摘 要:隨著交通運行量的增加,對環(huán)境造成極大的負擔,環(huán)境問題逐漸引起人們的關注。汽車排放清潔化、能源多元化的控制模式成為當下主要研究目標。新能源汽車的發(fā)展逐漸引起重視。借助新能源汽車可是新高效節(jié)能減排的處理模式,對社會發(fā)展的積極影響不容忽視。電控內燃技術、電池技術的發(fā)展對新能源汽車的影響極大。文章對新能源汽車、電池技術的發(fā)展狀況進行了分析。
關鍵詞:新能源汽車;節(jié)能;動力系統(tǒng);電氣驅動
引言
汽車產銷量逐漸增加,帶動了石油行業(yè)的發(fā)展,中國能源供應存在嚴重不足,對國外原油的依賴程度較大。加強新能源開發(fā),避免過量二氧化碳排放引起的環(huán)境負面影響十分關鍵。針對當下汽車工業(yè)中,環(huán)境問題、能源問題的主要矛盾,加強新能源汽車行業(yè)的發(fā)展十分必要。作為世界新能源汽車的產銷大國,汽車零部件至關重要,汽車動力電池的研發(fā)對整體汽車的影響最為突出。作為重點研發(fā)問題,加強電池等相關資料的分析,縮短國內外水平差距是當下主要任務。
1 新能源汽車發(fā)展概述
1.1 動力系統(tǒng)發(fā)展概述
能源危機日益嚴重的今天,加強對汽車動力來源的合理控制十分必要?,F(xiàn)階段,世界范圍內的汽車保有量為8億,有關部門統(tǒng)計結果表明:預計到2020年全球石油耗費量中,將有65%以上屬于交通行業(yè)耗費。供求危機逐漸增加,導致油價等市場行情不斷發(fā)生變化。引起環(huán)境污染、溫室氣體排放等問題突出。為此,加強新能源汽車的開發(fā)十分必要。2013年11月,國家財政部、科技部、工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委等四部委共同確定了28個中國第一批新能源汽車推廣應用城市或區(qū)域的名單,其中包含23個城市和5個城市群。
1.2 新能源汽車產業(yè)相關政策
為了鼓勵國家新能源汽車的應用,政府提高了對應電池支持汽車的投入,出臺了一系列補貼政策。2012年7月,國務院正式發(fā)布《節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,規(guī)劃了中國未來新能源汽車將以純電驅動為主要戰(zhàn)略發(fā)展方向,當前應重點推進純電動汽車和插電式混合動力汽車產業(yè)化,這為中國新能源汽車的發(fā)展提供了路徑支持。國務院相關機構對相關行業(yè)標準、技術規(guī)范的落實提出對應新要求,為中國汽車行業(yè)的合理發(fā)展打下了良好基礎。國家針對消費者購買狀況,提出了對應新能源汽車的政策要求,充分體現(xiàn)了國家對新能源汽車的重視程度。
1.3 新能源動力系統(tǒng)的戰(zhàn)略
(1)目標定位,動力系統(tǒng)對汽車行業(yè)的發(fā)展影響巨大,是提高新能源動力系統(tǒng)合理性的關鍵。國家針對科技規(guī)劃領域的發(fā)展結果表明,在提高汽車保有量的前提下,對年油耗量的控制需要維持在每臺車1t左右,同比需要縮減成本30%左右。國內車輛的能源從傳統(tǒng)石油、天然氣逐漸向生物燃料方向發(fā)展。建立國有汽車新能源技術的長期發(fā)展是當下主要任務目標。
(2)戰(zhàn)略要求。為了實現(xiàn)上述目標,需要切實考慮能源動力的要求。對發(fā)動機進行電控、清潔方向的處理。針對二氧化碳排放量逐漸增長的狀況,加強電氣化、多元化的合理控制,是提高動力系統(tǒng)發(fā)展合理性的關鍵。為了推進節(jié)能、汽車行業(yè)的穩(wěn)定性,需要保證汽車朝著微型化、低油耗的方向發(fā)展,深入開展動力系統(tǒng)的核心技術。針對電機驅動系統(tǒng)內燃機系統(tǒng)進行深入調整,提高能源系統(tǒng)的合理控制化,實現(xiàn)自主研發(fā)的創(chuàng)新要求。
2 新能源動力系統(tǒng)研發(fā)進展
2.1 研發(fā)現(xiàn)狀
在單體電池新產品方面,我們的磷酸鐵鋰能量密度已經能夠做到120到140瓦時/公斤,容量為5安時的磷酸鐵鋰電池能量可達130瓦時/公斤。單體動力電池安全性都達到了國標的安全性要求,但是在錳酸鋰和三元體系等方面,對安全性的把握控制應該更為嚴格。國內的方形鋰離子電池比國外水平更先進,但是在軟包和18650電池的技術方面,能量密度上我們與國外相比還有比較大的差距。從整體分析角度出發(fā),對應關鍵問題需要考慮鋰電池的要求,現(xiàn)階段,已經初步形成了完整的鋰電池體系,針對鋰電池動力系統(tǒng)的結構、工藝和生產技術的控制已逐漸形成了新模式。亞洲范圍內,鋰電池主要在中、韓、日三國的研發(fā)較多。世界范圍而言,美國的研發(fā)能力較強。中國動力電池的指標與國外先進技術已經明顯縮小了差距,但是在材料基礎方面仍有待提高。加強抑制效果、電池安全穩(wěn)定性是當下企業(yè)研發(fā)的主要方向。對國內電池制造廠家而言,其優(yōu)勢產能要求不容忽視。
2.2 存在問題
國內鋰電池發(fā)展中,存在問題較多,分析如下:第一、高端材料的應用有限,低端材料相對存在過剩的狀況。整體工藝加工有待提高、需要充分考慮材料穩(wěn)定性特點。第二、電池設計中無法實現(xiàn)基本要求的滿足,多組電池共同存在仍無法滿足要求。第三、電池回收規(guī)劃能力差,整體設備的發(fā)展水平偏低。電池在制造方面,受精度、性能、適應范圍等限制,與國外企業(yè)的發(fā)展狀況存在一定差距。第四、自主創(chuàng)新能力一般,國內電池企業(yè)無論工藝研發(fā),還是設備制造等,均存在自主創(chuàng)新能力差的不足,限制了相關經驗、設備制造水平的發(fā)揮。再者,電池檢測功能有限,從數(shù)據(jù)采集方面而言,需要充分考慮熱管理、安全管理方面的要求,避免散熱、保護、使用等存在隱患問題。
2.3 未來研發(fā)重點
在動力電池研發(fā)規(guī)劃上,我們也提出了電池能量密度規(guī)劃,即到2020年達到300瓦時/公斤,成本降到0.8元/瓦時以下。在最新的規(guī)劃中,我們要求電池能量密度達到500瓦時/公斤以上,世界主要國家在這些規(guī)劃目標方面基本保持一致。
專家預計,2020年是國內動力電池發(fā)展的關鍵階段,對應鋰電池技術研發(fā)目標主要是針對新型鋰電池進行的開發(fā),重點考慮能量密度的提升,加強動力系統(tǒng)的智能化研究。爭取到2025年,實現(xiàn)新型電池技術的的發(fā)展取得顯著成就,縮短與國際先進水平的差距。提高相關企業(yè)的整體競爭力。未來發(fā)展期間,高性能、低成本的鋰電池是主要目標,對新能源汽車動力行業(yè)而言優(yōu)勢極為突出,可充分實現(xiàn)便利度、安全性的提升。
2.4 節(jié)能減排效應分析
與傳統(tǒng)燃油汽車相比,能量轉化問題需要引起關注,對應轉化效率、能耗問題、綜合效率等均可實現(xiàn)優(yōu)化。在考慮電網輸電效率的基礎之上進行能耗分析,結果表明提高純電動汽車的優(yōu)化可充分實現(xiàn)汽車能耗比例的降低。純電動汽車、混合動力汽車的能耗需要充分加強能源結構的優(yōu)化,保證整體發(fā)電質量的提升,對電動汽車的合理發(fā)展具有積極影響。
新能源汽車的碳排放量下降明顯,根據(jù)其驅動狀況可實現(xiàn)對能源的高效利用?;旌蟿恿ζ嚪矫妫紤]燃油汽車的測算,可實現(xiàn)汽車排放量的合理控制。充分緩解中國以火力發(fā)電為主的能源結構形式,對電動汽車、混合動力汽車的長期合理發(fā)展具有積極影響。
3 結束語
從汽車能耗、環(huán)境發(fā)展角度出發(fā),新能源汽車的發(fā)展已經成為當下主要任務。加強汽車節(jié)能減排理念的落實,提高電池技術的發(fā)展,對各個企業(yè)長期統(tǒng)籌規(guī)劃管理具有重大影響。合理考慮充換電設備設施的要求,提高電池技術的結構、材料、原理分析,對提高動力電池發(fā)展的合理建設具有不可低估的作用。加強資金、資本建設的合理控制是當下主要工作內容。通過對汽車能源的有效控制,可避免石油、天然氣等原料耗費比例過高,二氧化碳排放量過大的危害,發(fā)展前景十分廣闊。
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作者簡介:馬寧(1979.04-),男,回族,籍貫:北京市西城區(qū),學歷:本科,職稱:工程師,單位:中國汽車技術研究中心,研究方向:新能源汽車。