太陽能技術在汽車新能源領域的應用略論

白鳳鵬

摘要：隨著汽車給人們日常生活帶來便利的同時，產生的大量的含有鉛、磷物質的尾氣也給環(huán)境帶來了極大的污染，同時也消耗了大量的能源，有效地解決這一問題，成為當前人們面臨的主要問題之一，尋找新型環(huán)保能源材料來替代化石燃料，可以有效解決這一難點問題。太陽能作為一種取之不盡的可再生綠色能源，已經得到了廣泛的應用，將其進行轉換作為汽車的新能源，可以有效解決汽車的能源利用與環(huán)境污染問題等，具有十分廣泛應用前景。

關鍵詞：太陽能技術;汽車新能源領域;應用

1汽車新能源技術發(fā)展現狀分析

汽車新能源技術是當前汽車行業(yè)發(fā)展的重要組成部分，直接關系到汽車的整體行業(yè)發(fā)展，對于現代社會環(huán)境保護以及能源節(jié)約有重要的作用。新能源主要是指非化石能源的新型材料能源，包括電力能源、氫氣能源以及太陽能能源等。

①純電力能源汽車的研發(fā)和使用，電力能源汽車是以電能輸送動力的汽車。在汽車結構中將燃料油發(fā)動機置換為蓄電池發(fā)電機，從而實現了汽車能源的轉換，而采用純電力能源進行汽車動力供應，實現了環(huán)保和節(jié)能。

②氫能源汽車的發(fā)展和應用。氫氣能源作為汽車燃料時，在燃燒后主要產生的成為為水分，所以氫能源汽車排放非常環(huán)保，對大氣環(huán)境實現了“零污染”。在當前氫能源汽車發(fā)展中。制取氫氣的方法包括電解、化學等多種方法，而氫氣能源汽車的動力性能也有不錯的表現，所以氫能源汽車是當前新能源汽車的重點發(fā)展對象。美國依然是對氫能源汽車率先研究的國家，美國在上個世紀60年代末就開始了氫燃料汽車的研究，并在廂貨汽車的基礎上對氫燃料汽車進行了改良，在改良中使用了150kw的氫燃料電池組，使氫燃料汽車的續(xù)航歷程能夠達到200千米。但是，由于當時制氫技術和儲存技術都不完善，導致氫燃料汽車車身較大，成本也比較高。所以氫燃料汽車就暫時擱置。而在當前，作為汽車產業(yè)的大國日本，對氫能源汽車的研究非常突出，最近有豐田公司推出Mirai燃料電池汽車FCV，而本田公司也推出了Clarity氫動力汽車。豐田公司的FCV汽車可以實現氫氣車續(xù)航力程的突破，續(xù)航里程將達到700km。而本田Clarity氫東汽車的體積比傳統(tǒng)氫動力汽車減少近1/3，功率輸出則提升了60%左右。氫氣能源的使用，對于現代汽車行業(yè)發(fā)展有關鍵的作用，提升工業(yè)生產效果。在實際生產中，更應該落實好生產效果，確保氫氣能源的生產應用更加合理，提升生產技術效果，確保汽車行業(yè)整體發(fā)展。

③太陽能汽車是一種靠太陽能來驅動的汽車。相比傳統(tǒng)熱機驅動的汽車，太陽能汽車是真正的零排放。正因為其環(huán)保的特點，太陽能汽車被諸多國家所提倡，太陽能汽車產業(yè)的發(fā)展也日益蓬勃。太陽能能源也是非常重要的清潔能源，利用太陽能也能夠產生電能，從而實現對的汽車的驅動，確保汽車動力轉換，對于汽車產業(yè)的發(fā)展有重要的作用。提升汽車生產效果。

2太陽能技術作為驅動能源在汽車領域中的應用

2.1電池技術

太陽能電池技術是新能源汽車的關鍵技術，它的作用能強化汽車行駛時的能量轉化效率，將行駛中剩余的電能儲存起來，電池技術是太陽能在汽車新能源領域中的核心關鍵技術。當前太陽能技術在汽車新能源中的應用主要是光伏電池，它采用的材料是薄膜電池及晶硅電池2種類型。

2.2車體技術

太陽能汽車車體的設計需要考慮太陽能的利用情況，一般車體設計比較新穎而柔順，大多數車身的設計為扁平狀，主要是考慮車身的阻力與能力的吸收。太陽能汽車底盤的設計主要有3類：第一類是無載荷組合式殼體車身設計，在汽車的底部采用管狀形式焊接，采用組合車體承載車重;第二類是采用半承載框架結構的合成梁來承載車重;第三類是承載式結構底盤承載車重。這幾種類型底盤在重量與強度方面都滿足要求，在太陽能汽車范圍內得到廣泛的應用。

2.3電力驅動技術

太陽能汽車采用輪邊驅動系統(tǒng)、后輪驅動的方式行駛，采用的是永磁無刷直流電機驅動電機運行，轉變了傳統(tǒng)的車輛驅動方式，整車系統(tǒng)運行安全，電機使用壽命長，而且汽車的啟動性能比較好，并具有高功率密度、大轉矩的特征。因此，電動機控制技術、控制器以及功率電子器件等是太陽能汽車的關鍵技術，在太陽能新能源汽車具有十分重要的作用。

2.4蓄電池技術

蓄電池技術是太陽能汽車的電能存儲裝置，以滿足太陽能汽車在陰雨天氣或者特色環(huán)境下的安全行駛的要求，蓄電池作為太陽能汽車的輔助能源裝置，根據太陽能汽車對蓄電池的能量、功率、使用壽命等相關的指標進行分析，一般采用鎳氫電池作為汽車的蓄電池，在具體的技術開發(fā)中，還需要從汽車的開發(fā)成本、蓄電池的穩(wěn)定性、環(huán)保節(jié)能、電池的容量、功能等綜合分析。

3太陽能作為輔助能源在汽車中的應用

在傳統(tǒng)的汽車技術中，采用蓄電池輔助能源技術為車輛在停放時，能夠為蓄電池充電，以避免汽車停放時間過長導致的過度放電而影響車輛的發(fā)動與行駛，在節(jié)約能源的同時也能夠延長蓄電池的使用壽命。

3.1太陽能天窗技術應用

主要是在汽車的天窗下面安裝太陽能電池，方便吸收太陽能，電池的控制輸出端連接在空調溫度傳感器、蓄電池的輸入端，達到為太陽能充電的目的，保證蓄電池的電能充足;并且利用天窗太陽能技術轉化的電能，可以驅動汽車的鼓風機運行，啟動車輛空氣循環(huán)系統(tǒng)，將外部的冷空氣引導入車內，并驅除車內的熱氣，以達到降溫的效果，營造舒適的行車環(huán)境，達到環(huán)保節(jié)能的效果。

3.2輔助空調系統(tǒng)中的應用

因汽車在行駛的過程中，對太陽能轉化效率存在著一定的局限，往往是由于受到多種因素的影響，如果單純采用太陽能轉化的電能來驅動汽車的空調系統(tǒng)，就會存在電能不能滿足要求的情況，采用太陽能作為輔助空調運行的輔助系統(tǒng)目標是為了充分利用電能，減少能量的損耗。

1）太陽能驅動的車廂氣流管理系統(tǒng)。汽車在高溫天氣停泊時，車內的空氣流動不暢，當車內的溫度升高時，車內就會產生大量的甲醛氣體等有害氣體，如果在車內設置太陽能風扇，設計車廂氣流管理系統(tǒng)，利用風扇引導車內氣體循環(huán)，降低車內的溫度，并保證車內有持續(xù)的新風供應，從而達到降低車內的溫度，營造良好的車內環(huán)境。這種系統(tǒng)采用太陽能電池作為能源基礎，不僅在停泊時可以使用，還可以在行車時使用，而在在車輛停泊工作時，系統(tǒng)通過溫度傳感器對車廂內的溫度進行實時監(jiān)測，還不能消耗能量，如果超過設定的溫度值，就會自動工作，打開系統(tǒng)的氣閥驅動風扇，排出車廂內的高溫氣體，將外部的冷空氣吸入車內，達到降溫的目標。

2）太陽能車載半導體空調技術。通過采用半導體熱點制冷技術，可以將太陽能電池轉化為電能，并輸送給半導體空調制冷系統(tǒng)，啟動空調制冷，車載半導體空調系統(tǒng)主要有太陽能電池供電，利用數控匹配器對車內的能量系統(tǒng)最佳傳輸進行設置處理，利用儲能設備對整個能量存儲進行控制，通過改變汽車內半導體裝置的電流方向進行處理，從而能達到對車內能量控制的目標。利用這種技術結構簡便，車輛運行時消耗的能量少、噪音低，非常環(huán)保，在未來具有廣泛的應用。

結束語

太陽能技術作為一種新能源在多個行業(yè)中得到了大量的應用，在汽車新能源中應用太陽能技術可以有效減少車輛能源的消耗，有利于環(huán)境保護，使得太陽能技術在汽車領域中得到了廣泛應用。通過對太陽能技術在汽車能源系統(tǒng)中應用的優(yōu)勢進行分析，探究了太陽能技術在汽車能源領域中的多種應用。

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