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电动车节能减排技术特点及现状研究

2021-04-09 17:50:00 时代汽车 2021年6期
关键词:蓄电池节能减排电动车

廖茂潘

摘 要:电动车是一种新型的车辆类型,电动车的出现有效地解决了车辆造成的环境污染问题。电动车节能减排的优势作用,体现在电动车内部结构和制造技术方面。文章通过对电动车节能减排技术特点的全面分析,旨在能够为电动车技术进步提供有效的思路,并能够对目前电动车发展中存在的不足予以优化。

关键词:电动车 节能减排 能源供给 蓄电池

电动车的发展可以通过改善电动车的能源结构、提供电动车的持续维护以及加强蓄电池的回收利用等途径实现,在电动车的节能减排目标实现过程中,充分发挥技术优势,为电动车产业营造一个广阔的发展空间。

1 电动车节能减排技术特点

1.1 驱动控制技术

电动车的驱动控制系统,是车辆的核心结构。在节能减排技术应用中,需要从驱动控制层面去进行技术优化。驱动控制技术可以采用集成方式,将驱动构件压缩在一个较小的模块中,这样可以有效降低驱动系统对能源的消耗[1]。随着电动车技术研发的不断成熟,以电子构件为核心的驱动控制系统也实现了智能化和微型化,这样可以在满足电动车驱动控制要求的前提下,提高集成驱动控制面板的元器件密度,每个元器件的運行效率能够显著提升,并且能耗水平也明显降低,符合电动车节能减排的发展目标。

1.2 车用电池技术

电动车的能源提供基础是车用电池,基于节能减排需求,对车用电池性能进行改良,能够提高电池的能源供给效率。电池技术是电动车发展的关键性技术,电池动力支撑关系到电动车的整体性能,在电池技术方面,需要在优化电池结构的同时,综合考虑到电动车的里程消耗情况。电池技术的研发过程中,要从电池蓄能层面去扩展电池容量,这样可以在保证电池体积不变的情况下,提高电动车总的电力能源水平。在电池功率方面,需要增加额定功率,能够为电动车提供高效能源支撑,单位能耗可以满足电动车更多的里程消耗需求[2]。在电池寿命方面也要予以加强,提高电池寿命可以降低电动车更换电池的频率,这也是节能减排的重要关注点。

1.3 电动机技术

电动车的电动机,是带动各个车辆部件的重要基础。电动机技术要从电动机工作效率等方面入手,保证电动机能够高效稳定提供旋转驱动,在转速和转矩等方面都要有效提升。电动机技术应用中,由于电动机带动各个齿轮转动,提高电动机的工作效率,可以有效降低齿轮转动过程中对能源的消耗。电动车在行驶过程中会面对不同的路况,这就需要电动机技术能够具备灵活调整电动机速度、扩大调速范围的性能,从而在电动车缓慢行驶中可以降低电动机能耗。

1.4 整车节能技术

电动车在节能减排方面具有较大的优势,在电动车的整车设计中,需要综合考虑各方面的节能减排因素。在整车材料方面,运用环保绿色材料,如环保橡胶制作电动车轮胎,在车型设计方面运用流线型设计提高电动车运行效率,在内部零部件结构方面予以优化,将集成电路运用于整车节能体系中,加强电动车各个结构部分的兼容匹配性能,使电动车整体性能得以提高,降低能源消耗。

2 电动车节能减排发展现状

2.1 电动车节能减排取得的成效

电动车节能减排发展已经取得较好的成绩,展现了显著的优势。从节能角度分析,电动车的能源以电能为主,这与传统汽车有着较大区别。传统汽车需要消耗燃油,这就对汽车内部结构提出较高的要求,需要具备燃油缸、冷凝、排气等多个结构才能够最终达到汽车动力能源供应目的,这个过程较为复杂,同时也需要消耗较多的能源。电动车的能源供给结构简单,以蓄电池为核心,并能够直接提供车辆动力驱动,减少了过程性的能耗。蓄电池的能源来源,也不再是传统性燃油资源,而是可以运用太阳能等清洁可再生能源,从而显著降低了传统能源的消耗。从减排角度分析,电动车是以电力作为动力能源的,电力能源无需像燃油能源那样在燃烧后需要排出剩余气体,这就大大降低了对环境的污染[3]。从增效角度分析,电动车的运行效率较之传统汽车有着明显的提升。电池技术的成熟,可以在单位里程中消耗更少的能源,并能够提供高效稳定的动力。从成本角度分析,国家在电费方面,制定了夜间电力使用收费低于白天的标准,电动车的蓄电池可以利用夜间进行充电,从成本方面具有显著的优势,尤其是在石油等能源紧张的局面下,电动车的经济优势非常显著。

2.2 电动车节能减排存在的不足

电动车节能减排发展中,也存在一些限制性情况。电动车能源方面,使用电力能源需要对能源供给有明确的要求,而目前在电动车能源方面的基础设施建设不够完备,使得电动车在行驶较多里程后,难以快速便捷地进行充电,给电动车驾驶造成阻碍。由于目前的电动车结构设计中,为了能够在任何情况下都能够保证车辆行驶需求,多数都是采用电动和传统能源混合供应的方式,这就涉及到了电能和传统燃料能源之间的转换,在转换过程中会造成能耗的增加,这与节能减排目标是违背的,降低了电动车的节能减排效果[4]。电动车的车型不同,也影响到节能减排技术的实施。目前,由于公共交通车辆、私家车等的车型差异较大,对蓄电池也提出了不同的需求,在电动车发展过程中,由于蓄电池没有一个统一的型号标准,使得电动车兼容性能较差,影响到电动车的普及应用。

3 电动车节能减排发展路径

3.1 改善电动车的能源结构

电动车具有广阔的发展空间,在电动车节能减排技术优化中,需要重视对电动车能源结构的改善。目前在电动车能源结构中,以电池为核心动力基础,电动车的研究中将节能减排的关注点放在了电动车的运行层面,虽然能够规避电动车行驶过程中的污染性气体排放,但对于电池蓄电过程的污染情况考虑不足。在电动车能源结构优化中,需要将电池蓄电层面的节能减排纳入到技术研发当中,从而能够提高电动车的节能减排成效。电池蓄电需要消耗电力能源,如果以传统电力能源为蓄电基础,就会导致蓄电过程的污染无法全面有效地控制。改善电动车能源结构,要从蓄电技术方面予以改进,应用清洁能源替代传统电能[5]。太阳能是一种清洁并且取之不尽的能源,在电动车的改良设计中,可以考虑到应用太阳电池板替代传统的蓄电池,这样可以在电动车运行中,采集和存储太阳能。基于电动车能源结构的调整和改进,太阳能可以转化为动力能源存储于太阳能电池板当中,为电动车运行提供动力的同时,可以全面提升节能减排效果。

3.2 提供电动车的持续维护

电动车在普及应用過程中,需要提供持续性的专业维护,为电动车发展提供积极的助力。电动车节能减排的优势十分显著,在电动车基础设施建设方面,需要结合电动车蓄电池的型号特点,能够研发出多个充电端口的充电桩。充电桩的布局要满足城市电动车的正常行驶需求,也就是要合理计算出公共充电桩的距离。在蓄电池方面也要加强研发,提高蓄电池的续航能力,也就是从蓄电池容量和功率等方面予以考虑,避免频繁充电给电动车使用者带来的不便[6]。电动车的维护保养较之传统能源汽车更为复杂和专业,在电动车的维护服务方面,电动车市场应当构建一个体系,将电动车的销售、维护保养等形成一个有序的产业链,能够为电动车使用者提供一体化的专业服务,解决电动车应用过程中所遇到的各种困难。

3.3 加强蓄电池的回收利用

电动车节能减排发展中,可以加强电动车蓄电池等的回收利用,降低资源的使用。电动车的蓄电池具有一定的使用寿命,当蓄电池无法满足电动车正常行驶需求后,一般需要及时更换蓄电池,旧的蓄电池如果直接淘汰,不仅会对环境造成污染,同时也不利于资源的循环使用[7]。蓄电池循环使用方面也要进行深入地研究,基于蓄电池的结构,将蓄电池能够回收再利用的部件进行拆卸,并通过处理工艺转变为初始的电池制造资源重新投入生产加工环节,这对于节能减排有着积极的作用。

4 结束语

电动车是未来车辆发展的重要方向,随着电动车技术的成熟,已经有很多城市出台了电动车管理条例,购买和使用电动车的人群数量也不断增加。电动车较之传统能源车辆,有着显著的节能减排优势。电动车基于驱动控制技术、车用电池技术、电动机技术以及整车节能技术等先进技术方式,优化了结构设计,使节能减排发展目标得以更好地实现。在目前的电动车技术实践中,也存在一些不足之处,需要通过研发手段予以改进和完善,推动电动车产业的健康有序发展。

参考文献:

[1]闫丽霞,杨昆.博弈论视角下普及电动汽车和发电耗煤量的关系[J].科技和产业,2019,19(12):126-130.

[2]黎锦华,张丽芬.车用LNG清洁能源的优势与发展——青少年低碳节能教育科普[J].化工设计通讯,2019,45(11):202+211.

[3]赵福全,赵世佳,刘宗巍.中国低速电动车产业的现状、问题与未来发展策略[J].汽车工程学报,2017,7(05):313-320.

[4]邓昕轶.纯电动车节能减排及发展前景研究[J].内燃机与配件,2019(21):229-230.

[5]倪艳姝.典型电动汽车节能减排特性调研及分析[J].电子测试,2019(16):131-132.

[6]刘回春.纯电动车未必是最终目标 增程式是电动汽车未来的主力[J].中国质量万里行,2019(08):24-25.

[7]杨裕生.纯电动车未必是最终目标 增程式将是未来主力[J].军民两用技术与产品,2019(03):20-22.

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