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新能源汽车技术现状与发展前景分析

时间:2019-07-02 来源:《汽车世界·车辆工程技术》杂志 作者:admin 点击:

  摘 要:时代的进步,科技的发展,使我国迎来新的发展机遇。随着工业的迅猛发展,生态环境被破坏的日益恶劣,环保问题逐步提上日程。汽车尾气的排放占据了环境污染的大部分位置,若要提倡保护环境,必须解决传统汽车尾气的排放问题。新能源汽车因势而生,它采用先进的技术,有效地做到了低碳环保出行。

  关键词:新能源汽车技术现状;发展前景;低碳环保出行

  随着我国进一步发展,我国对于新能源汽车的投入与开发投入了大量的人力、物力与财力。2015年1月13日,科技部部长万钢指出,科技部将按照部署,继续推动新能源汽车的基础研究、关键性技术等领域的研究,为产业发展提供强有力的技术支撑,这对于新能源汽车来说,可谓发展前途一片光明。

  1 我国新能源汽车发展概述

  1.1 我国发展新能源汽车的必要性

  随着我国国民经济正在飞速发展,未来汽车保有量将保持进一步增长的态势,在今后相当长的一段时期内,我国汽车产业仍将会保持一种较快的增长势头,这必然导致石油对外依存度急剧上升。另外,由于汽车尾气等原因造成的空气污染和环境污染也正在困扰着发展中的中国,如果不采取措施甚至会更加严重污染环境。传统能源的短缺和有限性,凸显了新能源开发的必要性和紧迫性。

  1.2 新能源汽车发展的意义

  首先,发展新能源汽车能够缩短我国汽车工业与世界先进汽车工业的差距。其次,发展新能源汽车是控制城市污染的需要。最后,发展新能源汽车是国民经济可持续发展的需要。

  1.3 中国发展新能源汽车产业的优势

  第一,中国政府对发展新能源汽车高度重视。我国政府通过《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》等一系列文件精神,初步构筑了我国新能源汽车多元化发展战略。2009年3月,正式了公布《汽车产业调整和振兴规划》,其中目标之一,就是电动汽车产销形成规模。在这种背景下,地方政府也积极响应配合国家整体战略规划。在代用燃料汽车方面,已基本确定了因地制宜发展的方针政策。第二,中国在电动汽车发展方面拥有较好的社会基础。目前,中国轻型电动车产销量已经占到全球的90%以上,电动自行车的迅猛发展带动了国内动力电池、电机的产业发展,同时使得电动车的理念深入人心;另外,在发展的过程中形成了一定的技术积累,为电动汽车的发展奠定了良好的产业基础。第三,中国的能源状况、自然资源对发展新能源汽车产业比较有利。进入新世纪以来,我国,车用燃料电池技术不断进步,锂动力电池技术取得重大突破,油电混合动力技术进入产业化,这一系列技术非常适合在我国能源资源状况下推广应用。

  2 新能源汽车种类与技术分析

  2.1 燃料电池汽车

  第一,概述。燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,依靠电机驱动的汽车(图1)。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,所以从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。第二,与传统汽车相比的优点分析。一是提高了发动机燃烧效率;二是降低了温室气体的排放;三是零排放或近似零排放;四是提高了燃油经济性;五是减少了机油泄露带来的水污染。

  2.2 混合动力汽车

  第一,概述。是指采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来运行的车型,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力(图2)。第二,混合动力汽车的优点:一是可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本;二是有了内燃机可以十分方便地解决纯电动汽车遇到的难题;三是可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量;四是采用混合动力后可以自由调整负荷少或者多时的功率输出与能量控制;五是可以利用现有的加油站加油,不必再投资;六是在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。

  2.3 生物乙醇汽车

  第一,概述。使用乙醇为燃料的汽车,也可叫酒精汽车,目前世界上已有40多个国家,不同程度应用乙醇汽车。第二,优势分析。可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,在汽车上使用乙醇,使汽车缸内燃烧更完全,可以降低尾气的害物的排放(表1、表2)。第三,应用方式分析。一是灵活燃料,指燃料既可用汽油,又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料,还可以用氢气,并随时可以切换;二是变性燃料乙醇,指乙醇脱水后,再添加变性剂而生成的乙醇;三是纯烧,即单烧乙醇;四是掺烧,指乙醇和汽油掺合应用。

  2.4 氢动力汽车

  第一,概述。氢能汽车是以氢为主要能量作为移动的汽车。燃料电池和电动机会取代一般的引擎,即氢燃料电池的原理是把氢输入燃料电池中,氢原子的电子被质子交换膜阻隔,成为电能驱动电动机;质子却可以通过质子交换膜与氧化合为纯净的水雾排出(图3)。第二,优势分析。氢动力汽车排放出的是纯净水,是一种真正实现零排放的交通工具,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。

  2.5 纯电动汽车

  第一,概述。电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,但是其难点在于电力储存技术。第二,优势分析。技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。本身不排放污染大气的有害气体,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,电力可以从多种一次能源获得,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。

  3 新能源汽车发展主要障碍及其解决方案分析

  许多国家都积极开发电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等新能源汽车。但是在发展与技术创新过程中还存在着诸多障碍和困难,如何解决好发展过程中存在的局限性和制约性已经成为全世界共同关注的焦点。现将个人对策建议归纳如下。第一,生产成本与核心技术。很多种新能源汽车存在着生产成本高、运行和维护费用高的现状,比如,目前HEV和PEV所使用的蓄电池组的价格依然昂贵。可以采取创建技术创新联盟的形式,相互学习,拓展产品技术链,构建新能源汽车共性技术研发联盟平台,重点突破动力电池核心技术瓶颈,节约生产成本。第二,续驶里程。对许多消费者来说, 充电电池的续航能力有限和充电时间较长一直是阻滞纯电动汽车普及的主要障碍,但是,随着社会的进一步发展,这一问题会逐渐的解决好。2015年1月,工信部表示已同住建部达成一致,今后所有新建小区要把充电电源建设放在同等重要位置,否则楼盘不能通过验收并销售。这对于新能源汽车来说,无疑是一大利好。

  【参考文献】

  [1]盛德浩,李洪.浅析我国新能源汽车发展的总体布局和趋势[J].商场现代化,2010(11).

  [2]迟佳男,孙丽玮.浅谈我国新能源汽车的发展趋势[J].科技资讯,2012(20).

  [3]吕琨璐,等.浅谈我国新能源发电技术及其意义[J].今日科苑,2013(04).

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