電動汽車關鍵技術發展
1、電動汽車的優點
1.1 環境污染較小
傳統汽車對環境造成污染主要是由于其排放的污染空氣的氣體,這種情況不會出現在電動汽車上。支撐電動汽車運行的電力來自于各種發電廠和發電站, 而氮氧化物是火力發電廠排放的主要污染物之一, 這些被排放出來的NOx遠遠不及內燃汽車排放的氣體量,因此對環境不會有很大的威脅。
1.2 噪聲低
我們經常聽到的汽車噪聲很大一部分是來自發動機引起的噪聲。在噪聲產生方面,電動汽車所制造出來的噪音遠遠小于內燃機汽車制造出來的噪音。這主要是因為在行使的過程中,電動汽車一點不聒噪,即使是在加速的過程中,那些由于動力部分引起的振動的分貝也微乎其微。
1.3 效率高
怠速損失現象是不會在電動汽車身上發生的。電動汽車在制動的過程中,能對能源進行回收。電動機承擔著將很大比例的電池能量轉化成電動汽車動力的職責, 無論是在配送電效率還是在最終效率方面,內燃機相比電動汽車幾乎只能望其項背。
1.4 結構簡單,維修方便
電動汽車一個突出的特征是結構簡單, 這個特征使得它很容易被使用者所操控。事實上, 它也會節省使用者很多精力,因為它需要更換的零部件和維護都很少。一旦有了質量優良的巡航能力優越的電動汽車, 那么內燃機汽車勢必會慢慢地被電動汽車所代替。
1.5 智能化
不難發現,電動汽車的智能化程度是比較高的,尤其是在和內燃機汽車進行比較的時候,這個特征就格外引人注目。它將先進的電子信息技術融入到自身的系統內部, 智能化程度得到了大大地提高。電動汽車的控制系統和各個電子部件共同工作,對系統進行控制。例如自動空調系統和安全氣囊系統等的存在,都對電動汽車的智能化做出了不可磨滅的貢獻。
2、電動汽車類型和發展狀況
按照不同的劃分標準,電動汽車的類型也有所不同。首先按照動力源可以將電動汽車劃分成三種類型。①動力來自兩種以上能源的混合電動汽車, 汽車在這些能源的共同作用下被驅動起來,例如汽油發動機和蓄電池機等。②動力來源于蓄電池的純電動汽車。③動力源自燃料電池的燃料電池電動汽車。如果按照使用功能進行劃分,電動汽車可以被廣泛地應用到各種情況下, 無論是市政工程專用車輛還是隨處可見的出租車都可以是電動汽車。
3、電動汽車關鍵技術
3.1 整車技術
事實上, 在動力能源與車身自重這些方面電動汽車顯得很矛盾。因此,在對電動汽車進行設計的時候設計人員往往是手足無措, 只有那些有著豐富的專業知識儲備和高超的設計能力的人員才能從容地面對這個設計工作。首先要對車廂內部乘員的空間進行最大程度地增大, 實現充分利用有限空間的目標。除此之外, 還要在行駛阻力的降低這一目標上下功夫,對滾動阻力系數進行極大地降低,也不能忽視空氣阻力系數。在這種情況下,整車結構參數因為整車設計技術的利用而得以實現最優化。
3.2 電機和控制技術
根據驅動方式,電動汽車的驅動電機有兩種類型。
①交流電驅動的電動汽車。這是近些年來才興起的一種新型技術,隨著電力電子技術發展步伐的加快, 原來較高的成本在逐漸地降低,它的發展前景使得越來越多的人看到了它的優點:較輕的重量、較寬的調速范圍和基本上不用在維護方面花費費用。
②直流電驅動的電動汽車。由于相對效率較低的動力傳動系統而導致它所承受的壓力是很大的, 這主要是由于其他驅動類型的電動汽車能夠輕而易舉的取代它。但是它也擁有著較多的優點,例如簡單的控制系統,在起步的時候有著較大的加速牽引力等。因此,不難發現的是電動汽車的性能的高低取決于電動汽車驅動系統的控制技術的先進和落后。如何對調速控制技術進行優化這一問題引起了汽車研發人員的高度重視。
3.3 電源技術
3.3.1 鎳氫蓄電池
在不斷發展的技術帶來巨大影響的過程中, 鎳氫蓄電池的比能量從最初的80~85W·h/kg 提高到了當前的90W·h/kg甚至更高,循環使用壽命從620 次提高到了高于2200 次。
3.3.2 鎳鎘蓄電池
繼鉛酸蓄電池之后, 鎳鎘蓄電池被廣泛地應用到了各行各業中的各個領域。它顯著的優點是可以在短時間內充足電能,有著比鉛酸蓄電池多兩倍的循環使用壽命,最多的時候可以達到兩千一百次。但是它也存在著一個較為嚴重的缺點:事實上很多國家對鎳鎘蓄電池的使用進行了限制和禁止, 這主要是因為在使用鎳鎘蓄電池的時候會帶來重金屬鎘污染的問題,而且它花費的費用也是比較昂貴的。
3.3.3 鋰電池
受到眾多汽車公司的青睞和重視的鋰電池憑借著自身的高能量被人們廣泛地使用著,120W·h/kg 的比能量,鋰離子電池理論值也可達到580W·h/kg, 循環使用的壽命也是比較長的,大概在1400 次左右。它也能實現在短時間內充滿電量,花費的時間大概是3~5h。
3.3.4 燃料電池
燃料電池可以憑借著電化學反應, 將儲存在燃料和氧化劑中的化學能轉變成電能。轉變得到的電能,我們可以進一步利用。燃料電池和發動機不同,它能夠直接轉化電能。它擁有著比內燃機高2.5 倍左右的能量轉化率, 這主要是因為它能夠不經過熱機過程, 因此實際效率在最高的時候可以達到85%。主要依靠外部裝置的供給,燃料電池才能夠擁有源源不斷的燃料和氧化劑。外部裝置的原料供給對于燃料電池的作用就像是燃油對于發動機的作用。磷酸燃料電池是現在車用燃料電池應用最多的,它沒有復雜的運動機構,操作起來是很容易的,運行也是比較平穩的。除此之外,由于生成物主要是水,所以對環境污染為零。但是在燃料電池商業化的過程中存在著一個棘手且難以逃避的問題,也就是其制造成本較高。
4、結束語
人們的生產和生活因為人類社會有了汽車的存在出現了
新的面貌, 并由此煥然一新。汽車可以幫助人們把生產的原料、產品等運輸到需要的地方,由于汽車在運輸上的使用,從始發地到目的地之間的運輸時間大大縮短了, 耗費的人力資源也減少了。除此之外,因為有了汽車,人們的出行變得更加快捷和方便。但是隨著汽車工業的發展,其所帶來的問題也越來越多,汽車尾氣的排放對環境造成了很大的威脅,并且汽車的使用消耗了大量的石油能源, 不管是從環境的角度還是從能源的角度考慮,尋找新的清潔能源迫在眉睫,如何進行汽車新能源與新技術的開發, 成為了汽車從業人員以及普通大眾所關心的一件大事。使用電動汽車是解決汽車尾氣污染與石油能源消耗過多問題的一個很好的辦法。電動汽車是新能源汽車中的焦點, 電動汽車擁有著很多傳統動力汽車無法比擬的優點,例如環境污染較小,噪聲低,效率高,結構簡單、維修方便和更加智能化等。電動汽車逐漸走進了專業人士和普通用戶的視野里,它成為了汽車工業發展的重要方向。我們需要不斷地對電動汽車的關鍵技術進行研究和分析, 只有這樣才能更好地促進汽車工業的長足發展。
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