環(huán)保汽車發(fā)展方向范文
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一、純電動(dòng)汽車(BEV)
純電動(dòng)汽車是指采用蓄電池作為能量存儲(chǔ)單元,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛。純電動(dòng)汽車沒有HC、NOx和CO等有害氣體排放,被喻為真正的“綠色環(huán)保汽車”。
就目前電池的技術(shù)水平而言,小型四輪純電動(dòng)汽車商業(yè)化生產(chǎn)條件已經(jīng)具備。它可作為短距離代步交通工具或出租車使用,尤其是配合社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè);大型純電動(dòng)車輛主要應(yīng)用于特殊場(chǎng)合,如機(jī)場(chǎng)擺渡車、市區(qū)定線公交車以及其它特殊用途;超級(jí)電容純電動(dòng)大客車具備很高的推廣價(jià)值;假使純電動(dòng)轎車投入使用,每次充電續(xù)駛里程不應(yīng)低于200km,最高時(shí)速可達(dá)到120km/h。BEV還依賴于電池技術(shù)的進(jìn)步,目前尚不具備大批量商業(yè)化生產(chǎn)的條件。
純電動(dòng)汽車的核心技術(shù)是電機(jī)電控技術(shù)、電池組能量等管理技術(shù)。通過(guò)近年來(lái)的努力,我國(guó)目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)汽車的小批量生產(chǎn),開發(fā)的純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車均已通過(guò)了國(guó)家汽車產(chǎn)品型式認(rèn)證,純電動(dòng)轎車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo),已超過(guò)國(guó)外大型汽車生產(chǎn)企業(yè)研制的純電動(dòng)鏟車和箱式貨車,初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力,純電動(dòng)汽車在特定區(qū)域的商業(yè)化運(yùn)作正廣泛開展。
二、混合動(dòng)力汽車(HEV)
混合動(dòng)力汽車是指由兩種或兩種以上的儲(chǔ)能器,能源或轉(zhuǎn)換器作驅(qū)動(dòng)能源(其中至少有一種提供電能)的汽車。目前我們通常提到的混合動(dòng)力汽車HEV是由輔助動(dòng)力單元配合電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車。輔助動(dòng)力單元一般是小型發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組。混合動(dòng)力裝置既能發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)持久工作、動(dòng)力性能好的優(yōu)點(diǎn),又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無(wú)污染、低噪聲的優(yōu)點(diǎn),二者取長(zhǎng)補(bǔ)短,汽車的熱效率可提高10%以上;同時(shí)廢氣排放可降低30%以上。
與純電動(dòng)汽車對(duì)比,HEV電池容量小、整車重量輕,汽車的續(xù)駛里程和動(dòng)力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)水平,保證駕車方便性和乘坐舒適性。與內(nèi)燃機(jī)汽車相比,HEV可使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工況區(qū)尋急定運(yùn)行,從而降低排污和油耗;在商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等人口密集地,HEV可用純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)車輛,實(shí)現(xiàn)零排放;通過(guò)電機(jī)回收汽車減速和制動(dòng)時(shí)的能量,可進(jìn)一步降低能耗和排放。與目前的普通汽車相比,混合動(dòng)力汽車節(jié)油效率可以達(dá)到25%一40%,尾氣排放比先進(jìn)柴油車更為清潔。但是,混合動(dòng)力汽車價(jià)格目前較高,在當(dāng)前技術(shù)條件下,其成、本比同類汽車高30%左右。混合動(dòng)力汽車目前處于商業(yè)化初始階段,2005年混合動(dòng)力汽車在美國(guó)銷售20.5萬(wàn)輛,占美國(guó)汽車總銷量的1.2%。
混合動(dòng)力按照驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能量流和功率流的配置結(jié)構(gòu)關(guān)系,可分為串聯(lián)式SHEV,并聯(lián)PHEV和串并聯(lián)式PSHEV和CHEV復(fù)雜的混合動(dòng)力四種。
三、液壓混合動(dòng)力汽車(HHV)
眾所周知,液壓元件和系統(tǒng)具有很高的功率密度,比較液壓蓄能器、飛輪和蓄電池這三種儲(chǔ)能元件的功率密度,液壓蓄能器為1000W/kg、飛輪為700W/kg、鎳氫蓄電池170W/kg。液壓蓄能器的功率密度在三者中最大,其充放能量速度要比蓄電池快得多。
液壓混合動(dòng)力汽車HHV,是利用液壓蓄能器大功率密度和快速充放能量的特點(diǎn),在大中型運(yùn)輸車輛或是城市公交車輛上,配置帶液壓能量再生裝置,與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系相混合組成的多能源動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛。液壓混合動(dòng)力車輛可以充分地利用剎車能量的71%進(jìn)行再啟動(dòng)和加速,在頻繁剎車和啟動(dòng)的路況,將明顯地改善車輛啟動(dòng)時(shí)黑煙的排放、降低油耗、提高車輛加速和減速特性,延長(zhǎng)剎車裝置的壽命。同時(shí)還可減少車輛總能量的需求,與混合動(dòng)力電動(dòng)車相比于液壓混合動(dòng)力車輛不僅可以實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)的大功率剎車能量回收和釋放,達(dá)到40%的節(jié)油標(biāo),而且在成本價(jià)格、技術(shù)成熟、工作可靠及便于維護(hù)等方面均占有較大的優(yōu)勢(shì)。近幾年來(lái),液壓混合動(dòng)力車輛重新引起人們的注意。
按照動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式分類,液壓混合動(dòng)力車輛摹本上有三種動(dòng)力傳動(dòng)方式,即串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)。目前,串聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車正處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。而并聯(lián)式液壓混合動(dòng)力汽車技術(shù)成熟、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低廉,可以說(shuō)液壓混合動(dòng)力車首先是從并聯(lián)車型開始發(fā)展起來(lái)的。
并聯(lián)式液壓混合動(dòng)力車與傳統(tǒng)車不同的工作過(guò)程,表現(xiàn)在剎車減速和啟動(dòng)加速兩個(gè)方面。車輛啟動(dòng)(含冷啟動(dòng))和加速時(shí),先輕踏油門踏板、油門踏板角度處在僅使用液壓能量再生系統(tǒng)的區(qū)域。
在液壓混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域,我國(guó)已有數(shù)家單位的樣車通過(guò)了產(chǎn)品性能測(cè)試和試驗(yàn),效果明顯。其技術(shù)在許多方面比混合動(dòng)力電動(dòng)車更為成熟可靠,在一些電動(dòng)車關(guān)鍵技術(shù)尚不能解決的今天,液壓混合動(dòng)力車有很好的應(yīng)用前景。尤其是對(duì)于城市公交車,無(wú)論是并聯(lián)還是串聯(lián),液壓混合動(dòng)力車都將會(huì)充分發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢(shì)。新晨
四、燃料電池汽車(FCEV)
燃料電池汽車PCEV,是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種以清潔燃料為燃料、無(wú)C02和有害氣體排放的新型環(huán)保汽車。因此,從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面來(lái)說(shuō),燃料電池汽車是一種理想的無(wú)污染汽車。近年來(lái),燃料電池汽車的迅猛發(fā)展和商業(yè)化的推進(jìn)席卷了整個(gè)世界,其高效節(jié)能、零排放或接近零排放的良好環(huán)境性能,使之成為當(dāng)今世界能源和交通領(lǐng)域開發(fā)的熱點(diǎn)。隨著國(guó)際各大汽車生產(chǎn)商和石油巨頭的積極參與,從資金到技術(shù)的大力投入,燃料電池汽車已經(jīng)進(jìn)入商業(yè)化階段。燃料電池汽車將引發(fā)汽車工業(yè)的革命,最終取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車成為主流。
我國(guó)的燃料電池研究始于1958年,經(jīng)過(guò)多年的積累與發(fā)展;已初步形成了一支學(xué)科專業(yè)較為齊全的研究與開發(fā)隊(duì)伍,研究條件明顯改善。尤其在PEMFC方面;總體水平與先進(jìn)國(guó)家的差距正在縮小。
五、分析小結(jié)
持續(xù)增長(zhǎng)的汽車消費(fèi)、穩(wěn)步增長(zhǎng)的石油消費(fèi)和日益嚴(yán)峻的環(huán)保壓力;迫使未來(lái)汽車向節(jié)能化發(fā)展。純電動(dòng)車、混合動(dòng)力汽車以及燃料電池汽車將是超低排放的長(zhǎng)期有效解決方案。三者相比較而言:混合動(dòng)力汽車技術(shù)較為成熟、市場(chǎng)規(guī)模正在逐漸擴(kuò)大,是目前解決我國(guó)汽車環(huán)保最為有效的方法之一。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,純電動(dòng)車、燃料電池汽車將是解決汽車環(huán)保的最終解決方案。但是由于其價(jià)格過(guò)于昂貴、技術(shù)尚未完全成熟以及缺乏相應(yīng)配套設(shè)施等因素的限制,目前還未大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn)。混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車,三者將是未來(lái)環(huán)保汽車的主體。
