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新能源电动汽车的发展前景

我国发展新能源汽车对整个汽车行业,乃至对于坚持走新型工业化道路,建设资源节约型、环境友好型的社会意义重大。

近年来,我们赖以生存的环境随着工业社会的发展进步,污染越来越严重。空气,水源,土壤都不同程度的受到了污染,特别是空气的污染尤为严重,就像前面提到的报到中描写的一样,PM2.5值一直在升高,北京的空气污染达到了严重污染的程度。

 

在众多的污染源中,汽车尾气的污染首屈一指,在我国社会经济不断前进和发展中,居民生活水平不断提高,对汽车的需求也日益增强。截至2012年底,我国机动车保有量已达2.4亿辆,机动车驾驶人达2.6亿人。现在国际上汽车所运用的能源基本上为常规的燃油,污染物排放量大,石油资源短缺等等都是现在所面临的严峻挑战。但汽车工业对现代化工业发展尤为重要。所以,发展新型能源环保型汽车是当前急需的课题。世界各国都在加紧研发和应用。

能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。采用非常规车用燃料作为动力来源,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。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器)汽车等。在能源紧缺,环境污染越来越严重的今天,新能源汽车已成为汽车产业未来发展的趋势。

在所有新能源汽车中,采用纯净能源驱动。纯电动汽车是现在最有可能大规模推广应用的,电动汽车主要采用电力驱动的汽车。利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进。纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,蓄电池相当于原来的油箱。其动力系统很简单:电池组—电动机—车辆传动系。

我国在纯电动汽车研发中,本土汽车厂商已经掌握了一定相关技术实力。我国纯电动汽车的研发与国外基本处于同一起跑线上,技术水平与产业化差距较小。

在纯电动汽车的研发发展中,必须解决和克服好四个方面的关键技术:电池及蓄电技术、电机驱动及其电子智能控制技术、整车安全技术以及能量管理技术等。

电池蓄电技术:电池及蓄电是纯电动汽车的动力源,也是一直制约纯电动汽车研发发展的重要因素。纯电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使纯电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要研发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。到目前为止,电池已取得了突破性的进展。使用燃料电池,直接将燃料的化学能转变为电能,能量转变效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反应过程,能量转化过程可以连续进行,因此是理想的汽车用电池,但目前还处于研制阶段,一些关键技术还有待突破问。目前比较成熟和使用的电池为铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池。

电机驱动及其电子智能控制技术:电机驱动及其电子智能控制技术是纯电动汽车的关键部件,要使电动汽车有良好的使用性能,驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。目前,电动汽车用电机主要采用感应电动机驱动的矢量控制和直接转矩控制。由于直接转矩的控制手段直接、结构简单、控制性能优良和动态响应迅速,因此非常适合纯电动汽车的控制。欧美国家大多采用此技术研发纯电动车用电机。随着电机及驱动系统的发展,电子智能控制系统趋于智能化和数字化,各种智能控制手段都将应用于电动汽车的电机控制系统。使电动汽车越来越智能和便于驾控。

车安全技术以及能量管理技术:电动车整车控制系统是驱动系统总线和车身系统的总线的整车网络化控制,网络化实现的通讯和资源共享能力成为新的电子与计算机技术在汽车上应用的一个基础。整车智能化的能量管理系统研究与开发能量管理系统担负着维持电动车所有的蓄电池组件工作处于最佳状态;采集车辆的各个子系统的运行数据,进行监控和诊断;控制充电方式和提供剩余能量显示等职责。因此智能化的能量管理系统研究要是整车的蓄电池安全预防及及时干预起到很重要的作用。在非正常状况下电动车的安全防控都需要更深一层的发展。

经历了长期发展,纯电动汽车技术逐步成熟,并在美、日、欧等国家得到商业化的推广应用。目前世界上有近4万辆纯电动客车在运行,主要用在公共运输系统。

中国纯电动汽车虽然没有欧美等国家起步早,但纯电动汽车具有无排放污染、噪声低、易于操纵、维修及运行成本低等优点,在环保和节能上具有不可比拟的优势,它是解决能源和环境压力的最有效途径。国家从维护能源安全, 改善大气环境提高汽车工业竞争力,实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑。在即将到来的新能源汽车时代,我们应该加倍努力去促进其发展,以调整我国产业结构、提高重点领域的创新能力和市场竞争能力。

 

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