摘要:隨著科學技術的飛速前進,電動汽車的研究和發展是時代進步的必然趨勢,純電動汽車作為電動汽車的重要組成部分,對當前我國面臨的能源問題和環境污染問題有較好的緩解作用,具有較高的研究意義。因此,本文通過分析當前純電動汽車的發展現狀,闡述純電動汽車研發的關鍵技術形式,并對其未來的發展前景進行展望,旨在為純電動汽車的研究發展提供正確方向,供相關技術研究者參考。
關鍵詞:純電動汽車;發展現狀:關鍵技術;發展前景
能源緊缺,是當前全世界面臨的一項重大問題,為應對這一問題,近年來人們將更多的目光集中在新型能源的開發使用中,在汽車制造領域中,電動汽車的研發已經初見成果,其對改善我國的空氣污染情況,節約化石能源方面有極其有利的效果。當然,目前對電動汽車的開發和利用還處于初級階段,很多技術形式還有待提高,相關技術研究者必須要明確純電動汽車的開發方向,對各項關鍵技術進行研究,才能有效促進純電動汽車的開發腳步。
1 當前純電動汽車的發展現狀
1.1 國外的開發研究現狀
西方國家的經濟發展程度較高,其對電動汽車的研究和發展進度也較快,目前西方大部分發達國家已經將電動汽車的整體使用性能列為汽車制造企業核心競爭力的重要指標,可見電動汽車的研發對當今時代的汽車行業有多大的意義。在西方國家中,為了減小傳統汽車尾氣對環境的污染,從國家政策方面對電動汽車的研發進行資源傾斜,以此來加快電動汽車的研發進度,并對當前的電動汽車使用途徑進行不斷拓展,增加社會人們對電動汽車的認可度,從而使電動汽車開始慢慢的取代傳統形式的化學燃料汽車。而純電動汽車作為電動汽車研發中最清潔的能源車輛使用類型,自然也是研發中的重中之重,被西方國家所重視。
1.2我國的電動汽車研究現狀
雖然我國在純電動汽車的研發起步較晚,但是在研究成果上并不落后與西方國家,21世紀以來,我國在純電動汽車的發展和應用上取得了很大的突破,研究出了先進的電力能源供應技術,為純電動汽車的全面制造和應用起了一個好的開頭。同時我國完成了對燃料電池的優化改進,為燃料電池型電動汽車的商用打好技術基礎,同時也讓人們開始依據自身的經濟水平,進行不同類型電動汽車的選購與使用,我國不少城市已經就燃料電池型電動汽車開放了購買和使用途徑,如設置專門的汽車充電樁等,可以說我國目前在電動汽車的研發和推廣上,具有很高的熱情和很好的發展前景。
2 純電動汽車的關鍵技術形式
2.1 電池技術的研發要求
電池是為純電動汽車提供運動能源的唯一來源,電池技術的好壞影響著電動汽車的整體性能,包括續航能力、動能馬力等內容。純電動汽車在研發初期,使用的電池類型是鉛酸電池,其在能量釋放、使用壽命上相對來說較弱,不能完好的適用于汽車的能源供應系統。隨后堿性電池的使用,對電動汽車的整體性能進行了很大的提升,將純電動汽車的應用從構想變為現實。當然,為了不斷提高電池的整體使用效果,近年來新型電池的研發從未中斷過,鈉硫電池、二次鋰電池等各種新型電池不斷被研發,也使純電動汽車的性能不斷優化,而空氣電池概念的提出,則是在提高電池的使用效果基礎上,融入了絕對環保理念,使純電動汽車的開發使用更具意義,是目前各國汽車電池的未來研究方向。
在當前階段,鎳氫電池是研究者較為重視的一種汽車電池形式,其不含重金屬成分,在回收上較為容易,一直有“綠色電池”之稱,被電池研究者所稱贊。鎳氫電池的技術關鍵是能反復使用的儲存氫的合金材料,目前一般是使用基于斕鎳的稀土合金或基于鈦鎬的稀土合金,我國作為稀土自然大國,自然具有很大的材料優勢,對于鎳氫電池具有廣闊的使用前景。另外區別于傳統的鎳氫電池,新型的鋰離子電池,在如今年代也受到人們的青睞,被稱為“終極電池”。其天然具有的輕便、能源轉化率高、使用壽命長等特點,適用于很多的機械產品,自然也在電動汽車領域具有很好的使用性,是我國純電動汽車電池研究的重要方向之一。
2.2充電技術的優化
在如今的電池充電使用中,為了提高充電速度,節省充電時間,可以考慮脈沖充電方式,脈沖充電可以讓電池獲得一定的休息時間,進而使電池內部的化學反應更加充分,從而使電池充電時,能使電池達到最大的脈沖峰值電流,這是加快充電速度的有效措施。在如今的純電動汽車研發中,還有一種充電方向,是移動性充電,即在汽車行駛過程中進行電池充電,保持汽車的續航性。這種充電形式的使用,是在汽車行駛路面下鋪設MAC充電系統,設置出充電區域,由汽車行駛中與路面的接觸進行電力吸收,目前這項充電技術已經在美國開始進行試驗,并取得了一定的成果。設計人員在洛杉磯的某一段公路下鋪設了300米的充電區域,汽車在這段路面上行駛時,只需將連接有電池的金屬板放在路面上滑行,就能將充電系統中的電力吸收進入電池中,而且充電速度較快。這種新型的路面充電形式,為純電動汽車的續航充電打開了新的思路,是當前純電動汽車發展研究的重要目標。
化學能源的大量消耗,使得當今人們更加重視對可再生能源的利用,相對于傳統的有線充電技術,無線充電技術更能對太陽能、風能等清潔能源進行高效利用,因此在電動汽車充電技術的研究中,理應將重點放在無線充電技術上,并將清潔能源的開發利用提上研究日程,以適應不同情況下純電動汽車對電能的使用需求,擴大純電動汽車的使用途徑。除優化充電技術外,同時要對城市充電樁進行有效改進,對充電服務形式進行豐富,如快速充電渠道,正常充電樁等,將充電業務與停車業務相結合,加快人們使用純電動汽車的腳步。
2.3驅動電機技術的使用
驅動電機是為純電動汽車提供牽引力的唯一通道,驅動電機的內部轉速和構成結構是影響電動汽車最大功率的核心因素,因此,對驅動電機技術的開發和完善,是現階段的必要任務。相關技術人員必須要從驅動電機的結構組成進行分析,不斷優化電機的工作轉速,并加強其質量安全。驅動電機技術的使用,最重要的評價指標往往是轉速、安全性、操作性和成本,在對不同類型的電動汽車使用時,要科學分析電動汽車對驅動電機的要求,進而選擇適當的電機作為電動汽車主動力。
2.4汽車整體結構
電動汽車的整體性能情況,必須要考慮到電動汽車的結構構成,只有各環節造型打造完好,不存在應用漏洞,才能最大程度上保證汽車的整體性能高高效。在設計汽車整體結構時,必須要對汽車質量進行估算,保證汽車質量的受力均衡,只有在質量使用上不影響到汽車的結構性能,就能使純電動汽車的整體性能更加優越,目前在汽車材料選用上,一般使用鋁鎂合金進行車身設計,并對車輛輪胎添加防滑設計,保證汽車的安全性。同時,隨著社會的發展,人們的審美遠光越來越高,對汽車的外形要求自然就會更加多樣化,為此,對純電動汽車的整體結構進行優化,按照世人的審美眼光進行車輛外在形象的調整,以此來得到人們的關注,進而提高純電動汽車的推廣速度,可以說汽車整體結構、外形的設計調整,是保證純電動汽車的良好推行,提高成果使用率的有效方法。
3 純電動汽車的未來發展前景
3.1 我國純電動汽車的政策性建議
在純電動汽車快速發展的今天,除了在技術上進行創新突破外,還需要國家從政策上進行支援,才能為我國純電動汽車的開發和使用鋪平道路。首先,要制定出立足于實際研發的電動汽車發展戰略,從政策角度對我國純電動汽車的技術研究進行重視和鼓勵,以解決實際的電動汽車技術難題人手,進行技術研發和試用,從而分階段的實現混合動力汽車到燃料電池汽車,最后到純電力汽車的發展演變,用規劃性的科研探究腳步完成我國純電動汽車的發展和普及工作。其次,要對技術研發與購買群體進行一定的財政補貼,對于我國大部分人們來說,價格是決定電動汽車能否普及到普通老百姓生活中的關鍵因素,國家方面要對購車人群進行合理的經濟補貼,讓更多的人能負擔起純電動汽車的購買費用,這是純電動汽車在我國擴大使用面積的關鍵一步,因此在科研上降低電動汽車生產的成本是這項制度實施的前提條件,需要得到技術人員的關注。
3.2純電動汽車的發展使用優勢
化石能源的減少是注定的,未來對清潔能源的高效使用是大勢所需,因此純電動汽車在全球范圍內的大量使用是未來的必然趨勢,未來的電動汽車將如同當前的燃料汽車一樣,被應用到各行各業,同時不斷降低的生產成本與便捷的使用充能方式,更是廣大人們熱衷使用純電動汽車的必要保證。因此,純電動汽車的發展研發和使用腳步注定較快,在政府和企業的研發需求下,純電動汽車行業畢竟獲得優良的發展。
4 結束語
總之,面對當前能源物資緊缺的狀況,開發純電力能源汽車,減少人們對化石能源的依賴性,是時代發展的要求。相關技術人員必須要明確純電動汽車的技術研發方向,并在團隊的努力下完成各項技術的突破與創新,加速我國對純電動汽車的應用使用步伐。
參考文獻:
[1]繆國斌基于開關磁阻電機驅動的純電動汽車設計及關鍵技術研究[D]鎮江:江蘇科技大學,2016
[2]彭光旭純電動汽車的發展及其關鍵技術[J].科技視界,2017,(2):101-102
作者簡介——
袁忠:(1974.02-),男,本科,攀枝花市華森職業學校。