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新能源汽车的技术应用与发展
编辑:admin   时间:2019-09-02 16:16

伴随着我国石油资源的逐渐匮乏及环境污染问题的逐渐严重,而汽车及内燃机既是石油消耗的主要源头也是大气污染的主要来源,因此内燃机新能源的开发研究是社会发展的必然途径。随着汽车工业的快速发展及车辆保有量的逐渐增加,我国的能源消耗逐年增加,预计2020年我国石油消耗50%以上要依赖国外进口。所以,研究新能源汽车利用新能源清洁燃料来替代石油燃料对于我国摆脱石油能源的依赖,有效降低城市环境的污染,具有重要的现实意义和社会经济效益。
1、目前新能源汽车的技术路线
1.1混合动力汽车路线
混合动力汽车俗称“油电混合动力汽车”,它主要是以油和电2种能源来提供发动机动力的输出,主要优点是通过两者间的优势互补来有效降低能耗和污染物的排放,近年来备受消费者市场的青睐。
目前混合动力应用相对热门的一种类型是插电式混合动力汽车,该系统是纯电动系统和混合动力系统的完美结合。汽车中配备有一个大容量的电池组和车载充电装置,这种组合模式在电池能力较高时可以使用纯电模式进行行驶,当电池能力不足时可以采用汽油内燃机模式进行工作。当汽车停止再通过车载充电装置进行电池能量的补充。这样在日常的行车中,我们可以通过行驶距离的长短来合理选用相应的行驶模式,进而有效地减低油耗和污染物的排放。
1.2纯电动汽车路线
传统的内燃机汽车,主要是依靠汽油或柴油等燃料通过燃烧,将热能转换为动能进行动力的输出。在此过程中汽车尾气会产生大量的二氧化硫和二氧化碳气体对大气的污染相当严重。纯电动汽车主要是利用二次动力的电池能源作为汽车动力的输出,进而达到了节能减排、保护环境的目的。
纯电动汽车的动力系统主要包含有电池系统、动力电机、充电系统及控制器等等。其中电池系统是纯电动汽车的重要组成模块,它作为汽车动力的提供源,其质量及储存电能的性能直接决定着汽车的续航能力。而充电器主要有2种类型,即快充和慢充,快充主要是应用在一些服务停车场的专门快速充电桩上,它的充电时间较短一般0.5h可以将电池充到80%以上电量。而慢充是汽车上的车载充电器,它对接的是220V的交流电源,它的充电时间在7~8h即可充满电池电量,因此在休息过程中可以进行车辆的充电。电动汽车的电动机及控制器是汽车驱动系统的组成部分,它决定着汽车行驶的各项性能指标,比如汽车的行驶速度,汽车的加速和爬行动力等等。电动汽车电机的自身特性可以在低速状态下提供较大扭矩的输出,这是传统的内燃机汽车无法比及的机械特性。
1.3燃料电池汽车路线
燃料电池汽车主要是通过燃料电池的发电作为汽车的能量来源,再通过电机驱动汽车的行驶。燃料电池汽车的主要系统构成是燃料电池系统、储氢系统、蓄电池及动力电机等。燃料电池汽车的工作原理主要是利用燃料电池中的燃料通过化学能转换为电能。氢氧燃料电池就是通过氢和氧的化学反应在生成水的过程中同时释放出电能。
2、未来新能源汽车的发展趋势
通过对上文中的新能源汽车技术路线的分析,笔者认为未来新能源汽车的发展趋势主要为生物能源汽车及太阳能纯电动汽车等。
2.1生物能源汽车
顾名思义生物能源汽车主要是将生物燃料作为清洁能源来替代汽车燃油,进而实现可再生能源的开发和利用。生物能源主要是以植物比如油菜籽、大豆及微藻类植物等作为燃料,通过提取植物中的油液作为燃料,进行内燃机的应用。这一技术目前已经在美国某公司开始研发应用,通过在微藻生物中提取出天然油的成分,进行汽车内燃机的应用,现已进入实际测试应用中,因此该新能源汽车在未来的应用前景很大。
2.2太阳能汽车技术
太阳能汽车技术主要是在汽车的车身采用面板蓄电池技术,利用超细碳纤维夹合树脂或是玻璃纤维的纳米材料来制作汽车外部结构,在提供较强的支撑力的同时还能够储存电池能量。再配合光伏组件加装在汽车顶部,在室外可以吸收太阳能并转换为电能进行储存,再配合电动机和控制器为汽车提供优良的续航能力。
3、结语
随着能源问题和环境问题的不断加剧,国家政府部门对新能源汽车开发和利用扶持力度和重视度越来越高。目前很多汽车行业的制造商都看到了新能源汽车的潜在市场,开始着重投入新能源汽车的研发。虽然我国的新能源汽车开发取得了一定的成效,但这与国际一些发达国家仍然存在一定的差距。现阶段在国家对新能源汽车的大力扶持下,新能源汽车的一些关键技术尤其是动力电池技术取得了较大的进步,相信未来新能源汽车的市场广阔,将成为主要的汽车发展趋势。


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