汽车新能源与节能技术应用研究

(整期优先)网络出版时间:2021-05-07
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汽车新能源与节能技术应用研究

马云昊 刘恩康 耿群 通讯作者:朱晓璇

山东英才学院


摘要:随着经济的发展,人民生活水平的提高,对汽车的需求量也在不断增多。汽车作为生活中重要的交通工具之一基本,在给我们生活提供了便利的同时排放的大量尾气也给自然环境带来了危害,大量的能源消耗也面临枯竭的危机。汽车行业造成的环境污染和能源危机是当下阻碍社会可持续发展的关键要素。研发新的汽车技术是时代发展下的必然趋势。以绿色环保的理念出发,对汽车动力原料进行创新,从根本上解决环境污染和能源消耗的问题。本文就汽车新能源与节能技术应用展开探讨。

关键词:新能源汽车 节能技术 应用

引言

目前为止,全球升温的情况愈发严重,世界各地的环境污染问题急剧恶化,而导致这种情况发生的主要原因之一就包括汽车尾气排放量逐年增长。由于汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化合物等有害物质,因此长期的大量排放导致大气环境污染严重,降低了大气质量的同时也降低了人们的生活质量。

1新能源汽车的优缺点分析

传统的燃油汽车,虽然技术已经相对成熟,有着高强的动力与续航能力,但是也存在着一些问题。比如耗油高、尾气污染较大,已经上升到国家与生态层面。再加上我国石油资源非常紧缺,生态环境的污染与破坏也在不断加剧,这就需要减少燃油汽车的制造,才能走可持续发展道路。因此新能源汽车与节能技术的研发与制造,就深受全世界人们的高度关注与瞩目,也成为了汽车领域的未来发展道路之一。现阶段,我国的新能源汽车已经实现了批量生产,而新能源汽车在带来优点与便利的同时,也带来了一些问题与缺点。比如其优点为:能源动力为绿色、环保、无污染的太阳能、电能等;能源的使用率也非常高,能够减少或者避免污染物的排放;价格比较低廉,受国家补贴较多;没有限号限制,方便人们的出行;能够保护生态环境,保障人们身体健康。其缺点为:我国的新能源汽车技术还不够成熟,比如电动汽车,充电桩就非常少,无法实现全面普及,不利于在高速路上行驶;新能源的续航能力与行车里程较低,会出现各种各样的问题;汽车的贬值较快,零部件的维修更换费用较高;新能源的维修技术还不够成熟,很难满足人们的实际需求。因此在今后的发展中,就需要加大新能源汽车技术的研究与测试,来不断提高其动力技术,才能赢得人们的追捧与信赖。

2新能源技术的相关研究

2.1纯电力驱动

纯电力驱动运用汽车锂电池等新型的电池能源,通过电动机动力驱动汽车,纯电动汽车使用电能,在行驶中无废气排出,不污染环境。电动汽车比汽油机驱动汽车的能源利用率要高且因使用单一的电能源,省去了发动机、变速器、油箱、冷却和排气系统,所以结构较简单。可在用电低峰时进行汽车充电,可以平抑电网的峰谷差,使发电设备得到充分利用。

2.2氢动力技术

氢动力技术在国内属于较为常见的新能源技术研究方向,对氢动力技术的研究主要体现在氢动力汽车的推出与使用。较之传统的动力汽车,氢动力汽车排放的不是含有害物质的尾气,而是排放纯净水,从真正意义上做到了“零排放”概念。氢动力技术现阶段作为最常见的几种新能源技术之一,为新能源汽车的研发与生产奠定了坚实基础,氢动力并非只有益处,同时该项技术也存在很大的弊端,例如研究成本偏高等等。较之传统车辆的技术成本,氢动力汽车的技术成本要高出20%左右,但是作为未来的主要研发方向,氢动力技术还是“利大于弊”的。其一,氢动力技术的能源转化率高,是普通新能源技术的2-3倍;其二,氢动力技术不见化学反应,零损耗、电池工作噪音小等等。

2.3混合动力

混合动力汽车(HybridVehicle)是把驱动系统由多个能同时工作的驱动系统联合,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。通常是指油电混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV),即采用内燃机(柴油机或汽油机)和电动机作为动力源,驱动方式灵活。混合动力的电动力系统包括电动机、发电机和蓄电池(铅酸电池、镍锰氢电池和锂电池)。混合动力既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又能达到电动机无污染、低噪声的好处。热效率可提高百分之十以上,废气排放可改善百分之三十以上。

2.4燃料电池技术

实际上,燃料电池汽车也可以视为是电动汽车的一种,虽然如此,但是燃料电池汽车与普通的电动汽车仍然存在不同之处。例如,燃烧电池无需充电,当出现电量欠压情况时,只需要为电池装满燃料即可,较之普通的电池消耗,燃料电池具备自行补充燃料的特点,无需反复充电,为车主省去了很多复杂的蓄能步骤。总而言之,燃料电池较之普通电池优势众多,截止目前体现最为明显的包括以下五点。其一就是零排放,其二是提升发动机燃烧效率,其三是静音效果好,其四是提升燃料经济性,最后是切实减少了汽车的机油或汽油泄漏现象,避免对水资源的污染。随着行业内对燃料电池技术的深入研究,燃烧电池技术呈现多元化的发展趋势,虽然如此,但是其技术核心依然是控制器技术、电机技术以及电池技术。

3节能技术的相关研究

3.1增程式混合动力技术

增程式混合动力就是串联式混合动力,通俗来讲就是通过电动机提供驱动力,不使用内燃机。对增程式混合动力汽车是在纯电动汽车的基础下开发的,为了达到增加纯电动车辆续航里程减少充电次数的目的,在车上添加了增程器。其关键作用是为电池充电和汽车上的其它设备提供电源,解决了电池电量的问题。但此技术只针对电动汽车应用。

3.2汽车结构节能技术

汽车的结构与部件的设计对其自身油耗的关联性较大,因此设计师在设计过程中务必充分重视汽车的结构与部件对油耗的影响,包括结构与部件自身重量、节能技术应用等等。举例来说,更贴合空气动力学的流线型车身使得汽车在行驶时所遇到的空气阻力更小,从而实现节能动力与能耗目的。首先分析一下车身的节能设计,由于汽车在行驶时与空气形成直接接触,且空气自身也时刻处于运动状态,因此空气与汽车的接触及其本身的不规律运动均会对汽车的行驶形成阻力。设计师在设计车型时可以必须考虑全面,包括如何减小空气阻力及汽车的迎风面积等等。另一方面则是车辆自重节能问题,不同汽车的重量不同,因此对燃料的消耗量也存在一定的差异。由此可见,减轻汽车的重量不失为一种有效的节能手段。

3.3混联式混合动力技术

混联式混合动力系统又称动力分流系统。串联式混合动力和并联式混合动力相结合就是混联式混合动力,同时保有了串联式和并联式的优点,既增加了机械动力的传动系统又增加了电力驱动传动系统,虽然结构比较复杂但是控制方便。

4新能源汽车应用的发展趋势

国家相关政府部门的重视和指引,政策也得到了不断支持,新能源汽车也得到了大力的支持和支撑,其发展前景具有更大发展空间。新能源节能技术的应用也得到了不断发展和广泛应用,将新能源汽车应用到日常的生活和生产中,能够给人们的生产和生活带来较大的便捷性。通过对新能源技术进行优化和改善,能够通过运用最低的价格换取最高的经济价值,这也将为新能源汽车行业的发展带来更大优势,带来更加广阔的空间。

结语

综上所述,在环境污染和能源匮乏的现状下新能源汽车已成为汽车行业发展的必然趋势。在新能源汽车行业领域,各国处于同一起跑线,且中国的实际国情有很大优势,有潜力成为行业领导者,带动国家经济发展,实现绿色低碳生活。

参考文献

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[2]段必涛,郑双波.新能源汽车节能技术的应用分析[J].汽车实用技术,2020,(11):247-249.

[3]梁振华.汽车新能源与节能技术的应用分析[J].科技风,2020,(14):19,24.