現(xiàn)能源枯竭，運(yùn)行狀態(tài)受損的問(wèn)題;純電動(dòng)汽車使用技術(shù)原理片與成熟，在進(jìn)行制造的過(guò)程中能夠解決純電動(dòng)汽車的能源問(wèn)題，促進(jìn)純電動(dòng)汽車獲得更加優(yōu)良的發(fā)展和運(yùn)行[3]。純電動(dòng)汽車的缺點(diǎn)在于蓄電池自身單位能夠存儲(chǔ)的能量較少，同時(shí)電動(dòng)車需要的電池成本較高，不能夠構(gòu)建穩(wěn)定的經(jīng)濟(jì)規(guī)模，給純電動(dòng)汽車的使用者造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，目前純電動(dòng)汽車的購(gòu)買價(jià)格過(guò)高，相對(duì)于燃料電池汽車而言，更有過(guò)之，性價(jià)比不如其他類型的新能源汽車。

3.3 混合動(dòng)力汽車技術(shù)

混合動(dòng)力汽車的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)設(shè)備的功率穩(wěn)定性上，在行駛過(guò)程中的油耗較低且造成污染較小，能夠在后期進(jìn)行反復(fù)充電，蓄電池運(yùn)行穩(wěn)定性較高，暖氣、空調(diào)等相關(guān)設(shè)備的平衡運(yùn)行良好[4]。串聯(lián)式的混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能夠準(zhǔn)確的判定運(yùn)行參數(shù)，在短途駕駛過(guò)程中能夠很大限度的減少油耗。在進(jìn)行外出交通的過(guò)程中，串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的發(fā)電機(jī)能夠在最大限度上符合規(guī)定參數(shù)的運(yùn)行需求，在具體的駕駛過(guò)程中進(jìn)行適度調(diào)節(jié)，但運(yùn)行狀態(tài)低于規(guī)定參數(shù)要求時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為省油模式。并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn)在于動(dòng)力的經(jīng)濟(jì)性。并聯(lián)式的混合動(dòng)力汽車能夠借助發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的共同作用驅(qū)動(dòng)汽車行駛，在長(zhǎng)期的驅(qū)動(dòng)過(guò)程中有著較高的競(jìng)技性[5]。混聯(lián)式動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車更加復(fù)雜，在短途運(yùn)行過(guò)程中不但動(dòng)力強(qiáng)勁且長(zhǎng)久，同時(shí)較為省油。但混合動(dòng)力汽車在長(zhǎng)途使用過(guò)程中耗油量巨大，遠(yuǎn)距離交通的油耗成本是普通社會(huì)家庭難以負(fù)擔(dān)的?；炻?lián)式混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，人工研發(fā)成本極高，研發(fā)成果和現(xiàn)有技術(shù)也并不成熟，目前尚未實(shí)現(xiàn)全面的商業(yè)化推廣和應(yīng)用[6]。

4 新能源汽車技術(shù)的國(guó)際應(yīng)用形勢(shì)及發(fā)展方向

美國(guó)新能源汽車技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用水平是極為完善和超前的，對(duì)于我國(guó)新能源汽車技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展和技術(shù)原理的更新改進(jìn)有著極大地幫助和啟發(fā)效果。由于國(guó)家汽車尾氣的排放量過(guò)于巨大，同時(shí)石油危機(jī)的壓迫性席卷而來(lái)，美國(guó)逐漸應(yīng)用和發(fā)展了新能源汽車技術(shù)[7]。國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，人均車輛擁有率遠(yuǎn)高于其他國(guó)家，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中面臨地過(guò)大尾氣排放導(dǎo)致的社會(huì)環(huán)境問(wèn)題，和石油危機(jī)導(dǎo)致的國(guó)際相關(guān)問(wèn)題都使美國(guó)加快調(diào)整了資源協(xié)調(diào)問(wèn)題，與其他國(guó)家相比，更加重視新能源汽車技術(shù)的開(kāi)發(fā)和技術(shù)原理的更新。

我國(guó)新能源汽車技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向應(yīng)重視鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化和完善，加強(qiáng)關(guān)于核心技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，重視對(duì)新能源汽車技術(shù)原理升級(jí)革新，應(yīng)在各大城市和地區(qū)中開(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)試點(diǎn)，為新能源汽車技術(shù)的完善提供實(shí)質(zhì)經(jīng)驗(yàn)[8]。國(guó)家應(yīng)重視對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善，借鑒如美國(guó)、日本等先進(jìn)國(guó)家的優(yōu)秀成果，重視對(duì)便攜式電源插座的推廣普及等，要重視優(yōu)秀人才在新能源汽車技術(shù)發(fā)展道路中的重要地位和獨(dú)特作用。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，通過(guò)對(duì)新能源汽車技術(shù)的技術(shù)原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，能夠了解新能源汽車技術(shù)的發(fā)展的必要性和重要性，新能源汽車技術(shù)對(duì)于我國(guó)工業(yè)的升級(jí)轉(zhuǎn)型和低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著極為關(guān)鍵的一樣，社會(huì)大眾都應(yīng)正確認(rèn)識(shí)新能源汽車技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。節(jié)能減排，低碳環(huán)保勢(shì)必會(huì)成為我國(guó)工業(yè)、農(nóng)業(yè)、乃至服務(wù)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，應(yīng)結(jié)合上述材料落實(shí)相關(guān)舉措，為我國(guó)新能源汽車技術(shù)和交通領(lǐng)域的發(fā)展做出有效支持。

基金項(xiàng)目：吉林省職業(yè)教育與成人教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（2020ZCY205）

課題名稱：“特高”背景下高職教育教學(xué)質(zhì)量診斷與改進(jìn)的探索與實(shí)踐

參考文獻(xiàn)：

[1]馮義，劉子文，孫堃，等.專利分析法在國(guó)內(nèi)新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新研究中的應(yīng)用[J].陜西電力，2019，047（011）：35-40，47.

[2]郭敏，張昊，陳茜雯.我國(guó)新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新態(tài)勢(shì)研究——基于國(guó)內(nèi)1988—2018年專利數(shù)據(jù)的分析[J].河南科學(xué)，2020，38;254（01）：134-143.

[3]車萬(wàn)華.新能源汽車技術(shù)服務(wù)技能大賽促進(jìn)職業(yè)教學(xué)改革[J].農(nóng)機(jī)使用與維修， 2020，282（02）：102-103.

[4]陳新，宋敬濱，李彥.基于《悉尼協(xié)議》范式下新能源汽車技術(shù)專業(yè)建設(shè)的研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019，279（03）：255-257.

[5]閆亞林.基于“1+X”證書制度下新能源汽車技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案優(yōu)化研究——以杭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2020，311（08）：240-243.

[6]江俊豪.淺析新能源汽車技術(shù)技能競(jìng)賽選拔訓(xùn)練與賽前準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)策略[J].時(shí)代汽車，2020，339（15）：33-34.

[7]劉佳庚，趙美紅.職業(yè)院校融合崗位能力的專業(yè)課程體系構(gòu)建——以新能源汽車技術(shù)專業(yè)為例[J].電大理工，2020，283（02）：44-47.

[8]楊蔚.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下高職新能源汽車技術(shù)課程的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51;344（04）：99-99.