车辆工程专业新能源汽车方向的建设与思考

发表时间:2021/1/12   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:韩泽华 王国富 吴杰 鲁雅鑫 王继荣
[导读] 摘要:新能源是一种全新的能源,目前在国际社会上的应用还不是特别广泛,在实际应用上还是以传统的石化能源为主,目前能源产业的大宗交易还是以煤炭资源、石油资源以及天然气为主,这些传统的能源共同点就是不可再生,都是一次性的能源,而且在生产和应用过程中因为燃烧不充分等原因而造成的大气污染也是大气污染的重要来源之一。
        中北大学  036000
        摘要:新能源是一种全新的能源,目前在国际社会上的应用还不是特别广泛,在实际应用上还是以传统的石化能源为主,目前能源产业的大宗交易还是以煤炭资源、石油资源以及天然气为主,这些传统的能源共同点就是不可再生,都是一次性的能源,而且在生产和应用过程中因为燃烧不充分等原因而造成的大气污染也是大气污染的重要来源之一。本文基于车辆工程专业新能源汽车方向的建设与思考展开论述。
        关键词:车辆工程专业;新能源汽车方向;建设与思考
        引言
        随着科技发展,人们对于汽车的需求越来越高,其开始大面积走向普通百姓的家庭。但是,随着使用汽车数量的增加,环境污染问题越来越严重,同时也面临资源匮乏的困扰。为了更好的解决上述问题,新能源汽车逐渐出现在人们的视野当中,其能更好的缓解环境污染造成的问题,有效改善环境质量,而且还能一定程度上促进汽车行业的发展。
        1新能源电动汽车理论综述
        新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其他能源汽车。按照中华人民共和国国家发展与改革委员会公告定义,新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进,具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车按照使用范围可分为纯电动汽车、插电式混合动力汽车、常规混合动力汽车和其他新能源汽车(包括增程式电动车、氢燃料汽车、太阳能汽车等)。新能源电动汽车是汽车产业未来发展的必然趋势。目前的三大核心技术发展趋势主要体现在3个方面:①驱动电机作为驱动车辆行驶的最直接的动力装置。以永磁同步电机、轮毂电机为代表的电机技术显著提高了性能和舒适性,使得新能源电动汽车的接受度和普及率提高。围绕电机的永磁化、电机驱动系统的集成化和一体化、电机控制的集成化和数字化的核心技术发展已成为国内外研究热点。②动力电池技术是新能源电动汽车最重要最具竞争力的核心技术。目前动力电池技术路线趋势为磷酸铁锂→三元锂→固态电池。未来若想达到更高的能量密度目标,则需要转变到固态电池的技术体系。无线充电和换电技术可以打破充电在时间和空间范围内的限制,大大提高了充电效率,解决了充电问题。③电池管理技术作为连接电动汽车和车载动力电池的重要纽带,可以提升电池的使用效率,达到增加续航行驶里程、延长电池寿命、提高电池组可靠性的目的。新能源电动汽车在全世界范围内都有着很好的发展前景。中国应该积极发展新能源电动汽车的核心技术,以此来推动中国新能源电动汽车的进一步发展。
        2新能源及新能源汽车前景分析
        新能源相较于传统能源而言,尽管生产规模和应用范围都没有后者广泛,但是新能源却能减少对于环境和生态的破坏,随着科技水平的不断提高以及全球不可再生能源储量的不断减少,在未来新能源必将会成为推动社会发展的重要力量。现如今太阳能、地热能、海洋能和风能正在逐渐成熟,在满足最基本的发电要求以外,还能够应用在车辆工程的动力系统中,取代传统的石油、天然气等化石燃料成为未来新一代的汽车能源之一。目前,应用最为广泛的新能源动力汽车是以太阳能为汽车动力的太阳能电动汽车,这种太阳能电动汽车在一定程度上能够媲美传统意义上的汽车,可作为市内代步工具,能够满足大部分人的出行需求。太阳能汽车的广泛应用是新能源在汽车领域应用的第一步,尽管目前这种汽车的技术尚不成熟,在很多方面还无法和传统的以化石燃料为动力的汽车媲美,但是这种新能源汽车却能够有效减少机动车尾气的污染,极大地保护了生态环境,同时国家政策的倾斜和扶持也增加了人们对于这类低污染汽车的购买力度,促进了新能源整个行业的发展,减少了人们对于传统能源的依赖。新能源的开发和应用在满足社会发展需求的基础上实现了可持续发展,同时也为未来的能源发展作了一定的铺垫。


        3新能源汽车技术原理
        3.1纯电动汽车
        此类型汽车技术原理是对电力存储进行研究,其与传统燃油车相比较,最大的区别便是驱动力存在明显的不同,其中纯电动汽车是通过电力进行驱动,使其在二氧化碳的排放上相较于燃油车非常少,是非常环保的汽车,并且我国在近些年大力发展此类汽车。对于纯电动汽车,其在行驶时主要是依赖于发电机进行驱动,以便对汽车进行驱动,由于受到汽车制动以及在减速上所产生的影响,汽车电机并不会一直为其提供动力,而是通过发电机进行发电的形式将所有发出的电能都存储于电池中,如此使得汽车在动力上实现双向流动,在一定程度上有效提升汽车自身的能效。从纯电动汽车整体情况来看,因为其在行驶过程中噪声很小、零排放等优势,其受到了人们的欢迎。需要注意的是,纯电动汽车在驱动形式上较为单一,所以在驱动系统、控制技术等方面也显得极为简单,因此若想要使纯电动汽车得到广泛应用,我国需要加强在充电设施上的建设工作,并且在后期进行维护时还会产生很高的费用。目前,我国汽车普及率越来越高,而因为汽车尾气所造成的环境污染问题也非常严重,根据各个城市污染指数来看,汽车尾气都在其中占有很大的比例,而纯电动汽车低排放特点能有效改善这一问题,促使低碳经济得到更加良好的发展。
        3.2混合动力汽车的技术原理
        混合动力汽车主要有以下三种形式:第一,串联式混合动力汽车。采用这种技术的汽车主要依靠汽车携带的储蓄电池进行调节电量的工作,使用储蓄电池可以有效平衡电动机的输入功率和发电机的输出功率,这样能够有效地实现车辆内部的动力控制系统的调整工作和汽车驱动能力。第二,并联式混合动力汽车。这种汽车可以同时具有两种驱动类型,分别是电动机进行驱动和内燃发动机进行驱动,这两种驱动形式可以使用动力耦合装置分别单独驱动车辆的行驶,或者在汽车内部设置动力控制系统对不同驱动方式进行有效协调。采用并联式的混合动力汽车在驱动车辆行驶的过程中,不同驱动方式在消耗能量驱动汽车行驶之外还可以在发电机的作用下使剩余的能量储存在蓄电池中,这样能够使混合动力汽车的能量消耗达到较小的范围。第三,混联式混合动力汽车。混联式汽车能够将串联式和并联式两种汽车类型的结构特点进行有效综合,使汽车在行驶过程中能够根据自身的工作条件及时调整车辆的工作状态。比如在爬坡过程中,汽车内部可以自动切换至发动机工作的状态,同时蓄电池对汽车剩余动能进行储能,在平坦道路行驶过程中调节至电动机工作,这种工作模式需要先进的中央控制系统,汽车制造成本也相对高昂。
        结束语
        传统汽车主要通过燃烧汽油而获得动力,但是汽油在燃烧时会产生大量的污染物,对自然环境造成严重污染,再加上石油资源的短缺,促使新能源汽车的开发变得越来越重要。社会应当加强在新能源汽车上的研发工作,使相关技术变得更加成熟,为新能源汽车的发展提供技术支持。
        参考文献
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        [5]徐一帆.车辆工程专业新能源汽车方向的建设与思考[J].农家参谋,2018(07):226.
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