新能源技术在汽车领域的应用与发展

2021-11-22 10:55
汽车实用技术 2021年1期
关键词:能源技术燃料电池驱动

冯 进

(河南省工商行管理学校,河南 开封 475000)

1 引言

在社会快速发展的过程中,对于传统能源具有较大的耗费,对传统能源消耗来说,其不仅具有不可再生特征,并且在实际应用当中也会对环境造成较大的污染。在该情况下,做好新能源技术的应用成为了现今社会发展的重要方向,新能源汽车也在此趋势当中获得了快速的发展。对此,即需要能够充分做好新能源技术的把握,使其在汽车领域发展中获得更好的应用。

2 新能源汽车发展意义

在我国科学技术不断发展,可持续发展战略进一步深化的过程中,我国在日常能源结构方面进行了一定的优化调整,在新的社会发展理念当中,传统燃油汽车已经无法对现阶段社会发展以及环保方面的要求进行满足。在该环境当中,新能源汽车技术在发展中获得了较大的进步,也为汽车行业的未来发展指明了新的方向。对于新能源技术汽车来说,通过洁净能源的应用驱动汽车,对以往燃油驱动模式进行了取代,在资源节约型、环保型社会的构建方面具有十分积极的意义。可以说,新能源汽车技术在发展当中,在能源利用结构改善、我国可持续发展战略的促进等方面都具有十分重要的意义,也正是对我国环境污染问题进行解决的有效措施[1]。

3 新能源汽车技术应用

3.1 纯电动汽车

在该类机车当中,即是以车载电源为动力,应用电机对车轮行驶进行驱动作用,满足道路安全、交通相关法规要求的车辆类型,其动力源一般为高效率充电蓄电池。该类汽车可以分为两种类型,即装有辅助动力源以及使用蓄电池为动力源的纯电动汽车。其中,对于使用单一蓄电池为动力源的汽车来说,其在比功率、比能量方面都较低,蓄电池组具有较大的体积与质量。在部分纯电动汽车上,也具有辅助动力源的设置,包括有太阳能、超级电容器以及发电机组等,以此对电动汽车的启动性能以及续驶里程起到改善的作用[2]。

3.2 混合动力汽车

对于该类汽车来说,其类型包括有三种,即混联、串联与并联这几种方式。其中,串联结构在能量的形成、应用方面具有完全独立的特点,在车辆驾驶过程当中,发动机仅仅是对发电机工作进行驱动,应用发电机对蓄电池进行充电。在驾驶过程当中,车辆完全通过电动机作用进行驱动,发动机可以仅仅在某一转速下工作,以此能够避免其工作处于怠速等不经济工作状态当中,在对排气污染有效减少的情况下,实现燃油经济性的提升,有效节约行驶成本。并联式结构方面,则对电动机、发动机以分别、独立的方式进行驱动,使用异步交流电动机,能够同时作为发电机或者电动机进行使用。混联式结构系统方面,则通过动力分配装置对动力进行区分,其中一部分对汽车进行直接的驱动,另一部分则对交流发电机进行驱动,交流发电机在运行当中,能够在对电机进行有效驱动的情况下,实现对蓄电池的充电。

3.3 燃料电池汽车

在该方式当中,即使用燃料电池作为车辆行驶的能源。对于该类汽车来说,其通常使用质子交换膜燃料电池作为车载能源进行使用,根据电源配置情况的差异,则可以进一步分为燃料电池同辅助蓄电池联合驱动以及纯燃料电池驱动等方式[3]。

3.4 气体燃料汽车

对于该类汽车来说,即是使用天然气为燃料的车辆。根据所使用天然气燃料状态的不同,可以将该类汽车进一步分为液化以及压缩天然气类型。其中,压缩天然气即是指经过压缩,在20.8-24.7MPa之间的天然气,在压缩后在车载高压气瓶当中储存。是一种无色无味、重量轻于空气且具有较高热量的气体。甲烷是其主要的成分,因组分简单,易于完全燃烧,同时燃烧在抗爆性、含碳量、不稀释润滑油以及在发动机使用寿命延长方面的表现而具有较多的应用。液化天然气方面,即是指常压环境当中温度-162℃的液体天然气,能够在车载绝热气瓶当中储存。该类天然气具有较强的安全性以及较高的气燃点,能够较好的应用在长途运输与储存当中,目前,压缩天然气汽车是世界范围应用较多的气体燃料汽车[4]。

4 新能源技术发展现状

4.1 纯电动与插电式技术

在新能源技术发展的过程中,纯电动技术发展快速,在技术水平方面,同国际当中的相关产品具有较为接近的特点。在发展趋势层面,轻量化材料、智能化技术与一体化电动底盘将在下一代车型当中具有较多的应用。插电式乘用车技术也具有较为快速的发展,并在发展当中逐渐形成了具有我国特色的路线。

4.2 动力电池水平

近年来,我国的动力电池技术也获得了较为快速的发展,国产化进程迅速加快。性能方面,我国锂电池比能量已经达到了150wh/kg,成本方面,电池原材料价格处于下降趋势。动力电池发展方面,我国的几大动力电池企业逐渐向着上游产业链延伸。为了能够在现有的基础上进一步提升电池能量密度,对生产成本进行降低,动力电池企业也对大容量单体电芯进行了生产与开发。在动力电池技术路线方面,更加强调安全性与成本[5]。

4.3 氢燃料汽车

就目前来说,欧美国家在技术研发、能源领域当中对新能源燃料汽车在产业发展、能源战略储备方面所具有的战略地位进行了明确。我国在汽车、战略新产业与能源等规划当中,也将燃料电池汽车作为未来发展的重要技术方向,在相关商业燃料电池产品推出的情况下,燃料电池汽车在此当中进入到了商业化阶段当中。目前,我国已经基本建设完成燃料汽车动力基础平台,具有了较强的系统生产能力。燃料电池方面,也在不断的发展当中获得了核心突破。产业化方面,在电池催化剂技术当中已经对初步的产业化进行实现,对于燃料电池堆栈以及相关关键部件,能够结合实际生产需求以批量的方式进行生产[6]。

5 技术发展措施

为了能够进一步促进我国汽车新能源技术发展,需要能够从以下方面做好工作:

5.1 解决技术问题

在我国新能源汽车发展过程当中,在技术方面经历了多个时期,在多年来技术研发的情况下,在技术方面获得了较大的进步与突破。但就目前来说,我国在新能源汽车技术发展方面的成熟度还存在一定的不足,混合动力汽车技术、氢燃料汽车技术与纯电动汽车技术在实际应用中也存在着一定的问题,并因此对我国新能源汽车技术的进一步发展形成了制约,也对我国环保型社会的进一步发展造成了阻碍。虽然在多年的研究过程当中,我国在新能源汽车研发方面积累了一定的经验,但在能源转换与电池寿命等方面还具有较大的提高空间。为了能够在生产中做好这部分技术瓶颈的有效解决,新能源汽车企业即需要能够加强合作,加大在技术创新方面的投入,在做好技术难题突破的情况下,使新能源汽车技术能够在未来获得更好的发展[7]。

5.2 加大技术创新

在现今我国部分汽车企业发展当中,在汽车技术的资金投入方面存在不足,同发达国家汽车制造企业相比,在新能源汽车技术研发投入方面存在较大的差距,从该方面即可以了解到,我国汽车制造企业在新能源汽车技术研发重视程度方面存在的问题,该情况的存在,也将对国际市场当中我国新能源汽车的竞争力产生影响。为了能够对该情况进行改变,我国汽车制造企业即需要能够做好管理理念的转变,对新能源汽车技术形成更高的重视程度,在现有的基础上强化资金投入,以此使新能源汽车在市场竞争力方面具有更好的表现。

5.3 加大政策支持

为了能够对新能源汽车技术的发展起到更好的促进作用,我国政府部门对新能源汽车领域具有较大的支持程度。如在我国的部分省份当中,对常规燃油汽车的购买量进行了限制,对于常规燃油汽车在行驶路段、时间方面也具有限制。为了能够对新能源汽车进行进一步的推广,国家对于新能源也具有相应的购车补贴政策,以此在对购车门槛有效降低的情况下,有效降低了新能源汽车的售价。在未来发展中,我国政府还将进一步加大相关政策的支持力度,更好地促进新能源汽车的发展[8]。

6 结束语

在我国人们节能环保意识不断深化、社会发展当中能源问题愈发突出的情况下,传统汽车行业向着新能源汽车制造行业发展与转型,也是我国向着节能环保型社会转型,对可持续发展战略目标进行实现的关键性内容。在上文中,我们对新能源技术在汽车领域的应用与发展进行了一定的研究,在未来汽车企业发展中,即需要能够充分把握机遇,在现有基础上进一步加大新能源汽车技术方面的研发力度与投入,使新能源汽车技术能够获得更大的突破。

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