【導(dǎo)讀】原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。新能源汽車(chē)包括混合動(dòng)力汽車(chē)、純電。新能源汽車(chē)等各類(lèi)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(chē)技術(shù)以及這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),得出電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。更換電池為主，整車(chē)充電為輔的主流模式。

　　

【正文】 14 4 電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的解決方式 目前解決電動(dòng)汽車(chē)電池續(xù)航時(shí)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(guó)，電動(dòng)汽車(chē)充電站的業(yè)務(wù)才剛剛起步，運(yùn)營(yíng)模式還沒(méi)形成，各個(gè)相關(guān)的利益群體對(duì)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(dòng)汽車(chē)充電站的運(yùn)營(yíng)模式基本上可以分為“整車(chē)充電”與“電池更換”兩種模式。 整車(chē)充電模式 整車(chē)充電模式是很多國(guó)家研究試驗(yàn)的重點(diǎn)，這種模 式把電池與車(chē)輛作為一個(gè)整體來(lái)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(zhǎng)”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(lèi)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(shí)問(wèn)為 5～ 8h，甚至長(zhǎng)達(dá) 10 至 20 多個(gè)小時(shí)。盡管充電時(shí)間較長(zhǎng)，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(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本；可提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用壽命 [8]。 這種充電方式通常適用于：設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程盡可能大，需滿足車(chē)輛一天運(yùn)營(yíng)需要，僅僅利用晚問(wèn)停運(yùn)時(shí)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(chē)、市內(nèi)環(huán)衛(wèi)車(chē)、企業(yè)商務(wù)車(chē)等車(chē)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(shí)間在電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)的 20min 至 2h內(nèi) (具體的充電時(shí)間由電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的接收能力而定 )，為其提供短時(shí)充電服務(wù)，一般 充電電流為 150~400A。充電時(shí)問(wèn)短；充電電池壽命長(zhǎng) (可充電 2020 次以上 )；沒(méi)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(shí)問(wèn)內(nèi) (約為 10～ 15min)就能使電池儲(chǔ)電量達(dá)到 80％ ~90％，與加油時(shí)間相仿，使電動(dòng)汽車(chē)使用起來(lái)非常方便。這種充電方式適用情況為：電動(dòng)汽車(chē)的日平均里程大于電池的續(xù)駛里程即 200km，即在車(chē)輛運(yùn)行的間隙進(jìn)行快速補(bǔ)充電，來(lái)滿足運(yùn) 營(yíng)需要；比如公交 車(chē)、出租車(chē)等車(chē)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(shí)段通過(guò)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(lái)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(chē)輛與電池分開(kāi)考慮的思路。用戶只購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)，由專(zhuān)門(mén)的電池租賃公司負(fù)責(zé)電池的購(gòu)買(mǎi)、租賃、充電、快速更換及管理?？梢宰層脩粝瘛捌?chē)加油”一樣方便地得到能源供給。它的運(yùn)營(yíng)模式是通過(guò)各個(gè)電池更換站集中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的電池充電，電動(dòng)汽車(chē)用戶需要補(bǔ)充能源時(shí)，可以非常方便地到任意一個(gè)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(gòu)買(mǎi)電池后通過(guò)向 中間運(yùn)營(yíng)商 (建站企業(yè) )支付一定的建站費(fèi)用來(lái)進(jìn)行更換站的建設(shè)。電動(dòng)汽車(chē)用戶在購(gòu)買(mǎi)“裸車(chē)”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(dòng)汽車(chē)投入使用。租賃的手續(xù)及租金由相關(guān)部門(mén)協(xié)商而定，對(duì)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(jià)格肯定要比消費(fèi)者自己在家充電貴，但是絕對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油的費(fèi)用。用戶在電池的使用過(guò)程中不僅要交租金，每次更換電池時(shí)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(chē)輛進(jìn)站之前應(yīng)向站臺(tái)提出電池更換請(qǐng)求，以便站臺(tái)調(diào)度安排停車(chē)位置、通知電池更換庫(kù)準(zhǔn)備整車(chē)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(chē)輛進(jìn)站后，根據(jù)調(diào)度指令將車(chē)開(kāi)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(guò)程中，個(gè)體電池的容量會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不均衡的現(xiàn)象。這樣在電池串聯(lián)充電時(shí)，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(shí)電壓較低的個(gè)體電池還處于欠充狀態(tài)；反過(guò)來(lái)在電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)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(kāi)動(dòng)力電池停止放電 ，而此時(shí)電壓較高的個(gè)體電池容量不能充分利用 [10]。這樣長(zhǎng)期循環(huán)使用下去，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的容量會(huì)越來(lái)越不均衡，一次充滿電的行駛里程會(huì)大大降低。為充分利用鋰離子動(dòng)力電池的儲(chǔ)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(cè)試與充放電維護(hù)設(shè)備，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的容量明顯出現(xiàn)下降時(shí)，利用該設(shè)備可以對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行容量測(cè)試，并對(duì)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(lái)電動(dòng)汽車(chē)充電站的發(fā)展方向 電動(dòng)汽車(chē)充電站的運(yùn)營(yíng)究競(jìng)選取哪種模式，應(yīng)圍繞“快速、健康、高效地推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)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(shì)和現(xiàn)實(shí)條件進(jìn)行綜合考量。最主要包括以下三個(gè)方面： 整車(chē)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(duì)降低，但是充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使車(chē)輛的使用十分不便；快速充電方式下充電時(shí)間短易于車(chē)輛的使用，但是充電費(fèi)用較高，且會(huì)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(chē)充電模式有一定幅度增加，但是由于節(jié)省購(gòu)買(mǎi)電池的費(fèi)用，如果政策和管理到位，理論上車(chē)輛整個(gè)生命時(shí)期的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用會(huì)顯著低于整車(chē)充電模式，且換電池模式的靈活性、方便性都相對(duì)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)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于能源供給企業(yè)的規(guī)?；少?gòu)與集約化管理，能夠顯著降低總運(yùn)營(yíng)成本。能源供給企業(yè)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的中間運(yùn)營(yíng)商，有利于政府施加更具針對(duì)性的扶持和優(yōu)惠政策，如電價(jià)政策、購(gòu)買(mǎi)電池補(bǔ)貼政策等，容易建立起清晰的財(cái)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(bào)，具有更大的發(fā)展空間。 整車(chē)充電中的快充大量發(fā)展將使得電網(wǎng)諧波污染問(wèn)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(duì)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(shì)和更廣闊的發(fā)展前景。考慮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(chē)充電為輔的運(yùn)營(yíng)模式將成為我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電站未來(lái)發(fā)展的主流模式。 17 6 結(jié) 論 在未來(lái)的 20 年內(nèi)，汽油和柴油仍是汽車(chē)主要的能量來(lái)源，但汽油和柴油的質(zhì)量要求越來(lái)越高，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)將快速發(fā)展以提高能量利用率。代用燃料會(huì)得到迅速運(yùn)用，天然氣汽車(chē)和乙醇汽車(chē)會(huì)率先大規(guī)模投入使用， 純電動(dòng)汽車(chē) 和 燃 料電池汽車(chē)將 會(huì)逐步擴(kuò)大應(yīng)用。 其中 混合動(dòng)力 汽車(chē)將 會(huì)得到快速發(fā)展和應(yīng)用，混合動(dòng)力汽車(chē)將至少在 30 年內(nèi)都是汽車(chē)工業(yè)最切實(shí)可行的解決能源問(wèn)題和污染問(wèn)題的途徑。 而純電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的最終方向。但是由于目前電動(dòng)汽車(chē)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(shí)期內(nèi)的運(yùn)用。但隨著充電站以及換電站的建立，純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)將會(huì)逐步取代目前的任何新能源汽車(chē)技術(shù)，最終發(fā)揮其在零排放、動(dòng)力性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性、使用成本低方面的優(yōu)勢(shì)。 18 參考文獻(xiàn) [1]邊耀璋 .汽車(chē)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(chē)工程手冊(cè) [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(guò)去的幾個(gè)月里給予了我無(wú)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)。 同時(shí)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(lái)對(duì)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(wú)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(lè)的走過(guò)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(shí)間對(duì)本次畢業(yè)論文進(jìn)行評(píng)審并提出寶貴意見(jiàn)的各位老師表示衷心地感謝！