当前位置: 内燃机 >> 内燃机优势 >> 技术创新电动汽车的研究现状与发展趋势
1研究现状
现阶段,现代电动汽车主要有4种,包括以动力蓄电池为动力支持的纯电动汽车,借助蓄电池、太阳能电池等两种以上的动力源为动力支撑的混合动力汽车,以及内部动力产生工作原理区别于动力电池的燃料电池电动汽车,最后是发挥了混合动力汽车的优势作用、同时又有一定技术创新的插电式混合动力汽车。不同种类的现代电动汽车的发展和完善,体现了电动汽车运用燃料的变化与革新。
1.1 纯电动汽车纯电动汽车
(BEV)是指完全依靠内部电源运行和发动的电动汽车。最初BEV所使用的电池类型主要是铅酸蓄电池。通过驱动电动机将电池能量转化为机械能,配合调速控制装置,实现电动汽车运行过程中速度的变化和方向的调整。伴随着电动汽车技术的创新和发展变革,纯电动汽车的电池类型、驱动电动机、调速控制装置、传动装置在不断地完善。以纯电动汽车电池类型的变化为例,由于铅酸蓄电池价格较高、能量较低、耐用性不强,近几年出现了锂电池、燃料电池等,一定程度上弥补了纯电动汽车传统电池动力源的缺陷。
1.2 混合动力电动汽车
所谓混合动力,指的就是两种或者两种以上的动力源交互配合,实现电动汽车的顺利发动和运行。这也正是混合动力电动汽车(HEV)动力源种类丰富、类型多样的重要原因。一般来讲,人们提到混合动力电动汽车时主要以蓄电池和内燃机车发电机为最基本的动力源类型。但是随着动力汽车技术的日趋进步,混合动力电动汽车内部动力源越来越丰富,早已不再局限于蓄电池这一种。混合动力汽车最早出现在日本丰田,且面向市场十分广阔。随着长时间的实践和技术完善,越来越多的大型企业(如福特、本田等)推动了HEV市场的活跃和繁盛。
1.3 绿色的新型环保汽车
绿色的新型环保汽车(FCV),又名燃料电池汽车,是指以燃料电池装置为动力源。这种类型能够弥补一般的动力汽车需要耗费大量时间充电的缺陷,只需要填充电池燃料,就可以快速地发动汽车。燃料由高含氢重整气构成,通过化学反应,为汽车创造动力。相对而言,具有较高的环保性和可持续性。
2发展趋势
2.1 纯蓄电池驱动的超微型电动汽车
超微型电动汽车是我国电动汽车发展的重要前进方向,超微型电动汽车电池能源驱动的优化创新和智能化发展成为我国电动汽车行业发展的趋势前景。尽管我国电动汽车行业的起步较其他发达国家较晚,但经过我国相关技术人员对技术的不断创新,我国电动汽车行业的发展速度着实令人欣慰。国内新老企业数量不断增加,根据国家“双积分”战略政策的深化落实,新兴企业和老企业之间将会随着产业集中发展出现合并、重组、合资,推进电动汽车技术的优化创新。这种趋势的发展,将会进一步整合电动汽车企业的核心凝聚力和竞争力,推进我国电动汽车行业的稳定、快速、高效、优质发展。为了适应新形势发展的需要,更好推动我国微型电动汽车产业发展,由山东汽车工程学会、山东省汽车行业协会、中关村新型电池技术创新联盟、天能集团、超威集团联合相关省、市学会、协会共同发起成立了“全国微型电动汽车产业创新联盟”。聚合优势资源,共同探索发展路径,共享创新成果,实现融合发展。
2.2 多类型的混合动力汽车
从世界范围的整个形势来看,日本是全球电动汽车技术优化创新发展中前进步伐较快的国家,在混合动力汽车领域,日本仍然是全球范围内的引领者。混合动力大客车是基于我国目前社会生产生活的实际需要,受到高度重视并加快发展的重要领域。混合动力大客车的油耗量、排放量小,适应我国环境保护和资源节约的基本国策。且混合动力大客车能够很好的控制开发和制造成本,能够为企业的经营和发展创造更多的经济效益,为企业开展电动汽车技术的研发创新提供资金支持。从长远来看,电动汽车取代传统的内燃机汽车,业界在大方向上没有分歧,但对每个阶段上不同技术路线能持续多长时间,和能起到什么样的作用尚有不同意见,混合动力汽车技术的创新,需要我国加强与国际的技术交流与合作,技术创新不能一蹴而就,需要相当长时间的深入研讨和技术实践。
另外,插电混动也有明显的短板。以家庭为例,在不具备充电的条件下,或者没有充电桩充电,那么它就只有以燃油混动模式来运行,油耗表现就差强人意了,甚至不比燃油车的油耗低,毕竟车辆电池的重量让插电混动汽车的自重比同系列燃油车要重。从车辆的网联化、智能化来看,电动汽车没有复杂的机械机构,相对于插混来说更容易进行控制,混合动力汽车是燃油汽车到纯电动汽车的过渡产品,所以车价和油价成了主因,纯电动汽车做到了零尾气排放,也不需要担心能源的问题,毕竟对于电能来说,转化的方式多,所以纵观大局,纯电动技术还有很多细节点值得去发掘,在纯电时代还未普及之时,混动还是有一定的市场前景的。可以看出,插电式混合动力汽车只是目前在纯电动汽车发展中的过渡产品。
2.3 纯电动汽车的发展趋势
事实上,纯电动汽车的发展和创新,是整个电动汽车行业的最终追求。但由于目前纯电动汽车技术创新的条件不充分,研究不彻底,纯电动汽车技术仍然存在较明显的缺陷。较为凸出的问题在于电动汽车电池容量并不大、充电时间长、储电量效果一般等。“分析问题解决问题”是纯电动汽车技术发展需要遵循的基本方法,缺陷问题至今尚不能有效解决,并不意味着要放弃对纯电动汽车技术的研究。技术人员应当坚定新能源汽车以纯电动汽车为最根本的发展方向,积极吸纳社会资金和人才,加强技术交流,为纯电动汽车技术的优化发展创造更充分的动力。国家“”战略规划专家把纯电动汽车列为商业化运行项目,对纯电动汽车的美好远景充满信心。
基于对电动汽车发展现状的研究,探讨推进电动汽车能源供给技术发展创新的基本途径,以期能够为相关部门和企业做出贡献。
(1)优化创新动力电池技术。如图1所示锂离子电池等多种电池在比能量、安全性等方面的具体表现。根据图中呈现的内容分析得知,目前电动汽车行业尚未得到各方面性能全部优秀的电池技术。这也正是目前我国电动汽车领域中总是共同应用多种电池技术的重要原因之一。由于目前电动汽车电池技术的缺陷,电动汽车动力能源方面的发展受到阻碍。有关技术人员应当加强对电池成组技术的研究和创新,统筹多种电池的优势,弥补单一电池技术的缺陷问题,优化电动汽车动力能源的综合性能。
图1 不同电池的性能表现(2)技术人员应当
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