浅论新能源汽车

    邵洁茹 孙佳 宋金鸿 张晗

    【摘 要】 汽车作为人们日常出行的工具，在给人类生活带来便利的同时，也排放着大量空气污染物，不仅使环境遭到破坏，也严重威胁着人类的身体健康。随着科技的发展和经济水平的提高，人们对能源的需求越来越大，能源也面临着日益枯竭的严峻问题。然而汽车作为人类的基础交通工具是不可缺少的。因此开发节能环保的新能源汽车势在必行。

    【关键词】 新能源汽车 动力系统 混合动力 纯电动

    节能环保

    一、新能源汽车的简介

    新能源汽车是指除用汽油、柴油作为 主要能源之外的汽车，包括天然气汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等，具有低排放、低能耗和低噪音等优势。目前所说的新能源汽车主要是指混合动力 汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、其他新能源（如高效储能 器、二甲醚）汽车等。

    二、新能源汽车的发展现状

    世界新能源汽车技术根据各国政府导向、本地区传统和技术成熟度，分别走出了以美国、日本和欧洲为代表的三条路线。美国是世界上最大的混合動力汽车市场。美国的发展重点在燃料电池汽车上，同时也重视混合动力汽车和先进柴油车的发展。日本在混合动力技术的产业化进程上取得了突出的成就。丰田公司和本田公司在混合动力汽车的技术研发和国际市场的推广上也处于领先位置。欧洲对混合动力技术的研究重点在商用车领域，例如：瑞典、法国等国家计划在9个欧洲城市开通混合动力公交车线路。

    目前我国混合动力汽车研发成果是形成了拥有自主知识产权的动力系统技术平台，初步建立了电动汽车的法规、标准与管理体系，掌握了关键零部件核心技术和电动汽车整车开发关键技术，拥有各类电动汽车的研发实力。

    三、混合动力的认识

    所谓混合动力，就是一辆汽车上将电动机与辅助动力单元组合起来，共同作为行驶的驱动力，而非传统汽车单一的内燃机。辅助动力单元由小型内燃机或动力发电机组构成，因为目前单纯依靠电动机无法实现高车速和陡峭的爬坡。这样的组合能够结合两者的优势，来发挥最大的运行效率和环保能力，发动机运转能力强，动力强大，电动机环保无污染气体排放、低噪声。按照混合动力驱动系统的联结方式，混合动力系统可分为串联、并联、混联三种结构形式。

    1.串联结构。该结构的能量传递途径是把发动机生成的热能转化成电能，利用电能作为驱动力，其主要特点有：发动机不直接与动力传动系统相连，可保持在高效率区稳定工作;电动机随负荷的变化调速转矩和转速输出;电动机所需电能直接来源于发电机或蓄电池。由于发动机的工作区域稳定，所以排放性能好，能量效率较高。不足之处是系统的负载能力完全取决于电动机额定功率的大小，而且电动机的转速不能太低或太高，否则效率很低。

    2.并联结构。并联结构的动力来源有两个：一个是发动机，另一个是蓄电池和电动机，二者通过转矩合成器与动力传动系统相连。汽车行驶时，可以由发动机单独提供转矩，也可以由二者协同驱动（一般电驱动其辅助作用），或者当低速低负荷时汽车只利用电驱动行驶。该系统的主要特点是：发动机与电动机联合驱动，动力强劲;对控制系统的要求较高;与串联系统相比，不需要发动机，当汽车制动时，电动机发挥发电机的作用，可回收制动能量。

    3.混联结构。混联结构的动力系统是串联和并联系统的结合，它的能量流路径包含了串联与并联的各种组合，因此控制系统要求更为复杂。该系统电池的体积较小、重量较轻、成本较低;发动机常常在最高效率下工作，具有良好的燃油经济性和较低的排放，加速性和平稳性也很好。虽然混联式动力系统需要采用复杂的控制系统，开发和制造成本较高，但是随着科学技术的进步，混合动力汽车越来越倾向于选择混联式动力系统。

    四、纯电动汽车的认识

    1.纯电动汽车的定义和优缺点。纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。纯电动汽车的优点是零排放，零污染，燃料来源方便，动力性能好等。电动汽车的缺点也显而易见，目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源的寿命短，使用成本高。电池的储蓄量小，一次充电后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但随着科技的进步这些问题都会逐步得到解决。

    2.纯电动汽车组成与原理。纯电动汽车的组成由电力驱动主模块、车载电源模块和辅助模块三大部分组成。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。主要由中央控制单元、驱动控制器、电动机、 机械传动装置组成。汽车行驶时，由蓄电池输出电能通过控制器 驱动电动机运转从而带动车轮前进或后退。汽车减速制动时，电动机进行再生制动给蓄电池充电。

    电源是纯电动汽车的能源中心，车载电源主要由蓄电池电源、能量管理系统和充电机控制器三部分组成。蓄电池是纯电动汽车的唯一能源，提供汽车驱动 行驶所需的电能和给汽车上各种辅助装置提供工作电源。能源管理系统的主要功能是在汽车行驶中进行能源分配，并实时监测电池的使用情况。充电控制器的作用是按要求控制蓄电池充电电流。辅助动力源、动力转向系统、导航系统、空调器、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等则属于辅助系统。

    五、结语

    新能源汽车作为一个新兴产业，对促进经济发展，改善生态环境，提高我国汽车产业整体竞争力具有重要意义。政府应出台相关政策，大力促进新能源汽车产业化发展。大力发展新能源汽车是新一轮的经济增长点的突破口和实现交通能源转型的根本途径，我国汽车产业必须抓住机遇，积极行动，实现汽车产业的跨越式发展。

    【参考文献】

    [1] 邹政耀，王若平.新能源汽车技术.北京：国防工业出版社，2012.

    [2] 胡适，蔡厚清.我国新能源汽车发展现状、问题探讨及对策探讨[J].武汉金融，2010

    [3] 赵胜全.《新能源汽车运用技术》.天津：天津科学技术出版社， 2014 年.