新能源技术在汽车领域的应用与发展

新能源技术在汽车领域的应用与发展

涂静

身份证号：522225199603068112

摘要：我国高度重视新能源汽车行业的发展，2020年11月，国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》，将“加大关键技术攻关、提高技术创新能力”放在首要位置，彰显了技术创新在新能源汽车产业可持续发展中的重要性。近年来，中国新能源汽车市场销量激增，2021年新能源汽车销量同比增长157.6%，市场渗透率突破5%。但2019年后，国家补贴政策呈现渐进式退坡，市场由政策驱动转变为产品驱动，促进新能源汽车技术、产品革新，掌握核心科技，是我国新能源汽车行业实现高增长的重要途经。

关键词：新能源技术；汽车领域；应用

引言

各国在长期的发展中对能源的需求越来越大，这就造成了部分国家的能源储备已经无法满足自身的发展需求，许多国家为了应对能源危机，只能采取开放新能源的方式来弥补自身对能源的需求，所以开发新能源必将成为替代传统能源的绝佳和必须选择。近年来，随着我国经济水平的不断提升，人们的生活水平也得到了极大的改善，许多家庭已经有了属于自己的汽车，但随着汽车保有量的不断提高，石油的消耗量也在不断的增多，而国内石油的产量已经出现无法满足国内市场需求的情况，如果这种情况无法得到有效的改善，不仅会影响到人们的出行，也会对整个社会的发展造成影响。因此在这个基础上，传统能源型汽车的整体发展也将受到油价上涨等因素的严重影响。为了应对以上这些问题，新能源汽车应运而生，他的出现可以有效解决能源消耗量过大的问题，从而推动传统汽车行业的转型与发展，这对降低全球能源消耗有着重要作用。

1汽车领域中的问题

（1）技术有待完善。新能源汽车主要依靠电池储存和释放电能，与传统的燃油汽车的加油时间性相比，新能源汽车的充电时间仍较长，且电池在多次使用后效能会大幅降低。因此，当代的新能源汽车亟待在优化电池能量密度和扩大电池容量方面实现更多的突破。（2）安全性不足。新能源汽车的安全性是用户重点关注的问题。电池的安全性、高压部件的安全性等方面都需要更加严格的设计和测试，以确保车辆在各种情况下的安全可靠，但目前一些新能源汽车还缺乏足够的安全标准和监督测试。（3）材料和结构有待优化。新能源汽车需要轻量化设计，以提高能效和续航里程，因此，寻找适合新能源汽车的轻量化材料，并进行结构优化，是当前需要解决的问题。（4）成本和价格偏高。相对传统的燃油汽车，新能源汽车的成本和价格仍较高，限制了其市场普及。降低成本、提高性价比是推动新能源汽车发展的重要因素。

2新能源技术在汽车领域的应用与发展

2.1氢动力技术

新能源汽车不仅仅是电动汽车，其中氢动力汽车也是新能源汽车的一种，目前世界上许多国家都在大力研发氢能源汽车，氢能源汽车与电动汽车一样，在使用的过程中没有任何污染，并且氢气的储备量非常的大，人们可以在海水中体力练出氢气。氢能源汽车在开发时，需要拥有一套较为成熟的绝热能力极佳的储气系统，并且该系统要具备较强的抗冲击能力，所以该系统在制造的过程中要使用一些优质的材料，目前该系统使用的材料主要是多层复合金属材料，其厚度一般会控制在3mm左右，这一系统能够将槽内温度保持在-250℃，用以储存气动力技术所采用氢气燃料，这样可以确保氢气维持在液态。氢动力技术最初的设计初中，并不是纯粹氢燃料动力，而是希望氢动力可以替代掉传统的汽油产品，但是由于氢气的制造成本和储备有一定的困难，导致市面的氢能源汽车非常的少，同时世界上能够研制出氢燃料的汽车企业也不是非常的多。氢气燃料与汽油相比，最大的特点就是其排放的物质非常环保，主要的排放物质是水，人们可以将氢能源汽车排放出的水进行电解，使其变成氢气和氧气，而这两种气体都是无害气体与汽油燃烧后排放出的气体相比优势非常明显。氢燃料汽车和传统的汽油汽车相比，车辆在行驶时几乎没有任何的差别，在一些情况下，氢燃料汽车的行车舒适度甚至要好与传统的燃料汽车。

2.2纯电动汽车

纯电动汽车，是一种彻底抛弃了传统的发动机，以电池为动力，以电力驱动车辆，包括车辆的驾驶，以及车辆的空调等附属设备，都会通过电池来提供，从而减少车辆的能耗，同时排放的废气也不会对环境造成任何污染，这将成为国内汽车行业的发展趋势。无论是对现有的混合动力车，还是未来的纯电动车，都与电池技术的研究和发展有着密切的关系。长期以来，国内对蓄电池的开发还面临着一些技术难题，例如能源的选择、电池的使用寿命等问题。如果是电动车，它的能量低于汽车运行所需的能源，那么它的性能就会变得很差，它的速度也会变得很慢，它的续航能力也会受到限制，所以它的应用范围很小，可以应用在小汽车，电动摩托车上，而卡车就不会使用。从节约能源的角度来看，电动汽车和内燃机相比，电动车的效率要比内燃机高，但在低能耗时需要更多的能源，所以它的造价也就更高。而且电池的寿命比汽车要短的多，当一辆车到了生命尽头时，电池往往已经更换很多次了，这会让我们汽车的使用成本变得更高。此外，我们还得考虑电池的续航能力和续航时间。

2.3混合动力汽车

混合动力汽车主要是指油电混合动力汽车，同时在汽车中配备电动机和发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的一种汽车类型。在混合动力汽车所需汽车动力较大时，可以由蓄电池来弥补内燃机动力不足，当混合动力汽车在低速运行时，内燃机多余的动力可以为蓄电池进行充电。混合动力汽车可以按照结构分成为以下3类:混联、串联和并联。1)串联结构。在能量的应用具有独立特点，在车辆可以正常行驶时，发动机只驱动发电机，发动机用于给电池充电，在汽车行驶过程中，该类汽车是全部以电动机作为动力源，从而驱动汽车的正常运转，可以减少汽车尾气的排放量，最大限度地提升汽车工作性能。2)并联结构。在并联机构中，汽车动力主要由发动机、变速器、电机和动力电池等组成，电机既可作为电动机使用，也可以作为发电机使用。3)混联式结构。混联式动力系统与串联式相同的是发动机可以给电池充电，不同的是该系统下发动机可以直接驱动车辆;与并联式相同的是发动机可以直接驱动，不同的是该系统下发电机可以在电动机工作时给电池充电。但是使用混合动力汽车会存在汽车生产成本较高，长距离行驶时不省油等缺点。

3动力电池发展方向

动力电池技术的突破将会直接影响整车的性能。目前动力电池的主要发展方向一是正极减钴到无钴，负极加硅，电解质减有机溶剂并逐步向全固态方向发展。面向2025年发展目标，采用更高比容量的富锂材料，高容量的硅碳负极，逐步开始向固态电解质转型。到2030年，全固态电解质预计有望实现大规模商业化。二是正极材料低钴化、无钴化、高镍化技术不断发展，控制正极材料成本，通过材料选择提升能量密度。发展新型电解液，改善电池循环寿命。固态电池成为新的研究方向，半固态电池即将量产。

结语

综上所述，随着自然环境的不断恶化，汽车产业要想有更好的未来，必须要向低碳经济靠近，所谓低碳经济实际上是旨在减少对环境的破坏和合理利用不可再生资源。要想确保环境不被污染，各大汽车厂商就要大力研发新能源汽车，同时作为地方政府也要给予这些企业足够的支持和鼓励，以此来推动新能源汽车行业的发展与进步。

参考文献

[1]苗成立.现代新能源汽车的技术路线及展望[J].电子技术与软件工程，2020，（09）：22-22.

[2]郭复欣.对新能源汽车技术的几点探讨[J].时代汽车，2021，（03）：21-21.