浅谈新能源汽车与节能减排技术

期刊: 环球科学 2023年第14期 DOI: PDF下载

林慧娟

铜陵学院 244000

摘要

新能源与节能减排技术目前是国内外交通行业大力发展的新技术。本文针对现代交通行业的新能源技术,介绍了新能源技术的发展现状、汽车行业的节能减排技术、以及电动汽车电池充电技术的发展现状,并针对我国目前发展遇到的问题提出了建议。


关键词

新能源;汽车;节能减排,电动汽车

正文


1.现代交通运输对环境的影响

1.1环境污染

目前,大部分汽车依靠碳氢化合物燃料获得能量,其燃烧后产生大量的二氧化碳、氮氧化合物、一氧化碳、臭氧、铅等有害物质,严重影响环境和人体健康。

1.2全球变暖

据国际能源机构(IEA)估计,汽车二氧化碳总排放量将从1990年的29亿吨增加到2020年的60亿吨。由此可见,汽车对地球环境造成了巨大影响。为减少汽车对全球气候变暖的影响,应尽量采用小排量发动机和带有稀薄燃烧技术的发动机,最大限度地提高能源利用效率。

1.3石油资源

国际能源机构统计表明,预计到2020年,交通用石油将占全球石油总消耗量的62%以上。美国能源部预测,2020年以后,全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口,2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。

目前,世界汽车保有量约8亿辆,预计到2030年,将突破20亿辆。预计到2020年,我国汽车保有量将达1.75亿,国际石油的价格将直接影响到我国的能源安全、经济安全乃至国家安全。

 

2新能源汽车与节能减排技术

2.1新能源汽车的概念和分类

2.1.1新能源汽车的种类

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,但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。新能源汽车包括有:混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等。

2.1.2混合动力汽车

目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。其优点是:(1)采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,处于油耗低、污染少的最优工况下工作;(2)可十分方便地回收制动、下坡、怠速时的能量;(3)在市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放;(4)可十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题;(5)可以利用现有的加油站加油,不必再投资;(6)可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。

2.1.3纯电动汽车

主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动。其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。但目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵。

2.2汽车行业节能减排技术研究现状

2.2.1国内外改善城市交通环境的措施

(1)合理规划和建设城市道路;(2)合理设置单行道和红绿灯;(3)加大公共运输系统的建设;(4)开发智能交通系统。

2.2.2汽车的提效节油减排技术

(1)汽车轻量化设计;(2)陶瓷发电机;(3)稀薄燃烧发;(4)直喷燃烧法;(5)过量给风机的高性能比。

 

3新能源汽车行业的技术路线研究

3.1车载电池技术

3.1.1车载电池技术存在的问题

(1)电池比能量;(2)电池成组;(3)充电时间;(4)循环寿命。

3.1.2我国电动汽车高能电池研发与市场现状

2012年,我国形成了50万辆新能源汽车产能,以单车使用2万元电池的平均水平计算,国内汽车动力电池市场规模达到100亿元,相当于锂电池市场规模增长1倍。据业内人士预计,到2020年,新能源汽车带动的全球车用动力电池市场需求将超2000亿元,将迎来车用动力电池产业快速发展的黄金时期。

新能源汽车的竞争核心是技术,最迫切的实现动力电池技术的突破,而电动汽车是新能源汽车比较可行的技术选择。在电动汽车关键的零部件中,动力电池是技术门槛最高的,也是利润最集中的部分。目前,我国的电池及管理系统的成本一般占整车成本的40%。

目前,世界各国的研究机构都在对未来市场需求加紧新能源电池的研究工作,如锂硫电池、金属(锂、锌、铝)空气电池等。这类电池原材料成本低、能源消耗少、低毒、能量密度高。

3.2充电技术及充电站建设

发展电动汽车,首先必须建设完备的、与之配套的充电站系统。充电站是给电动汽车提供持续动能的场所。动力蓄电池的技术及其发展是充电站乃至电动汽车发展的关键问题,其技术发展的趋势在一定意义上决定了充电站未来的商业模式,也决定了电动汽车的发展格局。

电动汽车充电站是为电动汽车动力电池提供电能补给的重要配套基础设备,充电站主要包括充电机系统、配电系统、充电站监控系统和土建系统。

3.2.1电动汽车充电的基本方式

目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种方式。

(1)慢充方式。一般以较小交流电进行充电,充电时间通常为6—10小时,一般利用晚上充电,有利于降低充电成本,但难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。

(2)快充方式。以较大直流电在20min—1h内,为电动汽车提供短时充电服务,可以解决续时里程不足时的电能补给问题,但对电池使用寿命有影响。

(3)快换方式。通过直接更换车载电池的方式补给电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5—10min。快换方式最为快捷,但需要电动汽车和车载电池实现标准化,且需要专业人员进行操作。

3.2.2国内电动汽车充电设施发展状况

截至目前,我国电动汽车充电站大多局限于电动公交汽车或内部集团用车,还没有建成真正面向不同用户的充电站服务网络。

在充电设施发展规划方面,从2010年开始全国电动车基础设施建设规划开始出现超快速发展,国家电网、南方电网、中石油、中石化、中海油等大型国企集团都纷纷发布电动汽车充电设施建设规划或建设意向。主要案例有北京奥运充电站、上海世博充电站等。

 

4新能源汽车产业化发展策略

为了促进我国新能源汽车技术研发和产业化的快速发展,推动新能汽车的普及,借鉴日本、美国、欧盟的经验,并结合我国国情与新能源汽车产业发展现状,我国可以从以下几个方面继续努力:

(1)制定较为明确的技术路线,完善新能源汽车产业相关的法律法规体系;

(2)建立以政府为主导,企业、研究机构共同参与的研发模式;

(3)加强新能源汽车产业基础设施建设,积极发展有关配套政策体系;

(4)多举措施加强对消费者的宣传和教育。

 

参考文献:

[1] 科学技术部.这十年[M]. 北京:科学技术文献出版社,2012.

[2] 余卫平,李明高.现代车辆新能源节能减排技术[M].北京:机械工业出版社,2013.

[3] 李晓华.新能源汽车技术发展的挑战、机遇和展望[M].北京:机械工业出版社,2011.

基金项目:铜陵学院2022大学生创新创业训练项目

项目名称:运动能源再生车

项目编号:S202210383044

 

尘紫陌,有轰轰烈烈的昨日,也有平淡如水的今天。在生活平平仄仄的韵脚中,一直都泛着故事的清香,我看到每一寸的光阴都落在我的宣纸上,跌进每一个方方正正的小楷里,沉香、迷醉。

  秋光静好,窗外阳光和细微的风都好,我也尚好。不去向秋寒暄,只愿坐在十月的门扉,写一阙清丽的小诗,送给秋天;在一杯香茗里欣然,读一抹秋意阑珊,依着深秋,细嗅桂花的香馥,赏她们的淡定从容地绽放。

  听风穿过幽幽长廊,在平淡简约的人生中,把日子过成云卷云舒,行云流水的模样,过成一幅画,一首诗。有你,有我,有爱,有暖,就好。在安静恬淡的时光里,勾勒我们最美的今天和明天。

  醉一帘秋之幽梦,写一行小字,念一个远方,痴一生眷恋。一记流年,一寸相思。不许海誓山盟,只许你在,我就在。你是我前世今生的爱,是刻在心头的一枚朱砂。

  任由尘世千般云烟散尽,任由风沙凝固成沙漠的墙,你依然是我生命的风景。

  人生苦短,且行且珍惜。十月如诗,就让我独醉其中吧!行走红尘,做最简单的自己。简单让人快乐,快乐的人,都是因为简单。心豁达,坦然,不存勾心斗角。从容面对人生,做最好的自己,巧笑嫣然,你若盛开,蝴蝶自来。

  那就做一朵花吧!优雅绽放,优雅凋落,不带忧伤,只记美好。

  这个秋日,一切都很美,阳光浅浅,云舞苍穹,闲风淡淡。捡拾一片薄如蝉翼的枯叶,写着季节流转的故事,沉淀着岁月的风华。安静的享受生命途径上的一山一水。

  执笔挥墨,耕耘爱的世界,轻声吟唱岁月安好,把一缕缕醉人的情怀,婉约成小字里的风月千里,泅成指尖上的浪漫和馨香。静立于秋光潋滟里,赏碧水云天,携来闲云几片,柔风几缕,缝进岁月的香囊里,将唯美雅致收藏,醉卧美好时光。

  秋,是静美的,是收获的,是满载希望而归的季节。秋只因叶落,葳蕤消,花残瘦影,不免总给人一种无边萧瑟。

  然而秋,也有秋的美。如黄巢《不第后赋菊》诗中有句:待到秋来九月八,我花开后百花杀。是不是听起来特别霸道有味。

  谁说秋实悲凉的,百花残了何妨?我菊正艳艳,香影欹满山。还有一句歌词叫:春游百花,秋有月。秋天的月,要比任何季节都美,都明亮,都让人迷恋陶然。

  秋有赤枫把美丽的秋燃烧成通红火辣,秋有万千银杏如蝶,秋哪有萧索?秋一直很美,你可有发现美的眼睛呢?

  每一个季节,都有着不同的旖旎。人生何尝不是如四季,有青春绝艳的花季,也有老骥伏枥的暮年。容颜老去,青春不复,所有的美好不会消失,一直珍藏着。

  即便时光变得荒芜,而你我一直永如初见,彼此温柔以待。走进十月,蓦然回首,你我都在,惟愿光阴路上,且行且惜,寂静相伴,无悔一生。

 红尘紫陌,有轰轰烈烈的昨日,也有平淡如水的今天。在生活平平仄仄的韵脚中,一直都泛着故事的清香,我看到每一寸的光阴都落在我的宣纸上,跌进每一个方方正正的小楷里,沉香、迷醉。

  秋光静好,窗外阳光和细微的风都好,我也尚好。不去向秋寒暄,只愿坐在十月的门扉,写一阙清丽的小诗,送给秋天;在一杯香茗里欣然,读一抹秋意阑珊,依着深秋,细嗅桂花的香馥,赏她们的淡定从容地绽放。

  听风穿过幽幽长廊,在平淡简约的人生中,把日子过成云卷云舒,行云流水的模样,过成一幅画,一首诗。有你,有我,有爱,有暖,就好。在安静恬淡的时光里,勾勒我们最美的今天和明天。

  醉一帘秋之幽梦,写一行小字,念一个远方,痴一生眷恋。一记流年,一寸相思。不许海誓山盟,只许你在,我就在。你是我前世今生的爱,是刻在心头的一枚朱砂。

  任由尘世千般云烟散尽,任由风沙凝固成沙漠的墙,你依然是我生命的风景。

  人生苦短,且行且珍惜。十月如诗,就让我独醉其中吧!行走红尘,做最简单的自己。简单让人快乐,快乐的人,都是因为简单。心豁达,坦然,不存勾心斗角。从容面对人生,做最好的自己,巧笑嫣然,你若盛开,蝴蝶自来。

  那就做一朵花吧!优雅绽放,优雅凋落,不带忧伤,只记美好。

  这个秋日,一切都很美,阳光浅浅,云舞苍穹,闲风淡淡。捡拾一片薄如蝉翼的枯叶,写着季节流转的故事,沉淀着岁月的风华。安静的享受生命途径上的一山一水。

  执笔挥墨,耕耘爱的世界,轻声吟唱岁月安好,把一缕缕醉人的情怀,婉约成小字里的风月千里,泅成指尖上的浪漫和馨香。静立于秋光潋滟里,赏碧水云天,携来闲云几片,柔风几缕,缝进岁月的香囊里,将唯美雅致收藏,醉卧美好时光。

  秋,是静美的,是收获的,是满载希望而归的季节。秋只因叶落,葳蕤消,花残瘦影,不免总给人一种无边萧瑟。

  然而秋,也有秋的美。如黄巢《不第后赋菊》诗中有句:待到秋来九月八,我花开后百花杀。是不是听起来特别霸道有味。

  谁说秋实悲凉的,百花残了何妨?我菊正艳艳,香影欹满山。还有一句歌词叫:春游百花,秋有月。秋天的月,要比任何季节都美,都明亮,都让人迷恋陶然。

  秋有赤枫把美丽的秋燃烧成通红火辣,秋有万千银杏如蝶,秋哪有萧索?秋一直很美,你可有发现美的眼睛呢?

  每一个季节,都有着不同的旖旎。人生何尝不是如四季,有青春绝艳的花季,也有老骥伏枥的暮年。容颜老去,青春不复,所有的美好不会消失,一直珍藏着。

  即便时光变得荒芜,而你我一直永如初见,彼此温柔以待。走进十月,蓦然回首,你我都在,惟愿光阴路上,且行且惜,寂静相伴,无悔一生。


 


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