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汽車新技術(shù)課程論文 姓名:李文珍汽車新能源技術(shù)摘要:圖11新能源汽車是指除汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之外所有其它能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、氫能源動(dòng)力汽車和太陽(yáng)能汽車等。其廢氣排放量比較低。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全世界現(xiàn)有超過(guò)400萬(wàn)輛液化石油氣汽車,100多萬(wàn)輛天然氣汽車。中國(guó)市場(chǎng)上在售的新能源汽車都是混合動(dòng)力汽車。 新能源又稱非常規(guī)能源。是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開(kāi)始開(kāi)發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源,如太陽(yáng)能、地?zé)崮?、風(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。 關(guān)鍵詞:內(nèi)燃機(jī):混合動(dòng)力: 電動(dòng)汽車:汽車: 關(guān)鍵詞 內(nèi)燃機(jī) 像我們這代人,對(duì)于汽車并不會(huì)感到很陌生.特別是近幾年中國(guó)車市出現(xiàn)井噴的現(xiàn)象,據(jù)保 守的估計(jì),中國(guó)現(xiàn)在的機(jī)動(dòng)車保有量已經(jīng)超過(guò)兩億.而且還保持上升的趨勢(shì),去年的產(chǎn)銷量達(dá) 1360 萬(wàn)輛,首次超過(guò)美國(guó)而位居世界第一.今年 1 到 9 月份的產(chǎn)銷已經(jīng)達(dá)到去年全年的水平了, 保守估計(jì)今年的產(chǎn)銷量將達(dá) 1700 萬(wàn)輛.而且在接下來(lái)的幾年會(huì)穩(wěn)居榜首,產(chǎn)銷量持續(xù)增長(zhǎng).在 這數(shù)據(jù)中,又有多少是屬于電動(dòng)汽車的呢?統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示是非常非常的少,幾乎可以被忽視. 汽車的產(chǎn)銷量不斷的增長(zhǎng),這也將引起一系列的問(wèn)題.內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)可說(shuō)是 爐火純青的地步了,想到再進(jìn)一步改善是非常的困難了.我們都是知道無(wú)論是汽油機(jī)還是柴油 機(jī),都會(huì)排放一些對(duì)大氣有害的氣體,如:CO HC Nox 等.雖然說(shuō)排放標(biāo)準(zhǔn)不斷的在提高,但是污染還是存在的.這將跟我們提倡的低碳生活有點(diǎn)格格不入,因此我們就必須找出其它代替品. 就目前而言,就有新燃料發(fā)動(dòng)機(jī),如:料 氫燃料 石油氣燃料 天然氣燃料 太陽(yáng)能燃料混合動(dòng)力汽車 電動(dòng)車等等.在這些新能源汽車中,純電動(dòng)汽車將是我們發(fā)展的趨勢(shì).因?yàn)槠渌?的,不是技術(shù)太難攻關(guān),就是使用經(jīng)濟(jì)性和燃料來(lái)源困難等等.電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是零排放 零污 染 燃料來(lái)源方便 動(dòng)力性良好等.但就目前的現(xiàn)狀而言,電動(dòng)汽車的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的, 目 前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善,尤其是力電動(dòng)源(電池)的壽命短,使用成本高。 電池的儲(chǔ)能量小,一次充電后行駛里程不理想,電動(dòng)車的價(jià)格較貴。但從發(fā)展的角度看,隨 著科技的進(jìn)步,投入相應(yīng)的人力物力,電動(dòng)汽車的問(wèn)題會(huì)逐步得到解決。揚(yáng)長(zhǎng)避短,電動(dòng)汽 車會(huì)逐漸普及, 其價(jià)格和使用成本必然會(huì)降低。 現(xiàn)在處于內(nèi)燃機(jī)跟純電動(dòng)汽車的過(guò)渡產(chǎn)物是HEV 混合動(dòng)力汽車, 混合動(dòng)力汽車的種類目前主要有 3 種。一種是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力,電 動(dòng)馬達(dá)作為輔 串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理。 另外一種是, 在低速時(shí)只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛, 速度提高時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)相配合驅(qū)動(dòng)的“串聯(lián)、并聯(lián)方式” 。還有一種是只用電動(dòng)馬達(dá) 驅(qū)動(dòng)行駛的電動(dòng)汽車“串聯(lián)方式” ,發(fā)動(dòng)機(jī)只作為動(dòng)力源,汽車只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛,驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)只是電動(dòng)馬達(dá),但因?yàn)橥瑯有枰惭b燃料發(fā)動(dòng)機(jī),所以也是混合動(dòng)力汽車的一種。 現(xiàn)在車市的混合動(dòng)力車主要有,PRIUS 思域 凱美瑞 凱越 LS600H S400 SMART F3DM 等等. 由于我們國(guó)家提倡低碳生活,國(guó)家的政策便大力的支持發(fā)展純電動(dòng)汽車.目前幾乎所有的車企都積極的響應(yīng)國(guó)家的號(hào)召,如:比亞迪 的 E6 奇瑞 S18 眾泰 2008EV 長(zhǎng)安奔奔 MINI 日 產(chǎn)的 LEAF 通用的 VOLT 等等.雖然推出的車型很多,但也只是雷聲大雨點(diǎn)小.技術(shù)都不啥的, 而且銷量也是少之又少. 電動(dòng)汽車并不是現(xiàn)代才有的產(chǎn)物, 早在 19 世紀(jì)后半葉的 1873 年,英國(guó)人羅伯特戴維 森 (Robert Davidsson) 制作了世界上最初的可供實(shí)用的電動(dòng)汽車。 這比德國(guó)人戴姆勒 (Gottlieb Daimler)和本茨(Karl Benz)發(fā)明汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車早了 10 年以上。戴維森發(fā)明的電動(dòng)汽車 是一輛載貨車,長(zhǎng) 4800mm,寬 1800mm,使用鐵、鋅、汞合金 與硫酸進(jìn)行反應(yīng)的一次電池。 其后,從 1880 年開(kāi)始,應(yīng)用了可以充放電的二次電池。從一次電子表池發(fā)展到二次電池, 這對(duì)于當(dāng)時(shí)電動(dòng)汽車來(lái)講是一次重大的技術(shù)變革,由此電動(dòng)汽車需求量有了很大提高。在 19 世紀(jì)下半葉成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動(dòng)汽車需求量有了很大提高。在 19 世紀(jì) 下半葉成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動(dòng)汽車在人類交通史上的輝煌一頁(yè)。1890 年法 國(guó)和英倫敦的街道上行駛著電動(dòng)大客車,當(dāng)時(shí)電動(dòng)汽車生產(chǎn)的車用內(nèi)燃機(jī)技術(shù)還相當(dāng)落后, 行駛里程短,故障多,維修困難,而電動(dòng)汽車卻維修方便. 電池是電動(dòng)汽車發(fā)展的首要關(guān)鍵,汽車動(dòng)力電池難在 “低成本要求”“高容量要求”及 、 “高安全要求”等三個(gè)要求上。要想在較大范圍內(nèi)應(yīng)用電動(dòng)汽車,要依靠先進(jìn)的蓄電池經(jīng)過(guò) 10 多年的篩選,現(xiàn)在普遍看好的氫鎳電池,鐵電池,鋰離子和鋰聚合物電池(如圖) 。 圖1-2 氫鎳電池單 位重量?jī)?chǔ)存能量比鉛酸電池多一倍, 其它性能也都優(yōu)于鉛酸電池。 但目前價(jià)格為鉛酸電池的 4-5 倍,正在大力攻關(guān)讓它降下來(lái)。鐵電池采用的是資源豐富、價(jià)格低廉的鐵元素材料,成 本得到大幅度降低,也有廠家采用。鋰是最輕、化學(xué)特性十分活潑的金屬,鋰離子電池單位 重量?jī)?chǔ)能為鉛酸電池的 3 倍,鋰聚合物電池為 4 倍,而且鋰資源較豐富,價(jià)格也不很貴,是 很有希望的電池。 我國(guó)在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。 電 動(dòng)汽車其他有關(guān)的技術(shù),近年都有巨大的進(jìn)步,如:交流感應(yīng)電機(jī)及其控制,稀土永磁無(wú)刷 電機(jī)及其控制,電池和整車能量管理系統(tǒng),智能及快速充電技術(shù),低阻力輪胎,輕量和低風(fēng) 阻車身,制動(dòng)能量回收等等,這些技術(shù)的進(jìn)步使電動(dòng)汽車日見(jiàn)完善和走向?qū)嵱没?。我?guó)大城 市的大氣污染已不能忽視,汽車排放是主要污染源之一,我國(guó)已有 16 個(gè)城市被列入全球大 氣污染最嚴(yán)重的 20 個(gè)城市之中。我國(guó)現(xiàn)今人均汽車是每 1000 人平均 10 輛汽車,但石油資 源不足,每年已進(jìn)口幾千萬(wàn)噸石油,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,假如中國(guó)人均汽車持有量達(dá)到現(xiàn)在全 球水平-每 1000 人有 110 輛汽車, 我國(guó)汽車持有量將成 10 倍地增加, 石油進(jìn)口就成為大問(wèn) 題。因此在我國(guó)研究發(fā)展電動(dòng)汽車不是一個(gè)臨時(shí)的短期措施,而是意義重大的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的戰(zhàn)略 考慮。 下面是一些專家對(duì)我國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車的看法: 鋰電池大規(guī)模用于電動(dòng)車還需一定時(shí)間 河南環(huán)宇集團(tuán)鋰電池產(chǎn)業(yè)技術(shù)副總工程師鄧倫浩 目前國(guó)內(nèi)鋰電池的研究工作和國(guó)外相比,差距主要體現(xiàn)在電池的控制系統(tǒng)和電源 管理系統(tǒng)上。鄧倫浩對(duì)記者說(shuō),現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)鋰電池的研究處于各自開(kāi)發(fā)的狀態(tài)。目前,有的公司已經(jīng)能 夠?yàn)殡?動(dòng)汽車提供相應(yīng) 的鋰電 池配套產(chǎn)品,配 套的鋰 電池一般能跑 200500 公里左右。 鄧倫浩告訴記者,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)鋰電池的價(jià)格太高,電源管理系統(tǒng)的問(wèn)題還沒(méi)得到很 好地解決。電動(dòng)汽車還面臨充電的問(wèn)題。目前,家里的一般線路不能為電動(dòng)汽車鋰電 池充電,必須配一個(gè)小型的專用充電器,而且充電的時(shí)間很長(zhǎng),很麻煩。在國(guó)外,為 了解決這一問(wèn)題,一般都把充電站和加油站放在一起?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的充電站還沒(méi)有大規(guī) 模地建立起來(lái)。 國(guó)內(nèi)鋰電池研究存在三大問(wèn)題 中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)電動(dòng)汽車分會(huì)主任陳全世 陳全世告訴記者,目前國(guó)內(nèi)鋰電池研究存在三大問(wèn)題。首先是制造的一致性問(wèn)題。 由于在鋰電池的制造工藝和設(shè)備上存在差距,使得國(guó)內(nèi)鋰電池的生產(chǎn)工藝參差不齊, 制造標(biāo)準(zhǔn)還達(dá)不到一致性。電動(dòng)汽車所用的鋰電池都是串聯(lián)或并聯(lián)在一起,如果一致 性問(wèn)題解決不好,那么所生產(chǎn)的鋰電池也就無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用于電動(dòng)汽車。 其次是知識(shí)產(chǎn)權(quán)問(wèn)題。目前國(guó)內(nèi)在磷酸鐵鋰電池的研究上已經(jīng)取得突破,但是由 于美國(guó)在這方面有專利,所以雖然我們?cè)谝恍┉h(huán)節(jié)上能夠自主研發(fā),但是在知識(shí)產(chǎn)權(quán) 問(wèn)題上,還不知如何應(yīng)對(duì)。 第三是原材料的篩選問(wèn)題?,F(xiàn)在用于鋰電池生產(chǎn)的原材料不可能全部進(jìn)口,主要 還是取自國(guó)內(nèi), 但是國(guó)內(nèi)的原材料要通過(guò)國(guó)際認(rèn)證, 生產(chǎn)出的鋰電池才能被國(guó)際認(rèn)可, 所以在原材料認(rèn)證環(huán)節(jié)上目前還存在一些問(wèn)題。 大力發(fā)展電動(dòng)汽車將增加能源供需緊張形勢(shì) 中國(guó)國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作學(xué)會(huì)經(jīng)濟(jì)合作部副主任楊金貴 目前中國(guó) 80%的二氧化碳排放來(lái)自燃煤,超過(guò) 50%的煤炭消費(fèi)用于火力發(fā)電,而同時(shí), 火力發(fā)電量占到總發(fā)電量的 70%以上。加之目前我國(guó)煤炭發(fā)電平均效率只有 35%,在這樣 的情況下,發(fā)展電動(dòng)汽車,無(wú)異于增加電力消耗,同時(shí)也就意味著增加碳排放量。隨著我國(guó) 城鎮(zhèn)化、工業(yè)化步伐的加快。而在風(fēng)能、核能發(fā)電尚在發(fā)展階段的我 國(guó)而言,大力發(fā)展電動(dòng)汽車,勢(shì)必將增加能源供需緊張形勢(shì),相反不利于低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展布 局。對(duì)于政府來(lái)說(shuō),在不遺余力地支持電動(dòng)汽車發(fā)展、支持相關(guān)企業(yè)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的同時(shí),更 需要解決源頭問(wèn)題。以電動(dòng)汽車為例,用煤炭替換石油的作為并不可取,電動(dòng)汽車成為低碳 經(jīng)濟(jì)時(shí)代先鋒的前提是解決電力資源問(wèn)題,否則,前景并不樂(lè)觀。 從以上各個(gè)專家的看法,可以看出我國(guó)要發(fā)展電動(dòng)汽車是非常艱辛的和曲折的。但這并 不代表不可能, 只是時(shí)間問(wèn)題, 只要我們攻關(guān)了那些技術(shù)難題, 電動(dòng)汽車將會(huì)造福我們國(guó)民, 甚至全人類。因此,發(fā)展純電動(dòng)汽車勢(shì)不可擋。針對(duì)制約中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素,本文給出如下對(duì)策: (一)加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè) 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)以政府投資為主,多方共同參與。政府應(yīng)重點(diǎn)建設(shè)一批企業(yè)無(wú)法承擔(dān)的項(xiàng)目,如公用充電站、能源補(bǔ)充站、維修設(shè)施、交通配套設(shè)施等。天然氣總公司和石化企業(yè)可以參與興建一批加氣站來(lái)服務(wù)燃?xì)廛囕v,電網(wǎng)公司可以在自己的低壓電網(wǎng)上建立公用充電站系統(tǒng)。 (二)積極擴(kuò)大內(nèi)需,提高消費(fèi)者成熟度 促進(jìn)新能源汽車消費(fèi)的關(guān)鍵是降低生產(chǎn)成本和使用成本。企業(yè)和相關(guān)科研單位應(yīng)加快技術(shù)研發(fā)的步伐,在技術(shù)上最大限度地降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量。政府應(yīng)對(duì)新能源汽車的研發(fā)與生產(chǎn)給予財(cái)稅支持,出臺(tái)針對(duì)普通消費(fèi)者的優(yōu)惠政策,如減免車輛購(gòu)置費(fèi)、提供補(bǔ)貼等,來(lái)降低新能源汽車的使用成本。同時(shí),要進(jìn)一步調(diào)整燃油稅政策,提高傳統(tǒng)汽車的持續(xù)性支出。另外,政府還要加大宣傳教育力度,提高整個(gè)社會(huì)的環(huán)保意識(shí),培育崇尚購(gòu)買、使用新能源汽車的文化,擴(kuò)大新能源汽車用戶基礎(chǔ)。 (三)加大研發(fā)力度、掌握核心技術(shù) 在新能源汽車技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的初期,政府要起到主導(dǎo)作用,通過(guò)整合國(guó)內(nèi)科技和資金資源,確定關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域,與企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)共同推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。要加大知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)力度,保護(hù)企業(yè)相關(guān)權(quán)益。在支持自主創(chuàng)新的前提下,鼓勵(lì)企業(yè)到海外注冊(cè)專利和購(gòu)買外國(guó)專利,增加產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力。此外還要加快建立國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,以建立和維護(hù)中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 (四)以市場(chǎng)為導(dǎo)向、明確階段性戰(zhàn)略重點(diǎn) 中國(guó)的新能源汽車研發(fā)應(yīng)借鑒國(guó)際經(jīng)驗(yàn),以市場(chǎng)為導(dǎo)向,選擇戰(zhàn)略重點(diǎn),采取近期開(kāi)發(fā)與中長(zhǎng)期發(fā)展并重的策略。近期發(fā)展柴油機(jī)、汽油直噴、汽車輕量化、混合動(dòng)力等技術(shù),中長(zhǎng)期著眼于高水平混合動(dòng)力、燃料電池及替代燃料汽車的研發(fā)。汽車企業(yè)要根據(jù)自身情況及其所在區(qū)域擁有的資源、文化、習(xí)俗等條件,因地制宜地研發(fā)相應(yīng)的新能源汽車產(chǎn)品。同時(shí)應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)形勢(shì)的變化不斷調(diào)整、完善企業(yè)戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)及經(jīng)營(yíng)策略。參考文獻(xiàn)1 豪言,陳曉嘯國(guó)際新能源汽車新動(dòng)向J新能源汽車,2009,(1):20-272 井志忠日本新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展模式J日本學(xué)論壇,2007,1:74-793 鮑顯銘日本:新能源環(huán)保汽車產(chǎn)業(yè)鏈條正在形成
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