論新能源汽車研發(fā)方向

周城

摘 要：所謂新能源汽車就是指現(xiàn)在采用的非常規(guī)車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或者用常規(guī)的車用燃料及采用新型車載動(dòng)力裝置），完美結(jié)合了車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新外形、新結(jié)構(gòu)的汽車。

關(guān)鍵詞：新能源;汽車;研發(fā)方向

新科技時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，汽車成為了絕大多數(shù)人出行的方式。談及汽車，新能源汽車必然是行業(yè)龍頭老大，老式汽車污染嚴(yán)重、車型和性能也是有待優(yōu)化，而新能源汽車可以使用太陽(yáng)能、動(dòng)能或者風(fēng)能等環(huán)保能源作為牽引力來(lái)帶動(dòng)汽車行駛。

首先，看一看近年來(lái)新能源汽車的產(chǎn)量、銷量和電池價(jià)格的發(fā)展形勢(shì)。我們不難發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)量和銷售量逐年遞增，這也就意味著新能源汽車行業(yè)的爆發(fā)已成當(dāng)今社會(huì)不可抗拒的事實(shí)。

到此，進(jìn)入今天的主題，我要談的主要是新能源汽車未來(lái)研發(fā)的兩大新方向：

1 新能源汽車輪胎材質(zhì)及功能

眾所周知，如果輪胎的性能可以得到有效保障的話，就可以減小甚至避免駕駛員在某些緊急情況下因輪胎而引起的車輛發(fā)生翻轉(zhuǎn)、碰撞等威脅生命安全的情況。那么，在科技騰飛的新時(shí)代中，我們能否有能力去創(chuàng)造一種具有特殊性能的輪胎：當(dāng)汽車行駛時(shí)，若其中一個(gè)或幾個(gè)輪胎出現(xiàn)瀕臨爆炸的狀況，輪胎內(nèi)部能通過傳感器觸發(fā)自動(dòng)補(bǔ)胎功能開關(guān)和充放氣開關(guān)，讓輪胎的危險(xiǎn)點(diǎn)能第一時(shí)間被修復(fù)處理，并且讓駕駛員知曉做好緊急靠邊停車的準(zhǔn)備，避免發(fā)生更大的交通事故。近些年，可采取輪胎危險(xiǎn)信號(hào)發(fā)出，駕駛員在規(guī)定緊急停車區(qū)域停車使用后備輪胎代替的方式，未來(lái)可盡力突破輪胎的自我修復(fù)功能，然后再次觸發(fā)開關(guān)，完成輪胎充放氣過程。同時(shí)我們也致力于能找到一種更加全能的新式橡膠去減小甚至消除這種危害。如今，氟硅橡膠具有全世界綜合性最高的橡膠之一的美稱，有機(jī)硅材料耐高低溫性能優(yōu)越，高溫下仍具有優(yōu)越的物理機(jī)械性能、耐臭氧性、耐老化性、電絕緣性和自熄性，但是有機(jī)硅材料同時(shí)存在耐燃料油和耐溶劑性能差的缺陷;氟碳材料具有良好的熱穩(wěn)定性、耐溶劑性和耐燃料油性等多種優(yōu)良性能，缺點(diǎn)是耐低溫性能差。氟硅橡膠是一種以Si-O為主鏈結(jié)構(gòu)，-CH2-CH3-CF3為側(cè)鏈的含氟聚硅氧烷，氟是電負(fù)性最強(qiáng)的元素，C-F鍵相當(dāng)穩(wěn)定，耐熱性較高。因此氟硅橡膠既保持了硅橡膠的耐高低溫性能、回彈性、壓縮復(fù)原性、耐候性、電氣特性、脫模性等一系列優(yōu)良性能，也具有了氟橡膠的耐溶劑、耐燃料油等性能。和氟橡膠相比，氟硅橡膠具有更好的壓縮永久變形性、耐寒性，從低溫到高溫都能顯示優(yōu)越的性能。氟硅橡膠是在氟硅生膠中加入增量填料、補(bǔ)強(qiáng)填料、結(jié)構(gòu)控制劑、改性添加劑、硫化劑、操作劑等，然后經(jīng)硫化后制得。目前大規(guī)模生產(chǎn)并廣泛應(yīng)用的氟硅橡膠主要是聚（3，3，3-三氟丙基甲基）硅橡膠。氟硅橡膠具有十分優(yōu)異的綜合性能，符合環(huán)保節(jié)能的社會(huì)發(fā)展形式，且生膠的品種眾多，有多種加工方法，因此其制品種類繁多，可應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，其中航空航天和汽車工業(yè)是兩大最主要的應(yīng)用領(lǐng)域，而且已經(jīng)逐漸推廣應(yīng)用于多個(gè)其他領(lǐng)域，如精密機(jī)械、電子通訊、煉油化工、建筑、醫(yī)療機(jī)械和衛(wèi)生、電力、船舶等領(lǐng)域。氟硅橡膠綜合性能優(yōu)良，我國(guó)需大力推廣研發(fā)。我國(guó)于最早由中科院化學(xué)研究院于20世紀(jì)60年代開始研究氟硅材料，直到70年初才研制出和道康寧公司產(chǎn)品具有相當(dāng)性能的氟硅橡膠，90年代初投入生產(chǎn)。近年來(lái)隨著我國(guó)航空航天和交通運(yùn)輸行業(yè)的快速發(fā)展，氟硅橡膠的市場(chǎng)需求量也隨著迅速增長(zhǎng)，合成和配合技術(shù)、生產(chǎn)規(guī)模也取得了很大發(fā)展，部分產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到甚至超過國(guó)外同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，可以有效滿足客戶需求。我國(guó)氟硅橡膠的研發(fā)起步較晚，技術(shù)整體上和發(fā)達(dá)國(guó)家水平相比有很大差距，許多特種橡膠還要從國(guó)外進(jìn)口。同時(shí)由于石油資源日益枯竭，化工原料價(jià)格日益高漲，而氟硅橡膠的加工技術(shù)要求較高，氟硅橡膠的價(jià)格遠(yuǎn)高于一般的硅橡膠、氟橡膠，氟硅橡膠主要在具有特殊用途的領(lǐng)域占主導(dǎo)地位，民用市場(chǎng)需進(jìn)一步開拓。因此我國(guó)氟硅橡膠的研究仍需大力推進(jìn)發(fā)展，要不斷開發(fā)完善氟硅橡膠的配方和加工技術(shù)，以得到性能更好、價(jià)格更低的氟硅橡膠產(chǎn)品來(lái)解決類似的問題。希望以此能更好的保證汽車穩(wěn)定性，給未來(lái)新能源汽車創(chuàng)造一個(gè)廠家安心、買家放心的新環(huán)境。

2 新能源汽車的動(dòng)能

新能源汽車現(xiàn)在可以通過電能、風(fēng)能、太陽(yáng)能等各種形式提供動(dòng)能，我舉一兩個(gè)例子加以解釋：新能源之電動(dòng)汽車鎳氫蓄電池屬于堿性電池，這種電池循環(huán)使用的壽命較長(zhǎng)，能量密度高，并且存在記憶效應(yīng)。缺點(diǎn)就是價(jià)格太高，不適合絕大多數(shù)人使用。天能動(dòng)力是目前國(guó)內(nèi)營(yíng)收最高的中國(guó)電池企業(yè)，還是國(guó)內(nèi)新能源汽車動(dòng)力電池最早產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)品線最全、產(chǎn)銷量最大的企業(yè)，重點(diǎn)發(fā)展新能源汽車動(dòng)力電池、鋰離子電池和新能源材料產(chǎn)業(yè)化。除此以外，天能動(dòng)力還開展了電池回收的工作。寧德時(shí)代的電池技術(shù)在國(guó)內(nèi)也是首屈一指的，目前廣汽新能源Aion S所搭載的NCM811電池便是今年最新推出的電池，能量密度達(dá)到280千瓦時(shí)/千克以上。在未來(lái)這一兩年里，將會(huì)是新能源汽車第一輪更替的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，隨之而來(lái)的是第一波電池回收問題。因此，我們需要讓電池盡量循環(huán)利用，減少環(huán)境污染。

新能源混合動(dòng)力汽車優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來(lái)確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)較小，此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電。

（2）因?yàn)橛辛诵铍姵兀梢院侠硎辗拍芰俊?/p>

（3）在主要干道上可以停用內(nèi)燃機(jī)，由電池驅(qū)動(dòng)，降低尾氣排放。

（4）內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題。

（5）載重大時(shí)依然可以使用汽油作為動(dòng)力。

（6）可讓電池保持在合適的工作狀態(tài)，延長(zhǎng)使用壽命，降低成本。

（7）整車由于具備多個(gè)動(dòng)力源，可同時(shí)工作，整車的動(dòng)力性優(yōu)良。

有利亦有弊：它系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，遠(yuǎn)距離的高速行駛省油效果不明顯。

氫動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn)就是排放物是純水，行駛時(shí)尾氣不產(chǎn)生任何污染環(huán)境的污染物。

缺點(diǎn)：氫燃料的成本高，存儲(chǔ)和運(yùn)輸時(shí)技術(shù)條件要求非常嚴(yán)格苛刻，因?yàn)镠分子非常小，極易透過儲(chǔ)藏裝置的外殼分散到空氣中。大家都學(xué)過化學(xué)，氫氣的提取需要通過電解水或者天然氣分解，如此一來(lái)在消耗大量的能源的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的CO2。除非是使用像核電來(lái)提?。ù朔椒ǔ杀具^高），否則無(wú)法從根本上降低CO2排放。也就是說會(huì)污染環(huán)境，那便違背了可持續(xù)發(fā)展的初衷，這種氫動(dòng)力汽車的存在就幾乎沒有任何意義。

新能源汽車的電池就如同人的內(nèi)臟，它的性能也決定了汽車的部分性能，但就我所了解價(jià)格趨勢(shì)來(lái)看，電動(dòng)汽車用快充鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格在以美元為計(jì)算單位的前提下大約是1600kw/h，據(jù)美國(guó)部分機(jī)構(gòu)測(cè)試發(fā)現(xiàn)在動(dòng)力性能各方面幾乎相等的前提下，鋰離子動(dòng)力電池是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于汽油內(nèi)燃機(jī)的，我國(guó)目前新能源電池價(jià)格高，效率低一系列問題的出現(xiàn)都在說明我們離成為該行業(yè)領(lǐng)頭人的差距還有很大。在我們政府出臺(tái)扶持補(bǔ)助政策的前提下，必須加大投資力度和科研深度制造出性能佳成本小的新時(shí)代電池。

綜上所述，現(xiàn)在每個(gè)提供動(dòng)能的方式都沒有達(dá)到最優(yōu)級(jí)別，電池價(jià)格也是高居不下。所以今天我要談?wù)摰氖悄懿荒芡ㄟ^在駕駛過程中的方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)和換擋來(lái)提供動(dòng)能？下面，我通過一個(gè)情景模式來(lái)闡述下我的看法，比方說我們的新能源汽車是吸收太陽(yáng)能來(lái)提供動(dòng)能，那么當(dāng)我們遠(yuǎn)距離行駛的時(shí)候，誰(shuí)又能保證一直會(huì)有太陽(yáng)光呢？如果突然陰天下雨，離充電站或者說服務(wù)區(qū)太遠(yuǎn)，前不著村，后不著店的時(shí)候，我們?cè)趺崔k？因此，我們?nèi)绻軐⒎较虮P和換擋產(chǎn)生的動(dòng)能用來(lái)代替一部分能量，讓一些原來(lái)應(yīng)該一直提供能量的太陽(yáng)能作為后備能源儲(chǔ)存起來(lái)以備不時(shí)之需，這將會(huì)讓新能源汽車的超遠(yuǎn)航行駛提升一個(gè)巨大的幅度，有著劃時(shí)代的意義。

從我們的政府級(jí)各個(gè)企業(yè)的表現(xiàn)來(lái)看，對(duì)于新能源汽車的重視程度是前所未有的，所以我們也相信中國(guó)新能源汽車的市場(chǎng)前景是無(wú)限光明的。在傳統(tǒng)動(dòng)力汽車方面中國(guó)始終被擠壓并落后于國(guó)外的車企。但是，在新能源汽車方面中國(guó)車企已經(jīng)看到了其發(fā)展?jié)摿?。我們?guó)內(nèi)必將攻堅(jiān)克難，拿下新能源汽車領(lǐng)域，讓中國(guó)車企能夠正面與國(guó)外車企一較高下。

總而言之，無(wú)論從節(jié)能環(huán)保，還是市場(chǎng)需求或是動(dòng)能的角度，新能源汽車的發(fā)展是未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我們有理由相信，隨著一些新想法的提出和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、政策出臺(tái)的不斷完善，我國(guó)會(huì)在不遠(yuǎn)的將來(lái)迎來(lái)新能源汽車發(fā)展的高峰。

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