【導(dǎo)讀】原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括混合動力汽車、純電。新能源汽車等各類別產(chǎn)品。本課題以此為出發(fā)點(diǎn),著重分析。目前主要的新能源汽車技術(shù)以及這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),得出電動汽車將是未來發(fā)展趨勢。更換電池為主，整車充電為輔的主流模式。

　　

【正文】 14 4 電動汽車應(yīng)用的解決方式 目前解決電動汽車電池續(xù)航時間短的方法是加快充電站以及換電站的建設(shè) ,只有將這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善才能彌補(bǔ)目前蓄電池技術(shù)的不足。 在我國，電動汽車充電站的業(yè)務(wù)才剛剛起步，運(yùn)營模式還沒形成，各個相關(guān)的利益群體對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的傾向也不盡相同。根據(jù)技術(shù)與充電方式的不同，電動汽車充電站的運(yùn)營模式基本上可以分為“整車充電”與“電池更換”兩種模式。 整車充電模式 整車充電模式是很多國家研究試驗(yàn)的重點(diǎn)，這種模 式把電池與車輛作為一個整體來考慮，其規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵是能夠研制生產(chǎn)出“容量大、成本低、充電快、壽命長”的電池產(chǎn)品 [7]，在便捷性上滿足用戶的需求，具體又包括常規(guī)充電和快速充電兩種類型。 常規(guī)充電 蓄電池在放電終止后，應(yīng)立即充電，充電電流相當(dāng)?shù)?，大小約為 15A，這種充電叫做常規(guī)充電 (普通充電 )。常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電，一般充電時問為 5～ 8h，甚至長達(dá) 10 至 20 多個小時。盡管充電時間較長，但因?yàn)樗霉β屎碗娏鞯念~定值并不關(guān)鍵，因此充電器和安裝成本比較低；可充分利用電力 低谷時段進(jìn)行充電，降低充電成本；可提高充電效率和延長電池的使用壽命 [8]。 這種充電方式通常適用于：設(shè)計電動汽車的續(xù)駛里程盡可能大，需滿足車輛一天運(yùn)營需要，僅僅利用晚問停運(yùn)時間充電?，F(xiàn)階段技術(shù)條件下，電池的續(xù)駛里程大約為200km，像私家車、市內(nèi)環(huán)衛(wèi)車、企業(yè)商務(wù)車等車輛日均行駛里程都在電池的續(xù)駛里程范圍之內(nèi)，均可采用常規(guī)充電的方式。 快速充電 快速充電又稱應(yīng)急充電，是以較大電流短時間在電動汽車停車的 20min 至 2h內(nèi) (具體的充電時間由電動汽車動力電池的接收能力而定 )，為其提供短時充電服務(wù)，一般 充電電流為 150~400A。充電時問短；充電電池壽命長 (可充電 2020 次以上 )；沒有記憶性，可以大容量充電及放電，在幾分鐘內(nèi)就可充 70％ ~80％的電；由于充電在短時問內(nèi) (約為 10～ 15min)就能使電池儲電量達(dá)到 80％ ~90％，與加油時間相仿，使電動汽車使用起來非常方便。這種充電方式適用情況為：電動汽車的日平均里程大于電池的續(xù)駛里程即 200km，即在車輛運(yùn)行的間隙進(jìn)行快速補(bǔ)充電，來滿足運(yùn) 營需要；比如公交 車、出租車等車輛它們的日平均行駛里程在 300km左右，則還有 100km 左右的電量需要在 15 峰、平時段通過快速充 電的方式進(jìn)行補(bǔ)充。當(dāng)然也可以采用更換電池的方式來進(jìn)行能量的補(bǔ)給 [9]。 更換電池模式 更換電池模式也稱租賃電池模式，是一種把車輛與電池分開考慮的思路。用戶只購買汽車，由專門的電池租賃公司負(fù)責(zé)電池的購買、租賃、充電、快速更換及管理?？梢宰層脩粝瘛捌嚰佑汀币粯臃奖愕氐玫侥茉垂┙o。它的運(yùn)營模式是通過各個電池更換站集中對標(biāo)準(zhǔn)化的電池充電，電動汽車用戶需要補(bǔ)充能源時，可以非常方便地到任意一個更換站更換充好的電池。電池更換站的運(yùn)用模式可以分為以下幾點(diǎn)。 電池租賃 能源供給企業(yè)購買電池后通過向 中間運(yùn)營商 (建站企業(yè) )支付一定的建站費(fèi)用來進(jìn)行更換站的建設(shè)。電動汽車用戶在購買“裸車”后，去電池更換站辦理相應(yīng)的“租賃手續(xù)”及交一定的租金就能使電動汽車投入使用。租賃的手續(xù)及租金由相關(guān)部門協(xié)商而定，對于租金可以肯定的是，因?yàn)閾Q給消費(fèi)者的是一塊充滿電的電池，加上一些其它成本，租賃電池的價格肯定要比消費(fèi)者自己在家充電貴，但是絕對遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油的費(fèi)用。用戶在電池的使用過程中不僅要交租金，每次更換電池時根據(jù)電池電量的消耗情況用戶還要向電池更換站交納相應(yīng)的所用電費(fèi)。 電池的快速更換 為了使得更換更加快 捷，需要更換電池的車輛進(jìn)站之前應(yīng)向站臺提出電池更換請求，以便站臺調(diào)度安排停車位置、通知電池更換庫準(zhǔn)備整車更換電池并運(yùn)至更換電池區(qū)、準(zhǔn)備卸載設(shè)備。當(dāng)車輛進(jìn)站后，根據(jù)調(diào)度指令將車開到更換電池區(qū)準(zhǔn)確位置，準(zhǔn)備更換電池。 電池的維護(hù) 當(dāng)電池在使用過程中，個體電池的容量會出現(xiàn)嚴(yán)重不均衡的現(xiàn)象。這樣在電池串聯(lián)充電時，只要有一只電池的充電電壓達(dá)到最高限制電壓，就要立即停止充電，而此時電壓較低的個體電池還處于欠充狀態(tài)；反過來在電動汽車行駛過程中，只要有一只電池的電壓下降到最低限制電壓，就要斷開動力電池停止放電 ，而此時電壓較高的個體電池容量不能充分利用 [10]。這樣長期循環(huán)使用下去，電動汽車動力電池的容量會越來越不均衡，一次充滿電的行駛里程會大大降低。為充分利用鋰離子動力電池的儲能效率，降低使用成本，充電站建設(shè)需要設(shè)置電池容量測試與充放電維護(hù)設(shè)備，當(dāng)電動汽車動力電池的容量明顯出現(xiàn)下降時，利用該設(shè)備可以對單個電池進(jìn)行容量測試，并對容量落后的電池進(jìn)行多次的充放電操作，使其活性物質(zhì)充分激活，容量得到恢復(fù)。 16 5 未來電動汽車充電站的發(fā)展方向 電動汽車充電站的運(yùn)營究競選取哪種模式，應(yīng)圍繞“快速、健康、高效地推動電動汽車產(chǎn) 業(yè)的發(fā)展及普及”這一核心目標(biāo)，結(jié)合技術(shù)發(fā)展趨勢和現(xiàn)實(shí)條件進(jìn)行綜合考量。最主要包括以下三個方面： 整車充電中的慢速充電方式可以充分利用 低谷電力充電，電費(fèi)相對降低，但是充電時間過長使車輛的使用十分不便；快速充電方式下充電時間短易于車輛的使用，但是充電費(fèi)用較高，且會大大縮短電池的使用壽命。換電池模式單純的租賃費(fèi)和電費(fèi)支出可能比整車充電模式有一定幅度增加，但是由于節(jié)省購買電池的費(fèi)用，如果政策和管理到位，理論上車輛整個生命時期的運(yùn)營費(fèi)用會顯著低于整車充電模式，且換電池模式的靈活性、方便性都相對較好 [11]。 換電池模式屬于能源新物流模式 換電池模式有利于電池生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于能源供給企業(yè)的規(guī)?；少徟c集約化管理，能夠顯著降低總運(yùn)營成本。能源供給企業(yè)作為一個相對獨(dú)立的中間運(yùn)營商，有利于政府施加更具針對性的扶持和優(yōu)惠政策，如電價政策、購買電池補(bǔ)貼政策等，容易建立起清晰的財務(wù)盈利模式，比單純提供充電服務(wù)可獲得更高的經(jīng)濟(jì)回報，具有更大的發(fā)展空間。 整車充電中的快充大量發(fā)展將使得電網(wǎng)諧波污染問題突出 換電池模式集中充電便于統(tǒng)一調(diào)度、管理和監(jiān)控，能夠最大程度發(fā)揮削峰填谷作用，提高電力系統(tǒng) 負(fù)荷率，最大限度減少諧波污染等對電網(wǎng)的不利影響，有利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力資源的優(yōu)化利用 [12]。 綜上所述，換電池模式具有更突出的優(yōu)勢和更廣闊的發(fā)展前景?？紤]到差異化需求和特殊情況下電能補(bǔ)給的需要，以更換電池為主、整車充電為輔的運(yùn)營模式將成為我國電動汽車充電站未來發(fā)展的主流模式。 17 6 結(jié) 論 在未來的 20 年內(nèi)，汽油和柴油仍是汽車主要的能量來源，但汽油和柴油的質(zhì)量要求越來越高，發(fā)動機(jī)技術(shù)將快速發(fā)展以提高能量利用率。代用燃料會得到迅速運(yùn)用，天然氣汽車和乙醇汽車會率先大規(guī)模投入使用， 純電動汽車 和 燃 料電池汽車將 會逐步擴(kuò)大應(yīng)用。 其中 混合動力 汽車將 會得到快速發(fā)展和應(yīng)用，混合動力汽車將至少在 30 年內(nèi)都是汽車工業(yè)最切實(shí)可行的解決能源問題和污染問題的途徑。 而純電動汽車將是未來新能源汽車發(fā)展的最終方向。但是由于目前電動汽車電池續(xù)航能力不足，以及充電站網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)的不足等，制約其在短時期內(nèi)的運(yùn)用。但隨著充電站以及換電站的建立，純電動汽車技術(shù)將會逐步取代目前的任何新能源汽車技術(shù)，最終發(fā)揮其在零排放、動力性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性、使用成本低方面的優(yōu)勢。 18 參考文獻(xiàn) [1]邊耀璋 .汽車新能源技術(shù) [M].北京 :人民交通出版社 ,2020: 12. 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[12]汪傳敬 .汽車工程手冊 [M].北京 :人民交通出版社， 2020: 9699,400402. 19 致 謝 在畢業(yè)論文即將完成之際，我首先要特別感謝本次畢業(yè)論文的導(dǎo)師任園園老師，他在過去的幾個月里給予了我無私的幫助和指導(dǎo)，使我少走了很多彎路，學(xué)到了很多寶貴的知識和經(jīng)驗(yàn)。 同時我也要感謝所有其他的老師，我能完成此次畢業(yè)論文，得益于所有老師這四年來對我的辛勤教育和悉心教導(dǎo)。 我還要感謝我所有的同學(xué)和朋友，無論是在四年的大學(xué)生活中還是在最后的畢業(yè)環(huán)節(jié)里，他們都給了我很多支持和 幫助，讓我快樂的走過了這四年，順利的完成了畢業(yè)論文。 最后，向在百忙中抽出時間對本次畢業(yè)論文進(jìn)行評審并提出寶貴意見的各位老師表示衷心地感謝！