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联协研发电动汽车最佳结构的四大基础部件以赶超世界领先

时间:2015-10-07  作者:王贵明王金懿
  六、按国情和现有技术找出即刻可使电动汽车普及商品化的突破口

根据各类电动汽车结构特点,结合国情(利用电动汽车在我国应有的三大优势)找出按现有技术即刻可普及商品化的突破口,即先扬长避短地绕其瓶颈口,再以技术与经济良性循环来促进电动汽车技术发展,是尽快缓解能源危机、环境污染的有效策略。并也为我国在未来汽车业赶超世界建立极好战机,若错失必会很遗憾。而当今汽车业决策层总以追求高档豪华为目标,殊不知这也恰是目前发展电动汽车的瓶颈。值得分析的是尽管多年来为此已投入上千亿,但电动汽车的性价比迟迟未能满足民众之需求。

电动汽车三大类间关系为:纯电动汽车是技术基础;混合动力电动汽车是发展中过渡模式;燃料电池汽车是理想目标。且三类电动汽车都要用电机作驱动,所以发展电机技术是基础之基础。发展混合动力电动汽车相对我国技术优势不大,成本也总难以下降。燃料电池汽车虽是理想目标,但目前在氢原料成本及氢安全等问题还有待作大量研究提高。而抓好纯电动汽车技术基础在我国有市场、资源、技术三大优势:纯电动汽车主要存在能量不富裕特点,特别适于微型车制作,而我国家庭也正呈小型化结构,随生活水平提高私家车销量将占最大部分。作为车载能源蓄电池最具发展潜力是锂电池,而材料锂的储存量约一半在中国。并且我国近几年随电动自行车、手机、笔记本电脑等的发展也极大地带动了电池产业,据去年深圳国际电池会议获悉,世界三分之二的电池产自中国,中国已成为世界第一电池大国。对电动汽车电机驱动最具发展前途的是轮毂电机,而轮毂电机目前应用最多又在我国,我国处于技术领先且产销量占全球90%的电动自行车均大量应用了轮毂电机,且技术发展需先易后难、循序渐进,所为纯电动汽车发展打下相应基础,但在电动汽车上应用关键还需在增大功率和提高性能上下功夫,为此提出了前述相关的两项发明专利。

在汽车业围绕“国民车”论坛中,各专家权威的共识是:国民车应是能圆国民(大众)汽车梦的车,即让所有老百姓均能享受汽车文明。而随着我国城市扩展、生活水平提高,汽车销量最大的私家车已成为城市交通供需矛盾急剧上升的主要因素。由于我国城市人均交通资源紧缺的实情,随私家车的全面普及推广,将带来巨大交通的问题,使汽车应有的高效便捷无法发挥,交通拥堵不仅堵了车流,到时也会堵了私家车的大量销路。因此设法减小私家车占用人均交通资源也应为汽车设计所考虑。而现实中私家车在高峰期均为1~2人载坐,极低的车载率对紧缺交通资源是极大浪费。所谓私家车应是专供家庭享用的车,针对我国家庭普遍为2~3人的小型化特点,又结合纯电动汽车能量不富裕特点,提出可提高交通资源利用率1倍多的3人座节源环保型电动微轿车作为普及型私家车。即私家车设置为前排驾驶1人座,后排2人座,驾驶位于车前正中央,对车两边瞭望视觉一致,更便于把握方向和安全行驶。车宽定为0.8~1M,它小于公交车一半,大于轿车一半。如此,将现有车道宽3.5~3.75M一分为二即可节约交通资源。私家车在车道宽减半为1.75~1.87M,而侧向净宽还有0.75~1.07M的节源型车道行驶。它与公交车各行其道,即可提高私家车的快捷性和安全性。也使公交车自然有专用车道,为改善公交服务及整个交通畅通建立了必要前提。即使能圆全民众汽车梦的国民车在交通畅通前提下才能真正享受汽车文明。该车尺寸缩小后也利于解决停车难。为满足各类层次人群需求,又提出3排5座加长型;为购物可方便改装的皮卡型;配有专供领导办公用的各种无线通讯设施的2排2座专车型等多项款式。

电动汽车未能及时推广的主要原因是性价比。现所研发的电动汽车由于受传统汽车设计思路束缚,结构基本在传统汽车基础上改装而成。如纯电动汽车把原有发动机换成蓄电池和驱动电机及控制器,其余结构几乎没变。这从设计制造来讲是最简单方便,也是众多汽车厂家快速研发所谓新能源汽车的捷径,分析其原因与目的也就不言而喻。分析现所研发的电动汽车因没从结构上作突破性改进,使性价比也难有突破性提高以满足民众要求。为此,国家近期推出私人购买新能源汽车实施财政补贴的相关措施。这虽说明国家对节能环保的重视,但由于没从根本上解决问题,所以即为被动,也只能为短期。前述通过综合分析各相关理论,已充分说明未来电动汽车的最佳结构应由所述四大基础部件组成,这也更便于实施专业化流水生产模式来极大提高性价比。但针对现有技术:最佳驱动方式的轮毂电机由于受结构体积限制,功率还一时难能达到较大汽车动力要求;而各类蓄电池比能量、比功率还未能大幅度提高,增大更多蓄电池组合势必存在增加成本和车载自重等弊端。针对纯电动汽车存在能量不富裕的瓶颈口,采取前述小而全的节源环保型电动微轿车即可较容易地实施由四大基础部件组成的电动汽车最佳结构及各种性能优化措施,通过结构上的突破性改进来极大提高性价比。它按技术发展需先易后难、循序渐进,即先用相对较低的经费来尽快研发以利推广,再经技术与经济互为促进良性循环来发展,以达到技术进步和经济效益双赢。因此该电动微轿车是未来电动汽车最佳结构的发展雏形,以安全经济实用适于向民众推广为前提,是一种高起点、低要求的现实型发展模式。即为电动汽车商品化找到突破口。也为尽快掌握未来汽车关键技术建立必要的技术储备。并且按我国家庭小型化和交通资源紧缺的国情,其普及推广均有利于解决能源、环保、交通以及改善民众生活品质等诸多问题。

对于微型车的适用面,由于恰好我国家庭呈小型化结构,随生活水平提高,私家车销量将占最大部分。例如我国电动自行车几乎在没有任何政府资助,甚至在某些地方限制政策的压力下,顽强地发展成产销量占全球90%以上,技术已处世界领先的全球最大电动自行车生产国、消费国和出口国。该众所周知的不争事实也说明它与我国百姓需求和国情特点紧密相关。而电动微轿车与电动自行车相比,安全性、舒适性都要好许多。坐在车内也可免遭日晒雨淋风吹尘土之苦。并采用最佳结构的四大基础部件布局,极大提高汽车的安全性、稳定性和操控性,使成本按专业化流水生产模式可极大降低。电动微轿车的安全车速和载坐人数都比电动自行车高,因此人均占用交通资源的“面积·时数”比电动自行车或传统轿车都更经济。更适于向全民普及推广,随电动微轿车性价比提高,将同时取代传统私家车和有争议的大量电动自行车。

值得可庆的是:即将出台《新能源汽车产业发展规划》的意见征询稿,其中也已提到:“要建立和完善小型低速纯电动汽车标准法规体系”。针对该类所谓非道路车辆,从反对到鼓励的过程,也说明国家已切实体验到:纯电动微轿车既有适合我国家庭小型化的市场优势,又可打开纯电动汽车能量不富裕的瓶颈口。对纯电动汽车车速和续驶里程两项指标,按现有技术,它与电机功率和蓄电池容量确是一对矛盾。两项指标提高必增加车载自重和成本,且车载自重增加也使动力性大打折扣,即会引起相应的恶性循环。而所提出的由四大基础部件组成电动汽车最佳结构的优点之一是简化结构而减轻车重,相对动力性起到相应的良性循环。所以该两项指标的提升也应遵循技术与市场经济须互为促进的规律。回顾当初发动机技术还不成熟时,其车速也均较低。反过来目前要人们再来接受较低车速确有难度,但在城市区域现可行驶的实际车速也只能是60km/h。即按实际可能行驶路况,对车速和续驶里程相对电机功率和蓄电池容量的匹配必应有最佳选择。且恰如其分的匹配对节能起到更直接的效果。为降低能耗结合我国家庭小型化特点,也已有厂家推出单排两座微型轿车,结构同样有传统燃油汽车和纯电动汽车两种。

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