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關鍵詞 新能源車;節能技術;應用
中圖分類號TU5 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)95-0191-02
0引言
當今社會經濟和科技在不斷的快速發展的同時能源消耗太大造成能源不斷的枯竭與環境污染嚴重等問題日益明顯。如今全世界各個地方都在提倡節能、減排。綠色環保則成了當今社會上的主體。如今汽車行業已經成為世界上最大的能源消耗和污染行業之一。而要解決能源消耗與環境污染問題就應該先從汽車行業抓起,減少能源消耗和污染。
1汽車的節能技術
1.1混合動力技術
混合動力一般指由汽油、柴油與電能混合在儀器所形成的動力。這項技術的關鍵是混合動力系統。混合動力系統關系著整個車的性能。再經過多年混合動力研究的基礎上,將原來的點火裝置轉變為由電動馬達作為發動機的輔助動力來驅動汽車。由原來的離散結構向著一體化結構發展。也就是將發動機和電機與變速箱結合在一起。在啟動的時候輔助發動機的電動馬達可以產生很強的動力,也可以在汽車高速平穩的行駛時間段內減少發動機的出力減少油耗。而且混合動力技術能夠對能量進行回收。在制動的時候,能夠對熱量進行轉變吸收。
混合動力技術的分類可分為兩類一是聯結方式二是混合度;聯結式分類是根據混合動力的驅動方式進行分的,其中聯結式分類又分為了3種:1)串聯式混合動力系統是由電能轉化為動能從而驅動車輪轉動,其中的電力是由內燃機帶動發電機來引起的;2)并聯式的混合動力系統區中的驅動系統內有兩套,并且兩套的驅動系統能夠可以相互協調來共同完成驅動車輛,當然也可以使用單獨的驅動系統來驅動車輛。這樣的并聯式混合驅動系統能夠使車輛適用于更為復雜的路況;3)混聯式混合驅動系統可以根據不同的路況來臨時調節內部機器的輸出功率的原因是因為它的內部中的內燃機和電機有自己的一套機械變速箱而且混合動力系統還可以分為以下4類:1)微混合動力系統該系統可以有效的防止電動機的不運轉從而增加油耗和對環境的污染。對發動機的啟動和停止進行控制;2)輕混合動力系統,而這種系統的主要代表是皮卡車;3)中混合動力系統動力系統采用的是高壓機比低混合動力系統更加的靈敏;4)完全混合動力系統的混合度達到50%是未來逐步發展的方向。
1.2高效汽油機、柴油機技術
汽車節能的關鍵是內燃機的技術。在內燃機節能技術方面,應該從這幾個方面討論, 第一是汽油機直噴技術,稀薄和分層燃燒技術;第二是柴油機的高壓噴射技術;第三是柴油機的多次噴射技術;第四是可變氣門技術;第五是廢氣渦輪增壓技術。
1.3高效載重汽車的發動機技術
目前我國載重汽車品種少,技術還很落后。發展高效的載重汽車,是在現代物欲橫流的形勢下,提高運輸的效率,降低汽車用能源消耗的重要一步。因此,國家應重點支持這種高效載重汽車的開發和產業化發展。
1.4轎車、輕型車的柴油化技術
實現節能的重要途徑是柴油化,隨著汽車以很快的速度進入家庭,我們應該十分注重這項技術。不斷的開發而且要有質量的保證。這樣的話就減少了對能源的開發。實現了節能減排。
2新能源汽車節能技術的應用
2.1混合動力汽車
混合動力一般指由汽油、柴油與電能混合在儀器所形成的動力車型。這樣能有效的改善燃油和功率輸出低的車型。根據其不同,主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。他的優點是:1)采用混合動力后可以增加汽車內部機器功率的輸出和減少耗油量。當大功率內燃機功率不足時,可由電池來補充,同時電池也可以得到充電,所以其行程和普通汽車是一樣的;2)因為使用電池,可以方便地回收以便循環使用;3)在市中心人流量大的地方,完全用電池單獨驅動,實現“零”排放;4)可以在現有的加油站加油,不必再投資建設新的加油站;5)用戶可以讓電池在延長壽命和降低成本的基礎上保持良好的工作狀態。
2.2純電動汽車
純電動汽車是直接采用電機作為驅動器,是全部以電力作為汽車的驅動力這種車的難點在于電力的儲存技術。傳統汽車消耗石油等不可再生能源造成能源消耗和環境污染,而電能可以從核能、水力和風力等可再生能源中獲得且無污染。電動汽車還可以利用在其空余的時間進行充電,使發電設備日夜都能充分使用,大大提高它的行駛效率。由于這些優點,電動汽車的應用成為汽車工業的一個非常關心的問題。對于電動車而言由于建設成本高且基礎設施不是一個獨立的企業就能夠完成的,需要各個企業聯合起來與當地政府部門一起努力,才可能大規模的推廣。這使得電動汽車的價格非常的高昂,但是與混合動力汽車相比較來說電動汽車的技術簡單而且成熟且操作方便,且只要有足夠的電力就能驅動汽車且充電方便。但是不足就是電動車所使用的蓄電池的蓄電能力不足存儲的電量少,且構建電池的原材料成本高還沒有形成一定的經濟規模,所以購買價格高。
2.3燃料電池汽車
燃料電池汽車是以液化石油氣(LPG)和壓縮天然氣為燃料,采用先進的電子控制技術和高性能的污染凈化裝置來減少污染。而且經過有機材料的化學反應產生的電流作為汽車的驅動力。
近年來燃料電池技術已經取得了重大的突破。燃料電池汽車,零排放,而且減少了機油泄漏帶來的水污染和溫室氣體的排放等問題,還提高了燃油經濟和發動機燃燒效率,運行平穩,沒有噪聲。
2.4氫動力汽車
氫動力汽車是真正實現零排放的,排放出來的是純凈水,沒有任何污染。
但是氫燃料電池成本高,而且發展氫燃料的存儲和運輸按照技術條件很難實現,還有就是氫氣的提取需要通過電解水,否則就不能從根本上降低二氧化碳排放。
這項技術雖然實施起來困難,但是隨著新能源技術的不斷發展,一定會得以解決實現。
3發展前景
隨著國家政府部門的不斷指引,各項政策的不斷支持,新能源汽車的應用有很大的發展前景,新能源汽車節能技術的應用也會越來越廣泛,并且應用在人們的日常生活中,給人們的生活帶來很大的便利。通過不斷的發展新的技術,以最低的成
本換取最大的經濟效益,也將會引領新能源汽車走上一個更新,更廣闊的臺階。
4結論
科學技術永遠是第一生產力。汽車的迅猛發展,人們素養的不斷提高,在大力提倡生態文明建設,打造美麗中國的時代背景下,人們對環境的要求會越來越高。
更加環保的的汽車會越來越受到人們的歡迎。而新能源的開發會越來越重要,那么新能源汽車節能技術的應用會越來越廣闊,越來越受到人們的重視。
時代總是在不斷的發展,科技也不斷在進步。新能源汽車節能技術的應用將會備受重視。
參考文獻
[1]史永基,高雅利,王宇炎.新能源節能技術研究進展,2011(7).
[2]李志達,望義熙,周世權.汽車電器的研究,2010(11).
【關鍵詞】節能環保;汽車新能源;節能技術;應用研究
0.引言
新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源,或者是使用常規的車用燃料采用新型車載動力裝置,綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術,形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電動汽車(BEV,包括太陽能汽車)、燃料電池電動汽車(FCEV)、氫發動機汽車、其他新能源(如高效儲能器)汽車等。
在能源緊缺、環境污染越來越嚴重的今天,新能源汽車已成為汽車產業未來發展的趨勢。我國政府也高度重視,發展新能源汽車已上升至國家戰略高度。
1.我國新能源汽車發展現狀
我國汽車工業走節能環保發展道路,降低汽車排放污染、擺脫對石油依賴,保障國家能源安全、培育后金融危機時代新經濟增長點和新型產業共同決定了發展新能源汽車的必要性和意義。
我國新能源汽車技術的發展歷史可追溯到上世紀90年代初。2001年,我國啟動了“863”計劃電動汽車重大專項,涉及的電動汽車包括3類:純電動、混合動力和燃料電池汽車,并以這3類電動汽車為“三縱”,多能源動力總成控制、驅動電機、動力蓄電池為“三橫”,建立“三縱三橫”的開局。基本跟上了全球的步伐,大體與世界站在同一“起跑線”。
目前,我國已具備發展新能源汽車的產業基礎。經過多年的開發,新能源汽車研發能力由弱變強,3類新能源汽車分別完成了功能樣車、性能樣車和產品樣車試制。在新能源汽車用動力蓄電池、驅動電機、燃料電池發動機等關鍵零部件技術、電子控制技術和系統集成技術上取得了較大進展,已初步形成新能源汽車關鍵零部件配套產業鏈。
同時,國家和地方兩層面的政策共同促進新能源汽車發展;主要整車企業也逐步重視電動汽車的發展,不斷加快電動汽車研制開發,將電動汽車納入企業產品規劃,積極著手進行產業化布局和能力建設;相關產品標準、法規、管理體系已初步建立,為產業化奠定了基礎;公眾對新能源汽車的認知度也顯著提升。這使得我國具備了相對好的新能源汽車政策環境。
2.汽車節能技術
2.1汽車混合動力技術
汽車混合動力技術是當前汽車新能源與節能技術中發展較為成熟的一項技術,也是人們較為熟悉的技術。在汽車混合動力技術方面,豐田作為先行者憑借混合動力的環保理念取得了極好的成級。目前所采用的汽車混合動力技術,有汽油機與電動機混合、柴油機與電動機混合兩種。實際上,混合動力技術主要是應用電動機和發動機相配合,以獲得加速成和爬坡等工況下所需要的爆發力,而在汽車高速巡航狀態時,則減少發動機出力,從而減少發動機的油耗。此外,混合動力技術還有能量回收技術的應用,在汽車制動情況下,可以將制動所產生的熱量進行轉變,提供給電動機作為能量。通常情況下,混合動力汽車可以選擇單獨使用電動機驅動。從電機輸出功率在整個混合動力系統功率中所占的比重來看,可分為混合動力系統、輕混合動力系統、中混合動力系統、完全混合動力系統。第一種混合動力系統所采用的混合動力,是在內燃機上增加啟動電機的方是所獲取的,所采用的啟動電機是發電啟動一體式電動機,以此為基礎控制發動機啟動和停止。輕混合動力系統則采用集成啟動電機,這一第汽車減速成和制動時,能夠吸收部分能量,而在汽車行駛過程中發動機則等速運轉。中混合動力系統采用高電壓電機,當汽車在加入或大負荷狀態時,電機輔助驅動以補充發動機自身功率的不足。完全混合動力系統采用高壓啟動電機,其混合程度可達50%以上,是當前混合動力技術發展的主要方向。
2.2藍驅技術
藍驅技術是在原發動機和車型基礎上進行優化,以降低汽車燃油消耗的節能技術。相較于普通車型,應用藍驅技術的車型調整了變速箱3 擋到5 擋的傳動比,使汽車在高速成巡航狀態下能夠更省油。同巔,藍驅技術還從空氣動力學原理出發,對車身設計進行了優化,如底盤高度、風阻系數、胎壓、滾動阻力等。
2.3汽車壓燃技術
目前汽車所采用的往復式內燃機,所采用的燃料主要為汽油和柴油,汽油采用火花塞點火,柴油采用活塞壓燃方式點火,點火方式的不同使得紫油機壓縮比比汽油機更高,燃油效率相對較高,但汽油機所采用的火花塞點火方式,使其發動機工作震動小,噪音小。汽車壓燃技術則是將兩種技術進行融合所產生的新技術,采用汽車壓燃技術的發動機,其技術結構相較于普通發動機更為復雜,其壓縮比更高,燃料能在同一時間燃燒,從而提高了燃油使用率,同時由于采用了稀薄的混合氣壓縮點燃, 能有直接通過調節噴油量來調節扭矩而不用節氣門。此外,由于采用壓燃技術,發動機燃燒溫度極低,能有效減少輻射熱傳遞,且燃燒周期短,其燃燒過程更多是化學反應,在目前污車節能技術中發展相對成熟。
新能源汽車發展建議
3.新能源汽車技術發展所遇問題的建議
3.1 繼續加強對傳統汽車產品的開發、改進工作
我國在傳統汽車,特別是關鍵零部件總成方面的開發、制造等方面還遠落后于歐美日等汽車強國。新能源汽車主要是對傳統汽車的動力系統進行更新改進,傳統汽車搞不好,將來新能源汽車產品也會落后于汽車發達國家。因此,中國汽車工業還需繼續加強對傳統汽車產品的開發、改進工作,真正理解汽車的理念。應實行推廣新能源汽車和改造傳統汽車產品“兩手抓”的政策,共同促進我國汽車工業的進步。
3.2 鼓勵并加強國內自主研發、自主創新,掌握核心技術
發展新能源汽車產業,投資巨大且短期內難以收到回報,單個企業難以承受沉重負擔,需要國家的支持。面對發展新能源汽車的巨大投入以及未來的不確定性,政府要起到主導作用,貫徹產、學、研聯合攻關的方針,通過整合國內科技、資金和人力資源,集中有限的資金和科研人員,利益共享、風險共擔,直接投入資金鼓勵研發新能源汽車關鍵的零部件、動力總成,如電池、電動機等,形成標準化和產業化[1-3]。一定要在汽車節能、環保技術上面取得突破,掌握核心技術,避免步傳統汽車發展被動老路:引進-落后-再引進-再落后。
同時,要加大知識產權保護力度,在堅持自主創新的前提下,鼓勵企業到海外注冊專利和購買專利,增強產品的技術創新和競爭力。政府還應重視新能源汽車基礎科研投入,因為基礎科研能力強的國家,即使起步晚,發展也可能后來居上。
4.結語
發展新能源汽車對于我國汽車工業來說是千載難逢的機遇,讓我國汽車工業可通過對全新領域的探索,跨越傳統汽車領域技術壁壘,而與世界汽車強國站在同一起跑線上。應充分調動社會各方面的力量,發揮政策和市場的雙重推動作用,優化新能源汽車產業技術和產業化資源配置,從而促進新能源汽車技術水平和產業化發展水平的提高,朝新能源汽車強國邁進。
【參考文獻】
[1]史永基,高雅利,王宇炎.新能源汽車節能減排技術研究進展[J].傳感器世界,2011(07).
關鍵詞:新能源;發展技術;石油燃料;對策
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.13.056
據有關數據顯示,現階段世界汽車的保有量為10億輛,預計到了2020年,全球汽車的保有量為12億輛,汽車保有量的增加必然會消耗大量的石油能源。根據相關統計數據,預計到了2020年,汽車用油將占到全球石油消耗總量的65%以上,同時大量使用石油,對大氣造成嚴重污染,同時導致全球溫室化。我國汽車的保有量逐年增加,我國所面臨的石油安全問題以及大氣污染問題更加嚴峻,如果不能及時對相關的產業結構進行調整,就會在一定程度上影響經濟的可持續發展。所以,發展具有節能性的新能源汽車具有重要的經濟意義和現實意義。
1 對新能源汽車發展的戰略進行分析
在我國進行新能源汽車發展的過程中,面臨著許多的機遇和挑戰,目前我國新能源汽車發展的重點就是解決動力系統的問題,同時為了能夠達到汽車的節能,還是要從汽車的能源動力方面進行解決。所以我國在發展新能源汽車的時候,一方面要解決汽車能源動力的節能問題,另一方面又要將發展的目光放長遠,不斷提高節能的技術,促進我國新能源汽車在市場上的競爭力。
(1)大力發展節能汽車。現有汽車的動力主要以石油和內燃機為基礎,在現有的汽車動力基礎上進行優化,大力發展具有節能性質的汽車,重點發展混合動力系統以及直噴式內燃機。同時利用現有的技術,提高石油以及其他動力能源的清潔化,并與國際相關的標準進行接軌。利用生產生活的廢棄品,實施回收戰略,在現有的技術條件下,轉化為可供汽車使用的復合型燃料。同時,發展復合型燃料還要同我國的實際以及具體的能源戰略相結合起來,走出一條符合我國國情的新型清潔能源之路。預計到2020年,各種新型清潔能源的使用量將占到車輛能源用量的20%左右。進入21世紀以來,我國汽車每年石油、柴油消耗的量占到了我國石油、柴油消耗總量的50%以上,其中石油消耗占到了一半,從這個數據當中可以得出以下的結論:第一就是車用柴油同車用石油的消耗總量幾乎是同步發展的,而且使用的量呈現出每年逐步增長的趨勢,隨著我國汽車保有量不斷增加,對我國的石油安全造成了一定的影響。第二就是我國的汽油和柴油占石油消耗總量的比例同發達國家相比還很低,所以通過對石油消費結構進行優化和調整,可以間接替代汽車的動力燃料。這個過程主要是將替代難度小的燃料,比如工業燃料、石化燃料以及其他燃料進行置換,在具有相同消耗總量的情況下,就可以提高車用燃料大概20%%左右的上升空間。第三就是同國外汽車尾氣排放的標準相比,我國汽車尾氣排放的標準還很低,遠遠達不到我國現階段經濟以及汽車保有量的發展速度,所以也從另一個方面反應了我國汽車節能的潛力是十分巨大的。
(2)大力發展新能源汽車。發展新能源汽車主要是將汽車的動力能源從原來的石油、柴油向生物燃料以及可再生能源的方向發展。根據現有的技術以及我國能源結構來看,主要有三種替代的動力能源:第一就是生物發電所產生的能源,第二種就是將天然氣作為動力能源,第三種就是煤化氣能源。就目前車輛能源應用的情況來看,合成油將是新能源汽車重點發展的領域。一方面合成油能夠與現有的汽車運行基礎和體系完全契合。另一方面,合成油是一種優質、環保的燃料,現有的技術條件下,對合成油的利用還不是特別充分,合成油發展的空間和潛力十分巨大。從長遠的發展來看,合成油將成為主要的動力能源之一。在氣體燃料當中,甲烷是動力能源發展的重點,現階段,天然氣作為燃料被廣泛運用于汽車動力能源。根據相關數據顯示的,到了2020年,我國天然氣的供應量可以達到1200億m3以上,如果將天然氣總量的10%作為汽車燃料的替代品,就可以節約1000萬噸左右的石油。但是天然氣儲存和運輸的難度較大,需要在相關的技g方面做出進一步的突破。
2 對新能源汽車發展的對策進行分析
(1)轉型動力系統。在進行新能源汽車的開發和推廣的過程中,應該解決現階段所面臨的節能問題以及能源問題,對汽車的動力系統進行升級和推廣,提高內燃機動力以及燃料的利用率,最大程度上提高能源的利用率。
(2)轉型基礎設施。在汽車燃料進行推廣和使用的時候,應該將天然氣、合成氣以及氫氣三種清潔的氣體燃料運用到汽車的動力能源當中。通過合理的燃料設計推動汽車燃料有序、多元化的發展,使清潔的能源逐步代替石油等化石燃料,全力推進清潔燃料在我國汽車動力能源當中的使用。同時建立相關的技術研究平臺和基礎設施破平臺,通過相關平臺的建立促進清潔能源的發展、推廣和使用。
(3)進行產業化生產。在直噴內燃機以及混合動力系統的基礎之上,以電力驅動為核心,加強研發資金的投入,對技術難點進行攻克,掌握整套的生產技術流程。同時在先進技術的支撐下,帶動相關產業的發展,以輕度的混合動力系統的汽車為基礎,積累相關的技術經驗和生產制造經驗,帶動其他混合動力的汽車實現重大的進步和發展。比如我國的電動車行業的發展,帶動了相關產業逐步實現了規模化的發展。同時在新能源汽車發展的過程中,以我國相關的政策為導向,優先發展小汽車和公交車,改變人們的出行方式和消費理念,為我國新能源汽車的發展、推廣和使用提供市場基礎。
3 結束語
在新的發展時期下,進行節能和新能源汽車技術的研發,能夠有效節約石油等能源的消耗,保證我國的石油安全,同時減少石油等化石燃料對大氣的污染,有利于環境的保護。同時對節能汽車以及新能源汽車進行推廣和使用,可以改變人們的出行方式和消費理念,對于我國經濟的發展和環境的保護都有現實的經濟意義和社會效益。
參考文獻:
[1]劉穎琦,高宏偉.中國新能源汽車產業聯盟技術創新發展趨勢與對策[J].科學決策,2011(02):1-8.
[2]唐葆君,鄭茜.中外新能源汽車產業技術創新比較分析[J].能源技術與管理,2011(05):69-72.