殷亦男
摘 要: 汽車是時(shí)代的產(chǎn)物,更是人類智慧的結(jié)晶。隨著汽車的大量應(yīng)用,汽車對(duì)地球資源及全球氣候變暖產(chǎn)生了深刻的影響。世界能源危機(jī)和環(huán)保問題日益突出,汽車工業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。世界各國對(duì)新能源汽車越來越重視,隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,新能源汽車從設(shè)計(jì)圖紙上走進(jìn)了人們的日常生活中,目前,新能源汽車主要分為純電動(dòng)車、混合動(dòng)力車、燃料電池車等。
關(guān)鍵詞: 新能源汽車 純電動(dòng)汽車 混合動(dòng)力汽車 燃料電池盒汽車
1.純電動(dòng)汽車
1.1純電動(dòng)汽車的概念
純電動(dòng)汽車以電源代替石油等傳統(tǒng)燃料作為主要驅(qū)動(dòng)汽車行走的燃料,即采用單一蓄電池作為儲(chǔ)存動(dòng)力源。利用電作為主要的能源,通過電池向電機(jī)提供電能,驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而推動(dòng)汽車前進(jìn)。
與傳統(tǒng)燃油車相比,電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)更加靈活。電動(dòng)汽車采用不同類型的電機(jī)驅(qū)動(dòng),比如直流電機(jī)、交流電機(jī)、輪式電機(jī)等,使得電動(dòng)汽車具有不同的行使性能。變速系統(tǒng)的連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和車輪的部件,主要起換向和變速的作用。對(duì)于電動(dòng)汽車來說,由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速,可以用電子控制器進(jìn)行控制,因此變速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和使用可以有多種選擇,既可以用手動(dòng)變速和自動(dòng)變速器,又可以用電子驅(qū)動(dòng)器控制電動(dòng)機(jī)直接變速,具體采用什么方案,還要看電動(dòng)汽車的整體配置匹配,這些不同的選擇更方便了電動(dòng)汽車的總體設(shè)計(jì)。
1.2純電動(dòng)汽車發(fā)展的阻礙及前景
電動(dòng)汽車目前遇到的困難是蓄電池單位重量存儲(chǔ)的能量太少,電動(dòng)車的電池較貴,又沒有形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模,故購買的成本比較高,至于使用成本,有些甚至比汽車貴,有些僅為汽車的1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格,現(xiàn)階段電池的容量還達(dá)不到要求,續(xù)航能力還達(dá)不到全天候的應(yīng)用要求。除了在電池方面遇到的問題之外,純電動(dòng)汽車還需在電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制技術(shù)、電動(dòng)汽車整車及能量管理技術(shù)方面做出突破,如何建設(shè)城市配套設(shè)施,對(duì)于純電動(dòng)汽車未來的市場前景具有很大的意義。
2.混合動(dòng)力車
2.1混合動(dòng)力的定義
混合動(dòng)力車顧名思義,是指車輛驅(qū)動(dòng)系由兩個(gè)及兩個(gè)以上的能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車輛,車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或共同提供,因各組成配件、布置方式和控制策略的不同,形成多種分類的方式,混合動(dòng)力車輛的節(jié)能、低排放等特點(diǎn)引起了汽車界的極大關(guān)注并成為汽車研究領(lǐng)域一個(gè)很熱門的話題。
一般而言,混合動(dòng)力車按照以動(dòng)力傳輸路線為類,可分為串聯(lián)式(SHEV)、并聯(lián)式(PHEV)和混聯(lián)式(PSHEV)。
2.2混合動(dòng)力汽車發(fā)展前景
國內(nèi)外普遍認(rèn)為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)合了燃油汽車和純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)靈活,符合未來排放標(biāo)準(zhǔn)。因此,日本、美國、歐洲各大汽車公司和相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)都開展了有關(guān)混合動(dòng)力汽車的研究?;旌蟿?dòng)力汽車技術(shù)在汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)日益成熟,有些已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。在目前美國市場上銷售的混合動(dòng)力汽車主要有三種:本田公司的Insight、豐田公司的Prius及本田公司的Civic。福特汽車公司在2000年北美國際車展上推出了其開發(fā)的Prodigy混合動(dòng)力家庭概念車,該車采用1.2L4缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和鎳金屬復(fù)合電池,整車重量僅1083kg,百公里油耗僅3.3L。福特公司預(yù)計(jì),未來15年內(nèi),混合動(dòng)力汽車將占汽車市場的10%~20%。
3.燃料電池車
3.1燃料電池車的定義
燃料電池車,顧名思義,就是使用燃料電池作為主能源的汽車,工作方式是通過燃料電池發(fā)電來驅(qū)動(dòng)汽車,在汽車搭載的燃料電池中,作為燃料的氫與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)作用,從而產(chǎn)生電啟動(dòng)電動(dòng)機(jī),進(jìn)而驅(qū)動(dòng)汽車。與純電動(dòng)汽車除了動(dòng)力源不一樣之外,其傳動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)系等系統(tǒng)部件都是一樣的。
3.2燃料電池車的發(fā)展?fàn)顩r
長期以來,世界各國政府和主要汽車集團(tuán)都高度重視燃料電池汽車的研發(fā),投入了大量資金用于燃料電池汽車及氫能研發(fā)、試驗(yàn)考核和市場培育。日本政府高度重視并持續(xù)開展燃料電池汽車和氫能開發(fā),在過去30年時(shí)間內(nèi)先后投入上千億日元用于燃料電池汽車和氫能的基礎(chǔ)科學(xué)研究、技術(shù)攻關(guān)和示范推廣。隸屬于經(jīng)產(chǎn)省的燃料電池商業(yè)化組織(FCCJ)先后與2009年7月和2010年7月發(fā)布《燃料電池汽車和加氫站2015年商業(yè)化路線圖》,明確指出2011年~2015年開展燃料電池汽車技術(shù)驗(yàn)證和市場示范,隨后進(jìn)入商業(yè)化示范推廣前期。美國政府對(duì)燃料電池汽車支持在布什任職期間達(dá)到頂峰,在奧巴馬政府期間,美國能源部宣布從美國振興計(jì)劃(American Recovery and Reinvestment Act Funding)中撥款4190萬美元支持燃料電池特種車的研發(fā)和示范,另在2011年美國財(cái)政預(yù)算中安排5000萬美元用于燃料電池和氫能技術(shù)研發(fā)。此外,加拿大、韓國、澳大利亞、巴西、法國和英國等國家政府都積極支持燃料電池汽車和氫能研發(fā)。2009年,戴姆勒、福特、通用、豐田、本田和現(xiàn)代汽車6個(gè)世界主要汽車公司簽署備忘錄,持續(xù)開展燃料電池汽車研發(fā),計(jì)劃于2015大力推廣燃料電池汽車,并快速形成幾十萬輛燃料電池汽車保有量。與此同時(shí),在德國交通部長的見證下,德國巴符能源公司(德國第三大電力公司)、奧地利OMV石油公司、殼牌公司、法國道達(dá)爾公司(全球第四大石油化工公司)和瑞典Vattenfall(歐洲第五大能源公司)等全球大型能源公司簽訂備忘錄,決定在德國建設(shè)燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施以促進(jìn)燃料電池汽車在德國的推廣。
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