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新能源汽车的进展与技术探析

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  摘 要:随着经济社会的发展和人们生活质量的提高,汽车已成为人们生活中必需品也越来越离不开了。可是在给人们带来便利的同时,其产生的毒素以及污染也是造成人们生活环境的负面影响。所以说随着汽车的日益增多与石油的不可再生之间的矛盾越为突出;因此如何解决汽车的增多与石油资源缺乏及环境污染问题之间的矛盾则成为当前应该考虑的问题。因此,开发新能源汽车是缓解上述矛盾的必然结果,也成为今后汽车发展方向的主要趋势。本文就新能源汽车发展及其关键技术进行了详细说明,以供参考。
  关键词:新能源汽车;纯电动;技术原理
  1 新能源汽车定义特点
  关于新能源汽车主要是相对于传统能源而言;由于发展较晚,其定义还不太明确。不过其特点是“低碳”“绿色”“环保”,这是新能源汽车与传统汽车的最大差异和突出的亮点,也是新能源汽车优势。新能源汽车的分类上不同,一类是使用非汽油、柴油等能源,如天然气或石油气作为能源的汽车,或者用二甲醚、甲醇等所谓的广义新能源汽车,另一类就是现在所谓狭义的只指纯电的插电式新能源以及油电两用的车型,但总体来讲,分为广义与狭义新能源汽车两种。
  如按照目前国家关于新能源汽车生产准入管理规定,狭义新能源汽车也就是纯电动代表了目前新能源汽车中的高科技发展方向,代表了未来新能源汽车的发展方向与前景。如锂电池用电或光以及未来的核能等先进的不枯能源。
  2 国内新能源汽车发展状况
  就目前而言,我国新能源汽车主要包括混合动力汽车和纯电动汽车两种类型,其中纯电动汽车既能实现节约能源又能实现真正的零排放,是未来新能源汽车的主要发展趋势。也是新能源汽车的特色。我国人口多,需求量大,发展新能源汽车是必须及必然要求,国家也大力重视。将新能源汽车研究项目列入“863”计划,并鼓励各大汽车生产商向新能源汽车转型,并出台扶持政策,免征车辆购置税。据中国汽车工业协会公布的数据显示新能源车比上年同期分别增长2.3倍和2.2倍.同时,国家公务用车也明确将进行“新能源化”,并要求3年内公务用车中采购新能源汽车的比例不低于30%;并逐年提高至30%以上。就拿我们所在城市也可看出,近两年路上的新能源车明显增多,主要因为其后期的廉价划算和不限行等因素,当然也有些不太认可的主要其价位高,充电不方便续航不足等,所以一直有处于观望阶段和等待,期待些名牌大咖加入,既外观漂亮又经济耐用,由于各大厂家争相亮相,因此新能源汽车也是蛙声一片。如目前比亚迪汽车在混合动力型汽车方面取得的成果显著,出租车以及公交车几乎占据国内绝大市场。再者,新能源产业化基本形成,从电池材料研发、控制器及部分关键零部件生产等已基本形成一定规模。另外,在各级政府大力推广以及建设充电桩等各类附属设施进行中;为其发展提供了广阔的舞台。
  3 新能源汽车动力原理及相关技术分析
  作为传统的汽车能源主要有以油类及气类作为燃烧动力,不过还利用机械原理,只是在能源上减少或排放污染少而成为节能新型材料汽车,传统机械制造不变,动力不减或不明显,如利用乙醇或燃气做为新型燃料,排放低,污染少,這所谓的能源车之一;还有就是所谓混合动力就是两套路子,配带有小电机发电以致于在低速和高速运转时自动切换或手动切换成油类及气类驱动。再次就是纯电驱动,是目前最为理想也是科技进步发展的趋势,也是今后汽车市场走向。
  3.1 混合动力汽车技术原理剖析
  这种汽车实际上就是有两种动力来源,就是油车基础上装配有发电机,一方面自身可控油技术工作,另外可用发电机供电作为动力源来改善,从而达到降低油耗和节能。并可分为串联式、并联式以及混合式三类车。
  第一种串联式混合动力主要是指发动机仅用于通过发电机发电供给给电动机,提供动力能源。同时还能通过蓄电池蓄电功能,从而保证能源供给及节约继而延长续航。另蓄电电池也可以单独作为动力源保障其日常行驶需要,且处于零排放,还响应国家环保。
  并联式混合动力电动汽车主要指将发电机/电动机作为动力源使用;同时也可并联电动机和发动机作为汽车动力源驱动;可以通过按钮自动切换,以保障运行过程的安全与舒适性。
  混联式混合动力电动汽车充分利用了其两种的优点,通过行星式的齿轮机将不同动力源有效的连接在了一起,既保证动力充足又有效发挥了各自特点,今后市场上有较大的开发与应用价值。
  3.2 纯电动汽车构造原理与成本分析.
  3.2.1 电池成本
  目前,电动汽车一般采用酸铅电池和镍氢电池等,需加水或补充液,维护起来麻烦成本高而且危险系数大,续航短等不足,要想干净卫生安全,续航远,锂电池首当其冲,相应的成本也就越高。就眼下电池在市场上两种电池叫为走俏,一是磷酸铁锂电池和三元锂电,前者稳定性好充放电完全,安全性高,不过密度低,受一定的温度影响。后者密度大,存储电量大些,稳定性稍差目前正在改进中,相信会越来越稳定和耐用的,根据电池型号、容量不同造价也不同;要想里程达到300km/时,总成本约为4万元的话,要超过500km/时,则会翻倍且寿命不高。经计算,光电池组成本要占到一半左右;还要不断更换。因此价格要比传统汽车的价格要高得多,市场竞争优势弱,所以也就年轻人易接受新的思想,敢尝试;是一些环保人士的首选。
  3.2.2 车架组合高
  现在大部分品牌电动汽车分为纯电和油电两用,一种是在保留原有燃油汽车车厢和底盘等主要零部件的基础上,拆除发动机和油箱,换上电池、电动机等设备,组装成电动汽车。而混合动力汽车则保留了原有发动机、油箱等设备,在原有基础上加装一套电动机、电池、驱动发动机、电源转换器和控制设备,成为两套动力驱动系统,自然而然提高了整车造价。
  3.2.3 驱动电机
  电机也是电动车的核心部件之一,对于有刷和无刷虽都能够满足电动汽车驱动电机的要求。但成本确实不一样的,要想电动车的技术过硬,难免会又区别的运用这些电机,在不同要求和汽车性能方面会有所不同,从而会影响价位的调整,因为不同的电机与相应的控制器相匹配,当然国内生产的和国外先进国家之间的比较显而易见,优劣分出,由于国内技术的不完善肯定会导致成本的增高,即便是能满足汽车需要,但主要部件还靠进口,因此就限制其发展或可选少,若电动汽车采用直流无刷电机进行驱动,则必须将电机与控制器合成一体,这无形之中也增大了电动汽车的成本。   3.3 纯电动汽车构造特点
  3.3.1 构造部件原理
  纯电动汽车主要由电池、电机、以及控制器这些核心部件组成,实际上就是在结构上继承了传统车及油车的先进框架基础上增添了一套以电能为驱动动力系统而已。具有零排放、低噪、绿色环保,是未来汽车发展的主要趋势,其实把原来物理机械动能由电能取代,以前由汽油机或柴油机等做功方式来转化动能,以作为驱动源,只不过由油作燃料,虽方便但却污染以及不可再生资源等弊端,然而电池作为新生能源零污染,绿色环保理念符合时代要求,即将代替传统油车成为新能源的主力军。这套系统是纯电动汽车的核心,它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合,是区别于传统汽车的最大不同点,因此电动汽车的电池、电机以及控制系统是主要核心部件。
  3.3.2 电动汽车主要原理技术及局限剖析
  这类车的发展主要靠其电池的耐久性及大容量以及方便的充电措施,才能保障其顺利发展,当然,电机驱动及控制技术,整车技术、能量管理技术至关重要的。首先,电池技术的突破及周边充电设施的完善发展很重要。研发能量高、功率大、寿命长的高效电池也是迫在眉睫。其次,电动机与驱动系统等控制器为实现该类汽车性能做保障,驱动系统应具有范围宽、提速快、转矩大、车身轻便等特性。第三整车新型材料要有利于减轻自重,低耗、动力强、硬度稳定性缺一不可。有效合理使用,实现了对电能的回收,对于尽可能延长电池使用寿命具有重要意义。
  无论怎样,最后还是消费者买单,为了消费者的购车成本、运行成本以及维护保养费用的降低是目前国民最为关心。目前我国轿车的主流虽说仍然是汽油发动机车,大部分人对新能源汽车的特点及国家相关政策了解并不全面,甚至有些偏激,目前基础设施不全,汽车充电成了大问题,一定程度上影响了消费者的选择。相信随着新能源的发展以及宣传力度的加大,国家出台一系列针对新能源汽车的优惠政策,降低购车成本。技术日渐成熟,售后服务体系的完善。相信不久的将来电动汽车走进千家万户,会成为我们日常生活的必需品的。
  4 結束语
  因此就目前汽车行业的发展以及国家队新能源的认可,更重要解决我国对汽车的需求,又节能环保,响应国家政策,惠民利民。将是全球未来汽车行业发展趋势。基于我国的国情,新能源汽车以“节能、环保”为卖点,不仅仅是青年和环保人士的需求,市场前景广阔。更重要解决我国传统汽车的环境污染、噪音等缺点及可持续发展的关键。发展新能源是趋势,只要把好电池、控制器及电机的公关技术以及充电设施的完善,加上多年的传统技术定会是新能源成为未来汽车之星,领军于汽车之巅。
  参考文献:
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