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新能源汽车技术发展机遇与趋向

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摘要:近年来,随着我国对环保的重视,降低环境污染、节约能源,实现可持续发展已经成为当前社会发展的主流趋势。作为能源消耗重要领域的汽车产业,在新能源研发方面获得了较大的突破。接下来,文章就简单阐述新能源汽车的类型,在此基础上探讨新能源汽车技术发展的机遇与发展的趋向,以供相关人士参考。

关键词:新能源汽车;技术发展机遇;发展趋势

前言

第二次工业革命以来,随着工业产业的迅猛发展,石油、天然气以及煤炭等能源的消耗与日俱增,使得能源问题日益成为世界性的重大问题,同时,能源的消耗也对世界整体的环境带来了一定的破坏,要想解决这一问题,最有效的方式就是开发新能源。作为能源消耗以及污染环境最重要因素的汽车,也是如此。自上世纪八十年代以来,德国等西方发达资本主义国家就开始了新能源汽车的研制。进入二十一世纪后,纯电动汽车和混合动力汽车已经被研发出来,而近年来,日本丰田汽车集团又推出了燃料电池汽车,为新能源汽车的发展指明了方向。

1新能源汽车技术发展类型分析

1.1纯电动汽车技术

纯电动汽车具有很长的发展历史,比传统的燃油汽车出现的时间还要早十年以上,但进入二十世纪以后,随着内燃机技术的不断进步,汽油机汽车开始普及,纯电动汽车的市场却越来越萎缩。但汽油机汽车的发动机需要依靠燃油才能产生巨大的动力,从而驱动汽车向前行驶,而燃油属于不可再生资源,且在其发动的过程中,还会产生大量的有毒害的气体,如二氧化硫、二氧化碳等,会造成较为严重的环境污染。而纯电动技术则是利用电能驱动汽车运行的技术,省去了汽油机汽车的油箱、发动机、变速器、冷却系统以及排气系统,因此,其生产成本较汽油机汽车更低,且能量转换的效率更高,同时,在其运行的过程中,还不会向外界排放任何有毒害物质的气体,不会造成环境的污染。目前困扰纯电动汽车技术的主要问题是动力电池的性能问题以及智能及快速充电技术。

1.2混合动力汽车

混合动力汽车是采用两种或两种以上能源动力进行驱动的汽车。目前,市面上常见的混合动力汽车主要是燃油与电动力混合的汽车。这二者混合的动力汽车,一方面能降低废气的排放量,另一方面还能保障汽车发动的功率。目前,混合动力汽车在我国新能源汽车市场上比较受欢迎。因为我国纯电动汽车缺少充电装置,在大面积充电网络尚未建立起来之前,混合动力汽车将是我国新能源汽车的主要类型。在实际的运行中,混合动力汽车首先使用电力驱动,当电池内的储电量不足时,则一边自动充电,一边运用燃油进行驱动。

1.3燃料电池汽车

燃料电池汽车也是新能源汽车的一种,在本质上讲,也属于电动汽车,是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车。其工作的原理是:在汽车搭载的燃料电池中注入氢燃料,使之与大气中的氧气发生氧化还原反应,但这种氧化还原反应并不是燃烧,而是产生电能,利用电能带动电动机,再由电动机带动汽车装置中的机械传动结构,从而驱动前桥或后桥等行走机械结构的工作,促使汽车向前运行的。目前,从全球范围来看,日本在燃料电池的研发方面已经处于全球领先的水平,特别是丰田集和日产汽车公司,经过多年的潜心研发,在燃料电池的耐久性、寿命以及成本方面,都已经远超美国和欧盟国家的技术。

2我国新能源汽车技术发展的机遇

首先,根据国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》“到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至5.0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下”的要求,传统的燃油汽车必须积极转型,大力推广、普及混合动力汽车。而且,目前世界各个国家和地区都对汽车尾气排放与燃油标准进行了较为严格的规定,因此,这些都为我国混合动力、纯电动力以及燃料电池电动汽车等新能源汽车的发展提供了良好的机遇。其次,新能源汽车的能效问题也为其发展提供了巨大的机遇。从全球的角度来看,交通领域排放的二氧化碳含量约占二氧化碳总排放量的22%左右,而汽车道路尾气排放是交通领域排放二氧化碳的主要因素。随着国家大力推行绿色发展理念,持续实施大气污染防治,号召要打赢蓝天保卫战,并强调全民参与、共享共治和源头防治。因此,我们应从源头抓起,减少汽车尾气排放。而要想达到这一目的,就必须采用新能源汽车,这就为新能源汽车技术的发展提供了良好的机遇。第三,随着人们环保意识的增强,加之国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》,人们对于机动车的规格以及排放量控制已经有了明确的认知,而且新能源汽车在各方面并不输于燃油汽车,因此,人们认识的提高,也为新能源汽车技术的发展提供了巨大的发展机遇。

3新能源汽车技术的发展趋势

3.1纯电动汽车是最终的发展目标

从技术发展的成熟程度以及我国的基本国情来看,纯电动汽车是新能源汽车最终的发展目标。因此纯电动汽车具有单一能源、无污染、噪音小、结构简单,维修方便、能量转换效率较高以及平抑电网峰谷差的显著优势,是真正的绿色环保的汽车,虽然目前我国的存电动汽车还受到充电时间、续航里程等方面的限制,但随着科学技术的发展,电池性能的技术问题会得到有效的解决,而且,国家也颁布了一系列的扶持政策,如电池置换、补贴退税等政策,以期降低纯电动汽车制造的成本,并鼓励电池性能问题的解决。因此,在未来,纯电动汽车将会成为我国的主流交通工具。

3.2混合动力汽车是纯电动汽车的过渡

混合动力汽车虽然也属于电动汽车,且具有较高的动力性,同时还具有续驶里程方面的优势,但混合动力车的动力系统较为复杂,且成本较为昂贵,较纯电动汽车具有一定的劣势,但在排放方面较单纯燃油的汽车却具有一定的优势,因此,在纯电动汽车完全占据市场以前,混合动力汽车将会成为纯电动汽车的过渡技术。在纯电动汽车技术获得较大突破以前,我们应利用混合动力汽车成熟的技术,促进纯电动汽车电池和电机技术的发展,从而为我国纯电动汽车的技术发展奠定坚实的基础。

3.3燃料电池汽车技术是新能源汽车发展的重要补充形式

目前,日本丰田汽车集团经过多年的潜心研发,在燃料电池技术方面取得了巨大的突破,处于全球领先的地位。而我国在国家“八六三”高技术项目、“十五规划”、“十一五规划”和“十二五规划”中提出的节能与新能源汽车重大项目的支持下,通过产、学、研联合研发团队的刻苦攻关,在燃料电池汽车技术方面取得了重大的进展,已经初步掌握了整车、动力系统以及核心部件的关键技术,基本上建立起了具有自主知识产权的燃料电池轿车、燃料电池城市客车动力系统技术平台,也初步构建了燃料电池发动机、动力电池、DC/DC变换器、驱动电机、供氢系统等关键零部件的配套研发体系。目前,中国燃料电池汽车已经开始了商业化示范运行的考核与应用,并且已经取得了一定的成果,进行了一定范围内的应用。虽然燃料电池汽车具有清洁、高效的优点,并且还具有制备资源较为丰富的优势,但相对而言,燃料电池在我国发展的技术水平较为偏低,尚未完全成熟,而且在生产成本方面较高,在短时间内无法实现产业化的发展目标,因此,我们在今后的一段时间内,应加大在燃料电池汽车技术方面的研发,争取取得更大的发展,使其成为我国新能源汽车中长期发展的重要部分。此外,我们还要大力发展生物燃料汽车,生物燃料汽车较汽油机汽车,其采用的生物燃料取材来源更加广泛,成产的成本更加低廉,同时,还能在相当大程度上缓解当前的能源紧张局势,而且,生物燃料属于可再生资源,可以利用农作物秸秆、树叶、草皮等原材料进行生产。当然,生物燃料技术也属于内燃机技术,虽然最终会被纯电动汽车所取代,但目前来说,这种技术是代替汽油机的新能源汽车之一,还具有一定的发展前景。

4结束语

综上所述,随着社会的发展,人们环保意识不断增强,汽车作为能源消耗和环境污染重要的因素之一,采用新能源代替汽油机汽车已经成为汽车产业未来发展的主要趋势。本文就分析了当前新能源汽车技术,并阐述了新能源汽车技术发展的机遇与发展趋势,这仅为笔者的一点个人浅见,希望能为相关人士的研究提供参考和借鉴。

参考文献

[1]蒋勇.我国新能源汽车技术的发展现状及趋势分析[J].决策探索,2018(2Z):75-76.

[2]李文策,白雪,齐亮,等.新能源汽车新时代新征程:2017回顾及未来展望[J].北京理工大学学报(社会科学版),2018(2):1-6.

[3]章超.汽车新能源与新能源汽车发展趋势[J].汽车与驾驶维修(维修版),2018,479(12):72-73.

作者:胡晓晓 单位:武汉软件工程职业学院

新能源汽车技术发展机遇与趋向责任编辑:张雨    阅读:人次
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