冯永强
江苏金致新能源车业有限公司 江苏省徐州市 221011
内容摘要:随着社会的发展以及科技的进步,人们对于生活质量的要求也逐渐提升并逐渐加强了对环保的重视力度。而纯电动车主要通过充电电池来替代传统的动力源,其不仅结构较为简单,能源利用率高,而且可以实现几乎无噪音,零排放等优势,所以,纯电动车逐渐成为新能源汽车发展的必然趋势。
关键词:纯电动车 发展趋势 研究
引 言
对于电动车的发展历史来看,其主要分为两个阶段,第一个阶段则是在1881年电动车的概念首次被提出,并且在法国研制出来全世界第一辆电动车。但是由于当时电池技术较为落后的,导致其石油资源严重的浪费,内燃机仍主要是起主导位置,电动车并没有得到普及和发展;第二个阶段则是上个世纪石油危机的爆发,再加上环境日益遭到破坏,而电动车由于使用的清洁可再生能源,所以引起了全世界各界人士的关注,并成为了全世界研究的重点项目之一。对于我国而言,电动车的发展截止到2020年纯电动车以及插电混合电车的使用量已经达到二百万辆。
1 电动车开发模式分析
在对电动车刚刚开始研发的过程中,大部分厂家受到传统造车思维的影响,所以仅仅是依托于传统汽车平台而对其进行改进,虽然在此过程中可以有效地降低生产和研发成本,但是也给电动车性能的优化带来巨大的阻碍,譬如,内部空间受限、动力性能较低以及续航里程受限等等。而随着社会的发展以及科技的进步,全新的电动车则可以有效的解决上述问题,但是由于需要投入较大的投资成本,为此,美国相关专家做出了两种平台策略以及设计思路:即AEP、NEP、NEVD以及AEVD。所谓的AEP指的就是在原有的车的平台基础上进行设计;NEP则是开发全新的纯电动车平台;NEVD指的就是进行全新的电动车设计;而AEVD则是需要在原有的平台上进行设计,需要对旧平台进行迁就。通过对该四种方式进行组合可以分别得到A、B、C三种电动车平台,但是无论是从A到B,还是直接从A到C,改造平台均是一个过度平台,为了更好地适应时代发展需求必须要重新打造全新的电动车开发模式。
2 纯电动车电机发展趋势
2.1直流电动机以及交流异步电动机
对于纯电动汽车的发电机而言,起初主要是以直流电动机为主。该电动机结构较为简单而且容易控制电磁转矩,但是由于采用了电刷结构作为直流电动机的主要工作方式,为此极易导致其使用寿命、转速等无法满足实际需求的情况。除此以外,对于狭小空间的并不适用该电机,为此,其逐渐被时代所淘汰。交流异步电机由于其结构简单,成本低廉,所以得到了广泛的应用,但是其可调节的速度范围较小、转矩特性易受到限制等,所以在使用过程中必须要确保性能与调速器相匹配。对于电动车而言,交流异步电机完全可以满足其需求,无论是在体积还是功率方面具有极大的应用优势。
2.2永磁同步电动机以及轮毂电动机
永磁同步电动机具有功率密度较大、效率高且转矩较高、尺寸小等优势,但是由于其永磁体的原材料主要以稀土原料为主,所以受到资源的限制,其使用成本较高。但对于我国而言,稀土资源较为丰富,所以该电动机逐渐成为纯电动车市场的必然趋势。而轮毂电动机则是通过将汽车的转动、动力以制动装置进行整合并通过轮毂来实现电动机的驱动,所以其具有布置方面、易于控制、动力灵活、车身设计自由等等优势。
但是目前轮毂电动机的研发而言,其散热以及簧下质量的控制仍是难点。
3 纯电动车驱动系统发展趋势
3.1低集成结构以及高集成结构
所谓的低集成结构驱动系统本质上主要与转动车的驱动类似,即通过电动机来有效的替代传统的内燃机,并通过变速箱来实现对速度的控制,然后通过转动系统将动力传送到车轮上。为此,该类型的电动车会将电机控制器以及PUD集成单独在车身上进行安装。就目前而言,大部分市场上电动乘用车均是采用此驱动系统,譬如,特斯拉以及国内大部分电动乘用车。而高集成结构则是通过将电动机、减速箱以及电机控制器进行集成应用,为此,该驱动具有重量轻、结构紧凑等特点,但是由于开发费用较高,且电机的振动频率较高,所以导致其使用寿命受到一定的限制。
3.2轮毂电机结构
轮毂电机驱动的集成性较高,其主要是将电机和轮毂集成在一起,然后再将电机控制器以及PDU单独的在车身进行安装。除此以外,轮毂电机由于具有独立的驱动特性,为此无论是前驱、四驱等形式均可以适用,即便对于目前全时四驱仍容易实现,而且在使用过程中还有效的降低了车辆的转弯半径,从而确保在某种特殊情况下仍可以实现原地转弯的要求。但是由于该结构的电机对技术要求较为严格,为此在国内尚未兴起。
4 纯电动车节能减排发展趋势
4.1车体灵活运载力以及减排效果将有效地提升
对于纯电动车的发展而言,其减排效果也将得到质的飞跃。通过相关实验发现,在相同的行驶里程以及相同的使用年限下,纯电动出租车要比燃油汽车的碳排放量要低的多,而其运输效率则大致相同。为此,对于大中型城市的环境污染而言,纯电动车的开发和应用将有效的降低排放量,而且随着信息技术的发展,纯电动车的外形以及性能也更加完善,深受广大消费者喜爱。
4.2实现废旧动力蓄电池的综合利用,加快关键技术研发
由于各方面因素的影响导致前期的纯电动车仍主要以废旧动力蓄电池为主,而为了严格贯彻和落实可持续发展观必须要加强对废旧动力电厂的回收和再次利用。对于此类问题,在纯电动车的发展古城镇必须要建立科学完善的监督机制,对废旧动力电池的回收、利用以及可再生重量等进行明确,并研发新的回收工艺,对于废旧电池的回收情况进行实时监督等。除此以外,还要不断的优化纯电动车的各项技术指标,提升纯电动车的使用性能和安全性能。不仅要对新能源汽车技术指标进行明确,而且还要加强对纯电动货车、乘用车以及客车的各项技术指标进行明确。除此以外,还要加强对新技术的研发,加强对纯电动车电池的开发工作,确保其行驶时长、提升电池的使用寿命,进而提升纯电动车的实用性。另外,在电池材料的选择方面应当尽可能的选择安全、无污染、可再生且重量轻的材质,加强对车身自身的轻量化技术的应用等,譬如加强对高强度钢、镁合金、钛合金等的应用等。
总而言之,随着社会的发展以及科技的进步,人们对于生活质量的要求也逐渐提升并逐渐加强了对环保的重视力度。而纯电动车主要通过充电电池来替代传统的动力源,其不仅结构较为简单,能源利用率高,而且可以实现几乎无噪音,零排放等优势,所以,纯电动车逐渐成为新能源汽车发展的必然趋势。为此,在开发过程中必须要加强对动力电池、驱动系统以及集成方式、节能减排等方面的设计,从而有效地推动我国纯电动车的可持续发展。
参考文献
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