題目:新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理機制
摘要:本文圍繞著“新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理機制”這一主題展開,深入分析了我國新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的現(xiàn)狀、問題及未來發(fā)展趨勢。在現(xiàn)狀分析中,發(fā)現(xiàn)了我國在分散管理、法規(guī)不完善、技術(shù)支持不足等方面存在一系列問題。通過對問題的分析,提出了一系列建議,包括整合管理體系、創(chuàng)新科技應(yīng)用、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)健全、加強社會參與等方面。在未來發(fā)展趨勢中,強調(diào)了新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理將更加依賴創(chuàng)新科技、強化協(xié)同機制、完善法規(guī)體系與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、強化社會參與、國際合作機制的建設(shè)。這些趨勢有助于提高應(yīng)急響應(yīng)和危機管理的效能,降低新能源電池事故風(fēng)險,推動產(chǎn)業(yè)的安全可持續(xù)發(fā)展。
關(guān)鍵字:新能源電池、應(yīng)急響應(yīng)、危機管理、管理體系、法規(guī)體系
一、引言
新能源電池作為推動可持續(xù)發(fā)展和能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)之一,已在交通、能源儲存等領(lǐng)域取得了顯著的成就。隨著其大規(guī)模應(yīng)用,新能源電池事故的潛在風(fēng)險也逐漸引起了廣泛關(guān)注。新能源電池事故可能導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境破壞、人身傷害以及經(jīng)濟損失,建立有效的應(yīng)急響應(yīng)和危機管理機制顯得尤為迫切。
二、新能源電池事故案例分析
在新能源電池廣泛應(yīng)用的背景下,一些事故案例引起了廣泛的關(guān)注。通過對這些案例的深入分析,可以更好地理解新能源電池事故的發(fā)生原因、影響以及現(xiàn)有應(yīng)對措施的不足之處。
1.事故案例一:電動汽車火災(zāi)
近年來,電動汽車的普及推動了鋰電池的大規(guī)模應(yīng)用。一些電動汽車火災(zāi)事故引發(fā)了對鋰電池安全性的擔(dān)憂。例如,2023年某城市一輛電動汽車在充電時發(fā)生火災(zāi),造成車輛完全損毀,附近建筑物也受到不同程度的影響。
分析:(1)事故原因主要是由于電池過熱、短路等導(dǎo)致的內(nèi)部故障。(2)缺乏及時有效的應(yīng)急響應(yīng)措施,導(dǎo)致火災(zāi)擴大。(3)事故對周邊環(huán)境和人員安全造成了較大影響。
2.事故案例二:儲能系統(tǒng)泄漏
新能源電池在能源儲存中的應(yīng)用也日益增多,儲能系統(tǒng)的泄漏事故對環(huán)境和人體健康構(gòu)成了潛在威脅。某地2022年,一儲能系統(tǒng)發(fā)生泄漏,導(dǎo)致有毒化學(xué)物質(zhì)釋放,引起當(dāng)?shù)鼐用竦目只拧?/p>
分析:(1)泄漏事故主要源于儲能系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)、材料缺陷等原因。(2)缺乏針對儲能系統(tǒng)泄漏的應(yīng)急預(yù)案,導(dǎo)致處理不及時、不得力。(3)事故暴露了在新能源電池儲能領(lǐng)域危機管理的不足。
3.事故案例三:工業(yè)用途電池爆炸
除了交通和能源儲存領(lǐng)域,新能源電池在工業(yè)用途中也有廣泛應(yīng)用。某工廠20XX年發(fā)生的電池爆炸事故引起了工業(yè)安全的高度關(guān)切。事故導(dǎo)致多名工人受傷,部分設(shè)備嚴(yán)重受損。
分析:(1)電池爆炸主要是由于生產(chǎn)工藝不當(dāng)、質(zhì)量監(jiān)控不嚴(yán)格等原因。(2)缺乏工業(yè)用途電池事故應(yīng)急響應(yīng)計劃,導(dǎo)致傷亡和損失擴大。(3)事故突顯了在工業(yè)場所新能源電池安全管理的緊迫性。
經(jīng)驗教訓(xùn):
通過對上述事故案例的分析,我們可以得到一些經(jīng)驗教訓(xùn):(1)加強新能源電池生產(chǎn)和使用過程中的質(zhì)量控制,減少內(nèi)部故障風(fēng)險。(2)制定全面的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案,確保事故發(fā)生時的迅速、有效的應(yīng)對。(3)完善監(jiān)管政策,強化新能源電池領(lǐng)域的安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
通過對新能源電池事故案例的深入剖析,我們不僅深刻認(rèn)識到新能源電池技術(shù)的重要性和潛在風(fēng)險,也為建設(shè)更為安全可靠的新能源電池系統(tǒng)提出了一些建議。未來,隨著科技的發(fā)展和應(yīng)用的推進(jìn),新能源電池事故的應(yīng)急響應(yīng)與危機管理將成為科技創(chuàng)新和社會管理的重要領(lǐng)域之一。我們需要借助跨學(xué)科的知識,整合技術(shù)、管理、法規(guī)等多方面資源,建立更為完善的新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理機制。
三、新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)機制
在新能源電池事故的發(fā)生過程中,應(yīng)急響應(yīng)是確保事故損害最小化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本章將深入探討新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)機制的建設(shè),包括預(yù)防、監(jiān)測、應(yīng)對和恢復(fù)四個方面的關(guān)鍵措施。
1.預(yù)防措施
預(yù)防是新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)的首要任務(wù)。為降低事故發(fā)生的概率,以下是一些建議的預(yù)防措施:
(1)質(zhì)量監(jiān)管與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn): 制定和強化新能源電池的質(zhì)量監(jiān)管體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),確保電池生產(chǎn)符合國家和國際標(biāo)準(zhǔn),降低因制造缺陷導(dǎo)致的事故風(fēng)險。
(2)工藝和設(shè)備改進(jìn): 進(jìn)一步改進(jìn)電池制造工藝和設(shè)備,采用先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù),減少生產(chǎn)過程中可能引發(fā)事故的因素。
(3)培訓(xùn)與教育: 提供從事新能源電池生產(chǎn)與使用的從業(yè)人員培訓(xùn),增強其事故防范意識和應(yīng)對能力,降低人為操作失誤帶來的事故風(fēng)險。
2.監(jiān)測與預(yù)警機制
建立有效的監(jiān)測與預(yù)警機制可以在事故發(fā)生前及時感知異常,采取相應(yīng)措施降低事故損害。
(1)實時監(jiān)測系統(tǒng): 部署實時監(jiān)測系統(tǒng),監(jiān)控新能源電池的工作狀態(tài)、溫度、電流等關(guān)鍵參數(shù),一旦發(fā)現(xiàn)異常即時報警。
(2)智能傳感技術(shù): 引入智能傳感技術(shù),通過物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析,實現(xiàn)對電池性能的遠(yuǎn)程監(jiān)控,提前發(fā)現(xiàn)潛在問題。
(3)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng): 結(jié)合氣象、環(huán)境等信息,建立災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng),對可能引發(fā)事故的環(huán)境條件提前進(jìn)行評估和預(yù)警。
3.應(yīng)急響應(yīng)措施
在事故發(fā)生時,及時、有效的應(yīng)急響應(yīng)可以最大限度地減少損失。
(1)事故報警和通報: 設(shè)立緊急報警系統(tǒng),確保事故發(fā)生時能夠迅速通知相關(guān)部門和人員,啟動應(yīng)急響應(yīng)機制。
(2)專業(yè)應(yīng)急隊伍: 組建專業(yè)的新能源電池事故應(yīng)急隊伍,配備必要的裝備和技術(shù)工具,以應(yīng)對不同類型的事故。
(3)現(xiàn)場處置與隔離: 采取有效的現(xiàn)場處置措施,包括隔離事故區(qū)域、限制事故擴散,并確保救援人員的安全。
4.恢復(fù)與重建
事故后的恢復(fù)與重建階段同樣至關(guān)重要,它不僅包括對物質(zhì)損失的修復(fù),還包括社會心理的疏導(dǎo)和受影響方的全面支持。
(1)物資儲備與恢復(fù)計劃: 建立物資儲備機制,確保在事故后能夠迅速提供所需的應(yīng)急物資,制定恢復(fù)計劃,有序推動事故區(qū)域的重建工作。
(2)社會心理援助: 提供心理援助服務(wù),對受事故影響的個體和社區(qū)進(jìn)行心理疏導(dǎo),減輕事故對人們心理健康的不良影響。
(3)事后總結(jié)與改進(jìn): 進(jìn)行事后總結(jié),分析事故原因,制定改進(jìn)方案,以不斷提升新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)的水平。
通過以上措施的建立和實施,可以更全面、高效地應(yīng)對新能源電池事故的應(yīng)急響應(yīng)工作,最大限度地減少事故帶來的損失。
四、新能源電池危機管理機制
危機管理是在事故發(fā)生后,通過系統(tǒng)的規(guī)劃和協(xié)調(diào)來應(yīng)對危機,最終實現(xiàn)危機的控制和解決的過程。
1.危機識別
危機識別是危機管理的第一步,通過及時準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)危機,有助于迅速啟動應(yīng)急響應(yīng)并制定危機管理計劃。
(1)危機預(yù)警系統(tǒng): 建立危機預(yù)警系統(tǒng),通過監(jiān)測技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等手段,提前識別可能發(fā)生的危機跡象,以便進(jìn)行及時干預(yù)。
(2)定期演練與模擬: 進(jìn)行定期的危機演練和模擬演練,培訓(xùn)相關(guān)人員對各類危機的識別和應(yīng)對能力,提高危機處理的敏感度。
2.危機評估
危機評估階段主要目的是全面了解危機的性質(zhì)、范圍和影響,為后續(xù)的決策提供信息支持。
(1)危機情報搜集: 收集有關(guān)危機的各類信息,包括事發(fā)地點、事故原因、影響范圍等,形成全面的危機情報。
(2)風(fēng)險評估與分析: 對危機的風(fēng)險進(jìn)行評估和分析,確定危機可能導(dǎo)致的各類損失和潛在風(fēng)險,為制定危機應(yīng)對策略提供依據(jù)。
3.危機應(yīng)對
危機應(yīng)對是危機管理的核心環(huán)節(jié),包括制定應(yīng)對策略、組織實施和監(jiān)測效果等方面。
(1)應(yīng)急計劃的制定: 制定全面的危機應(yīng)急計劃,包括組織結(jié)構(gòu)、職責(zé)分工、資源調(diào)配等,確保在危機發(fā)生時可以迅速有序地應(yīng)對。
(2)危機溝通與輿論管理: 建立危機溝通機制,及時向公眾和媒體傳遞信息,減少虛假信息傳播,維護公共安全和企業(yè)形象。
(3)資源調(diào)配與支持: 協(xié)調(diào)和調(diào)配各類資源,包括人員、物資、技術(shù)支持等,確保危機得到及時、有效的應(yīng)對。
4.危機學(xué)習(xí)
危機學(xué)習(xí)是危機管理的后續(xù)階段,通過總結(jié)分析危機的經(jīng)驗教訓(xùn),不斷完善危機管理機制。
(1)事后總結(jié)與反饋: 在危機解決后,開展事后總結(jié),分析危機管理的優(yōu)勢和不足,形成經(jīng)驗教訓(xùn),為類似危機的處理提供借鑒。
(2)制定改進(jìn)方案: 根據(jù)總結(jié)的經(jīng)驗,制定改進(jìn)危機管理機制的方案,不斷提高危機管理的水平和效果。
(3)培訓(xùn)與演練: 更新危機管理培訓(xùn)計劃,加強人員的危機處理技能,通過模擬演練驗證新的危機管理機制的可行性。
通過建立完善的新能源電池危機管理機制,可以在事故發(fā)生后更加有序、迅速地進(jìn)行危機管理,降低事故帶來的不利影響。
五、新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的整合
在新能源電池事故發(fā)生后,有效整合應(yīng)急響應(yīng)與危機管理機制是保障事故處理全過程的關(guān)鍵。
1.綜合機制的建立
為了更好地整合應(yīng)急響應(yīng)與危機管理,可以考慮建立一個統(tǒng)一的綜合機制,該機制應(yīng)包含以下幾個方面:
(1)聯(lián)合指揮體系: 建立聯(lián)合指揮體系,整合各相關(guān)部門的人員和資源,實現(xiàn)應(yīng)急響應(yīng)和危機管理的有機銜接。
(2)信息共享平臺: 設(shè)立信息共享平臺,實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的共享,確保應(yīng)急響應(yīng)和危機管理過程中所有相關(guān)人員都能獲得最新的、一致的信息。
(3)協(xié)同工作流程: 制定協(xié)同工作流程,明確各相關(guān)部門和機構(gòu)的職責(zé)和協(xié)作流程,確保在事故處理中能夠高效配合。
2.全員參與的培訓(xùn)與演練
為確保綜合機制的高效運作,需要對相關(guān)人員進(jìn)行全員參與的培訓(xùn)與演練。
(1)培訓(xùn)課程: 設(shè)計涵蓋應(yīng)急響應(yīng)和危機管理內(nèi)容的培訓(xùn)課程,培養(yǎng)相關(guān)從業(yè)人員的綜合素質(zhì),提高其在事故處理中的適應(yīng)能力。
(2)模擬演練: 定期組織模擬演練,模擬不同類型的新能源電池事故場景,測試綜合機制的實際運作效果,及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在問題。
3.實時監(jiān)控與大數(shù)據(jù)支持
充分利用現(xiàn)代技術(shù)手段,實現(xiàn)實時監(jiān)控和大數(shù)據(jù)支持,提高綜合機制的應(yīng)對能力。
(1)實時監(jiān)控技術(shù): 引入先進(jìn)的實時監(jiān)控技術(shù),對新能源電池設(shè)備和環(huán)境進(jìn)行全面監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)事故隱患。
(2)大數(shù)據(jù)分析: 利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對歷史事故數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,預(yù)測事故發(fā)生的可能性,為綜合機制的決策提供科學(xué)依據(jù)。
4.政策和法規(guī)的支持
在整合應(yīng)急響應(yīng)與危機管理機制的過程中,政策和法規(guī)的支持是確保綜合機制合規(guī)運作的重要保障。
(1)法規(guī)制定與更新: 制定針對新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的相關(guān)法規(guī),確保機制的合法性和可操作性。
(2)政策激勵與約束: 制定激勵措施,鼓勵企業(yè)和相關(guān)部門積極參與綜合機制的建設(shè),建立約束機制,確保各方履行應(yīng)急響應(yīng)和危機管理的責(zé)任。
5.社會參與與溝通機制
在整合機制中,加強社會參與和溝通是保持公共信任和輿論穩(wěn)定的關(guān)鍵。
(1)社會組織參與: 鼓勵社會組織、專業(yè)團體等第三方機構(gòu)參與應(yīng)急響應(yīng)與危機管理,引入更多的專業(yè)力量和視角。
(2)公眾溝通機制: 建立公眾溝通機制,通過公開透明的信息發(fā)布、定期新聞發(fā)布會等方式,及時向社會公眾傳遞準(zhǔn)確信息,防范不實謠言的傳播。
通過以上綜合機制的建立,可以使新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理更加協(xié)同一致、高效有序,以最大程度降低事故帶來的不良后果。
六、我國新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的現(xiàn)狀
在我國,隨著新能源電池的廣泛應(yīng)用,新能源電池事故的發(fā)生頻率逐漸增加。我國在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理方面亟需加強。
1.應(yīng)急響應(yīng)機制的不足
我國在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)方面存在以下問題:
(1)分散管理體系: 不同行業(yè)、不同地區(qū)存在著分散的應(yīng)急響應(yīng)管理體系,缺乏整體協(xié)同性,導(dǎo)致在面對大規(guī)模事故時難以迅速、有效響應(yīng)。
(2)缺乏專業(yè)隊伍: 缺乏專業(yè)的新能源電池事故應(yīng)急隊伍,有關(guān)人員的培訓(xùn)和經(jīng)驗相對較為匱乏,影響了應(yīng)對事故的能力。
(3)信息共享不暢: 不同部門之間信息共享不暢,造成信息不及時傳遞、溝通不暢的情況,影響應(yīng)急響應(yīng)的效果。
2.危機管理機制的不足
在危機管理方面,我國也存在一些問題:
(1)危機評估不夠科學(xué): 危機評估過程中,缺乏科學(xué)的數(shù)據(jù)支持和大數(shù)據(jù)分析,導(dǎo)致對危機風(fēng)險的評估不夠準(zhǔn)確。
(2)協(xié)同機制不完善: 各相關(guān)部門在危機管理中協(xié)同機制不夠完善,存在協(xié)調(diào)困難、信息交流不暢的問題,影響了危機管理的效果。
(3)缺乏長效機制: 危機管理主要集中在事發(fā)時的緊急處理,缺乏長效機制,即缺乏對事后總結(jié)、反饋和改進(jìn)的有效機制。
3.法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系有待完善
我國在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)體系仍然有待完善:
(1)法規(guī)缺失: 盡管已有一些法規(guī)關(guān)于新能源電池的生產(chǎn)和使用,但缺乏專門針對新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的法規(guī)。
(2)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一: 新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)存在分散、不統(tǒng)一的情況,制約了行業(yè)的健康發(fā)展。
4.公眾參與度較低
在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理中,公眾參與度相對較低:
(1)信息溝通不暢: 缺乏適當(dāng)?shù)那溃茨芗皶r向公眾傳遞準(zhǔn)確信息,導(dǎo)致公眾對事故的了解有限。
(2)公眾意識不強: 公眾對新能源電池事故的認(rèn)知度相對較低,對事故的應(yīng)對和危機管理存在一定的被動性。
5.技術(shù)支持體系亟待建設(shè)
在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理中,缺乏全面、系統(tǒng)的技術(shù)支持體系:
(1)實時監(jiān)測技術(shù)不足: 對新能源電池的實時監(jiān)測技術(shù)相對滯后,難以及時發(fā)現(xiàn)潛在隱患。
(2)危機評估技術(shù)薄弱: 缺乏先進(jìn)的危機評估技術(shù),導(dǎo)致危機的評估和應(yīng)對措施相對滯后。
6.成功經(jīng)驗的借鑒
盡管存在上述問題,我國在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理方面也有一些成功的經(jīng)驗,可以進(jìn)行借鑒和推廣:
(1)某地區(qū)事故應(yīng)急響應(yīng): 某地區(qū)在新能源電池事故中建立了緊密的應(yīng)急響應(yīng)體系,通過及時有效的溝通和協(xié)同,成功遏制了事故擴散。
(2)企業(yè)自律機制: 一些企業(yè)在新能源電池事故應(yīng)對中積極采用自律機制,主動開展培訓(xùn)、演練等活動,提高了內(nèi)部的事故應(yīng)對能力。
7.建議與展望
為提高我國新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的水平,有必要:
(1)整合管理體系: 建立整合的應(yīng)急響應(yīng)與危機管理管理體系,提高協(xié)同性和靈活性。
(2)加強培訓(xùn)與演練: 針對應(yīng)急響應(yīng)與危機管理,加強相關(guān)人員的培訓(xùn),定期組織演練活動,提高從業(yè)人員的應(yīng)對能力。
通過對我國新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理現(xiàn)狀的深入分析和對未來的建議展望,可以為我國新能源電池產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展提供有益啟示,促進(jìn)相關(guān)管理體系的不斷完善和提升。
七、新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的未來發(fā)展趨勢
隨著新能源電池技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理將面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。
1.創(chuàng)新科技在應(yīng)急響應(yīng)中的應(yīng)用
未來,新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)將更加依賴創(chuàng)新科技的應(yīng)用,以提高事故發(fā)生前的監(jiān)測、預(yù)警和事故發(fā)生后的應(yīng)急響應(yīng)效率。具體體現(xiàn)在:
(1)智能監(jiān)測技術(shù): 引入人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù),實現(xiàn)對電池狀態(tài)的實時監(jiān)測,能夠更早發(fā)現(xiàn)潛在問題。
(2)大數(shù)據(jù)支持: 利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),對歷史事故數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析,提高對事故風(fēng)險的識別和評估。
(3)虛擬現(xiàn)實與仿真: 利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行事故模擬與演練,提高應(yīng)急響應(yīng)人員的應(yīng)對能力。
2.跨部門、跨地區(qū)的協(xié)同機制
未來新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理將更加強調(diào)跨部門、跨地區(qū)的協(xié)同合作。具體表現(xiàn)在:
(1)建立全國性的統(tǒng)一指揮平臺: 通過建立統(tǒng)一的指揮平臺,實現(xiàn)各部門之間信息的及時共享和指揮協(xié)同。
(2)形成聯(lián)動機制: 針對大規(guī)模事故,建立聯(lián)動機制,各級政府、企業(yè)、科研機構(gòu)等形成協(xié)同工作體系。
3.完善法規(guī)體系與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
未來,法規(guī)體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范將更加健全,以適應(yīng)新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的發(fā)展。具體表現(xiàn)在:
(1)制定專門法規(guī): 針對新能源電池事故,制定專門的法規(guī),明確相關(guān)責(zé)任和處罰措施。
(2)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范: 建立新能源電池事故的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,包括事故評估、應(yīng)急響應(yīng)、危機管理等方面。
4.強化社會參與與公眾溝通
未來,社會參與和公眾溝通將更加重要,以建立更加開放、透明的應(yīng)急響應(yīng)與危機管理機制。具體表現(xiàn)在:
(1)社區(qū)參與: 引入社區(qū)參與機制,加強社區(qū)居民在事故應(yīng)急響應(yīng)中的角色,提高整個社區(qū)的抗風(fēng)險能力。
(2)公眾教育: 加強公眾對新能源電池事故的認(rèn)知,提高應(yīng)對意識,通過多種渠道進(jìn)行公眾教育。
5建設(shè)國際合作機制
由于新能源電池事故涉及全球性問題,未來將更加強調(diào)國際合作,共同應(yīng)對全球范圍內(nèi)的新能源電池事故。具體表現(xiàn)在:
(1)建立國際信息交流平臺: 建立全球范圍的信息交流平臺,實現(xiàn)各國在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理方面的經(jīng)驗共享。
(2)國際標(biāo)準(zhǔn)的制定: 參與國際標(biāo)準(zhǔn)的制定,推動國際間新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理的合作與規(guī)范。
未來新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理將朝著更加科技化、協(xié)同化、標(biāo)準(zhǔn)化、國際化的方向發(fā)展,以提高對新能源電池事故的防范和應(yīng)對水平,保障公共安全和環(huán)境健康。
五、結(jié)束語
我國在新能源電池事故應(yīng)急響應(yīng)與危機管理方面仍有改進(jìn)的空間,通過不斷加強管理體系建設(shè)、創(chuàng)新科技應(yīng)用、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)健全、加強社會參與等措施,可為新能源電池產(chǎn)業(yè)的安全發(fā)展提供有力支持。只有在全社會的共同努力下,方能更好地保障新能源電池產(chǎn)業(yè)的安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。
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題目:新能源汽車電池包設(shè)計概論
摘要:本文以新能源汽車為對象,以電池包為目標(biāo),闡述了電池設(shè)計的內(nèi)容與思路。其中包含電池包結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,電池包的性能評價內(nèi)容及參數(shù)設(shè)計內(nèi)容;而后闡述了電池模組的設(shè)計及電池包的整體設(shè)計,并以電池包的尺寸設(shè)計為例詳細(xì)闡述了設(shè)計思路。本文論述,注重電池包開發(fā)的設(shè)計思路,從基本要求到參數(shù)設(shè)計、再到模組、在到電池包,邏輯清晰,為電池開發(fā)提供了一個基本思路。
關(guān)鍵詞:新能源;模組;電池包;結(jié)構(gòu)設(shè)計
1、前言
目前,油價攀升及國家及國際政策的推動,新能源汽車總體銷量節(jié)節(jié)攀升。新能源汽車主要有直流電驅(qū)動汽車(EV),燃油電力混合汽車(HEV)和化學(xué)燃料汽車(FCV),其中純電動汽車是當(dāng)前的主流。純電動汽車使用電池作為儲能裝備單元,并使用驅(qū)動電動機作為動力轉(zhuǎn)換裝置;其中三電是目前純電動汽車研發(fā)的核心技術(shù)。
動力電池包作為整車價格最高、重量比重相對最大的主體,同時也是制約EV車輛續(xù)駛里程的核心因素,自然成為整車中設(shè)計分析的重中之重。電池包結(jié)構(gòu)主要由箱體、模組電芯、高壓控制模塊及高壓電路等組成。動力電池系統(tǒng)的設(shè)計是一個系統(tǒng)工程,不僅包括動力電池模塊、電池管理、電池保護等功能的設(shè)計,還應(yīng)包括系統(tǒng)維護以及通信功能的設(shè)計。對于電池模塊的設(shè)計,不僅要充分考慮機械固定結(jié)構(gòu),還應(yīng)充分考慮電與熱問題。
動力電池系統(tǒng)通常是先由多個電池單體構(gòu)成電池模塊,再根據(jù)新能源汽車的需求,串聯(lián)或并聯(lián)多個電池模塊構(gòu)成動為電池系統(tǒng)。電池單體通常是指單個電化學(xué)電芯,通過一定的機械連接和電連接,將電池單體串聯(lián)或者并聯(lián)成具有大電壓或者大電流的結(jié)構(gòu),稱之為電池模塊。電池模塊具有質(zhì)量小、電壓低、便于移動等特點,便于組裝成電池系統(tǒng)。動力電池系統(tǒng)除了電池模塊、電連接結(jié)構(gòu)以及機械固定結(jié)構(gòu)外還包括電池?zé)峁芾怼㈦姵亍㈦妷汗芾砘半姵匕踩璧腂MS模塊,BMS模塊常包括電池傳感器、控制器以及控制器。
本文主要以電池的設(shè)計為主題闡述電池包的設(shè)計。
1、結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求
動力電池設(shè)計,就是根據(jù)用電設(shè)備的要求,為設(shè)備提供工作電源或動力電源。因此,動力電池設(shè)計首先必須根據(jù)用電設(shè)備需要及電池的特性,確定電池的電極、電解液、外殼以及其他部件的參數(shù),對工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并將它們組成有一定規(guī)格和指標(biāo)(如電壓、容量、體積和重量等)的電池組。動力電池設(shè)計是否合理,關(guān)系到電池的使用性能,必須盡可能使其達(dá)到設(shè)計最優(yōu)化。
電池包是一個機械、電及軟件的集合體,動力電池包布置在整車上,受到汽車行駛時的地面激勵以及電池在充放電過程中產(chǎn)生大量的熱量等一系列問題。所以在純電動汽車機械結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,要滿足一下原則[1]:
(1)良好的絕緣性:電動汽車的電池箱的輸出電池一般為120V,遠(yuǎn)高于人體的安全電壓,所在設(shè)計過程中,要充分考慮電池組與電池箱體、電池箱體與汽車之間的絕緣問題;
(2)減震防撞能力:汽車行駛在顛叛的路面上,這樣要充分考慮電池模塊在電池箱體中的 固定、電池箱體在汽車上的固定要滿足汽車振動、側(cè)翻和防撞的基本要求;
(3)具有良好的散熱能為:電池在放電 過程中會產(chǎn)生大量的熱量,電池箱體的設(shè)計不僅滿足抑制電池箱體溫度上升的要求,還應(yīng)使電 池箱內(nèi)部溫度差異較小;
(4)良好的防水防塵能力:電池箱體具 有一定的防水防塵能力;
(5)滿足整車的安裝條件:電池最大外 形應(yīng)該滿足汽車整車安裝的要求。
2、基本參數(shù)設(shè)計
2.1、評價性能
動力電池性能一般通過以下幾個方面來評價:
容量:電池容量是指在一定放電條件下,可以從電池獲得的電量,即電流對時間的積分,一般用 Ah 表示,它直接影響電池的最大工作電流和工作時間。
放電特性和內(nèi)阻:電池放電特性是指電池在一定的放電制度下,其工作電壓的平穩(wěn)性,電壓平臺的高低以及大電流放電性能等,它表明電池帶負(fù)載的能力。電池內(nèi)阻包括歐姆內(nèi)阻和電化學(xué)電阻,大電流放電時,內(nèi)阻對放電特性的影響尤為明顯。
工作溫度范圍:用電設(shè)備的工作環(huán)境和使用條件要求電池在特定的溫度范圍內(nèi)有良好的性能。
儲存性能:電池儲存一段時間后,會因某些因素的影響使性能發(fā)生變化,導(dǎo)致電池自放電,電解液泄漏,電池短路等。
循環(huán)性能:循環(huán)壽命是指 二次電池按照一定的制度進(jìn)行充放電,其性能衰減 到某一程度時循環(huán)次數(shù),它主要影響電池的使用壽命。
安全性能:主要是指電池在濫用的條件下電池的安全性能如何,濫用條件主要包括過充電、短路、針刺、擠壓、熱箱、重物沖擊、振動等,抗濫用性能的好壞是決定電池能否大量應(yīng)用的首要條件。
2.2、設(shè)計參數(shù)
(1)電池包容量確定:
電池包的容量,可以依據(jù)從整車產(chǎn)品定義對于功率及續(xù)駛里程的需求,以汽車?yán)碚摓榛A(chǔ)[2],進(jìn)行計算得到;同時還可以進(jìn)行Benchmark分析,與競爭對手進(jìn)行對標(biāo)分析;另外,汽車設(shè)計是一個長期過程,還需考慮技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,電池包的容量的設(shè)定需要具有一定的前瞻性。
(2)電壓平臺的設(shè)定:
為了保護電源系統(tǒng),使控制總線的工作電 流在一定的范圍內(nèi),需要進(jìn)行一定的高壓設(shè)計,這樣電機輸出的轉(zhuǎn)矩以及功率也會越大,車滿動力學(xué)性能較好。但是直流總線的最高電壓不能過 高,電壓應(yīng)在一定的范圍內(nèi)。國標(biāo)中推薦的電足等級有120V、144V、168V、192V、216V等。電壓平臺的選取,還得結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)有車型平臺及其資源來判定;另外,電壓越高銷量會越高,這個也是一個判定條件。
(3)電池包基本參數(shù)的設(shè)定:
電源系統(tǒng)單體個數(shù):驅(qū)動電機電極的工作電壓不超過額定電壓的120%不低于額定電壓的80%,再結(jié)合電池單體的標(biāo)稱電壓是3.6V(范圍是3.2~4.2V之間),這樣就可以計算出需要串聯(lián)的電池個數(shù),則這個三電系統(tǒng)的工作電壓范圍也就可以定了。
電源系統(tǒng)輸出功率:首先需要計算整車功率需求,這里主要包含驅(qū)動電機、空調(diào)系統(tǒng)及附件電器能耗,同時需要考慮效率的轉(zhuǎn)換;
電池組:由電壓計算出了每組電池的個數(shù),有電池的個數(shù)可以計算出每組電池的電量容量;又由整車對于電池容量的需求,可以反算出需要多少個電池組,那么這就是我們所需要的整個電池包的電池單體及電池模組的需求。
(4)串聯(lián)與并聯(lián)的選擇:
圖1a 串并聯(lián)模型
圖1b 并串聯(lián)模型
圖1 電池模型
由上圖所示為常見的兩種電池承租模型,一般的,先并聯(lián)后串聯(lián)的方式要好于先串聯(lián)后并 的連接方式。并聯(lián)電池模塊單個電池?fù)p壞,不會影響其他電池單元的工作,電池模塊的容量會下降。只要合理的設(shè)計,并聯(lián)的電池模塊還會提高電池組的可靠性。
王震坡、孫逢春等人通過對比兩種串并聯(lián)方 式的鋰電池組發(fā)現(xiàn),采用先并后串的連接方式,電池電壓分布較為集中,沒有低電壓的電池出 現(xiàn)[3]。先串聯(lián)后并聯(lián)的方式,電池電壓分布區(qū)間較大,如果繼續(xù)使用,將會影響電池電壓的一致化 加快電池的損耗。先并聯(lián)的電池單體可相互的 充放電,對電池的電壓具有一定的均衡作用。串并聯(lián)確定后,依據(jù)電池包物理空間大小、電壓平臺及容量需求,可推導(dǎo)出電池數(shù)及電池模組數(shù)量,后進(jìn)行電池包內(nèi)部布置。
3、電池組設(shè)計
由第二章確定了功率需求和電壓平臺,那么電池包的電流大小也就確定了,依次來計算電池包內(nèi)部高壓導(dǎo)電模塊的承受電流能力。
模組設(shè)計規(guī)則:電池模組的設(shè)計須考慮電池系統(tǒng)的冷卻、加熱等設(shè)計,需要結(jié)合考慮;電池上任一帶電點與模組組合導(dǎo)電部件之間的絕緣阻抗應(yīng)不低于20MΩ;電池模塊之間的連接、機械強度等需嚴(yán)格保證,避免在振動環(huán)境下、高低溫環(huán)境下連接結(jié)構(gòu)的松動、電芯遭到破壞等;避免車輛在顛簸路況、急剎車、轉(zhuǎn)彎、側(cè)翻等情況下電池模塊的串動。盡量減輕零部件重量,滿足要求下選擇成本低的材料;電池模組便于安裝,在電池箱體上的安裝通常采用不小于M8的螺栓。在電池模組的設(shè)計上,考慮電芯在車輛上安裝的方向性;通常圓柱電芯最適宜的方向是上下垂直安裝(蓋帽朝上),次之為平放,電芯前后串動方向與車輛行進(jìn)方向垂直,最差的為與車輛前進(jìn)方向一致;軟包電芯的安裝方向適宜平放,上下安裝時需考慮極耳的抗振受力;方形電池的安裝方向為上下垂直安裝。所有電芯均不允許倒置方向安裝。為便于電池模組的安裝,電池模組總重量不能超過30Kg。并且設(shè)計時要考慮電池模組的吊裝。零部件的標(biāo)準(zhǔn)化也是必須要考慮的。
3.1、模組的設(shè)計
模組的集流片:作用是承載著電池模組的電流,材料主要是銅;按照銅的最大導(dǎo)電安全電流7A/mm2可校核出模組集流片的面積需求。
極柱:極柱的設(shè)計主要考察電流承受能力(常規(guī)開車、啟動電流)、安裝定位的作用。
傳感器:傳感器一般是選型開發(fā),選擇市面上合適的傳感器,并依據(jù)電池模組的特點進(jìn)行傳感器的位置布置,同時設(shè)定一個傳感器對應(yīng)監(jiān)控幾個電芯。
電池固定:電芯的固定有機械結(jié)構(gòu)固定方式和膠粘的形式,也可以兩種形式結(jié)合的方式。
3.2、電池包設(shè)計
電池包的整體設(shè)計,重心包含外廓尺寸、安裝結(jié)構(gòu)、電池包材料選取,需要結(jié)合整車的結(jié)構(gòu)形式予以確定。
(1)電性能要求:
新能源車與普通車的整體要求是一致的,因為增加了動力電源,額外增加了一些要求。主要增加的是系統(tǒng)內(nèi)的高壓防護和安全問題。設(shè)計方面需要滿足的要求如下:嚴(yán)格的絕緣要求:任何情況下不能出現(xiàn)觸電危險;電池若產(chǎn)生氣體,該氣體不能與乘客接觸;防水、防塵要求;滿足車輛側(cè)翻、碰撞要求;管理系統(tǒng)滿足EMC/EMI要求;部分車輛要求電池包快速更換;應(yīng)有泄氣裝置。
(2)機械設(shè)計
電池包機械設(shè)計包含如下:電池包尺寸滿足車輛裝配要求;多方面絕緣性能設(shè)計;冷卻系統(tǒng)暢通,布局合理;線路設(shè)計合理,高壓、低壓、信號線束分開;固定牢靠,滿足車輛振動、沖擊等方面的要求,同時電池箱要進(jìn)行輕量化設(shè)計;電池組出現(xiàn)安全問題不能影響其他惡化;電池箱的重量通常在幾百公斤,必須考慮電池箱的安裝、吊裝、裝卸與運輸,確保電池可以快速固定和脫離車體;要根據(jù)電池的布置位置,考慮箱體的強度問題;要考慮電池箱相互串聯(lián)的方便性,滿足快速安全的串聯(lián)接口形式;要滿足現(xiàn)場維修人員能快速對單箱模塊的電器元件進(jìn)行維護;導(dǎo)線的布置及固定,要用扎帶禁錮在相應(yīng)的固定點,必須保證導(dǎo)線的接線端子絲毫不能產(chǎn)生晃動或松動的可能性。
(3)殼體設(shè)計:
電池包殼體是容納和保護電池組的,其結(jié)構(gòu)必須保證在保留最大的容納空間基礎(chǔ)上滿足足夠的強度。其內(nèi)部包括電池模塊、箱體、連接線束、管理板等。電池包的設(shè)計需滿足以下要求:滿足整車安裝條件,包括尺寸、安裝接口等;電池箱體與電池模塊之間的絕緣,電池箱體與整車之間絕緣;防水、防塵滿足規(guī)定要求;減少電池包內(nèi)部使電池產(chǎn)生自放電的可能性;各種接口(通訊、電氣、維護、機械)等完全、合理;模塊在電池箱體內(nèi)的固定、電池包在整車上的固定滿足振動、側(cè)翻、碰撞等要求;溫度場設(shè)計合理;禁止有害或危險性氣體在電池包內(nèi)累積;首選標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)則結(jié)構(gòu),盡可能避免異型結(jié)構(gòu);通訊、電力連接部位有必要設(shè)計防撞擊機構(gòu)。所有板材、結(jié)構(gòu)件、零部件需選擇通用零部件,零部件種類數(shù)量的選擇以最少為原則。
(4)電池包材料
電池包外殼的材料一般有鋼和輕量化材料,而鋼材的選取一般選用高強鋼,在滿足強度的同時考慮輕量化;另外就是選用鋁材或鎂鋁合金,當(dāng)然也可以考慮碳纖維,只不過碳纖維材料不是普通家用乘用車成本能夠承受的。
(5)詳細(xì)設(shè)計:
電池包其他的設(shè)計還包括銘牌、標(biāo)貼、密封等要求,每一項要求還可以繼續(xù)往下深挖,以尺寸為例說明如下:
Z向尺寸:電池包離地間隙:在電池下表面有結(jié)構(gòu)件保護的情況下,同時也需要滿足以下條件:最大上跳的狀態(tài)下,電池距離地面需要保證一定的間隙(如圖2所示);滿載狀態(tài)下保證具有競爭性的離地間隙;電池包在正向需要有保護;電池包布置不得低于周邊車身結(jié)構(gòu)的最低面。
圖2電池包離地間隙
電池包厚度也會影響到整車地板的高度,這和整車地板的高度又會影響到人機乘坐舒適性,估還需結(jié)合人機工程設(shè)定電池包厚度的邊界。
Y向尺寸:電池包的Y向尺寸,主要受安裝結(jié)構(gòu)和側(cè)面碰撞的緩沖要求而定。特別是GB31498-2021電動汽車碰撞后安全要求法規(guī)的發(fā)布,對于側(cè)碰和柱碰均有要求[4],因此電池包在整車布置時需要設(shè)置合理的安全潰縮間隙,其中側(cè)向碰撞工況尤為苛刻。具體車型要通過CAE迭代分析手段,得出合理的電池到門檻板側(cè)向潰縮距離設(shè)計。
X向尺寸:主要受整車長度和前后懸架布置空間所限而框定。
4、總結(jié)
設(shè)計開發(fā)后,需要進(jìn)行試驗驗證,試驗驗證包含虛擬驗證和實物驗證,虛擬驗證對于電池包主要包含強度、耐久、碰撞、熱管理方面,實物驗證則包含虛擬分析的項目以及環(huán)保、腐蝕、電磁干擾、充放電能力以及功能驗證等。電池包的試驗內(nèi)容很多,但本文重點不在此,估不做贅述。如上,從電池包設(shè)計的基本要求,一直闡述到模組的設(shè)計及電池包整體的設(shè)計,內(nèi)容全且思路層層遞進(jìn)。
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題目:淺談新能源汽車電池技術(shù)研究
摘要:新能源汽車的制造初衷,主要是為了緩解全球生態(tài)惡化的情況。所以,在新能源汽車動力電池中,排在首位的關(guān)鍵技術(shù)就是環(huán)境保護技術(shù)。新能源汽車的行駛,主要依賴于電力資源進(jìn)行驅(qū)動。相比于傳統(tǒng)汽車來說,新能源汽車在這一方面確實占有節(jié)能減排的優(yōu)勢。但由于新能源汽車經(jīng)過長時間的使用,必然會造成更換電池的情況。而動力電池的運行原理主要是靠各種化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng),從而滿足新能源汽車的電力需求。
關(guān)鍵詞:新能源汽車 動力電池 應(yīng)用現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
目前我國在新能源汽車方面,主要應(yīng)用的動力電池涉及到燃料類型、鉛酸類型、鋰離子類型與鎳氫類型等等,不同類型的動力電池所產(chǎn)生的作用和效果不同。為合理選用新能源汽車方面的動力電池,在未來發(fā)展的過程中應(yīng)該結(jié)合不同動力電池的特點與情況,向著規(guī)模化、合作化與智能化的方向前進(jìn),使得動力電池的應(yīng)用具有更為廣闊的發(fā)展空間。
1 新能源汽車動力電池應(yīng)用現(xiàn)狀與種類
1.1 具體的現(xiàn)狀分析
新能源汽車動力電池的關(guān)鍵技術(shù),除了綠色環(huán)保技術(shù),還有能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。新能源汽車的正常運行,依賴于動力電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng),然后將產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成動能。所以,能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究,對新能源汽車的性能,起著至關(guān)重要的作用。利用技術(shù)手段提升動力電池的能源轉(zhuǎn)換效率,能夠使新能源汽車耗費更少的電力,而達(dá)到最好的行駛效果[3]。不僅能夠節(jié)約電力資源的使用量,還可以為客戶提供更好的使用效果,促進(jìn)新能源汽車行業(yè)的有序發(fā)展。對于新能源汽車而言,最早是由日本進(jìn)行研究開發(fā)和推廣,主要是借助混合動力的技術(shù)與設(shè)備開拓市場,在此之后,美國進(jìn)行新能源汽車研究的過程中,就借鑒了日本的成熟經(jīng)驗,開發(fā)出將鋰電池當(dāng)做是主要部分的純電動汽車,不斷的推廣應(yīng)用。
1.2 具體的類型分析
從我國的新能源汽車動力電池方面來講,可應(yīng)用的類型主要就是以下幾種:
1.2.1 鉛酸類型
鉛蓄電池也是非常重要的一個電池系統(tǒng)。鉛蓄電池的優(yōu)點是放電時電動勢較穩(wěn)定,缺點是比能量(單位重量所蓄電能)小,對環(huán)境腐蝕性強。鉛蓄電池的工作電壓平穩(wěn)、使用溫度及使用電流范圍寬、能充放電數(shù)百個循環(huán)、貯存性能好(尤其適于干式荷電貯存)、造價較低,因而應(yīng)用廣泛。此類動力電池至今為止已經(jīng)有上百年的歷史,主要應(yīng)用在內(nèi)燃機汽車方面,屬于動力源頭,屬于非常成熟的電動汽車蓄電池。這類動力電池在應(yīng)用的過程中,電池量較高,體積也很大,但是,從能量來講難以滿足要求,本身使用的壽命較短,要頻繁性地進(jìn)行電池產(chǎn)品更換,所以,很多廠家認(rèn)為此類技術(shù)非常落后,對環(huán)境會造成污染,和其他的動力電池相比沒有一定的競爭優(yōu)勢。
1.2.2 鎳氫類型
由于化石燃料在人類大規(guī)模開發(fā)利用的情況下越來越少,近年來,氫能源的開發(fā)利用日益受到重視。鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向越來越被人們注意。雖然鎳氫電池確實是一種性能良好的蓄電池,此類蓄電池屬于目前應(yīng)用較為廣泛的堿性電池,應(yīng)用的壽命較長,具有較高的記憶效能,鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品,國際市場上年生產(chǎn)鎳氫電池數(shù)量約7億只,日本鎳氫電池產(chǎn)業(yè)規(guī)模和產(chǎn)量一直高居各國前列,美國和德國僅次于日本,在鎳氫電池領(lǐng)域也開發(fā)和研制多年。我國制造鎳氫電池原材料的稀土金屬資源豐富,已經(jīng)探明儲量占世界已經(jīng)探明總儲量的80%以上。而且放電的功率很大,應(yīng)用效果較為良好。但是,電池在應(yīng)用的過程中,價格成本很高,國外在生產(chǎn)的過程中,主要就是豐田企業(yè)等各種鎳氫單元電池,比能量能夠達(dá)到79Wh/Kg,而且在循環(huán)應(yīng)用的過程中,壽命能夠達(dá)到六百次左右,應(yīng)用的性能與效果較為良好。
2 新能源汽車動力電池的未來發(fā)展趨勢
一般來說,新能源汽車電池所應(yīng)用的工程建設(shè)通常都在我國一些發(fā)達(dá)地區(qū),但與有的新能源汽車的一些電力設(shè)備是暴露在自然環(huán)境之中的,在這些設(shè)備的周圍也是沒有任何可以去遮擋的東西的,新能源汽車電池線路是通過架空鋪設(shè)的形式存在的,有的電池在車主平時不注意出現(xiàn)在較差環(huán)境中,同時,線路長期進(jìn)行使用,而不去更換,就會發(fā)生自然的磨損,這也是常常發(fā)生故障的一個主要因素。我國屬于新能源汽車動力電池方面的生產(chǎn)大國和消費大國,在全世界電池市場中都占有很高的地位,大力研發(fā)和生產(chǎn)新能源電池,除了能夠促使我國相關(guān)汽車行業(yè)的良好發(fā)展,提供前提保障,還能為新能源各種產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級、改革創(chuàng)新等提供更多的先導(dǎo)技術(shù),有著十分重要的作用和價值。
理想的新能源電池的特點有:快速充電和深度放電到能力;輕便,能量密度高;使用壽命長,續(xù)航里程長;安全性能高,可回收性好;價格低廉,購買渠道豐富;節(jié)約能源,對環(huán)境無危害。根據(jù)技術(shù)的不斷拓展和完善,相信在不久的將來理想的電池將會問世。在未來發(fā)展的過程中就應(yīng)該重點關(guān)注動力電池技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)創(chuàng)新等等,運用新技術(shù)、新生產(chǎn)模式來促使動力電池的良好生產(chǎn)與應(yīng)用。主要的趨勢表現(xiàn)為:要想促使生產(chǎn)技術(shù)的良好發(fā)展和進(jìn)步,就需要具有較為完善的生產(chǎn)鏈、資金鏈等,作為相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作的支撐,而從這兩個鏈條的層面來講,需要商業(yè)模式的良好創(chuàng)新與改革,著力打造多方之間相互合作的良好業(yè)態(tài),首先,在具體生產(chǎn)經(jīng)營的過程中,可積極運用分散性合作理念、整體性合作理念等,在為小微企業(yè)提供一定支持的同時,使得各個廠家都能夠承擔(dān)起在電池生產(chǎn)方面的重要職能,然后針對性地進(jìn)行各種零部件的組裝測試處理。其次,在生產(chǎn)合作的過程中還應(yīng)對生產(chǎn)鏈進(jìn)行拆分處理,確保生產(chǎn)工作效率的情況下有效的規(guī)避企業(yè)風(fēng)險隱患與其他問題。
總結(jié):
在未來的生產(chǎn)、制造業(yè)創(chuàng)新升級期間,智能化技術(shù)的應(yīng)用勢在必行,合理地設(shè)置智能化決策機器,可以替代傳統(tǒng)的人工決策方式,不僅能夠增強生產(chǎn)效果,還能保證生產(chǎn)規(guī)模,在一定程度上還可以減少人工操作成本,預(yù)防失誤的現(xiàn)象,促使企業(yè)效益的發(fā)展。日常的生產(chǎn)工作中采用無人化技術(shù)、可視化技術(shù)、信息化技術(shù)等,都可以通過智能化的制造方式,使得動力電池的制造工作和生產(chǎn)工作效益有所提升,自動化水平大幅度增強,并且在智能化技術(shù)的支持下,還能使得制造工作的有效性增強、數(shù)字化水平提升,滿足我國在新能源汽車動力電池在制造方面、生產(chǎn)方面的發(fā)展需求。
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題目:新能源汽車動力電池回收現(xiàn)狀
摘要:新能源汽車現(xiàn)己成為我國重要的發(fā)展項目,使得新能源汽車產(chǎn)業(yè)在社會上發(fā)展迅速。然而電池回收利用不當(dāng)會導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費,對我國使用新能源的汽車工業(yè)的健康發(fā)展也將產(chǎn)生很大影響。在新能源汽車電池回收研究領(lǐng)域,我國處于世界前列。本文主要闡述了新能源汽車電池回收現(xiàn)狀。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;鋰電池;回收處理
1.概述
二氧化碳?xì)怏w的大量排放,加劇了全球氣候變暖,導(dǎo)致了各種自然災(zāi)害、各類疾病頻發(fā),污染防治和環(huán)境保護成為了全球各國關(guān)注的重點問題。各國大力倡導(dǎo)使用清潔能源代替石油燃料,減少碳排放。因此新能源汽車就成為了汽車行業(yè)一顆冉冉升起的新星,具有廣闊的市場前景和發(fā)展?jié)摿ΑP履茉雌噺拈_始使用到現(xiàn)在也已有十年之久,前期因技術(shù)、制造等各方面的原因發(fā)展緩慢,現(xiàn)在在國家政策的扶持下,并隨著技術(shù)的成熟,新能源汽車迎來了一波發(fā)展的浪潮。
目前的混合動力汽車及未來的電動汽車所采用或?qū)⒉捎玫碾姵刂校嬖谥嚉潆姵嘏c鋰電池之爭。與鋰電池相比,鎳氫電池具有續(xù)航能力不足以及不能外插式充電等缺陷。隨著鋰電池技術(shù)的提高,以及大規(guī)模制造導(dǎo)致成本降低,未來有可能替代鎳氫產(chǎn)品成為動力電池的主流。雖然鋰電池與鉛酸電池、鎳鉻電池相比較為環(huán)保,但仍可能造成重金屬鈷、錳、鎳污染,有機物污染,粉塵和酸堿污染,大規(guī)模報廢期的到來對鋰電池的回收處理體系提出了更高的要求。
2.國內(nèi)回收處理現(xiàn)狀
我國各級政府已開始重視廢舊電池的管理與處置,目前主要限于對鋅錳電池和鎳鎘電池的回收,但效果并不明顯。就目前我國的回收處理技術(shù)來講,還沒有形成一條完整的廢舊電池回收處理產(chǎn)業(yè)鏈。廢舊電池回收率低的現(xiàn)狀直接限制了處理規(guī)模的擴大和處理技術(shù)的提高,進(jìn)而嚴(yán)重阻礙了廢舊電池回收利用的產(chǎn)業(yè)化過程。
廢舊鋰電池資源化研究主要集中于價值高的正極貴重金屬鈷和鋰的回收,對負(fù)極材料的分離回收較少。廢鋰電池負(fù)極中的銅是一種廣泛使用的重要生產(chǎn)原料,粘附于其上的碳粉,可作為塑料、橡膠等添加劑使用。因此,對廢鋰電池負(fù)極組成材料進(jìn)行有效分離,對實現(xiàn)廢舊鋰電池資源化,消除其相應(yīng)的環(huán)境影響具有推動作用。
3.國外回收處理現(xiàn)狀
目前國外的廢舊電池回收處理體系基本上已經(jīng)步入正軌。例如,德國現(xiàn)已做到廢舊電池全部收集,分類處理處置。美國在廢舊電池環(huán)境管理方面立法最多最細(xì),不僅建立了完善的廢舊電池回收體系,且建立了多家廢電池處理廠。亞洲的日本在回收處理廢電池方面一直走在世界前列,汽車用鉛酸蓄電池目前已經(jīng)全部回收,并有成熟的處理方法,其他二次電池的回收率也已達(dá)84%。
4.鋰電池處理方法
針對廢舊動力鋰離子電池的處理方式主要有三種:重新制造、重新利用、回收。重新制造與重新利用是從延長電池的使用期限、盡可能的擴大鋰離子電池的使用范圍來實現(xiàn)經(jīng)濟性,而回收則是直接進(jìn)行元素回收來實現(xiàn)經(jīng)濟性,進(jìn)而實現(xiàn)整個產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)。
4.1重新制造
重新制造是指對應(yīng)用于電動汽車中的動力電池包中少數(shù)性能不達(dá)標(biāo)的單體或模組進(jìn)行替換,使重組后的電池包滿足車用電池包所規(guī)定的SOC、S0H、功率、能量、循環(huán)壽命等指標(biāo),繼續(xù)布署于原始應(yīng)用中。根據(jù)美國高級電池協(xié)會的規(guī)定,當(dāng)電池模塊或電池包的功率小于其原始額定值的80%時,將不再滿足電動汽車的使用要求。然而,在對電池組的實際檢查過程中發(fā)現(xiàn)電池包失效往往是由于內(nèi)部的少數(shù)單體或者模組出現(xiàn)了問題,大部分的電池模組還處于正常狀態(tài)。只需要對失效的模組或單體進(jìn)行更換就能繼續(xù)發(fā)揮其價值。據(jù)相關(guān)成本效益分析,相比于更換全新的電池包,采用重新制造的電池包約節(jié)省40%的成本。但重新制造對電池包的質(zhì)量及指標(biāo)要求十分嚴(yán)格,同時需要先進(jìn)的診斷技術(shù)做保障。
4.2重新利用
重新利用,又名梯次利用。是指動力電池不再滿足電動汽車的使用規(guī)定時,轉(zhuǎn)向?qū)﹄姵匕阅芤蟛桓叩念I(lǐng)域(如備用電源、儲能電站等)繼續(xù)發(fā)揮電池包的剩余價值,以實現(xiàn)價值的最大化。同樣地,重新利用也會涉及到電池的檢測診斷、電池包的拆解重組和系統(tǒng)集成以及構(gòu)建新的電池管理系統(tǒng)。但目前由于各制造商采用不同規(guī)格的單體及模組、不同的Pack技術(shù)甚至不兼容、不開放的電池管理系統(tǒng),都對電池重新利用中的分級與重組整合造成很大的阻礙。因此,高效的自動化拆解、模組的快速篩選分級、先進(jìn)的BMS管理系統(tǒng)是重新利用的關(guān)鍵技術(shù)。總結(jié)全球各國在動力電池重新利用的經(jīng)驗,建立一套可溯源的大數(shù)據(jù)平臺可有效推進(jìn)電池的重新利用,該大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)包括:(1)電芯研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫;(2)電池包研發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫;(3)電池包車載運行監(jiān)控數(shù)據(jù)庫。通過這三個數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)對電芯來料、生產(chǎn)、pack技術(shù)、以及運行狀態(tài)等全方位監(jiān)控。目前,動力電池生產(chǎn)制造商和整車商在信息獲取方面具有“先天優(yōu)勢”,同時具備渠道優(yōu)勢,能夠以較低成本促進(jìn)動力電池的快速流轉(zhuǎn)。
4.3回收
回收,是指采取一定的方式對退役失效電池中的有價值元素重新富集,同時對有害物質(zhì)進(jìn)行處理的過程。不同于重新制造和重新利用,回收對待處理的動力電池的性能參數(shù)以及成組方式無任何特殊要求。作為動力電池最終的處理手段,回收利用主要包括兩個過程:(1)退役電池的預(yù)處理,包括分類、剩余電量放電及拆解、粉碎,其中放電主要是將廢舊電池放置于氯化鈉溶液中進(jìn)行;(2)后續(xù)處理,包括回收拆解后各類廢料中的高價值組分,開展電池材料的修復(fù)或再造。目前,主要的回收方法包括干法回收工藝、濕法回收工藝、生物回收工藝等,其中干法回收與濕法回收是企業(yè)生流的回收工藝。
以上三種對退役鋰離子電池的回收處理方案,從價值最大化的角度來看,針對規(guī)模化的退役鋰離子電池,首先進(jìn)行重新制造或者重新利用,最后再進(jìn)入回收階段是最為理想的解決方案。但從整個生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)的角度來看,回收可以使有價值的元素迅速返回價值鏈進(jìn)行再生產(chǎn),可以緩解對現(xiàn)有資源的開發(fā)壓力。
5.總結(jié)
隨著世界能源及環(huán)境危機加劇,作為新型清潔能源的動力電池備受關(guān)注。低碳經(jīng)濟是全球經(jīng)濟的發(fā)展趨勢,中國亦是低碳經(jīng)濟的積極倡導(dǎo)者,電動汽車產(chǎn)業(yè)作為低碳經(jīng)濟的重要支柱,其潛力不可估量。鋰電池是電力驅(qū)動動力總成的核心部件,健全的法律法規(guī)和完善的回收體系是電池回收利用的關(guān)鍵,利用法律的強制性約束動力電池產(chǎn)業(yè)鏈上的各相關(guān)主業(yè),充分實施生產(chǎn)者承擔(dān)主要責(zé)任、相關(guān)主體配合回收的模式,同時在關(guān)鍵環(huán)節(jié)方面輔以政策支持與補貼,將對電池的回收有重要意義。
題目:新能源汽車動力電池技術(shù)綜述
當(dāng)前,全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃發(fā)展,電動化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化成為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和趨勢。新能源汽車是全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、綠色發(fā)展的主要方向,也是我國汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。新能源汽車包括四大類型:混合動力電動汽車(HEV)、純電動汽車(BEV,包括太陽能汽車)、燃料電池電動汽車(FCEV,包括氫能源動力汽車)、其他新能源(如超級電容器、飛輪等高效儲能器)汽車等。
1 新能源汽車對動力電池的基本性能要求
(1)比能量高。為了提高電動汽車的續(xù)駛里程,要求電動汽車上的動力電池盡可能儲存多的能量,但電動汽車又不能太重,其安裝電池的空間也有限,這就要求電池具有高的比能量。
(2)比功率大。為了能使電動汽車在加速行駛、爬坡能力和負(fù)載行駛等方面能與燃油汽車相競爭,就要求電池具有高的比功率。
(3)充放電效率高。電池中能量的循環(huán)必須經(jīng)過充電一放電一充電的循環(huán),高的充放電效率對保證整車效率具有至關(guān)重要的作用。
(4)相對穩(wěn)定性好。電池應(yīng)當(dāng)在快速充放電和充放電過程變工況的條件下保持性能的相對穩(wěn)定,使其在動力系統(tǒng)使用條件下能達(dá)到足夠的充放電循環(huán)次數(shù)。
(5)能夠快速啟動和運行,可靠性高,安全性好。
(6)經(jīng)濟性好,循環(huán)壽命長,充放電次數(shù)多,使用壽命長。
(7)快速充電和深度放電的能力。能快速充放電,抗過充、過放電能力好。
(8)環(huán)境適應(yīng)性強,能在一定濕度下正常工作,抗振動沖擊性能好。
(9)安全性能良好,能夠有效防止因泄漏或短路引起的起火或爆炸[1]。
2 新能源汽車用動力電池的類型
2.1 鉛酸蓄電池
鉛酸電池在穩(wěn)態(tài)的工作狀況良好,過壓容忍值較高,自放電速率低,維護率低。但是,鉛酸電池劣勢也頗為明顯。首先,其含有有毒金屬鉛,在被廢棄處理時對環(huán)境污染嚴(yán)重。其次,相對鋰電池而言,鉛蓄電池比能與工作電壓低,循環(huán)壽命短。因此,鉛蓄電池在電動車上逐漸被其他產(chǎn)品取代。另外,電動汽車對電流大范圍快速響應(yīng)的高要求,迫使鉛酸電池在這一領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。于是,它更多被應(yīng)用于短距離電動汽車,如觀光車,以及電池概念車、原型車等。當(dāng)前汽車中的啟動電池以及油電混合動力汽車依然廣泛采用了鉛蓄電池。雖然鉛蓄電池技術(shù)已十分成熟,但隨著新材料等技術(shù)的出現(xiàn),依舊有大量學(xué)者在近年來對此技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。研究關(guān)注點主要集中于對于鉛蓄電池的電池模型設(shè)計、納米級材料使用對電池性能的影響、充放電技術(shù)的改進(jìn)以及電極各金屬成分濃度對電池性能的影響等方面[2]。
2.2 鎳系列電池
以金屬鎳為核心的蓄電池主要有鎳鎘 Ni Cd電池、鎳氫Ni MH電池。現(xiàn)在被廣泛使用的鎳系列電池主要分為兩種:即鎳鎘電池和鎳氫電池。
鎳鎘電池是一種堿性電池,也是經(jīng)常應(yīng)用到純電動汽車中的一種電池,是首選電池之一。鎳鎘電池比功率較高,工作電壓平穩(wěn),能夠帶電充電,并可以快速充電。鎳鎘電池過充電和過放電性能好,有高倍率的放電特性,瞬時脈沖放電率很大,深度放電性能也好。循環(huán)使用壽命長,可達(dá)到2000次以上,是鉛酸電池的兩倍。低溫住能較好,能夠長時間存放。
鎳氫電池由氫離子和金屬鎳組成,比鎳鉻電池容量高出30%,不過其與鋰電池相比,其能量密度與普通的鋰電池差距并不大,但單體電壓較低,是鋰電池的1/3,因此在需求電壓一定的情況下,其電池組的體積要比鋰電池大上一些。
2.3 鋰電池
鋰電池是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的電池。鋰電池?fù)碛兄饶茌^大,無記憶效應(yīng),
成本不高等優(yōu)勢。目前常見的類型有三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池。
鋰鈷(LCO)電池一般以 LiCoO2為電池陽極材料,碳為陰極材料,其理論比容量較高, LCO電池技術(shù)相比于其他鋰電池技術(shù)而言較為獨特,以其電極材料為基礎(chǔ),依照一定比例參雜鎳、錳、鋁等金屬元素,可以獲得多樣的電池性能。常見的由以鎳、鈷與錳元素參雜構(gòu)成電極的三元鋰電池(NCM),以及鎳、鈷與鋁三元素構(gòu)成電極的三元鋰電池(NCA)。市場上LCO電池,由于其較為優(yōu)異的比容量以及較高的能量密度,被大量應(yīng)用于手機、手提電腦等移動設(shè)備中,電動汽車上也有較多應(yīng)用。
磷酸鐵鋰(LFP)電池是以磷酸鐵鋰作為電池陽極的鋰電池。與鋰鈷電池不同的是,它在成本上避開了金屬鈷帶來的高成本,同時,獲得了更為穩(wěn)定的電壓輸出。在電池的安全性能上,磷酸鐵鋰更符合交通工具領(lǐng)域?qū)δ茉窗踩囊蟆FP的自放電率不高。在使用壽命方面,LFP 可以承受1 000~2 000次的充電循環(huán)。正是由于 LFP 相比于另外幾種鋰電池的性能優(yōu)勢,不少車企,如比亞迪在其研發(fā)的電動汽車上廣泛使用了 LFP 電池。
3 不同類型新能源汽車的動力電池選型
混動對于零部件的需求非常獨特,從大的構(gòu)型來看,混動(HEV)和插混汽車對于電池的要求與純電動汽車大不相同,而前兩者之間又有不小的差異。純電動汽車采用能量型電池,插混汽車采用能量兼功率型電池,而混動汽車(HEV)采用的是功率型電池。目前,純電動汽車在純電模式下行駛里程一般超過350km,前期在補貼政策的影響下,廠商主要追求電池的高能量密度,電量普遍大于40kWh。電池電量大對功率有較大貢獻(xiàn)。因此,除低SOC、低溫等極限情況外,純電動汽車對功率密度需求普遍不高。
插混汽車具備純電動和混動兩種模式,前者針對城市通勤的使用場景,后期兼顧長里程需求,解決里程焦慮。插混汽車在純電模式下行駛里程一般為50~80km,電量普遍不大,根據(jù)產(chǎn)品的不同定位,配套電池的電量為8~25kWh。換句話說,對于插混汽車,廠商一般會綜合考慮電池的能量密度和功率密度,能量密度與純電動汽車的電池相比略低,功率密度是其1.5~2倍;而且,為保證混動模式的動力性及助力性能,SOC使用范圍一般為15%~95%;同時,因車輛兼具純電動及混動特性,也需要特別關(guān)注純電動里程的占比,在80km每循環(huán)的前提下,純電動里程占比高,對電池循環(huán)壽命的挑戰(zhàn)較大。
混動汽車(HEV)的電池主要用于加速助力及能量回收,電量普遍較小,根據(jù)車型不同,約為0.8~2.1kWh;此外,由于僅有混動模式,其對電池的功率及循環(huán)壽命有很高的要求。
混動技術(shù)更關(guān)注電池的瞬間功率、脈沖循環(huán)壽命、日歷壽命及低溫啟動性能等,需要的是更具瞬間爆發(fā)力的功率型電池。純電動汽車動力電池的核心是能量密度、成本、循環(huán)壽命和安全性,更傾向于擴大續(xù)駛里程優(yōu)勢,需要的是可持續(xù)輸出的能量密度型電池。現(xiàn)階段,在混動汽車(HEV)的電池選型中有兩條比較主流的路線,一是鎳氫電池,一是三元鋰電池。插混汽車和純電動汽車采用的一般為三元鋰和磷酸鐵鋰電池。
4 結(jié)語
當(dāng)前,新能源汽車電池技術(shù)發(fā)展已經(jīng)逐漸邁過起步階段進(jìn)入相對成熟的階段。總體而言,未來相當(dāng)長的一段時間,鋰電池技術(shù)依舊是研究與推廣的熱點,而鉛酸電池、鎳電池等解決方案由于其對環(huán)境的影響以及欠佳的比能、能量密度等方面,逐漸退出動力電池市場。另外,由于對鋰資源分布和儲量的擔(dān)憂,鋰金屬價格的暴漲,以及目前主流車用鋰電池比能依舊不足,隨著石墨烯技術(shù)以及固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展,未來車用動力電池的發(fā)展仍然存在新的變數(shù),讓我們拭目以待。
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題目:新能源汽車動力電池故障分析
摘要:新能源汽車作為國家“十四五”重點發(fā)展產(chǎn)業(yè),動力電池是新能源汽車的核心零部件。本文分析了新能源汽車動力電池的相關(guān)故障,可為售后人員提供相關(guān)的維修指導(dǎo),以促進(jìn)新能源汽車更快更好的發(fā)展。
能源和汽車環(huán)境安全問題帶來的發(fā)展壓力與日俱增。為了真正實現(xiàn)我們節(jié)能、低碳減排的目標(biāo),政府和許多大型汽車企業(yè)都開始積極開發(fā)和使用新能源汽車。根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定,大致可分為以下三類:純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車。其中,純電動汽車產(chǎn)業(yè)在我國發(fā)展迅速,中國車企研發(fā)數(shù)量最多,市場占有率最高。
隨著電動汽車和混合動力汽車在全球和國內(nèi)市場份額和占有率的不斷提高,純電動汽車和各種混合動力電池逐漸在國際市場受到關(guān)注。常見的問題是如何延長動力電池驅(qū)動系統(tǒng)的使用壽命。由于單體電池控制系統(tǒng)是由成百上千個大型單體動力電池直接串聯(lián)或并聯(lián)組成,這種復(fù)雜的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致許多單體動力電池之間結(jié)構(gòu)一致性差的問題。電池的兩節(jié)電芯不一致的問題通常表現(xiàn)為兩節(jié)電芯的電壓不一致,即兩節(jié)電芯之間存在電壓差。根據(jù)壓差的范圍,可以分為不同的等級。壓差越大,對電力系統(tǒng)的影響越大。嚴(yán)重時可能直接導(dǎo)致車輛在高速行駛時剎車無法正常啟動或電力系統(tǒng)中斷。
動力電池常見故障有:
一、動力電池單體電池故障
1、電池電壓差故障是汽車動力電池管理系統(tǒng)最常見的故障。這種故障也是3s維修站和4s維修店面臨的動力電池最常見的故障。故障排除維修處理至關(guān)重要。發(fā)生故障的主要原因有:工廠內(nèi)部生產(chǎn)設(shè)備組裝不良、研發(fā)流程設(shè)計不合理、用戶產(chǎn)品使用不規(guī)范等,可能是造成動力電池壓力故障的主要原因區(qū)別。電池內(nèi)部壓差元件的具體診斷與維護流程大致可分為以下幾個方面:電池配電站銅排故障維護與排除、單體電池內(nèi)部壓差故障維護與排除、電池管理模塊信號采集器車型內(nèi)部故障排除,電池管理系統(tǒng)高低壓線束故障排除。
2、電池單元模組通常使用銅排進(jìn)行交叉連接,如圖1所示。在電池單元的交叉排組裝操作過程中,如果沒有用于電芯與銅排之間交叉連接裝置的螺栓適當(dāng)擰緊,或用于銅排跳線的螺栓內(nèi)部有輕微歪斜,這可能導(dǎo)致車輛在高速行駛時螺栓內(nèi)部振動。故障現(xiàn)象為壓差跳變過大,車輛正常高速行駛時內(nèi)部充電電源系統(tǒng)中斷。因此,當(dāng)我們在開車時發(fā)現(xiàn)單個電池模組所包含的銅排交叉插入造成的電壓過大或供電單元的銅芯之間的電壓差過大而跳出現(xiàn)時,首先要考慮的問題是單根銅排交叉連接。所用螺栓的問題。維修時,需要將螺栓預(yù)緊并擰緊,防止螺栓再次松動歪斜。
圖1 動力電池銅排裝置
3、單體包的電池內(nèi)部含有異物等雜質(zhì)通常會直接導(dǎo)致單體電芯電阻異常,單體電池的電壓異常跳變,表現(xiàn)故障現(xiàn)象為整個電池單體壓差異常,檢查解決方式為及時使用萬用電壓表直接進(jìn)行測試單體電池內(nèi)芯電壓,若我們發(fā)現(xiàn)一個電池模組的某個單體內(nèi)池電壓壓差過低或者過高,可以鎖定為單體電池內(nèi)部故障,維修方式為及時更換整個單體電池內(nèi)芯模組。
4、新能源汽車不論是采用的是鎳氫電池組或是采用磷酸鐵鋰和三元鋰電池的鋰電池組,對電池電壓的質(zhì)量監(jiān)管都非常嚴(yán)格。如豐臺油電混合電池汽車上的動力電池由100節(jié)電池兩個進(jìn)行串聯(lián)連接組成如圖2所示,每個單節(jié)電池又由若干節(jié)的單體動力電池單元并聯(lián),設(shè)置了100個電壓跟蹤點和電壓自動檢測點的取樣點。一旦電池傳感器檢測到某個單節(jié)電池的端子和電壓之間差異過大時,在儀表盤的液晶顯示屏上就會自動出現(xiàn)該電池電壓報警。
圖2動力電池串并聯(lián)示意圖
二、新能源汽車動力電池故障診斷流程
不同類型的故障車輛,維護和保養(yǎng)人員在開始處理車輛故障前后都應(yīng)該詳細(xì)了解故障、車輛故障狀態(tài)等相關(guān)信息,才能更快、更準(zhǔn)的準(zhǔn)確找到車輛故障觸發(fā)點,并及時、有效的處理解決故障問題。
在整個故障診斷開始前,要系統(tǒng)性的對動力電池的相關(guān)知識進(jìn)行學(xué)習(xí),包括:動力電池組基本參數(shù)、電氣工作原理、結(jié)構(gòu)、電池作業(yè)安全技術(shù)操作規(guī)范等以及相關(guān)基礎(chǔ)信息。在對動力電池組進(jìn)行故障診斷和維修前,要熟悉掌握維修指導(dǎo)手冊中關(guān)于動力汽車電池部分知識內(nèi)容,重點特別關(guān)注動力電池的一些基本參數(shù),比如基本工作電壓電流范圍、容量、串聯(lián)和并聯(lián)數(shù)等;熟悉動力電池組基本工作電路原理,各個電氣保護元件的工作規(guī);牢記涉水用電測試作業(yè)安全測試操作技術(shù)規(guī)范,及其中的一檢查看、二判斷、三測量、四測試操作的基本技術(shù)流程;熟練掌握各測試工具的基本使用操作方法。只有正確掌握足夠的專業(yè)理論知識,才能使你在實踐中事半功倍。詳細(xì)詢問、聽取車輛駕駛員個人反映,以及車輛在駕駛出現(xiàn)汽車故障時的實際運行持續(xù)時間、使用中的工況、車輛故障前后恢復(fù)情況,對車輛情況做好相應(yīng)檢查記錄。
三、總結(jié)
新能源汽車是全球汽車行業(yè)的新一輪革命,也是人類 社會進(jìn)步的必然產(chǎn)物。動力電池是新能源汽車當(dāng)中純電動汽車、混合動力的核心。為了保證新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康、高效的發(fā) 展,我們必須對動力電池的售后維修保養(yǎng)工作進(jìn)行關(guān)注,只有掌握了動力電池壓的工作原理和其他關(guān)鍵技術(shù),打下良好的動力電池的知識基礎(chǔ),才能為新能源汽車更好的發(fā)展貢獻(xiàn) 一份力量。
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題目:新能源汽車電池技術(shù)創(chuàng)新分析
摘要:在社會發(fā)展水平不斷提升的背景下,人民群眾的物質(zhì)生活得以快速提升,新能源汽車作為基礎(chǔ)出行工具得到廣大群眾的青睞,給我國的新能源行業(yè)以及汽車行業(yè)帶來全新的發(fā)展機遇。電池組作為決定新能源汽車性能以及續(xù)航能力水平的重要保障,對于電池組可靠性、安全性的研究工作是當(dāng)下課題研究的關(guān)鍵部分。本文開展的新能源汽車動力電池冷卻技術(shù)研究工作,推動新能源汽車的可持續(xù)健康發(fā)展。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;動力電池;冷卻技術(shù)
引言
新能源汽車是以電力驅(qū)動的新型能源汽車,電池裝置在長時間的驅(qū)動狀態(tài)下,電能與熱能比例將會出現(xiàn)負(fù)增長情況,一旦電池?zé)崮墚a(chǎn)生量高于熱能輸出量時,將會加劇電力能源的損耗程度,大大縮減電池裝置的使用壽命。為推動新能源汽車行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,各大汽車企業(yè)需要提升對動力電池的開發(fā)與創(chuàng)新水平,應(yīng)用電池冷卻技術(shù)及時分散電池裝置,有效延長電池的生命周期,為汽車企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟利潤。
1.新能源汽車概述
現(xiàn)如今的新能源汽車類型主要可分為純電以及混電2 種,其整體結(jié)構(gòu)主要是由 SV 電池、充電器以及充電接口等部分構(gòu)成,汽車動力源主要是常規(guī)燃料以及非常規(guī)燃料,借助全新的動力措施以及應(yīng)用動力控制驅(qū)動技術(shù)來發(fā)動機車。在電力開發(fā)水平不斷提升的背景下,國家愈發(fā)重視對電力資源的綜合開發(fā)利用,這給新能源汽車的開發(fā)利用帶來全新的發(fā)展機遇。從整體層面來看新能源汽車的動力源泉主要是電池組,將單體電池串聯(lián)到一起便是汽車中的電池結(jié)構(gòu),為汽車運動提供動力。在電池組供電過程中將會產(chǎn)生熱能,在合理范圍內(nèi)并不會影響電池的工作狀態(tài),若電池?zé)崮墚a(chǎn)生量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于熱能輸出量時,將會導(dǎo)致故障問題的發(fā)生,不僅會影響汽車運行的整體動力,也會給新能源汽車的安全運行帶來隱憂。
2.新能源汽車電池
2.1鋰離子電池
鋰離子電池本身具備極高的能量密度以及電壓,在具體應(yīng)用過程中也具備電池重量輕、污染程度低的應(yīng)用優(yōu)勢,鋰離子電池應(yīng)用壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于其他類型電池,在我國新能源汽車行業(yè)中有著良好的發(fā)展場景,適用于節(jié)能環(huán)保行業(yè)的發(fā)展。
2.2鎳氫電池
鎳氫電池本身屬于堿性電池,其具備使用壽命長、整體放電功率高的優(yōu)勢,但鎳氫電池的記憶效應(yīng)低下多,帶來的電池制造成本相對較高,因此主要應(yīng)用在電動工具內(nèi),在不久的將來會全面普及到汽車領(lǐng)域當(dāng)中。
2.3鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池的體積重量雖然比較大,但是整體能夠釋放的能量相對較低,使用壽命也相對較短,在具體生產(chǎn)過程中所應(yīng)用的原材料成本并不高,其穩(wěn)定性也相對優(yōu)良因此能夠再次回收利用。現(xiàn)階段廣泛應(yīng)用在電動三輪車、自行車此類的電池能源中,在能源市場上的占有率最高。
2.4燃料電池
燃料電池具備有害氣體排放量低、噪聲污染小的優(yōu)勢,在新能源汽車領(lǐng)域擁有廣泛的發(fā)展空間。燃料電池的工作原理是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成為電能。但我國燃料電池技術(shù)水平以及基礎(chǔ)配套設(shè)施相較于發(fā)達(dá)國家仍舊有所差異,為此我國需要加大對動力電池的研究水平,確保燃料電池能夠良好應(yīng)用于新能源汽車中。
3.新能源汽車電池冷卻系統(tǒng)
新能源汽車的冷卻系統(tǒng)主要是由動力系統(tǒng)冷卻以及供電系統(tǒng)冷卻構(gòu)成,其中動力系統(tǒng)冷卻是對于驅(qū)動電機、控制器等各個關(guān)系部門進(jìn)行冷卻,供電系統(tǒng)冷卻主要是對動力電池以及車載充電器進(jìn)行冷卻。新能源汽車動力電池的間距對于整個電池組的工作溫度有著一定的影響,電池距離的增加也會提升電池組的工作溫度,而在電池組集中時期溫度分布情況相對均勻。新能源汽車的動力電池主要是由化學(xué)能轉(zhuǎn)換成為電能,再由電能轉(zhuǎn)換成為新能源汽車的動能,而在能量轉(zhuǎn)換過程中所產(chǎn)生的熱能無法及時釋放時,將會造成動力電池周邊溫度大幅度提升,對于鋰電池穩(wěn)定性帶來影響。同時動力電池始終處于高溫狀態(tài)下,也會對電池的性能帶來影響,也會大大縮短電池的使用壽命。新能源汽車在應(yīng)用電池冷卻系統(tǒng)的前提下,可確保電池組始終在適宜的環(huán)境下進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,最大程度確保汽車的性能。為此電池冷卻系統(tǒng)可充分利用汽車電池組熱量管理模型對動力電池溫度妥善調(diào)節(jié),在電池溫度相對較低時可為其提供熱量,而在電池溫度過高時可對其進(jìn)行冷卻,確保動力電池始終處于最為良好的工作狀態(tài),全面提升動力電池的工作性能。
4.新能源汽車動力電池的冷卻技術(shù)創(chuàng)新分析
4.1空氣冷卻電池技術(shù)
這一冷卻技術(shù)選擇空氣作為冷卻介質(zhì),借助對流熱交換原理來達(dá)到電池組降溫的目的。空氣冷卻電池技術(shù)本身具備維護成本低、制造成本低廉的應(yīng)用特點,因此可以被廣泛應(yīng)用于動力電池的保護裝置。同時空氣冷卻電池技術(shù)在應(yīng)用過程中也存在受到空氣比熱容以及導(dǎo)熱系數(shù)性質(zhì)的制約,為此空氣冷卻電池技術(shù)的電池組冷卻效率并不高。現(xiàn)階段主要應(yīng)用冷卻空氣流動路徑為從底部流入、從頂部流出,這一流動路徑選擇是側(cè)方流入另一方流出冷卻效率的 2 倍。
4.2液體冷卻電池技術(shù)
這一冷卻技術(shù)具備比熱容系數(shù)高以及換熱系數(shù)高的應(yīng)用優(yōu)勢,主要是利用液體介質(zhì)實現(xiàn)對動力電池的溫度的有效降低。液體冷卻電池技術(shù)所應(yīng)用的冷卻介質(zhì)主要是液相物質(zhì),如乙二醇、水以及制冷劑等物質(zhì)均可作為制冷劑來達(dá)到冷卻效果。液體冷卻電池技術(shù)根據(jù)接觸方法的不同可將其細(xì)化分為直接冷卻手段以及間接冷卻手段。直接冷卻手段試講電池模塊完全浸沒于絕緣冷卻液體當(dāng)中,通過實現(xiàn)冷卻液體與電池組的直接性接觸達(dá)到降溫目的。
間接冷卻手段則是在電池組的周邊設(shè)置冷卻盤管,由冷卻液體在其中流動,借助對流傳熱以及制冷手段達(dá)到降低電池組工作溫度的目的。現(xiàn)階段常常應(yīng)用的冷卻介質(zhì)為新型電子冷卻介質(zhì) NOVEC 7000,所采取的熱流傳熱以及介質(zhì)相變吸熱的冷卻方法可確保電池組的工作溫度始終維持在 35℃左右,以往所應(yīng)用的乙二醇介質(zhì)在多次循環(huán)下,電池組工作溫度將會逐步上升。因此新型電子冷卻介質(zhì) NOVEC 7000 在新能源汽車動力電池冷卻系統(tǒng)中有著良好的應(yīng)用前景。
4.3熱管冷卻電池技術(shù)
這一冷卻技術(shù)主要是利用密封性良好的空心管設(shè)備進(jìn)行冷卻,通過在空心管設(shè)備填充滿相變工質(zhì),在管兩端分別設(shè)置蒸發(fā)器以及冷凝器的方法繼而達(dá)到降溫作用。熱管冷卻電池技術(shù)的應(yīng)用原理是利用蒸發(fā)器吸收充足熱量,將封閉狀態(tài)下空心管毛細(xì)芯內(nèi)液體汽化后產(chǎn)生一定的氣壓,讓其逐步向冷凝器方向流動,氣體在經(jīng)過冷凝器時會釋放熱量,氣體將會重新凝固成為液體繼續(xù)進(jìn)行吸熱,依次循環(huán)往復(fù)的形式達(dá)到降低電池組溫度的目的。
4.4相變材料冷卻電池技術(shù)
這一冷卻技術(shù)主要發(fā)揮相變吸熱原理達(dá)到降低電池組的工作溫度的目的。相變材料本身具備無毒無害、熱穩(wěn)定性優(yōu)良、應(yīng)用成本低的技術(shù)特點。熱管冷卻電池技術(shù)在具體應(yīng)用過程中并不需要依靠任何通道設(shè)備或是電氣設(shè)備,可確保電池組整體溫度的均勻性,避免電池組出現(xiàn)具備熱點的情況,因此在應(yīng)用環(huán)節(jié)中可確保電池組運行的安全性。
結(jié)語
在節(jié)能環(huán)保可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略支持下,新能源汽車行業(yè)迅猛性發(fā)展,致力于解決能源消耗以及環(huán)境污染等各個方面的問題。現(xiàn)如今新能源汽車內(nèi)的電池組電容量、電池模塊數(shù)量逐步提升,動力電池組所釋放的熱量也大幅度提升。新能源汽車動力電池冷卻技術(shù)的應(yīng)用,可進(jìn)一步延長電池的使用壽命,有效確保電池組工作安全性。為此在進(jìn)行新能源汽車動力電池冷卻系統(tǒng)設(shè)計過程中,需要靈活應(yīng)用空氣冷卻電池技術(shù)、液體冷卻電池技術(shù)、熱管冷卻電池技術(shù)以及相變材料冷卻電池技術(shù),重視動力電池?zé)峁芾韱栴},推動新能源汽車的可持續(xù)健康發(fā)展。
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題目:新能源動力汽車電池及其應(yīng)用分析
摘要:在國家的大力支持下,如今我國的新能源汽車行業(yè)獲得快速發(fā)展。以新能源汽車的構(gòu)造來看,其動力來源為電池。運用電力驅(qū)動運行,所以運行效率高、排放量低、噪音小,得到了社會各界高度認(rèn)可。為了推動新能源汽車發(fā)展,有必要充分結(jié)合當(dāng)前新能源汽車電池技術(shù)情況,探索新時期發(fā)展方向,推動技術(shù)進(jìn)步與革新。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;電池技術(shù);創(chuàng)新研究
前言:
過去的內(nèi)燃機汽車運行消耗非常多的能源,且會污染和影響生態(tài)環(huán)境,不利于生態(tài)文明發(fā)展。當(dāng)前國內(nèi)科研與汽車制造產(chǎn)業(yè)大力研發(fā)新能源電池汽車,為的是有效應(yīng)對電動汽車的電池技術(shù)。在新能源汽車出現(xiàn)之后,國內(nèi)汽車行業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化,有效緩和了過去能源不足的問題。從某些角度來說,新能源汽車研發(fā),是構(gòu)建生態(tài)文明社會,推動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。開發(fā)新能源汽車的過程中,最重要的事情就是認(rèn)真研究新能源汽車的電池。
一、現(xiàn)階段新能源汽車的主要電池技術(shù)
(一)鉛酸蓄電池
這種電池使用稀硫酸電解液,包括正極板、負(fù)極板一共兩個部分。該電池的性能指標(biāo)存在比功率較小、比能量較小的情況,無法重復(fù)循環(huán)使用電池。每一次充電都會消耗很多的時間。在以上種種因素作用下,電動車領(lǐng)域并沒有充分利用該技術(shù)[1]。當(dāng)然這種電池有著完善的技術(shù),能夠大規(guī)模生產(chǎn),進(jìn)而壓低造價,所以仍有一定發(fā)展環(huán)境。目前要求低、行程短的汽車仍在使用該技術(shù)。比如電動叉車、電動觀光車。
(二)鎳氫電池
這種電池以鎘鎳電池為基礎(chǔ),其正極為堿式氧化鎳與電解液,負(fù)極為吸氫和金。鎳氫電池容量大、充電時間短[2]。當(dāng)然這種電池因為造價比較高,所以并不能大范圍普及和使用。相較于鋰電子,這種電池的能量密度比較小,不過勝在有著極強的穩(wěn)定性。未來這種電池很有可能會成為混合動力電動車主力資源。
(三)燃料電池
該電池包括三個部分分別是電解質(zhì)隔膜、正極與負(fù)極。當(dāng)前國內(nèi)燃料電池幾乎全是氫燃料電池,被汽車制造產(chǎn)業(yè)廣泛使用,只需要空氣與燃料,不需要充電過程。這種電池有著很高的功率密度和供電效率,對生態(tài)環(huán)境造成的影響幾乎可以忽略。不過這種電池同樣有著生產(chǎn)、儲存成本高的問題,需要很長的啟動時間。從當(dāng)前的社會狀況可以了解到,目前燃料電池電動車雖然已經(jīng)在開發(fā)和準(zhǔn)備面世,但仍有許多問題需要處理,所以做不到短時間廣泛普及。
(四)單體電池
單體電池有很多種形狀,比如方形和圓柱形。車用電池組通常有著非常大的容量,電池的數(shù)量又多又復(fù)雜[3]。從結(jié)構(gòu)特征來看,圓柱電池并不能滿足當(dāng)前的電動車電池需求。方形電池有著許多種電芯制作方法,包括卷繞疊片、正極包膜疊片。方形電池有著很大的容量,被廣泛用于軟極電池。疊片電池可以用在各種各樣的材料之中,有著很強的穩(wěn)定性。相較于卷繞電池,單體電池使用周期更長。
(五)電池系統(tǒng)
動力電池操作簡單,安全管理、熱管理不夠完善、數(shù)據(jù)采集不夠穩(wěn)定,核心單元存在比較大的差異。電池系統(tǒng)有必要從材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化出發(fā),深入研究結(jié)構(gòu)抗沖擊與抗振要求,從安全檢測、故障判斷等角度切入研究。
2 新能源汽車動力電池應(yīng)用分析
2.1 鋰電池的應(yīng)用
鋰電池是目前新能源汽車市場上應(yīng)用最為廣泛一種動力電池,就比如著名電動汽車廠商特斯拉采用的就是三元鋰電池,該動力電池的優(yōu)勢在于安全性較好、功率密度較為均衡等。然而由于特斯拉電源管理技術(shù)無法解決汽車穿刺問題,通常只能夠通過采取強化電池包保護措施進(jìn)行解決,一旦汽車發(fā)生強烈碰撞那么電池包極為容易被擊破,從而引發(fā)汽車汽車爆炸事故,威脅到車上乘客的生命安全。而我國占據(jù)新能源汽車市場較大比例的比亞迪采用的則是磷酸鐵鋰電池,該電池的優(yōu)勢特征在于安全性能優(yōu)秀、循環(huán)使用壽命長以及功率密度好。它的不足之處在于能量密度相對偏低,在同重量新能源汽車?yán)m(xù)航里程上不具備優(yōu)勢,寒冷天氣下磷酸鐵鋰電池會損耗較多的電量。鋰電池在新能源汽車中的應(yīng)用要做好系統(tǒng)性能優(yōu)化改善作業(yè),相關(guān)工作人員要優(yōu)先采用欽酸銼負(fù)極原料作為鋰電池材料,其能夠做到循環(huán)利用,幫助汽車廠商降低新能源汽車的制造加工成本。此外,鋰電池檢修維護人員在進(jìn)行對鋰電子電池保養(yǎng)工作時,要認(rèn)真注意鋰電池本身的安全性,電池體積一旦變大將會一定程度影響到電子整體工作性能,不利于鋰電池在汽車系統(tǒng)中的安全運行使用。
2.2燃料電池的應(yīng)用
燃料電池具有突出的效率高、清潔、可再生等優(yōu)點,其啟動速度快、運行安靜、比功率大、輸出功率調(diào)整方便。與使用其它電池的電車相比,燃料電池汽車動力強勁、工作時間長。發(fā)電用燃料主要包括氫氣、乙醇、甲醇、汽油以及天然氣等,特別是純氫氣燃料,不但補充快、無排放,且不用經(jīng)過熱機準(zhǔn)備過程,從而不受熱循環(huán)的制約,動能的轉(zhuǎn)化率是內(nèi)燃機處理的3 倍。初始階段的燃料電池開發(fā)只是為了供應(yīng)汽車的電能需求,因為現(xiàn)代商業(yè)化的驅(qū)動,電池動效、成本以及燃料來源等問題才漸漸引起大眾的普遍重視。燃料電池作為電車的運行動力,已經(jīng)被視作今后一段時間內(nèi)的發(fā)展走向。
2.3鎳氫電池的應(yīng)用
在新能源汽車動力電池應(yīng)用中,鎳氫蓄電池屬于一種堿性電池,它的應(yīng)用優(yōu)勢在于無記憶效應(yīng)、循環(huán)使用壽命較長,缺點在于成本價格偏高,難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。鎳氫電池初期購置成本相對其他動力電池是偏高的,但是因為其能夠被循環(huán)長期使用,因此綜合下來使用成本不會太高。通過將該電池應(yīng)用在電動汽車上一次充滿電可以行使 345km。而目前我國在鎳氫電池研究設(shè)計上已經(jīng)開發(fā)出來了 55A?h 和 100A?h 的可充電電池,其功率密度超過了 800W?h/kg,比能量則達(dá)到了65W?h/kg。該電池具備了良好的物理和電化學(xué)性能,被廣泛應(yīng)用在國防與民用領(lǐng)域中,其優(yōu)勢在于儲能大、無記憶效應(yīng)、質(zhì)量輕以及無污染。
結(jié)束語
綜上所述,要想保障我國新能源汽車行業(yè)建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展,為廣大汽車消費用戶提供高質(zhì)量的電動車產(chǎn)品,各大汽車廠商就必須加強對動力電池的開發(fā)研究工作。國家政府要合理制定頒布相關(guān)扶持政策,引導(dǎo)市場企業(yè)加大對先進(jìn)動力電池技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā),確保能夠不斷提高我國新能源汽車動力電池水平,為我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展打下有利基礎(chǔ)。
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題目:新能源汽車動力電池物流規(guī)劃研究
摘要:考慮到當(dāng)前新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、物流行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型及動力電池產(chǎn)品的特性,筆者認(rèn)為新能源汽車動力電池的物流業(yè)務(wù)面臨著巨大的調(diào)整壓力,為了解決動力電池的需求,完善合理科學(xué)的物流規(guī)劃勢在必行。我們應(yīng)從傳統(tǒng)的物流模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖夙憫?yīng)、快速迭代的高柔性模塊化物流設(shè)計理念,從而實現(xiàn)合理的動力電池物流運行模式,進(jìn)一步降低新能源汽車企業(yè)的運營成本和投資風(fēng)險。
關(guān)鍵詞:動力電池;物流規(guī)劃;仿真技術(shù)
引言:從工信部對外公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn),自2016年起,我國新能源汽車每年的保有量均位列世界首位,且新能源汽車產(chǎn)業(yè)無論是發(fā)展速度還是獲得的技術(shù)成果都領(lǐng)跑各國。如今,國內(nèi)新能源汽車制造技術(shù)、電池技術(shù)都有了更大突破,政府也加大了在充電樁方面的支持,加之新能源汽車經(jīng)濟適用性強,以及民眾環(huán)保理念的提升,未來新能源汽車的銷量還會保持持續(xù)增長。但我們也應(yīng)注意到,動力電池使用壽命周期遠(yuǎn)小于汽車的使用周期,所以市場對動力電池的需求勢必會逐日增加。這就要求我們對于新能源汽車的動力電池物流效率有所考量并提出新的規(guī)劃方案,以便解決日益激增的市場需求。
動力電池物流面臨何種市場壓力
在當(dāng)前社會背景下,全球動力電池需求急劇向上,SNE Research做的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,2019年,世界各國鋰離子動力電池總出貨量達(dá)到了116.6GWh,比同期增長了16.6個百分點,而位居前十的企業(yè)總出貨量便占據(jù)了85%的份額,領(lǐng)軍地位明顯。而工信部做出的最新公告指出,預(yù)計到2025年,我國新能源汽車銷售量的占比將可能逼近25%,此公告的發(fā)布明確了鋰電設(shè)備的中期需求程度。從寧德時代、比亞迪等國產(chǎn)動力電池領(lǐng)軍企業(yè)公布的擴大生產(chǎn)計劃來看,假設(shè)這些計劃均如期完成,那么2022年后,我國動力電池的總產(chǎn)能可達(dá)700GWh。再看國外市場,歐洲陸續(xù)出臺了碳減排法律、法規(guī),為當(dāng)?shù)仉妱悠嚨陌l(fā)展提供了強有力的政策支持。而按寧德時代、LG化學(xué)等電池龍頭企業(yè)做的擴產(chǎn)規(guī)劃來看,歐洲今后兩年需要新增的設(shè)備可能會在70億元左右。這也意味著,動力電池的供應(yīng)量在未來數(shù)年內(nèi)都將繼續(xù)保持大規(guī)模的增長趨勢,因而對于動力電池的物流系統(tǒng),我們也應(yīng)提出更高的要求。
動力電池物流面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)
動力電池的生產(chǎn)不僅耗時,而且工序多,各工序自動化水平參差不齊,正因如此,動力電池生產(chǎn)管理難度相對比較大。另外,動力電池是一種新興的產(chǎn)品,其零部件及生產(chǎn)工藝的技術(shù)迭代相比傳統(tǒng)動力總成有明顯增加。[1]
我國動力電池的電化學(xué)反應(yīng)流程依然以傳統(tǒng)的流水線作業(yè)模式為主,設(shè)備完全按工藝順序進(jìn)行布設(shè),成品放置在低層水平貨架進(jìn)行存儲,另外電池的化成、靜置還需人工操縱設(shè)備完成。這種工作模式加大了企業(yè)的人力成本外,也使工人面臨更大的勞動強度,且直接影響生產(chǎn)管理水平和效率。但是如果采用自動化物流系統(tǒng),不僅可以更好地實現(xiàn)信息數(shù)字化,提高空間利用率,還能明顯改善生產(chǎn)與管理。自動化、智能化、柔性化是未來動力電池規(guī)模化生產(chǎn)的必然趨勢。[2]而要實現(xiàn)動力電池的“三化”生產(chǎn),建設(shè)一套自動化、智能化的物流系統(tǒng)應(yīng)成為標(biāo)配。
三、動力電池物流規(guī)劃方案
1.解決方案策略
新能源汽車的電池生產(chǎn)物流業(yè)務(wù)宜采用敏捷型策略,將適應(yīng)大批量、少品種的傳統(tǒng)動力總成鏈?zhǔn)轿锪髟O(shè)計理念,轉(zhuǎn)化為能適應(yīng)快速響應(yīng)、快速迭代、小批量、多品種及高柔性的動力電池模塊化物流設(shè)計理念,降低運營成本和投資風(fēng)險。
2.打造生產(chǎn)物流系統(tǒng)環(huán)路,打通從整車需求端到零件供應(yīng)端的信息鏈路
(1)MES(生產(chǎn)制造執(zhí)行管理)系統(tǒng)實時抓取整車計劃自動排產(chǎn),物料拉動系統(tǒng)(訂單時序與需求計算)精確控制物料。
(2)結(jié)合MES系統(tǒng)開發(fā)自動要貨系統(tǒng),實現(xiàn)廠內(nèi)零件按計劃上線。通過MES系統(tǒng)實時傳輸在線訂單信息,開發(fā)自動要貨系統(tǒng),零件的上線需求,由傳統(tǒng)的看板拉動后補充上線改為按生產(chǎn)計劃前補充推動上線,避免了機型切換產(chǎn)生的線旁庫存冗余和換型損失。同時,通過AGV與MES系統(tǒng)聯(lián)動,實現(xiàn)AGV按計劃自動將零件配送上線,減少人工成本。
通過系統(tǒng)抓取整車車序信息并傳遞至電池車間,提前排序備貨,實現(xiàn)JIT準(zhǔn)時供貨,降低電池成品的庫存;應(yīng)用RFID(射頻識別技術(shù))、自動化輥道等技術(shù),實現(xiàn)電池下線和裝卸車過程的自動化,減少人員投入。
通過以上措施,打通從整車需求端到零件供應(yīng)端的信息鏈路,全供應(yīng)鏈數(shù)字化,實現(xiàn)從需求端到生產(chǎn)端、從生產(chǎn)端到供應(yīng)端的信息透明,快速響應(yīng)市場需求。
3.重塑物流流程,消除物流中間環(huán)節(jié)與減少物流器具投入
(1)定義高精度自動上料器具,嚴(yán)控器具清潔度, 融合生產(chǎn)—物流系統(tǒng)。
定義高精度自動上料器具,完善管理方案。
嚴(yán)控器具清潔度,降低物流過程的質(zhì)量損耗。
管理與技術(shù)手段雙管齊下,形成電池特有的器具清潔度控制手冊,指導(dǎo)后續(xù)零件器具設(shè)計及制作。
分批資源投入,減少因技術(shù)迭代帶來的損失。動力電池技術(shù)更新迭代迅速,在進(jìn)行物流自動化、智能化升級時需要謹(jǐn)慎,可以考慮分批投入。
推動器具通用化,增加供應(yīng)鏈柔性。電池零件體積形狀各異,較大的如底護板、水冷板等,尺寸超過1.7m,較小的如螺栓,尺寸只有幾毫米,且電池型號還有長短寬之分,同一種零件還有幾種不同的尺寸序列,給包裝器具設(shè)計帶來諸多挑戰(zhàn)。
4.應(yīng)用數(shù)字化仿真技術(shù)提高物流規(guī)劃效率,降低成本
為滿足客戶需求,新車型投入的速度加快,每個項目的周期越來越短,為降低生產(chǎn)物流成本,人員、庫房、設(shè)備等資源投入必須保持謹(jǐn)慎。傳統(tǒng)的靜態(tài)物流規(guī)劃主要依靠規(guī)劃員經(jīng)驗,效率低下、驗證滯后, 已經(jīng)不能滿足目前業(yè)務(wù)的需要。充分應(yīng)用Flexsim物流仿真技術(shù)進(jìn)行項目規(guī)劃,通過Flexsim仿真技術(shù)進(jìn)行AGV的數(shù)量、設(shè)備負(fù)荷、道路熱力分析等,挖掘系統(tǒng)的負(fù)荷洼地,為優(yōu)化指明方向。
5.根據(jù)動力電池特性,針對性規(guī)劃物流方案和安全設(shè)施
動力電池為第9類危險品,在運輸、存儲等物流過程中,需要充分考慮器具包裝、卡車運輸、庫房存儲條件等硬件設(shè)施的安全要求,同時需要配備相應(yīng)的管理制度及應(yīng)急預(yù)案,安全專業(yè)性要求較高。
嚴(yán)格限制電池及模組的堆垛規(guī)模 為保證電池的存儲安全,將電池存儲及運輸指導(dǎo)作為物流規(guī)劃前提輸入,存儲單元不超過75m2、存儲單元間距大于2.5m、堆垛高度不超過1.6m的要求進(jìn)行布局,在防火分區(qū)的基礎(chǔ)上,對電池和模組進(jìn)一步“隔離存儲”。
完善電池?zé)岢上癖O(jiān)控手段,實現(xiàn)實時監(jiān)控和自動報警 鑒于電池的特殊危險性,對于電池存儲需要進(jìn)行實時溫度監(jiān)控。
結(jié)語:物流分揀系統(tǒng)的重要作用和地位不言而喻,因此企業(yè)必須加強在這方面的研發(fā)和改良,才能提高企業(yè)的整體效益。當(dāng)前新能源汽車動力電池由于需求巨大,因而對物流規(guī)劃需要提出更高的要求。本文創(chuàng)造性得提出在動力電池的物流管理規(guī)劃中運用MES系統(tǒng)和 Flexsim設(shè)計仿真系統(tǒng),清楚的展示了其運作流程、尚存的不足和技術(shù)瓶頸,并有針對性的提出優(yōu)化方案和措施,其在新能源汽車企業(yè)進(jìn)行設(shè)計、開發(fā)、優(yōu)化等方面具有一定的參考價值。分析者借此能夠在短期內(nèi)完成多項方案的評估,突破瓶頸,使資源得到有效配置,并提高各項資源的利用率,實現(xiàn)更高的整體效益。
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題目:新能源汽車電池的回收與利用研究
摘要:新能源汽車現(xiàn)已成為我國重要的發(fā)展項目,使得新能源汽車產(chǎn)業(yè)在社會上發(fā)展迅速。然而電池回收利用不當(dāng)會導(dǎo)致資源的嚴(yán)重浪費,對我國使用新能源的汽車工業(yè)的健康發(fā)展也將產(chǎn)生很大影響。在新能源汽車電池回收研究領(lǐng)域,我國處于世界前列。在此基礎(chǔ)上,本文先是對新能源汽車電池回收與利用存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析,接著系統(tǒng)闡述了回收模式與技術(shù),最后對回收利用體系的發(fā)展建議做出了全面剖析。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;電池回收;問題;發(fā)展建議
引言:目前市面上的新能源汽車火災(zāi)多涉及蓄電池,由于廢舊電池存在較大的安全隱患,重金屬、稀有金屬、電解質(zhì)、有機溶劑等作為廢舊電池的有機組成部分。回收不當(dāng)會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染事故。隨著國內(nèi)市場電池消費增加,導(dǎo)致鈷、鋰等稀有金屬進(jìn)口量增加,資源安全形勢進(jìn)一步惡化。可見,建立新能源汽車電池回收管理體系具有重要的現(xiàn)實意義,也是推動我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。
我國新能源汽車電池回收與利用存在的問題
(一)缺乏政策法規(guī)的支持
我國堅持走“依法治國”的道路,但新能源汽車作為新興的發(fā)展領(lǐng)域,還沒有專門在該領(lǐng)域建立成熟可靠的法律體系,嚴(yán)重缺乏法律依據(jù)。再加上市場秩序的混亂和諸多不良事件的發(fā)生,給行業(yè)的快速發(fā)展造成了重大障礙。此外,我國出臺的一些新能源發(fā)展政策,由于落實不力等因素,未能得到妥善落實。除了以上原因,還有一個原因是我國動力電池不統(tǒng)一,不同廠家的汽車用的動力電池也存在一定的差異性,給回收工作帶來極大不便。
回收利用體系不健全
我國新能源汽車電池回收市場秩序維護不善,缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),也沒有專門的監(jiān)管部門介入,導(dǎo)致了市場亂象叢生,比如惡意招標(biāo),甚至出現(xiàn)電池處理污染了環(huán)境。
處理技術(shù)不完善
由于中國在這方面的探索時間還比較晚,導(dǎo)致科學(xué)研究的深入與廣度都還不足,并且對廢舊電池利用后的處理也僅僅針對于其所含有的化學(xué)污染物質(zhì),尚未達(dá)到對其所含物質(zhì)二次利用的水平。
監(jiān)管措施尚未完善
雖然我國已經(jīng)規(guī)定廠家是新能源汽車電池回收的主要回收機構(gòu),但企業(yè)應(yīng)按照規(guī)范建立電池回收網(wǎng)絡(luò),并在廢舊電池處理后建立相應(yīng)的回收環(huán)節(jié)。但實際中,目前國內(nèi)新能源技術(shù)動力電池的處置比較少,對廢舊電池的處理還缺乏強制措施,對違規(guī)者還缺乏嚴(yán)厲的懲罰手段[1]。對回收流程的各負(fù)責(zé)主體并沒有加以明確,主要責(zé)任也未真正做到了落實,同時由于在新能源車的貿(mào)易和利用過程中出現(xiàn)了定價不合理等問題,從而導(dǎo)致原動力蓄電池直接流向不法途徑的現(xiàn)象也較為常見。
(五)電池回收利用盈利較難
剩余能量電池回收后內(nèi)部還有一些剩余電量,這種情況我們通常會采用降級的方法,也就是放到不需過多電能的裝置上成為后備電力資源。但是,這種方法并不能在全世界進(jìn)行廣泛應(yīng)用,反而直接把還存在一定消費價值的能量電池全部扔掉,就失去了重要的經(jīng)濟效益。再次,從收集到使用,是個非常復(fù)雜的流程,必須花費巨大的精力、資金和勞動力,所以很難取得如此巨大的收益。最后,由于各個汽車廠商的車輛所使用電池的特性也各不相同,這在一定程度上增加了回收和處置操作的成本。
二、新能源汽車電池回收模式分析
電池通常由國內(nèi)知名的專業(yè)電池公司如寧德時代、比亞迪等生產(chǎn),然后由汽車制造商安裝在汽車上,最終再發(fā)送給最終用戶,即世界各地的車主和汽車銷售商。在動力電池使用和處置后,車輛拆解企業(yè)就必須將整車拆除下來,并將原電池送到動力電池的回收再生企業(yè)。在動力電池拆解后,才能將原材料送往動力電池企業(yè)。而仍具有儲能價值的動力電池,也可以作為中低速電動汽車。具體流程如圖1所示。但在實踐中,有些電池因為消費者和其他商家的不小心丟棄掉或簡單處理,這不僅浪費了資源,而且造成了更多的污染。對此,需要細(xì)化動力電池回收方式,完善電池回收體系。
圖1 動力電池回收流程示意圖
建立和完善電池回收模式
汽車電池的回收利用方式有三種,一是汽車制造商或動力電池制造商直接通過拆解再利用的方式回收電池,二是零售商回收并部分拆解電池。來自制造商的反饋或?qū)⑺鼈內(nèi)坎鹦兑怨┲貜?fù)使用的方法;三是由專業(yè)的三方公司進(jìn)行電池回收處理。毫無疑問,只應(yīng)用一種模式很難實現(xiàn),一般汽車和電池制造商都會推動工廠廢舊電池集中回收,但是由于廠商的生產(chǎn)中心通常集中在一些地方,這也就是這種情形下很難為全國設(shè)立電池收集站點的原因。而銷售商的參與回收則能夠克服這一缺陷,從而成為了車輛營銷與售后服務(wù)的主要載體,以四S店形式遍布到全國更多省市。但是盡管如此,并不能夠覆蓋全部客戶的汽車電池回收[2]。而另一方面,由于許多汽車品牌尤其是新能源汽車品牌的銷售商并無法完全覆蓋整個縣轄市區(qū)甚至整個縣城,因此部分顧客在收車后也很難聯(lián)絡(luò)到銷售商。最關(guān)鍵的問題是,這就需要三方專業(yè)回收公司。可以看到,在實踐中人們往往需要建立一種綜合模式,不同的回收商提供不同的政策并收取不同的價格,本質(zhì)上更愿意按照自己的條件將報廢汽車交付給制造商和經(jīng)銷商、公司或第三方。
(二)完善電池回收法規(guī)制度
雖然我國對新能源汽車電池的處置制定了諸多法規(guī)和制度,但從法律角度來看,鑒于不合理處置造成的巨大污染和損害,回收體系還需要進(jìn)一步完善。對此,建議在相關(guān)環(huán)保法律中擴大和明確汽車電池的處理和再利用的規(guī)定,也需要汽車工業(yè)協(xié)會、工商部、環(huán)保部等專業(yè)部門的支持。環(huán)保部等專業(yè)部門新成立了汽車電池追溯管理小組,通過信息系統(tǒng)控制所有電池信息,將電池視為移動污染源。如果有任何變化,信息將被更新。因此,任何動力電池都需要由專門的回收商處理,由以上三種企業(yè)之一進(jìn)行處理,回收企業(yè)需要具備一定的資質(zhì),并對動力電池的具體情況以及拆解、再使用流程進(jìn)行信息采集并上傳,以使動力電池在整個壽命期都可以被監(jiān)管,避免處理過程中發(fā)生泄漏、產(chǎn)生環(huán)境污染。
三、廢舊電池回收技術(shù)與經(jīng)濟性分析
(一)梯級利用
對于廢舊汽車電池,通過確定剩余能量可以確定它們是否仍然值得直接重復(fù)使用。按照《新型動力總成汽車電池回收處置中級管理辦法》中先梯級利用后回收的原則,降低綜合能源消耗,提高能源利用率,如果任何能源檢測狀態(tài)較高80%,通過修復(fù)和增加容量可以提高其性能;剩余能量在20%以上但小于80%的電池,雖然不能滿足原車的動力需求,但還是有廉價車等儲能的成本,所以可以根據(jù)自己的具體需求來指導(dǎo),用于級聯(lián)回收;剩余能量低于 20% 的電池可直接處理和拆卸。在梯級利用中,必須考慮購買、運輸和手動拆卸廢舊電池的成本。通常,根據(jù)剩余能量來分析經(jīng)濟效益。剩余能量超過 60% 的回收電池具有更高的再利用價值。
拆解回收
若在檢查過殘余能源后,電池仍無法在梯級中正常應(yīng)用,則需要將其拆解或處理掉。這并不僅僅是對環(huán)境保護的必要要求,而且是對資源循環(huán)使用的必然要求,由于鈷金屬是不可再生資源,因此人類也可以通過循環(huán)使用來發(fā)展鋰電池工業(yè)。但實際上,在三元鋰電池中鎳鈷錳的比重遠(yuǎn)高于原礦;鋰金屬在磷酸鐵鋰電池中的比重已超過了百分之一點一,約為美國國內(nèi)原礦的二倍之多。對這些金屬的處理,無疑有著一定的經(jīng)濟意義。而關(guān)于廢電池的處理方法,可使用于物理過程(破碎浮選、機械研磨等)、化學(xué)過程(溶解在有機溶劑中、火法冶金、濕法冶金等)、生物過程(微生物破壞)。目前最實用的工藝是濕法冶金技術(shù),其特點是能耗低、效率高、質(zhì)量優(yōu)。鑒于技術(shù)的成熟度和行業(yè)規(guī)模,濕法冶金技術(shù)在電池回收方面具有一定的經(jīng)濟優(yōu)勢。
新能源汽車電池回收利用體系的發(fā)展建議
(一)建立回收利用體系
根據(jù)中國相關(guān)領(lǐng)域的政策,我們應(yīng)該以此為標(biāo)準(zhǔn),打造以車企為主導(dǎo)的回收渠道。要引入和落實生產(chǎn)者責(zé)任制,要保證回收服務(wù)點的位置合適,要注意流程的高效運行。同時,可以借鑒發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的市場經(jīng)驗,構(gòu)建和優(yōu)化我國現(xiàn)有的市場機制,促進(jìn)各利益相關(guān)方形成產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和互利合作。此外,應(yīng)鼓勵車主積極參與回收過程,這對回收系統(tǒng)來說是一個很大的激勵[3]。
(二)加強完善激勵機制
首先,充足的補貼可以鼓勵消費者將廢舊電池上交有拆解技術(shù)的公司。二是給予適當(dāng)?shù)亩愂諆?yōu)惠,鼓勵和鼓勵廢舊電池的回收拆解,嚴(yán)格執(zhí)行回收作業(yè)的要求和規(guī)范。同時,鼓勵相關(guān)企業(yè)與再生資源收集者合作,開展更多交流、積分使用等活動,促進(jìn)消費者綠色消費和再生資源循環(huán)利用。
(三)實現(xiàn)資源綜合利用效益最大化
為充分利用動力電池放電后的剩余價值,建議按照“先梯次后再生利用”的原則,對用過的電池進(jìn)行再利用。可回收的電池可以用來儲存和保存能量,而那些不值得回收的貴金屬可以回收和再利用。由于蓄能器的多級、多功能使用,通過充分利用提高了相應(yīng)的經(jīng)濟優(yōu)勢。同時,可結(jié)合《新能源汽車電池產(chǎn)業(yè)使用綜合監(jiān)測》等相關(guān)管理政策,促進(jìn)本領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展和規(guī)模化產(chǎn)業(yè)發(fā)展,有利于協(xié)調(diào)發(fā)展環(huán)境、社會和經(jīng)濟效益。
結(jié)論:通過文章分析得知,新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將能夠有效取代傳統(tǒng)的石化燃料汽車,因其目標(biāo)市場是使用動力電池,但廢舊電池仍存在著污染環(huán)境的危險性。這需要采用合理方法處理廢舊電池,以及引入和完善動力電池可追溯性法規(guī)和規(guī)范來實現(xiàn)。此外,還必須研究并開展動力電池梯級回收再利用技術(shù),使動力電池利用產(chǎn)生一定的效益。
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題目:新能源汽車電池技術(shù)創(chuàng)新探究
摘要:近年來我國經(jīng)濟水平穩(wěn)步發(fā)展,隨著大眾生活水平的提升,國民平均汽車保有量逐年提高,新能源汽車受到了人們的廣泛歡迎。電池作為新能源汽車中最核心的技術(shù),對于能源汽車的未來發(fā)展有著舉足輕重的作用,其決定著新能源汽車未來是否能夠徹底取代傳統(tǒng)汽油柴油汽車,其中的關(guān)鍵在于電池技術(shù)的創(chuàng)新,如果沒有創(chuàng)新,新能源汽車整個行業(yè)的發(fā)展將失去了可持續(xù)發(fā)展,任何前景都將成為泡沫。但由于我國的歷史原因,大部分產(chǎn)業(yè)的研究都還處在相對于落后的階段,目前新能源汽車的電池技術(shù)的安全性、穩(wěn)定性和可靠性、電池壽命長短等都還有很大發(fā)展的空間,這在很大程度上制約著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文就將針對新能源汽車的發(fā)展,淺談電池技術(shù)的創(chuàng)新。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;電池技術(shù);創(chuàng)新;綠色
1、現(xiàn)階段新能源汽車的主要電池技術(shù)
1.1鉛酸蓄電池
這種電池使用稀硫酸電解液,包括正極板、負(fù)極板一共兩個部分。該電池的性能指標(biāo)存在比功率較小、比能量較小的情況,無法重復(fù)循環(huán)使用電池。每一次充電都會消耗很多的時間。在以上種種因素作用下,電動車領(lǐng)域并沒有充分利用該技術(shù)。當(dāng)然這種電池有著完善的技術(shù),能夠大規(guī)模生產(chǎn),進(jìn)而壓低造價,所以仍有一定發(fā)展環(huán)境。目前要求低、行程短的汽車仍在使用該技術(shù)。比如電動叉車、電動觀光車。
1.2鎳氫電池
這種電池以鎘鎳電池為基礎(chǔ),其正極為堿式氧化鎳與電解液,負(fù)極為吸氫和金。鎳氫電池容量大、充電時間短。當(dāng)然這種電池因為造價比較高,所以并不能大范圍普及和使用。相較于鋰電子,這種電池的能量密度比較小,不過勝在有著極強的穩(wěn)定性。未來這種電池很有可能會成為混合動力電動車主力資源。
1.3燃料電池
該電池包括三個部分分別是電解質(zhì)隔膜、正極與負(fù)極。當(dāng)前國內(nèi)燃料電池幾乎全是氫燃料電池,被汽車制造產(chǎn)業(yè)廣泛使用,只需要空氣與燃料,不需要充電過程。這種電池有著很高的功率密度和供電效率,對生態(tài)環(huán)境造成的影響幾乎可以忽略。不過這種電池同樣有著生產(chǎn)、儲存成本高的問題,需要很長的啟動時間。從當(dāng)前的社會狀況可以了解到,目前燃料電池電動車雖然已經(jīng)在開發(fā)和準(zhǔn)備面世,但仍有許多問題需要處理,所以做不到短時間廣泛普及。
1.4單體電池
單體電池有很多種形狀,比如方形和圓柱形。車用電池組通常有著非常大的容量,電池的數(shù)量又多又復(fù)雜[3]。從結(jié)構(gòu)特征來看,圓柱電池并不能滿足當(dāng)前的電動車電池需求。方形電池有著許多種電芯制作方法,包括卷繞疊片、正極包膜疊片。方形電池有著很大的容量,被廣泛用于軟極電池。疊片電池可以用在各種各樣的材料之中,有著很強的穩(wěn)定性。相較于卷繞電池,單體電池使用周期更長。
1.5電池系統(tǒng)
動力電池操作簡單,安全管理、熱管理不夠完善、數(shù)據(jù)采集不夠穩(wěn)定,核心單元存在比較大的差異。電池系統(tǒng)有必要從材料選擇、結(jié)構(gòu)優(yōu)化出發(fā),深入研究結(jié)構(gòu)抗沖擊與抗振要求,從安全檢測、故障判斷等角度切入研究。
2、新能源汽車電池技術(shù)的創(chuàng)新方向
2.1技術(shù)安全創(chuàng)新,續(xù)航充電創(chuàng)新
現(xiàn)如今開展電池的創(chuàng)新,最主要的是開展鋰電池的創(chuàng)新技術(shù)。大部分汽車發(fā)生自燃是由于正極收到高溫容易發(fā)熱,負(fù)極和相關(guān)的隔膜材料容易燃燒,進(jìn)而電解質(zhì)容易產(chǎn)生爆炸,因此,可以在技術(shù)創(chuàng)新過程中,可以從充電方面入手,及時排除正極所受到的熱量,并且將熱能轉(zhuǎn)化為機械能力。此外,嚴(yán)格電池的設(shè)計,避免出現(xiàn)短路電流,提高結(jié)構(gòu)的防撞擊性能,提高電池的穩(wěn)定性。此外,還需要提高電池的續(xù)航能力。續(xù)航能力主要是由電池的數(shù)量和密度來決定,為了保證汽車的輕量化,可以對汽車的驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行一定的升級,保證相關(guān)的電池能量回收裝置,將外界傳遞的熱能轉(zhuǎn)化為電能存儲起來,實現(xiàn)技術(shù)的加強突破。對于太陽能電池的創(chuàng)新探究,應(yīng)該從安全方面入手,做好太陽能電池板的相關(guān)安全設(shè)計,在冬季中突破不了電池遇冷續(xù)航能力降低問題,可以將目光放在電池的保暖工作上,加上一定的保溫裝置,提高電池活性。最后,進(jìn)行充電技術(shù)方面的創(chuàng)新,傳統(tǒng)的充電技術(shù)都或多或少存在著很多便捷性、經(jīng)濟性問題,創(chuàng)新中一方面需要考慮增加充電樁的數(shù)量,另一方面可以考慮電池自身,將太陽能和機械能更好地轉(zhuǎn)化為充電的能量,加上氫動力電能轉(zhuǎn)化裝置,實現(xiàn)技術(shù)突破。
2.2增加材料性能,改進(jìn)散熱風(fēng)扇
對電池創(chuàng)新的過程中,還可以從宏觀角度進(jìn)行。首先增加對電池容量有一定貢獻(xiàn)的相關(guān)材料的性能,采用熱發(fā)揮較大的材料,比如二元材料或者高電壓三元材料等。采用壓實性更好的正負(fù)極材料,電池中加入導(dǎo)電性更好的活性物質(zhì),有利于提高單位質(zhì)量敷料可以產(chǎn)生的電池容量。采用厚度反彈力更小的材料,解決厚度反彈預(yù)留的空間,轉(zhuǎn)化為電芯的設(shè)計厚度,提高電池容量。為了保證新能源電池技術(shù)的不斷發(fā)展,還需要改進(jìn)電池中的減振墊。在新能源汽車的電池散熱風(fēng)扇中有三個減振墊,當(dāng)前大多數(shù)的減振墊通過實踐都證明了這種結(jié)構(gòu)不太利于風(fēng)扇散熱,反而加大了振動的頻率。因此,可以在電池內(nèi)中心與電機線架中的減振墊中加入配合法蘭盤底座的圓柱孔,將電機線架連接在一起,通過檢測,可以消除不必要的振動問題。
2.3明確優(yōu)勢缺點,創(chuàng)新技術(shù)體系
想要促進(jìn)我國新能源汽車電池技術(shù)創(chuàng)新,就必須要全面了解目前各種技術(shù)的優(yōu)缺點,在保留優(yōu)勢的前提下盡可能改進(jìn)缺陷,實現(xiàn)技術(shù)體系的創(chuàng)新。目前我國在這方面研發(fā)方向主要是磷酸鐵鋰電池,但是核心技術(shù)專利屬于其他國家,所以在這方面有潛在的知識產(chǎn)權(quán)隱患,難以取得較遠(yuǎn)的發(fā)展。與此同時,磷酸鐵鋰電池還有一些其他的缺陷,包括難以控制材料的一致性、耐低溫性不強等。磷酸鐵鋰的比能量很低,要想讓電動汽車能行駛較長的路程,還要將具備較高比能量的電池安裝在汽車上,這也是要創(chuàng)新技術(shù)體系的原因。現(xiàn)階段全球范圍內(nèi)受到熱議的一項技術(shù)就是鋰硫電池,其中硫的比容量很高,和鋰配對后讓電池具有很高的比能量,同時還具有污染性小、節(jié)約成本、原料易得等優(yōu)勢,很好地滿足了電動汽車在動力電池方面的需求。當(dāng)然,鋰硫電池不可避免地也存在一些缺點,如放電性能差、安全性不高、循環(huán)壽命短等。
另一種新技術(shù)是鋰空氣電池,同樣有很高的的比能量,具有無污染、可充放性、節(jié)約成本等優(yōu)勢,但是其能量效率低、放電性能不強,在這方面還有很大的進(jìn)步空間。固態(tài)鋰離子電池屬于新型化學(xué)電池,相比于傳統(tǒng)的鋰電池,雖然工作原理一樣,但具有多重優(yōu)勢,包括壽命長、能量密度高。單體電池電壓高。生產(chǎn)效率高。安全性強等,具有廣闊的發(fā)展前景,研究和普及應(yīng)用固態(tài)電池是創(chuàng)新新能源汽車電池技術(shù)的一個有效途徑。
結(jié)語:在新能源汽車的電池技術(shù)創(chuàng)新中,各個專業(yè)人才要帶著必勝的信心投入到電池的創(chuàng)新研究中去,充分認(rèn)識到目前新能源電池需要的瓶頸和問題,從電池的單體、模塊、電熱管理和電池包這多種方面進(jìn)行全面性考慮,讓電池這個新能源汽車的“心臟”逐漸實現(xiàn)材料的穩(wěn)定性和性能及能量密度方面的提高,最終創(chuàng)造出性能良好、安全性高的新能源汽車。
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題目:新能源汽車電池管理系統(tǒng)主動均衡分析
摘要:新能源電動汽車電池作為主動力,其使用壽命直接影響到汽車的安全與穩(wěn)定,在實際的應(yīng)用過程中,電池往往受到溫度以及環(huán)境的影響,電池管理系統(tǒng)具有積極的意義。本文從新能源汽車電池管理的意義出發(fā),以某單片機為例,深入探究了新能源汽車電池管理系統(tǒng)主動均衡設(shè)計,將變壓器作為能量轉(zhuǎn)移媒介,達(dá)到電池與電池之間的電量均衡的目的,希望為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;電池管理系統(tǒng);主動均衡
引言:在新時代發(fā)展背景下,環(huán)保、綠色理念深入人心,新能源電動企業(yè)前景廣闊。在發(fā)展過程中電池成為制約新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要影響因素。為有效提升電池的使用效率,為企業(yè)發(fā)展提供動力和支持,需要注重電池的應(yīng)用效果,電池管理系統(tǒng)作為現(xiàn)代化的電池管理方式,能夠保證電池性能的同時,為新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1新能源汽車電池管理的意義
作為新能源電動汽車的主要動力,電池具有重要的意義和作用。現(xiàn)階段,電池一般可分為化學(xué)、物理、生物三種。從化學(xué)成分來說,主要分為磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池以及石墨烯電池。其中,磷酸鐵鋰電池的成本較低,能夠長時間使用,在當(dāng)前多數(shù)的新能源電動汽車中應(yīng)用較為廣泛,但同時,由于磷酸鐵鋰電池耐溫性低且受到區(qū)域和季節(jié)的影響較大。三元鋰電池的具有較高的能量密度,自身性能也更優(yōu)越,但該類電池在高溫狀態(tài)下容易出現(xiàn)不穩(wěn)定問題,一旦溫度高于220℃,電解液會短時間內(nèi)燃燒完全,出現(xiàn)爆燃問題,帶來一系列的安全隱患,甚至引發(fā)安全事故。
石墨烯電池堅固性較強,受溫度等外界環(huán)境影響不大,但成本高,因而無法進(jìn)行廣泛使用。隨著電池技術(shù)水平的不斷提高,通過分析研究得出,當(dāng)電池長時間在充電或放電狀態(tài)下時,容易影響電池的正常使用,造成電池容量降低。
電池使用頻率的增加,容量也隨之減少,品牌的不同,電池的容量變化也并不相同。通常情況下,新能源電動汽車是通過多個電池相互串聯(lián)在一起形成電池包為汽車供電。電池組形成電池模塊后再由電池模塊進(jìn)行串聯(lián)形成電池包。
電池使用后的容量會發(fā)生變化,極易導(dǎo)致電池模塊內(nèi)部和電池模塊之間不均衡。當(dāng)電池包受到單獨電池的影響時,其利用效率也隨之降低。新能源汽車在充電完成后,其使用里程會有所減少,在此背景下,電池管理系統(tǒng)與均衡設(shè)計尤為必要。電池系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單獨電池的工作檢測,檢測內(nèi)容主要包括電池電壓、工作電流和溫度。借助電池電量均衡原理,能夠最大程度減少電池間的差異性,有效提升電池的使用效率,防止因電池過度充電造成電池壽命縮短[1]。
2新能源汽車電池管理系統(tǒng)主動均衡方案設(shè)計分析
2.1設(shè)計內(nèi)容
現(xiàn)階段,電池管理系統(tǒng)方案設(shè)計由主動與被動兩種方案類型構(gòu)成,上述方案能夠有效解決電池模塊內(nèi)部的不均衡問題。其中,被動均衡設(shè)計方案主要指利用電阻被動有效消除電池中剩余的能量,確保電池與電池之間均衡,相較于被動均衡,主動均衡方式則是利用能量轉(zhuǎn)移方式使得電量最多的電池電量轉(zhuǎn)移到其他電池中,也可以使其他電池電量轉(zhuǎn)移給電量較少的電池中。主動均衡方案的電池能量利用效率要比被動均衡方案高得多。
通常情況下,反激式變壓器是實現(xiàn)電池多余能量存儲和轉(zhuǎn)化的主要工具之一。方式能夠?qū)⒊跫壘€圈連接到電池模塊中,次級先前和單個獨立電池進(jìn)行有效連接。而初級與次級線圈都能夠?qū)崿F(xiàn)各自開關(guān)控制,進(jìn)而與電池形成相應(yīng)的回路。在進(jìn)行電壓掃描時,閉合與各電池連接的次級線圈時間較短,能夠使電池電壓有效傳送到所有線圈中。初級線圈采樣完成后能夠得到電池的電壓值,對各電池電壓值進(jìn)行平均值計算后能夠得出電壓值和平均值的差值,從而確定相差較多的電池。當(dāng)相差較多的電池電壓比平均值高時,則應(yīng)及時將電量轉(zhuǎn)移到電池組中。
當(dāng)某一節(jié)電池的電量較多時,需要對某一節(jié)的電池次級線圈進(jìn)行閉合,確保電流能夠有效通過該次級線圈,自感的存在使得電池中轉(zhuǎn)移出的能量能夠以磁場的形式在線圈中得到充分的存儲。當(dāng)完成存儲后對次級線圈進(jìn)行斷開。當(dāng)次級線圈開關(guān)全部斷開后,需要立即對初級線圈進(jìn)行閉合。
此時的變壓器可以從儲能模式轉(zhuǎn)為能量輸出模式。能量也能夠在初級線圈幫助下有效進(jìn)入到電池模塊中,該種方式也可稱為頂部均衡方式。而當(dāng)偏差較大的電池電壓值比平均值小時,則需要及時將其他電池中的能量轉(zhuǎn)移到該電池中。當(dāng)某一節(jié)電池電量較低時,需要先將初級線圈開關(guān)閉合后保證電池組能夠及時對變壓器初級線圈進(jìn)行充電,當(dāng)充電完成后,需要再次斷開初級線圈,初級線圈開關(guān)斷開后,應(yīng)立即閉合次級線圈,使得初級線圈中能量迅速轉(zhuǎn)移到低電量電池中,該種方式可稱為底部均衡。
2.2主動均衡分析
以新能源汽車電池后裝主動均衡應(yīng)用項目為例,在該項目中使用的單片機資源多,轉(zhuǎn)換通道方便,同時包括輸入與輸出引腳以及一定的存儲空間,兩個獨立CAN節(jié)點、乘除法模塊。乘除法模塊無需CPU干涉即可完成16位乘除法以及32位除法,最大程度節(jié)省數(shù)據(jù)的處理時間,滿足電池管理系統(tǒng)對單片機計算需求。該單片機為主控板可以實現(xiàn)電池模塊與模塊的均衡管理,從控板則能夠?qū)崿F(xiàn)電池模塊內(nèi)部的電池均衡管理。主控板和從控板以CAN為通訊方式,當(dāng)控制開關(guān)的頻率受到限制時,主控板能夠?qū)?2節(jié)左右的電池提供支持。該單片機以12節(jié)電池為一個電池模塊,受到新能源電動汽車電壓影響,需要高于12節(jié)電池才能構(gòu)成電池包以便將其應(yīng)用于供電方面,
所以主控板需要以CAN為總線連接超過12節(jié)電池的模塊。不同的從控板之間都有不同的CAN標(biāo)識,該CAN標(biāo)識僅對一個從控板負(fù)責(zé)。主控板也有CAN標(biāo)識,CAN標(biāo)識的不同能夠?qū)崿F(xiàn)主控板和從控板之間的通訊。主控板可以在外界CAN總線和車身控制對單元通訊進(jìn)行合理控制,從控板則可以利用輸入或輸出引腳進(jìn)行有效控制次級線圈和初級線圈的閉合時間、閉合順序,采用模或數(shù)轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行初級線圈的電壓測量。以比例換算的方式對電池電壓進(jìn)行掃描。上述方式獲得的電壓平均值相差較大的電池,可以有效判定電池電壓的數(shù)值與平均值之間的關(guān)系。當(dāng)電池電壓高于平均數(shù)值時,需要將連接在該節(jié)電池的開關(guān)進(jìn)行閉合,確保電流流經(jīng)電池次級線圈。當(dāng)閉合一段時間后,需要及時將開關(guān)斷開,保證閉合與初級線圈的連接開關(guān),達(dá)到能量轉(zhuǎn)移的目的。當(dāng)電池電壓比平均值低時,閉合順序為初級線圈、次級線圈。從而形成科學(xué)的控制周期,實現(xiàn)循環(huán)作業(yè)
[2]。
結(jié)論:綜上所述,以變壓器為媒介,能夠?qū)崿F(xiàn)電池能量的有效轉(zhuǎn)移的同時,也是確保新能源電動汽車電池與電池之間主動均衡的科學(xué)方式。電池管理系統(tǒng)的主動均衡方案能夠有效降低過度充電、過度放電的概率,進(jìn)一步提升新能源電動汽車的電池使用壽命與使用效率。電池管理系統(tǒng)對新能源電動汽車的發(fā)展起到積極的作用,對經(jīng)濟社會發(fā)展具有促進(jìn)意義。
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題目:新能源汽車電池包關(guān)鍵連接技術(shù)分析
摘要:最近幾年,我國一直在堅持不懈的加大生態(tài)環(huán)保、綠色節(jié)能宣傳和執(zhí)行力度,政府部門也出臺了相關(guān)政策鼓勵和支持清潔型新能源利用,從而有效助推了新能源汽車的快速發(fā)展和普及應(yīng)用,電池包是新能源汽車關(guān)鍵性構(gòu)成部分,鑒于小型新能源汽車應(yīng)用的基本上都是鋁制電池包箱體,所以,本文就以鋁制電池包箱體為研究對象,重點分析傳統(tǒng)熔焊、攪拌摩擦焊等各種新能源汽車電池包關(guān)鍵連接技術(shù),希望助力新能源汽車相關(guān)技術(shù)和生產(chǎn)水平的提高。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;電池包;關(guān)鍵連接技術(shù)分析
引言
通過國家對清潔型新能源的大力推廣和民眾環(huán)保意識的不斷提升可以判斷,未來新能源汽車會有更加廣闊的市場,目前的新能源汽車使用量逐年增加,人們對新能源汽車的行駛里程要求也不斷提高,有研究發(fā)現(xiàn),新能源汽車輕量化有利于提高新能源汽車行駛里程,而電池包箱體承載結(jié)構(gòu)對新能源汽車自重的影響尤為重大,同時不同的電池包箱體承載結(jié)構(gòu)促使電池包箱體生產(chǎn)工藝方法也有所不同,由此可見,很有必要針對各種新能源汽車電池包箱體制造連接技術(shù)進(jìn)行分析探討。
1.傳統(tǒng)熔焊技術(shù)的類型及問題分析
箱體加工中應(yīng)用到的熔焊方法有TIG和MIG焊,TIG和MIG焊作為成熟的焊接技術(shù),在箱體上應(yīng)用具有使用靈活、適用性強、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢,目前在箱體連接上已進(jìn)行了較多的應(yīng)用。TIG焊接速度低,焊縫質(zhì)量好,適用于點固焊和復(fù)雜軌跡焊接,在箱體中一般應(yīng)用于邊框拼焊和邊梁小件焊接;MIG焊接速度高,熔透能力強,在箱體中一般應(yīng)用于邊框底板總成內(nèi)部整圈焊接。
目前鋁合金TIG/MIG焊接尚存在一些問題需要解決。在進(jìn)行箱體加工時較為常見的主流熔焊方法包含TIG和MIG,這兩種焊接方法在進(jìn)行箱體焊接時具備較為靈活,適用范圍廣泛,經(jīng)濟性好的特點。當(dāng)時是箱體焊接技術(shù)中的主要應(yīng)用方法和研究對象。其中TIG技術(shù)的優(yōu)勢是焊接質(zhì)量好,特別針對軌跡較為復(fù)雜的焊接需求以及滿足具備點固焊接需求的焊接作業(yè),針對箱體焊接適用于邊梁和邊框的焊接流程。而MIG焊接的速度較快,能夠快速地融透焊接對象,通常適用于箱體的邊框底板總成的焊接作業(yè)。當(dāng)前,針對鋁合金材質(zhì)的箱體,在使用TIG和MIG焊接時仍然需要解決一些技術(shù)問題,這些問題主要包含以下幾種:
首先,對于焊接過程中的焊接缺陷控制能力不足,因為鋁合金自身的物理化學(xué)特性,使得在使用TIG或者M(jìn)IG進(jìn)行焊接時,容易出現(xiàn)明顯的熱裂紋問題,并且同時容易出現(xiàn)生氣孔的現(xiàn)象 。在具體的焊接過程中,導(dǎo)致箱體密封性以及機械性出現(xiàn)下滑乃至失效的主要原因是箱體的焊縫存在問題。因此,為了扭轉(zhuǎn)箱體焊縫成為了箱體最薄弱部分的問題,在使用TIG或者M(jìn)IG技術(shù)進(jìn)行焊接時,需要明確導(dǎo)致氣孔以及裂紋的產(chǎn)生原因,通過改進(jìn)技術(shù)手段來提高焊縫質(zhì)量。其次,在使用TIG或者M(jìn)IG焊接箱體時,容易出現(xiàn)焊接變形的問題,因為鋁合金的膨脹系數(shù)較大,使得箱體在接受焊接時,容易出現(xiàn)變形,對于箱體尺寸的控制產(chǎn)生了影響,使得產(chǎn)品的質(zhì)量得不到有效保證。為解決該問題,可以通過使用CAE分析來對焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化和改良。最后是焊接效率的問題,當(dāng)前所使用的的TIG/MIG焊接方法,仍然依賴人工焊接,這是一項勞動強度較大的作業(yè)流程,除此之外,人工焊接的時候無法保證焊接的一致性,從這一點上講,機器人的焊接一致性把控較高,所以,自動化焊接是未來的發(fā)展趨勢,利用機械手臂進(jìn)行焊接,可以全方位多角度的開展焊接流程,同時焊接接縫的質(zhì)量也能夠保證統(tǒng)一,不僅保證了焊接質(zhì)量,同時也能夠讓焊接效率得到較大幅度的提高。
2.攪拌摩擦焊技術(shù)
攪拌摩擦焊接是上世紀(jì)90年代由英國科學(xué)家發(fā)明的固相焊接技術(shù),這種技術(shù)通過攪拌針和軸肩與焊接母材進(jìn)行摩擦,產(chǎn)生的熱量使得母材和待焊接物體進(jìn)行擠壓和鍛造,實現(xiàn)了較好的焊接接頭和焊接焊接質(zhì)量,這是和熔焊技術(shù)完全不同的焊接技術(shù)應(yīng)用,與傳統(tǒng)的焊接方式相比較,攪拌摩擦技術(shù)的適用范圍更加廣泛,因為擠壓過程所形成的焊縫更加整齊,焊縫質(zhì)量更高,同時,這種方法的經(jīng)濟性較好,特別適用于自動化焊接方式,這與焊接領(lǐng)域的整體發(fā)展方向不謀而合。利用鋁擠劑通過攪拌摩擦焊接技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了在電池箱體中的成功應(yīng)用。依據(jù)攪拌摩擦焊接技術(shù)的特性,當(dāng)前使用該技術(shù)進(jìn)行焊接的主要適用范圍集中在底板型材以及邊框和底板總成焊接領(lǐng)域。底板型材的焊接通常為接頭對接焊接,需要通過正面反面兩個步驟的焊接。而邊框和底板總成則主要是底接頭或者接頭對接的焊接方式,鎖底接頭只需要單面焊接,而對接接頭焊接仍然需要正反面兩個步驟的焊接。當(dāng)前在使用攪拌摩擦焊接對電池箱體進(jìn)行焊接時,以下問題仍然有待解決:
首先,攪拌摩擦焊接的適用范圍仍然有待擴充,雖然攪拌摩擦焊接在可靠性方面比傳統(tǒng)的熔焊焊接技術(shù)更好,但是因為其自身的焊接特性,使得針對邊框拼接焊接以及邊梁小件焊接時,優(yōu)勢并不明顯,因為這些部位通常機械失效水平較高,氣密性較差,為了能夠解決這些問題需要對攪拌摩擦焊接進(jìn)行技術(shù)改良和工藝創(chuàng)新,才能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。其次,在進(jìn)行焊接的過程中,攪拌摩擦焊接的焊接效率仍然較差,因為焊接速度的制約,使得利用這種焊接技術(shù)進(jìn)行電池箱體的焊接過程中仍然無法加快產(chǎn)品生產(chǎn)效率。同時因為這種技術(shù)對于工裝具有較強的依賴性,加之工裝自身較為復(fù)雜,嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率,同時成本控制效果也不盡如人意。
3.激光焊技術(shù)
激光焊接通常是以較高密度的激光束作為能量來源所開展的焊接技術(shù),這種技術(shù)的優(yōu)點在于具備較高的焊接精度和焊接質(zhì)量,同時焊接速度較快,是有能力取代其他焊接技術(shù)的新型高效焊接方法,是焊接領(lǐng)域當(dāng)前最重要的技術(shù)類型,是集中研究力度最強的焊接方法,該方法具有以下特點:
該焊接技術(shù)在激光聚焦時,其最大功率可達(dá)到108W/cm2,同時,因為加熱區(qū)域較為集中,使得焊接過程中的熱輸入水平較低,這使得焊接體變形情況低于其他焊接方法,同時能夠形成較深的焊縫。同時這種焊接技術(shù)的焊接速度較快,鋁合金的激光焊接速度能夠達(dá)到48/min。使用該技術(shù)對鋼材進(jìn)行焊接時其最大速度可以超過60m每分鐘,這種速度相比較其他的焊接方法極大的提高了焊接效率。同時這種焊接方法所形成的焊接質(zhì)量較好,其焊縫強度甚至能夠超過母材。這種焊接方法的適用范圍較為廣泛可以對不同型號不同金屬進(jìn)行焊接,特別適用于鋁合金和高強度鋼板的焊接作業(yè)。
針對鋁合金的激光焊接在焊接流程中主要存在的問題是激光反射問題,如果不能夠?qū)す夥瓷溥M(jìn)行有效的控制就會對激光的能量利用率和焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。為了解決該問題人們采用激光電弧復(fù)合焊接的方法,這種焊接是利用激光焊和MIG焊同時對焊接區(qū)域開展焊接作業(yè),激光焊的主要作用是在焊縫的垂直方向進(jìn)行能量輸入,同時通過MIG機焊接的方法對焊絲進(jìn)行熔化同時向焊縫輸入熱量。利用MIG焊接過程中所形成的電弧加熱焊接物接縫,此時接縫會生成金屬蒸氣,金屬蒸汽能夠促進(jìn)激光束的能量傳輸,使得焊接區(qū)呈現(xiàn)明顯的揮發(fā)孔,通過激光將這些能量傳輸?shù)焦ぜ型瓿珊附舆^程。這種焊接速度較快所形成的溶池較大,能夠形成較好的焊接質(zhì)量。
4.機械連接技術(shù)
針對金屬薄板以及薄管進(jìn)行焊接時,容易出現(xiàn)焊穿和螺母滑牙問題,采用拉鉚螺母能夠有效的解決這些問題。使得金屬薄板能夠更好的與螺紋連接,實現(xiàn)更加經(jīng)濟的緊固效果。這種連接方式針對電池箱體的連接有著良好的應(yīng)用效果,能夠保證電池箱體內(nèi)腔底板的模組提供良好的固定作用。
結(jié)束語:目前可以說是新能源電車發(fā)展的高光階段,為了更好的迎合用戶需求,以便開拓更大市場和取得更大發(fā)展,最重要的還是不斷完善和優(yōu)化新能源汽車結(jié)構(gòu)部件制造生產(chǎn)技術(shù),電池包是影響新能源汽車使用性能的主要因素,深入分析電池包箱體制造連接技術(shù),不僅有利于進(jìn)一步提高新能源汽車整體生產(chǎn)水平,也可促進(jìn)新能源汽車性能的優(yōu)化。
參考文獻(xiàn)
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題目:新能源汽車電池管理系統(tǒng)主動均衡分析
摘要:新能源電動汽車電池作為主動力,其使用壽命直接影響到汽車的安全與穩(wěn)定,在實際的應(yīng)用過程中,電池往往受到溫度以及環(huán)境的影響,電池管理系統(tǒng)具有積極的意義。本文從新能源汽車電池管理的意義出發(fā),以某單片機為例,深入探究了新能源汽車電池管理系統(tǒng)主動均衡設(shè)計,將變壓器作為能量轉(zhuǎn)移媒介,達(dá)到電池與電池之間的電量均衡的目的,希望為相關(guān)人員提供參考。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;電池管理系統(tǒng);主動均衡
引言:在新時代發(fā)展背景下,環(huán)保、綠色理念深入人心,新能源電動企業(yè)前景廣闊。在發(fā)展過程中電池成為制約新能源汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要影響因素。為有效提升電池的使用效率,為企業(yè)發(fā)展提供動力和支持,需要注重電池的應(yīng)用效果,電池管理系統(tǒng)作為現(xiàn)代化的電池管理方式,能夠保證電池性能的同時,為新能源汽車的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
1新能源汽車電池管理的意義
作為新能源電動汽車的主要動力,電池具有重要的意義和作用。現(xiàn)階段,電池一般可分為化學(xué)、物理、生物三種。從化學(xué)成分來說,主要分為磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池以及石墨烯電池。其中,磷酸鐵鋰電池的成本較低,能夠長時間使用,在當(dāng)前多數(shù)的新能源電動汽車中應(yīng)用較為廣泛,但同時,由于磷酸鐵鋰電池耐溫性低且受到區(qū)域和季節(jié)的影響較大。三元鋰電池的具有較高的能量密度,自身性能也更優(yōu)越,但該類電池在高溫狀態(tài)下容易出現(xiàn)不穩(wěn)定問題,一旦溫度高于220℃,電解液會短時間內(nèi)燃燒完全,出現(xiàn)爆燃問題,帶來一系列的安全隱患,甚至引發(fā)安全事故。石墨烯電池堅固性較強,受溫度等外界環(huán)境影響不大,但成本高,因而無法進(jìn)行廣泛使用。隨著電池技術(shù)水平的不斷提高,通過分析研究得出,當(dāng)電池長時間在充電或放電狀態(tài)下時,容易影響電池的正常使用,造成電池容量降低。電池使用頻率的增加,容量也隨之減少,品牌的不同,電池的容量變化也并不相同。通常情況下,新能源電動汽車是通過多個電池相互串聯(lián)在一起形成電池包為汽車供電。電池組形成電池模塊后再由電池模塊進(jìn)行串聯(lián)形成電池包。電池使用后的容量會發(fā)生變化,極易導(dǎo)致電池模塊內(nèi)部和電池模塊之間不均衡。當(dāng)電池包受到單獨電池的影響時,其利用效率也隨之降低。新能源汽車在充電完成后,其使用里程會有所減少,在此背景下,電池管理系統(tǒng)與均衡設(shè)計尤為必要。電池系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)單獨電池的工作檢測,檢測內(nèi)容主要包括電池電壓、工作電流和溫度。借助電池電量均衡原理,能夠最大程度減少電池間的差異性,有效提升電池的使用效率,防止因電池過度充電造成電池壽命縮短[1]。
2新能源汽車電池管理系統(tǒng)主動均衡方案設(shè)計分析
2.1設(shè)計內(nèi)容
現(xiàn)階段,電池管理系統(tǒng)方案設(shè)計由主動與被動兩種方案類型構(gòu)成,上述方案能夠有效解決電池模塊內(nèi)部的不均衡問題。其中,被動均衡設(shè)計方案主要指利用電阻被動有效消除電池中剩余的能量,確保電池與電池之間均衡,相較于被動均衡,主動均衡方式則是利用能量轉(zhuǎn)移方式使得電量最多的電池電量轉(zhuǎn)移到其他電池中,也可以使其他電池電量轉(zhuǎn)移給電量較少的電池中。主動均衡方案的電池能量利用效率要比被動均衡方案高得多。
通常情況下,反激式變壓器是實現(xiàn)電池多余能量存儲和轉(zhuǎn)化的主要工具之一。方式能夠?qū)⒊跫壘€圈連接到電池模塊中,次級先前和單個獨立電池進(jìn)行有效連接。而初級與次級線圈都能夠?qū)崿F(xiàn)各自開關(guān)控制,進(jìn)而與電池形成相應(yīng)的回路。在進(jìn)行電壓掃描時,閉合與各電池連接的次級線圈時間較短,能夠使電池電壓有效傳送到所有線圈中。初級線圈采樣完成后能夠得到電池的電壓值,對各電池電壓值進(jìn)行平均值計算后能夠得出電壓值和平均值的差值,從而確定相差較多的電池。當(dāng)相差較多的電池電壓比平均值高時,則應(yīng)及時將電量轉(zhuǎn)移到電池組中。當(dāng)某一節(jié)電池的電量較多時,需要對某一節(jié)的電池次級線圈進(jìn)行閉合,確保電流能夠有效通過該次級線圈,自感的存在使得電池中轉(zhuǎn)移出的能量能夠以磁場的形式在線圈中得到充分的存儲。當(dāng)完成存儲后對次級線圈進(jìn)行斷開。當(dāng)次級線圈開關(guān)全部斷開后,需要立即對初級線圈進(jìn)行閉合。此時的變壓器可以從儲能模式轉(zhuǎn)為能量輸出模式。能量也能夠在初級線圈幫助下有效進(jìn)入到電池模塊中,該種方式也可稱為頂部均衡方式。而當(dāng)偏差較大的電池電壓值比平均值小時,則需要及時將其他電池中的能量轉(zhuǎn)移到該電池中。當(dāng)某一節(jié)電池電量較低時,需要先將初級線圈開關(guān)閉合后保證電池組能夠及時對變壓器初級線圈進(jìn)行充電,當(dāng)充電完成后,需要再次斷開初級線圈,初級線圈開關(guān)斷開后,應(yīng)立即閉合次級線圈,使得初級線圈中能量迅速轉(zhuǎn)移到低電量電池中,該種方式可稱為底部均衡。
2.2主動均衡分析
以新能源汽車電池后裝主動均衡應(yīng)用項目為例,在該項目中使用的單片機資源多,轉(zhuǎn)換通道方便,同時包括輸入與輸出引腳以及一定的存儲空間,兩個獨立CAN節(jié)點、乘除法模塊。乘除法模塊無需CPU干涉即可完成16位乘除法以及32位除法,最大程度節(jié)省數(shù)據(jù)的處理時間,滿足電池管理系統(tǒng)對單片機計算需求。該單片機為主控板可以實現(xiàn)電池模塊與模塊的均衡管理,從控板則能夠?qū)崿F(xiàn)電池模塊內(nèi)部的電池均衡管理。主控板和從控板以CAN為通訊方式,當(dāng)控制開關(guān)的頻率受到限制時,主控板能夠?qū)?2節(jié)左右的電池提供支持。該單片機以12節(jié)電池為一個電池模塊,受到新能源電動汽車電壓影響,需要高于12節(jié)電池才能構(gòu)成電池包以便將其應(yīng)用于供電方面,所以主控板需要以CAN為總線連接超過12節(jié)電池的模塊。不同的從控板之間都有不同的CAN標(biāo)識,該CAN標(biāo)識僅對一個從控板負(fù)責(zé)。主控板也有CAN標(biāo)識,CAN標(biāo)識的不同能夠?qū)崿F(xiàn)主控板和從控板之間的通訊。主控板可以在外界CAN總線和車身控制對單元通訊進(jìn)行合理控制,從控板則可以利用輸入或輸出引腳進(jìn)行有效控制次級線圈和初級線圈的閉合時間、閉合順序,采用模或數(shù)轉(zhuǎn)換通道進(jìn)行初級線圈的電壓測量。以比例換算的方式對電池電壓進(jìn)行掃描。上述方式獲得的電壓平均值相差較大的電池,可以有效判定電池電壓的數(shù)值與平均值之間的關(guān)系。當(dāng)電池電壓高于平均數(shù)值時,需要將連接在該節(jié)電池的開關(guān)進(jìn)行閉合,確保電流流經(jīng)電池次級線圈。當(dāng)閉合一段時間后,需要及時將開關(guān)斷開,保證閉合與初級線圈的連接開關(guān),達(dá)到能量轉(zhuǎn)移的目的。當(dāng)電池電壓比平均值低時,閉合順序為初級線圈、次級線圈。從而形成科學(xué)的控制周期,實現(xiàn)循環(huán)作業(yè)
[2]。
結(jié)論:綜上所述,以變壓器為媒介,能夠?qū)崿F(xiàn)電池能量的有效轉(zhuǎn)移的同時,也是確保新能源電動汽車電池與電池之間主動均衡的科學(xué)方式。電池管理系統(tǒng)的主動均衡方案能夠有效降低過度充電、過度放電的概率,進(jìn)一步提升新能源電動汽車的電池使用壽命與使用效率。電池管理系統(tǒng)對新能源電動汽車的發(fā)展起到積極的作用,對經(jīng)濟社會發(fā)展具有促進(jìn)意義。
參考文獻(xiàn):
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題目:新能源汽車電池包關(guān)鍵連接技術(shù)分析
摘要:最近幾年,我國一直在堅持不懈的加大生態(tài)環(huán)保、綠色節(jié)能宣傳和執(zhí)行力度,政府部門也出臺了相關(guān)政策鼓勵和支持清潔型新能源利用,從而有效助推了新能源汽車的快速發(fā)展和普及應(yīng)用,電池包是新能源汽車關(guān)鍵性構(gòu)成部分,鑒于小型新能源汽車應(yīng)用的基本上都是鋁制電池包箱體,所以,本文就以鋁制電池包箱體為研究對象,重點分析傳統(tǒng)熔焊、攪拌摩擦焊等各種新能源汽車電池包關(guān)鍵連接技術(shù),希望助力新能源汽車相關(guān)技術(shù)和生產(chǎn)水平的提高。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;電池包;關(guān)鍵連接技術(shù)分析
引言
通過國家對清潔型新能源的大力推廣和民眾環(huán)保意識的不斷提升可以判斷,未來新能源汽車會有更加廣闊的市場,目前的新能源汽車使用量逐年增加,人們對新能源汽車的行駛里程要求也不斷提高,有研究發(fā)現(xiàn),新能源汽車輕量化有利于提高新能源汽車行駛里程,而電池包箱體承載結(jié)構(gòu)對新能源汽車自重的影響尤為重大,同時不同的電池包箱體承載結(jié)構(gòu)促使電池包箱體生產(chǎn)工藝方法也有所不同,由此可見,很有必要針對各種新能源汽車電池包箱體制造連接技術(shù)進(jìn)行分析探討。
1.傳統(tǒng)熔焊技術(shù)的類型及問題分析
箱體加工中應(yīng)用到的熔焊方法有TIG和MIG焊,TIG和MIG焊作為成熟的焊接技術(shù),在箱體上應(yīng)用具有使用靈活、適用性強、生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢,目前在箱體連接上已進(jìn)行了較多的應(yīng)用。TIG焊接速度低,焊縫質(zhì)量好,適用于點固焊和復(fù)雜軌跡焊接,在箱體中一般應(yīng)用于邊框拼焊和邊梁小件焊接;MIG焊接速度高,熔透能力強,在箱體中一般應(yīng)用于邊框底板總成內(nèi)部整圈焊接。
目前鋁合金TIG/MIG焊接尚存在一些問題需要解決。在進(jìn)行箱體加工時較為常見的主流熔焊方法包含TIG和MIG,這兩種焊接方法在進(jìn)行箱體焊接時具備較為靈活,適用范圍廣泛,經(jīng)濟性好的特點。當(dāng)時是箱體焊接技術(shù)中的主要應(yīng)用方法和研究對象。其中TIG技術(shù)的優(yōu)勢是焊接質(zhì)量好,特別針對軌跡較為復(fù)雜的焊接需求以及滿足具備點固焊接需求的焊接作業(yè),針對箱體焊接適用于邊梁和邊框的焊接流程。而MIG焊接的速度較快,能夠快速地融透焊接對象,通常適用于箱體的邊框底板總成的焊接作業(yè)。當(dāng)前,針對鋁合金材質(zhì)的箱體,在使用TIG和MIG焊接時仍然需要解決一些技術(shù)問題,這些問題主要包含以下幾種:
首先,對于焊接過程中的焊接缺陷控制能力不足,因為鋁合金自身的物理化學(xué)特性,使得在使用TIG或者M(jìn)IG進(jìn)行焊接時,容易出現(xiàn)明顯的熱裂紋問題,并且同時容易出現(xiàn)生氣孔的現(xiàn)象 。在具體的焊接過程中,導(dǎo)致箱體密封性以及機械性出現(xiàn)下滑乃至失效的主要原因是箱體的焊縫存在問題。因此,為了扭轉(zhuǎn)箱體焊縫成為了箱體最薄弱部分的問題,在使用TIG或者M(jìn)IG技術(shù)進(jìn)行焊接時,需要明確導(dǎo)致氣孔以及裂紋的產(chǎn)生原因,通過改進(jìn)技術(shù)手段來提高焊縫質(zhì)量。其次,在使用TIG或者M(jìn)IG焊接箱體時,容易出現(xiàn)焊接變形的問題,因為鋁合金的膨脹系數(shù)較大,使得箱體在接受焊接時,容易出現(xiàn)變形,對于箱體尺寸的控制產(chǎn)生了影響,使得產(chǎn)品的質(zhì)量得不到有效保證。為解決該問題,可以通過使用CAE分析來對焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化和改良。最后是焊接效率的問題,當(dāng)前所使用的的TIG/MIG焊接方法,仍然依賴人工焊接,這是一項勞動強度較大的作業(yè)流程,除此之外,人工焊接的時候無法保證焊接的一致性,從這一點上講,機器人的焊接一致性把控較高,所以,自動化焊接是未來的發(fā)展趨勢,利用機械手臂進(jìn)行焊接,可以全方位多角度的開展焊接流程,同時焊接接縫的質(zhì)量也能夠保證統(tǒng)一,不僅保證了焊接質(zhì)量,同時也能夠讓焊接效率得到較大幅度的提高。
2.攪拌摩擦焊技術(shù)
攪拌摩擦焊接是上世紀(jì)90年代由英國科學(xué)家發(fā)明的固相焊接技術(shù),這種技術(shù)通過攪拌針和軸肩與焊接母材進(jìn)行摩擦,產(chǎn)生的熱量使得母材和待焊接物體進(jìn)行擠壓和鍛造,實現(xiàn)了較好的焊接接頭和焊接焊接質(zhì)量,這是和熔焊技術(shù)完全不同的焊接技術(shù)應(yīng)用,與傳統(tǒng)的焊接方式相比較,攪拌摩擦技術(shù)的適用范圍更加廣泛,因為擠壓過程所形成的焊縫更加整齊,焊縫質(zhì)量更高,同時,這種方法的經(jīng)濟性較好,特別適用于自動化焊接方式,這與焊接領(lǐng)域的整體發(fā)展方向不謀而合。利用鋁擠劑通過攪拌摩擦焊接技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了在電池箱體中的成功應(yīng)用。依據(jù)攪拌摩擦焊接技術(shù)的特性,當(dāng)前使用該技術(shù)進(jìn)行焊接的主要適用范圍集中在底板型材以及邊框和底板總成焊接領(lǐng)域。底板型材的焊接通常為接頭對接焊接,需要通過正面反面兩個步驟的焊接。而邊框和底板總成則主要是底接頭或者接頭對接的焊接方式,鎖底接頭只需要單面焊接,而對接接頭焊接仍然需要正反面兩個步驟的焊接。當(dāng)前在使用攪拌摩擦焊接對電池箱體進(jìn)行焊接時,以下問題仍然有待解決:
首先,攪拌摩擦焊接的適用范圍仍然有待擴充,雖然攪拌摩擦焊接在可靠性方面比傳統(tǒng)的熔焊焊接技術(shù)更好,但是因為其自身的焊接特性,使得針對邊框拼接焊接以及邊梁小件焊接時,優(yōu)勢并不明顯,因為這些部位通常機械失效水平較高,氣密性較差,為了能夠解決這些問題需要對攪拌摩擦焊接進(jìn)行技術(shù)改良和工藝創(chuàng)新,才能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量和性能。其次,在進(jìn)行焊接的過程中,攪拌摩擦焊接的焊接效率仍然較差,因為焊接速度的制約,使得利用這種焊接技術(shù)進(jìn)行電池箱體的焊接過程中仍然無法加快產(chǎn)品生產(chǎn)效率。同時因為這種技術(shù)對于工裝具有較強的依賴性,加之工裝自身較為復(fù)雜,嚴(yán)重制約了生產(chǎn)效率,同時成本控制效果也不盡如人意。
3.激光焊技術(shù)
激光焊接通常是以較高密度的激光束作為能量來源所開展的焊接技術(shù),這種技術(shù)的優(yōu)點在于具備較高的焊接精度和焊接質(zhì)量,同時焊接速度較快,是有能力取代其他焊接技術(shù)的新型高效焊接方法,是焊接領(lǐng)域當(dāng)前最重要的技術(shù)類型,是集中研究力度最強的焊接方法,該方法具有以下特點:
該焊接技術(shù)在激光聚焦時,其最大功率可達(dá)到108W/cm2,同時,因為加熱區(qū)域較為集中,使得焊接過程中的熱輸入水平較低,這使得焊接體變形情況低于其他焊接方法,同時能夠形成較深的焊縫。同時這種焊接技術(shù)的焊接速度較快,鋁合金的激光焊接速度能夠達(dá)到48/min。使用該技術(shù)對鋼材進(jìn)行焊接時其最大速度可以超過60m每分鐘,這種速度相比較其他的焊接方法極大的提高了焊接效率。同時這種焊接方法所形成的焊接質(zhì)量較好,其焊縫強度甚至能夠超過母材。這種焊接方法的適用范圍較為廣泛可以對不同型號不同金屬進(jìn)行焊接,特別適用于鋁合金和高強度鋼板的焊接作業(yè)。
針對鋁合金的激光焊接在焊接流程中主要存在的問題是激光反射問題,如果不能夠?qū)す夥瓷溥M(jìn)行有效的控制就會對激光的能量利用率和焊接質(zhì)量產(chǎn)生影響。為了解決該問題人們采用激光電弧復(fù)合焊接的方法,這種焊接是利用激光焊和MIG焊同時對焊接區(qū)域開展焊接作業(yè),激光焊的主要作用是在焊縫的垂直方向進(jìn)行能量輸入,同時通過MIG機焊接的方法對焊絲進(jìn)行熔化同時向焊縫輸入熱量。利用MIG焊接過程中所形成的電弧加熱焊接物接縫,此時接縫會生成金屬蒸氣,金屬蒸汽能夠促進(jìn)激光束的能量傳輸,使得焊接區(qū)呈現(xiàn)明顯的揮發(fā)孔,通過激光將這些能量傳輸?shù)焦ぜ型瓿珊附舆^程。這種焊接速度較快所形成的溶池較大,能夠形成較好的焊接質(zhì)量。
4.機械連接技術(shù)
針對金屬薄板以及薄管進(jìn)行焊接時,容易出現(xiàn)焊穿和螺母滑牙問題,采用拉鉚螺母能夠有效的解決這些問題。使得金屬薄板能夠更好的與螺紋連接,實現(xiàn)更加經(jīng)濟的緊固效果。這種連接方式針對電池箱體的連接有著良好的應(yīng)用效果,能夠保證電池箱體內(nèi)腔底板的模組提供良好的固定作用。
結(jié)束語:目前可以說是新能源電車發(fā)展的高光階段,為了更好的迎合用戶需求,以便開拓更大市場和取得更大發(fā)展,最重要的還是不斷完善和優(yōu)化新能源汽車結(jié)構(gòu)部件制造生產(chǎn)技術(shù),電池包是影響新能源汽車使用性能的主要因素,深入分析電池包箱體制造連接技術(shù),不僅有利于進(jìn)一步提高新能源汽車整體生產(chǎn)水平,也可促進(jìn)新能源汽車性能的優(yōu)化。
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結(jié)束語:
以上就是關(guān)于新能源電池論文(精選15篇)的所有內(nèi)容,通過本論文的研究,期望能夠為新能源電池技術(shù)的突破和創(chuàng)新貢獻(xiàn)一份力量,推動新能源電池在能源轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。
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結(jié)束語:
以上就是最新新能源論文參考文獻(xiàn)大全所有內(nèi)容,本部分參考文獻(xiàn)的梳理和介紹,旨在為后續(xù)的新能源研究提供豐富的知識儲備和理論支持,幫助我們在前人的智慧和成果中汲取靈感,為推動新能源技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,實現(xiàn)能源的可持續(xù)供應(yīng)和環(huán)境保護的目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
]]>隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展,城市化進(jìn)程的加速推進(jìn),石油的開采和消耗速度也急速飄升。與此同時,國際原油的供求關(guān)系不平衡,導(dǎo)致世界上的原油價格總體呈上升趨勢,這對汽車行業(yè)也帶來了不小的影響。其次,由石油作為燃料的汽車排出的溫室氣體,己經(jīng)成為讓世界人民苦惱和擔(dān)憂的問題,它威脅著人類在未來的發(fā)展進(jìn)程。
1新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要性
首先能源危機的日益嚴(yán)重,中國汽車工程學(xué)會理事長張小虞曾經(jīng)表示,當(dāng)今中國汽車耗油約占整個中國石油消費量的1/3,預(yù)計到20xx年這個比例將上升到57%。我國作為一個石油進(jìn)口大國,對國外進(jìn)口能源的依賴程度隨著經(jīng)濟快速的發(fā)展而提升著,其中最大的負(fù)擔(dān)就來源于汽車的消耗,這也很大程度上威脅到了我國的能源供應(yīng)安全,如果可以改變汽車的能源消耗類型,由化石燃料變?yōu)榭稍偕茉磩t會很大程度上緩解這一危機。
第二方面壓力來自于環(huán)境污染,我國的空氣污染程度在世界上排名靠前,尤其是近幾年的霧霾嚴(yán)重影響著人們的日常生活和身體健康。使用化石能源的汽車在運行過程中會產(chǎn)生大量的有毒氣體和碳氧化合物。在我國如此龐大的汽車基數(shù)下,每天的汽車尾氣排放造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,每年我國用于環(huán)境治理的費用也在逐年提高,據(jù)己有數(shù)據(jù)20xx年環(huán)境治理支出占我國生產(chǎn)總比的1.49%比上個世紀(jì)80年代初提升了近1個百分比。在這種情況下,發(fā)展新能源汽車就勢在必行。
2新能源汽車產(chǎn)業(yè)面臨的困境
2.1資金的短缺和人才的不足
由于我國新能源汽車的研發(fā)依舊處于初級階段,需要大量的資金投入在基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā)以及關(guān)鍵部件和材料研究的產(chǎn)業(yè)化。不僅如此,新能源汽車配套的相關(guān)能源補給服務(wù)也需要資金和人力的投入。而專業(yè)技術(shù)人才的缺失實實在在的拖慢了我國新能源汽車發(fā)展的速度,人才和資金兩個方面促使我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展停滯不前。
2.2相關(guān)宣傳的缺乏
新能源汽車是科技和環(huán)保共同的產(chǎn)物,作為一種新型的科技產(chǎn)品,想要被廣泛消費者接受并產(chǎn)生強大的生命力,需要被普遍大眾所接受和認(rèn)可,成為一種可持續(xù)的消費心理。當(dāng)前,我國新能源汽車的有關(guān)宣傳雖然己有所開展,并取得小范圍的影響,但是卻未能成為一種普及大眾的趨勢。大部分消費者對新能源汽車依舊持有觀望態(tài)度或是懷疑態(tài)度。如果僅是期待消費者因為趨同心理而購買,那汽車公司很難得到預(yù)期的效益,只有進(jìn)行充分的宣傳,把新能源汽車作為一種新的生活概念植入普通人的心中,新能源汽車才能真正的駛進(jìn)人們的生活。
2.3自主核心技術(shù)的缺乏
20世紀(jì)末期21世紀(jì)初期以來,合資發(fā)展成為我國不少大型汽車企業(yè)的選擇。例如一汽和德國大眾的合資、二汽和日本本田的合資等等。這種發(fā)展方式一方面確實減輕了我國汽車企業(yè)發(fā)展的資金壓力,也讓我國更便捷的了解了世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展動態(tài),并可以學(xué)習(xí)外國企業(yè)先進(jìn)的管理方式和科學(xué)技術(shù)。然而,問題也隨之而來,這種發(fā)展道路讓我國的汽車企業(yè)趨于依賴外國技術(shù)研發(fā),而我國自己的研發(fā)團隊變?yōu)榱恕翱占茏印薄S行┢髽I(yè)甚至成為了洋汽車的“加工廠”。我國如果想要發(fā)展新能源汽車,需要我國的研發(fā)團隊在車載新能源系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)及控制系統(tǒng)中至少掌握一門核心技術(shù),然而這在合資發(fā)展的道路上卻難以實現(xiàn)。這種現(xiàn)況阻礙了新能源汽車的相關(guān)技術(shù)進(jìn)入國門,造成了在投資生產(chǎn)或是出口過程中,會極大的提高我國的耗資。
2.4配套設(shè)施服務(wù)滯后
新能源汽車的普及需要的不僅僅是新能源汽車本身,其配套設(shè)施更是關(guān)乎發(fā)展。然而當(dāng)前,我國新能源汽車的配套服務(wù)設(shè)施遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于日本、美國、英國等發(fā)達(dá)國家,這也使得我國的新能源汽車在市場的推廣受到巨大的阻力。新能源汽車的牌照和燃料獲取問題,新能源汽車的基礎(chǔ)配套設(shè)施是否配備完全,如何保證其安全穩(wěn)定。還有新能源汽車的售后維修是否能夠滿足消費者的要求,維修水平是否有保障。這一系列的新能源汽車配套設(shè)施服務(wù)的滯后使得新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入瓶頸期。
3新能源汽車產(chǎn)業(yè)困境的解決對策
結(jié)合新能源汽車產(chǎn)業(yè)的困境,若想推動新能源汽車?yán)^續(xù)發(fā)展需要從以下幾方面入手。
首先加大國家和企業(yè)相關(guān)投入,新能源汽車產(chǎn)業(yè)化的道路上依舊有許多的問題和障礙,如技術(shù)問題、宣傳問題、相關(guān)設(shè)施問題。而這些障礙的移除首先需要大量的資金支持,這些資金一方面可以推動國家相關(guān)政策的補助扶持;另一方面也需要汽車行業(yè)的龍頭企業(yè)加大相關(guān)投資力度,以保持其活力。
第二點在于人才的引進(jìn),在資金到位的情況下,只有專業(yè)人才的科研成果才能將新能源汽車的發(fā)展推向正規(guī),才能從外國研發(fā)團隊手里奪回自主權(quán)。不僅僅是在技術(shù)研發(fā)方面,相關(guān)新能源汽車概念的宣傳人員,配套服務(wù)機構(gòu)的管理服務(wù)人員都需要有充足的儲備。
第三點加大對于新能源汽車的宣傳力度,我國現(xiàn)階段的重要目標(biāo)之一是建設(shè)生態(tài)友好型社會,而新能源汽車毫無疑問符合這一要求。相對于日益緊張的石油資源,新能源汽車有望為人們帶去便利、降低成本、降低排放。新能源汽車應(yīng)同環(huán)保一樣被放入人們心中,這就需要更大力度的宣傳。宣傳到位,人們的疑惑得到消除,新能源汽車的市場自然會被打開。
最后一點,我們需要逐步建立起清潔能源供應(yīng)體系。保持穩(wěn)定、持續(xù)、充足的能源供應(yīng)是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的落腳點。國家和業(yè)界應(yīng)當(dāng)通過資金投入、技術(shù)研發(fā)等各種手段,在全國建立起能源供應(yīng)體系,為新能源汽車的長遠(yuǎn)發(fā)展筑牢基礎(chǔ)。
4結(jié)語
新能源汽車的發(fā)展有益于改善我國大氣環(huán)境,但是這意味著將在很大程度上改變家庭的某一種生活方式。雖然產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路上困難重重,但是人的力量可以移除萬難,將新能源汽車的發(fā)展引向正規(guī),真正讓這種環(huán)保的代步工具成為人們生活的一部分。
1、動力電池的回收價值
廢舊動力電池含有的鉛、鎳以及酸堿電解質(zhì)溶液不僅會對自然環(huán)境造成破壞而且會對人身安全構(gòu)成威脅,然而廢舊動力電池中又含有大量具有回收價值的金屬如鎳、錳、鋰。
2、以德州寶雅汽車為例完成電池的梯級利用
德州寶雅新能源汽車有限公司(以下簡稱德州寶雅)是山東寶雅新能源汽車股份有限公司以持股100%在德州經(jīng)濟開發(fā)區(qū)投資建設(shè)的電動汽車生產(chǎn)基地。德州寶雅目前在市場所銷售的新能源汽車類型分為乘用車、出口車、商用車,其中乘用車以雅貝、童年、雅樂銷售量居首,出口車以童年為主,商用車主要以雅克為主。童年、雅貝電池類型以膠體免維護鉛酸電池和磷酸鐵鋰電池作為動力電池,雅樂以鉛酸電池作為動力電池。由于磷酸鐵鋰電池具有較好的安全性和經(jīng)濟性,廣泛應(yīng)用于寶雅新能源汽車系列,由于磷酸鐵鋰電池材料不含有貴重金屬,作為材料形式再資源化較低,根據(jù)廢舊電池回收企業(yè)、專家和技術(shù)人員經(jīng)驗,采用機械法和濕法回收磷酸鐵鋰電池,當(dāng)材料回收率按照90%計算時回收處理1t 廢舊磷酸鐵鋰電池的成本要高于再生材料的收益,所以通過對動力電池市場的研究,以磷酸鐵鋰電池進(jìn)行梯級利用價值研究。
即把德州寶雅新能源汽車的電池從合格出廠到廢舊回收的多級利用分為六個梯級。回收流程:由于德州寶雅集團并不制造新能源動力電池,所以由專業(yè)動力電池生產(chǎn)企業(yè)與德州寶雅合作,以逆向物流的方式對廢舊動力電池進(jìn)行有效回收。主要流程為將德州寶雅的售后市場進(jìn)行整合,成立一個全新的售后網(wǎng)點,涵蓋汽車售后以及汽車廢舊動力電池回收。消費者將不能有效利用的動力電池通知寶雅汽車售后的電池回收部門,售后網(wǎng)點對廢舊動力電池進(jìn)行統(tǒng)一整理后,通知專業(yè)的廢舊動力電池回收企業(yè)進(jìn)行合理的檢測歸類,再進(jìn)行梯度利用。另一種途徑為由專門的報廢汽車拆解企業(yè)對報廢汽車進(jìn)行拆解,對車輛上淘汰的動力電池通知專業(yè)電池回收公司,廢舊動力電池公司通過對電池的安全性以及可利用性進(jìn)行分類,通知動力電池回收利用資源再生企業(yè),將可以利用的動力電池合理分配給需要低動力電池的企業(yè),或銷售給有電池企業(yè)授權(quán)的回收網(wǎng)點,回收網(wǎng)點通過檢測不同電池廢舊程度、電量以及可再利用的價值,對電池匹配使用。
3、廢舊電池容量的衰減
由于一個高效的動力電池可以利用的電量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)容量的80%-100%時,是可以作為新能源動力電池使用,其余的80%的電池能量則通過梯度利用的方式對動力電池分級利用。電池的梯度利用則與電池電量的衰減息息相關(guān),動力電池容量衰減圖為例,說明廢舊動力電池的有效利用合理分配。在有效容量為標(biāo)準(zhǔn)容量的60%-80%時,可以作為儲能電池使用,儲能電池具有很高的可利用價值,不僅可以作為水力發(fā)電、太陽能等清潔能源使用,還可以作為普通的農(nóng)用機械的儲備電池使用。
在電池的放電末期即30%-60%的電量時作為應(yīng)急電源使用,因為應(yīng)急電源電池具有使用時間短,使用頻率低的特點,這個階段的電池能滿足使用性能要求。所以在對廢舊動力電池拆解前對電池進(jìn)行多個梯度回收利用,大大提高了動力電池有效生命周期內(nèi)的經(jīng)濟價值,可以有效降低動力電池30%-60%成本。
一個企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力,決定著這個企業(yè)在本行業(yè)中的地位,因此創(chuàng)新是企業(yè)的基礎(chǔ),對德州寶雅也是如此。合理的進(jìn)行電池回收與人類賴以生存環(huán)境以及企業(yè)的經(jīng)濟利益息息相關(guān),電池回收涉及到整個汽車產(chǎn)業(yè)鏈,小企業(yè)和個體戶投資率低,設(shè)備簡陋,不能作到對廢舊電池中的有價值資源進(jìn)行合理、有效回收,且回收效率低,因此健全統(tǒng)一高效,高技術(shù)的廢舊電池回收企業(yè)顯得迫在眉睫。德州寶雅在山東省內(nèi)作為新能源汽車行業(yè)的領(lǐng)跑者,通過整合地方小企業(yè),和政府合作,發(fā)揮政府的主導(dǎo)作用,積極探索建立高效的廢舊電池回收體系,對整個新能源汽車行業(yè)具有指導(dǎo)意義。
4、總結(jié)
通過分析各種類型動力電池的回收價值,依據(jù)動力電池的衰減趨勢,明確梯級利用是新能源汽車廢舊電池回收體系的主要方法,提高了動力電池有效生命周期內(nèi)經(jīng)濟價值,降低生產(chǎn)成本,增加了企業(yè)經(jīng)濟效益,有效減少廢舊電池產(chǎn)生的污染。
一、前言
本文將基于汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度,分析我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及其存在的問題,以期找到新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效路徑。
二、中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
新能源汽車代表世界汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,加快推進(jìn)新能源汽車產(chǎn)業(yè)化,不僅有利于節(jié)能減排和技術(shù)進(jìn)步,還能促進(jìn)我國汽車產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式基本是“政府+市場”型,即政府積極參與和支持新能源汽車的研發(fā)及市場推廣,帶動新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)自主研發(fā),努力達(dá)到量產(chǎn)并成功推向市場的模式。
1、政府大力扶持新能源汽車產(chǎn)業(yè)。縱觀世界各國,國家能源戰(zhàn)略的強力引導(dǎo)和政府政策的大力支持是新能源汽車發(fā)展的“第一推動力”,中國也不例外。近年來我國政府出臺了一系列關(guān)于新能源汽車的政策,比如20xx年l1月1日,國家發(fā)改委正式頒布了《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》,首次明確了新能源汽車的概念和范圍。20xx年1月14日,國務(wù)院原則通過《汽車產(chǎn)業(yè)振興規(guī)劃》,提出要實施新能源汽車戰(zhàn)略。20xx年2月17日,中央財政對試點城市相關(guān)公共服務(wù)領(lǐng)域示范推廣單位購買和使用節(jié)能與新能源汽車給予一次性定額補助,這是我國第一次直接用財政補貼的形式支持節(jié)能與新能源汽車的推廣。20xx年6月,國家決定中央財政對5個試點城市私人購買、登記注冊和使用的插電式混合動力乘用車和純電動乘用車給予一次性補貼。20xx年9月8日,國務(wù)院確定加快培育和發(fā)展包括新能源汽車在內(nèi)的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。這些扶持政策的密集出臺,體現(xiàn)了國家大力發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)的決心和信心,有利于鼓勵汽車企業(yè)加大科研力度,提高新能源汽車核心技術(shù)的研發(fā)水平,有利于鼓勵汽車企業(yè)積極開拓市場,促進(jìn)新能源汽車的消費,實現(xiàn)新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化。
2、企業(yè)主導(dǎo)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的主角,汽車企業(yè)擔(dān)負(fù)著核心技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的重任。近年來,國內(nèi)車企紛紛涉足新能源汽車的研發(fā)與生產(chǎn),參與新能源汽車的示范運行及其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。比亞迪、奇瑞、東風(fēng)、長安、上海汽車、一汽集團等是主要的參與者,目前已經(jīng)成功研發(fā)多款轎車、客車及客車底盤。
三、新能源汽車產(chǎn)業(yè)存在的問題及對策建議
中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)存在的問題分析。目前,我國已基本形成混合動力、純電動和燃料電池三類新能源汽車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺和產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)體系,以及新能源汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系框架和測試評價能力。可以說我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)步入了一個新的發(fā)展階段,但是從新能源汽車市場的供給和需求方面考慮,我國的新能源汽車想要規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化地走向市場還面臨著一系列的瓶頸難題。
價格高昂和節(jié)能環(huán)保的消費觀念尚未形成是新能源汽車推廣的主要障礙。以比亞迪汽車為例,其F3DM 雙模電動車與普通車型的價格相差近10萬元。以一輛家庭用車每年行駛約2萬公里計算,電動車每年可節(jié)省油費約5 000元,可節(jié)省費用5萬元,這對于目前沒有開放補貼試點城市內(nèi)的個人消費者來說,顯然還缺乏吸引力。而普銳斯的價格則在25萬~30萬之間。另外,對新能源汽車技術(shù)的不信任,擔(dān)心維修的便利性,燃料添加不方便等,也是消費者不考慮購買新能源汽車的理由。
目前我國已出臺的扶持新能源汽車發(fā)展的政策中,對消費者購買的支持力度不夠。在美、日、歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū),政府普遍通過減免各種稅收或直接補貼等方式來支持消費者購買。根據(jù)Strategy Analytics的預(yù)測,由于對消費者購買方面的激勵不足,到20xx年中國混合動力汽車占整體汽車產(chǎn)量的比例仍將低于2%,而同時全球混合動力汽車的總產(chǎn)量將達(dá)到420萬臺,日本和西方市場將會是混合動力汽車增長的主要推動力。這主要因為政府強制執(zhí)行降低CO2排放措施,要求提升燃油的使用效率,并向購買混合動力車的消費者提供激勵。
第一,科學(xué)制定新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。我國政府應(yīng)當(dāng)站在戰(zhàn)略的高度,科學(xué)制定新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃,及時調(diào)整和發(fā)布新能源汽車的相關(guān)安全法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、市場準(zhǔn)入條件,為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展指明方向,幫助汽車企業(yè)少走彎路。
第二,完善對新能源汽車企業(yè)的激勵機制,加大科研經(jīng)費投入。政府應(yīng)重新審視現(xiàn)有的科研體制,防止少數(shù)企業(yè)的“拼裝”車騙取國家補助和科研經(jīng)費。在明確支持自主品牌和自主技術(shù)的前提下,加大科研經(jīng)費投入,把錢分配給真正有自主核心技術(shù)的企業(yè),加速相關(guān)技術(shù)的研發(fā)。
第三,適時頒布鼓勵新能源汽車消費的政策。在新能源汽車發(fā)展初期,政府應(yīng)加大對公共和私人購買的扶持力度,通過減免購置稅和消費稅,或給予現(xiàn)金補貼等方式激勵消費者購買。此外,還要加強節(jié)能環(huán)保宣傳,轉(zhuǎn)變消費者消費觀念,提倡購買新能源汽車。
第四,合理規(guī)劃插(充)電基礎(chǔ)設(shè)施。充電基站的建設(shè)前期投資大,風(fēng)險高,具有強外部性,是適用于政府投資興建的公共產(chǎn)品,政府應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃充電基站的分布。此外,插電式電動車還有一個充電或更換電池的商業(yè)模式問題,需要在試點中進(jìn)行方案選優(yōu)。
五、結(jié)語
可以預(yù)見,隨著人們環(huán)保意識的增強,以及國家補貼標(biāo)準(zhǔn)的出臺,新能源汽車的價格將更接近于普通消費者的可承受范圍,新能源汽車的銷售量將大幅度提高。然而新能源汽車的普及不是短期可以完成的。據(jù)工信部副部長苗圩預(yù)測,“20xx年,中國新能源汽車銷售最多占總銷售的15%,剩下85%仍然是以石油為主要能源”。可見,新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還將有很長一段路要走,期間必定存在眾多不確定因素。我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)清形勢,抓住機遇,從現(xiàn)在起到20xx年,在新能源汽車技術(shù)研發(fā)和市場推廣的關(guān)鍵階段,努力奮斗,完成中國汽車產(chǎn)業(yè)從傳統(tǒng)汽車到新能源汽車的升級換代,實現(xiàn)中國汽車工業(yè)的騰飛。
新型的清潔能源備受業(yè)界關(guān)注,其中氫能是人們普遍認(rèn)為極具應(yīng)用前景的新型能源之一。儲氫合金是促使氫能大規(guī)模應(yīng)用的有效途徑。在新能源汽車電池中,鎂基儲氫合金由于輕便、安全性好、儲氫容量大和價格相對較低等優(yōu)點被譽為新一代極具競爭力的儲氫合金。但是,現(xiàn)有的Mg2Ni 鎂基儲氫合金存在電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性不好,限制了鎂基儲氫合金的商業(yè)化進(jìn)程,迫切需要對現(xiàn)有的鎂基儲氫合金進(jìn)行改性。鑒于此,筆者在Mg2Ni 鎂基儲氫合金中復(fù)合添加合金元素V和Co,采用超聲振動輔助感應(yīng)熔煉法制備了Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金,并進(jìn)行了顯微組織觀察、X 射線衍射分析、吸放氫性能和電化學(xué)穩(wěn)定性的測試與分析。
1 試驗材料與方法
采用工業(yè)級金屬原料Mg、V、Ni 和Mg-10Co、Mg-5Mn 中間合金,在自制的超聲振動輔助感應(yīng)熔煉爐中進(jìn)行Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金的制備。熔煉溫度為(705依5)℃、超聲振動頻率為35Hz。制備出的合金試樣,經(jīng)DM2300 型能量彌散X 射線熒光分析儀測試的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%) 為院9.047V、49.778Ni、2.614Co、0.187Mn、0.011Fe、余量Mg。合金中添加Mn 主要起到除雜的作用。采用PG18 型金相顯微鏡和EVO18 型掃描電鏡進(jìn)行顯微組織觀察曰采用D8ADVANCE 型X 射線衍射儀進(jìn)行XRD 分析曰采用H-Sorb2600 型全自動PCT 儲氫材料測試儀進(jìn)行吸放氫性能測試,測試溫度為室溫曰采用CHI660E 型電化學(xué)工作站進(jìn)行電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性測試,充電電流為120mAh/g、充電時間3 h、放電電流60 mAh/g、放電截止電位-0.4V。
2 試驗結(jié)果及討論
2.1 XRD 分析
試驗制備的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金的XRD 圖譜,可看出,該合金由Mg2Ni 基體相和少量V3Ni 相組成。在XRD圖譜中,未發(fā)現(xiàn)含Co 的化合物相,主要是因為合金元素Co的添加量較少。
2.2 顯微組織分析
試驗制備的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金的顯微組織金相(OM)照片和掃描電鏡(SEM)照片,可看出,該新型鎂基儲氫合金無明顯的氣孔、孔洞和夾雜等缺陷,組織較為均勻,晶粒較為細(xì)小,平均晶粒尺寸約為19滋m。結(jié)合XRD 圖譜和SEM 照片,可以看出灰色部分是Mg2Ni 基體相,彌散分布的白色顆粒狀物質(zhì)是V3Ni 相。彌散分布的V3Ni 相有助于改善鎂基儲氫合金的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性。
2.3 吸放氫性能測試與分析
試驗制備的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金的吸氫性能和放氫性能測試結(jié)果,該新型鎂基儲氫合金在室溫下具有較佳的吸放氫性能。在吸氫過程中,上述新型鎂基儲氫合金的吸氫量約在50min 達(dá)到飽和,最大吸氫量達(dá)到2.3wt%,具有較佳的吸氫性能。在放氫過程中,上述新型鎂基儲氫合金具有明顯的放氫平臺,平臺壓力約為0.6MPa,具有較好的放氫性能。這主要得益于Mg2Ni 合金中元素用微量的合金元素Co 替代Ni,這更有利于氫原子進(jìn)出通道的形成,從而使得試驗制備的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金具有較佳的吸放氫性能。
2.4 電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性測試分析
試驗制備的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金,在充放電循環(huán)后的放電容量變化。可看出,與相同方法制備的Mg2Ni 儲氫合金相比,該新型鎂基儲氫合金具有更大的放電容量,最大放電容量從100.7mAh/g 增加至132.5mAh/g,增加了31.6%。最重要的是,該新型鎂基合金的放電容量衰減速度明顯低于Mg2Ni 合金,其電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性明顯優(yōu)于Mg2Ni 合金。經(jīng)過20 次充放電循環(huán)后,Mg2Ni 合金的放電容量從最大放電容量100.7 mAh/g 降至9.6 mAh/g,衰減了90.5%曰而該新型鎂基儲氫合金的放電容量從最大放電容量132.5 mAh/g 降至108.4 mAh/g,僅衰減了18.2%。與Mg2Ni 合金相比,該新型合金經(jīng)20 次充放電循環(huán)后的放電容量衰減率減小了72.3%。由此可看出,該新型鎂基儲氫合金的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性得到了顯著改善。這主要得益于Mg2Ni 合金A 側(cè)用少量的合金元素V 替代Mg,在Mg2Ni 基體相中形成彌散分布的`V3Ni 相,顯著提高了鎂基儲氫合金在電化學(xué)循環(huán)過程中抵抗電化學(xué)腐蝕的能力,從而改善了鎂基儲氫合金的電化學(xué)循環(huán)穩(wěn)定性,使得Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金具有較好的實用性。
3 結(jié)論
(1) 采用超聲振動輔助感應(yīng)熔煉法,可制備出具有較佳吸放氫性能和充放電循環(huán)穩(wěn)定性的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05新型鎂基儲氫合金,合金由Mg2Ni基體相和少量彌散分布的V3Ni 相組成。
(2) 超聲振動輔助感應(yīng)熔煉法制備的Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金的室溫最大吸氫量達(dá)到2.3wt%,放氫平臺壓力為0.6MPa,具有較好的吸放氫性能。
(3) 與Mg2Ni 合金相比,Mg1.8V0.2Ni0.95Co0.05 新型鎂基儲氫合金經(jīng)過20 次充放電循環(huán)后的放電容量衰減率減小了72.3%,顯著改善了鎂基儲氫合金的充放電循環(huán)穩(wěn)定性。
一、改革背景與培養(yǎng)目標(biāo)
(一)改革背景
發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)是我國立足當(dāng)前、著眼長遠(yuǎn)的重大戰(zhàn)略選擇。20xx年,國家確立了重點發(fā)展包括新能源汽車在內(nèi)的七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。湖北是我國重要的汽車產(chǎn)業(yè)基地之一,為適應(yīng)國家新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展對高校人才需求的新期望、新要求,湖北省教育廳于20xx年首批批準(zhǔn)武漢科技大學(xué)等3所本科院校設(shè)立新能源汽車產(chǎn)業(yè)車輛工程專業(yè)(簡稱“車產(chǎn)”專業(yè)),并于次年秋季招生。
混合動力電動汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車是目前世界汽車行業(yè)重點發(fā)展的新能源汽車類型。根據(jù)汽車行業(yè)的這一發(fā)展方向,我國確定的新能源汽車的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)是:著力突破電動汽車領(lǐng)域內(nèi)動力電池、驅(qū)動電機和電子控制等重要部件的關(guān)鍵核心技術(shù),推進(jìn)插電式混合動力汽車、純電動汽車推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化;同時開展燃料電池汽車相關(guān)前沿技術(shù)研發(fā),大力推進(jìn)高能效、低排放節(jié)能汽車發(fā)展。
(二)培養(yǎng)目標(biāo)
立足社會發(fā)展需求、緊跟時代科技發(fā)展潮流是確立高校人才培養(yǎng)目標(biāo)的基本要求。武漢科技大學(xué)“車產(chǎn)”專業(yè)在專業(yè)知識和專業(yè)技能方面的培養(yǎng)目標(biāo)是:學(xué)生應(yīng)具備機械工程、汽車工程、信息科學(xué)與技術(shù)等方面的專門知識,能在汽車、新能源、機械工程等領(lǐng)域從事產(chǎn)品開發(fā)、制造、試驗、技術(shù)運用與管理等工作的高素質(zhì)應(yīng)用型人才,具有新能源汽車產(chǎn)品開發(fā)、制造、試驗、技術(shù)運用與管理等的能力。
二、課程體系改革思路與主要特點
課程體系改革一直都是高等教育改革的重點、難點。為使“車產(chǎn)”專業(yè)課程體系改革達(dá)到預(yù)期效果,在突出“新能源汽車”本色的前提下,課程體系改革堅持以社會需求作為課程的重要來源,以學(xué)生作為課程的最根本的服務(wù)對象,以知識作為課程基本來源的課程配置導(dǎo)向,合理規(guī)劃課程體系以實現(xiàn)課程之間有機融合,努力把社會需求、學(xué)生個人發(fā)展,學(xué)科進(jìn)步貫穿于課程體系設(shè)置之中,構(gòu)建體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力”的課程體系。
(一)改革思路
1.固機強電。即在鞏固普通車輛工程專業(yè)機類工程知識的基礎(chǔ)上,增加信息科學(xué)與技術(shù)知識即增加電類課程,以增強學(xué)生機電融合的工程能力。
2.優(yōu)化組合通識教育平臺課程。主要是對通識教育平臺中英語、體育等多學(xué)時、多學(xué)期授課課程及其內(nèi)容進(jìn)行重組優(yōu)化。
3.校企聯(lián)合,強化實踐。在學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課期間,將專業(yè)生產(chǎn)實習(xí)時間延伸、內(nèi)容擴展,即鼓勵學(xué)生利用暑假結(jié)合生產(chǎn)實習(xí)任務(wù)與要求到相關(guān)新能源汽車企業(yè)實習(xí)基地實習(xí)2—3個月,且實習(xí)單位安排企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)。
4.導(dǎo)師制。“車產(chǎn)”專業(yè)班的每名學(xué)生從進(jìn)校開始配備專業(yè)課老師擔(dān)任導(dǎo)師。大一、大二期間,導(dǎo)師定期就專業(yè)學(xué)術(shù)問題開展專題講座,以培養(yǎng)學(xué)生熱愛專業(yè)、探索專業(yè)問題的積極性和對學(xué)科前沿發(fā)展的關(guān)注力。
(二)“車產(chǎn)”專業(yè)課程體系的構(gòu)成
為保證教學(xué)過程有序進(jìn)行,武漢科技大學(xué)“車產(chǎn)”專業(yè)課程體系的構(gòu)成形式及其學(xué)分要求與其他專業(yè)完全相同:課程體系構(gòu)成仍然采取模塊化結(jié)構(gòu)形式,本科階段學(xué)習(xí)需修滿的總學(xué)分為174學(xué)分,整個課程體系分為通識教育平臺、學(xué)科基礎(chǔ)平臺、專業(yè)課程模塊,實踐教學(xué)模塊、素質(zhì)拓展模塊。
1“. 強電”安排。課程體系改革的核心是實現(xiàn)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)。鑒于電子技術(shù)在汽車上的應(yīng)用比例越來越高及電動汽車對電類知識的高要求,從“強電”的要求出發(fā),在原有“電工技術(shù)、電子技術(shù)”等課程的基礎(chǔ)上,“車產(chǎn)”專業(yè)在專業(yè)核心課程、專業(yè)方向課程模塊中新增加了“微機原理與單片機”、“電動汽車電機拖動基礎(chǔ)”、“動力電池技術(shù)”、“電力電子技術(shù)”4門課程(共計152學(xué)時),并在實踐教學(xué)模塊中安排了一周的“電氣電子工藝實習(xí)”對相關(guān)知識予以鞏固強化。
2.重組優(yōu)化通識教育平臺中相關(guān)課程。根據(jù)新能源汽車的產(chǎn)業(yè)目標(biāo)及“車產(chǎn)”專業(yè)學(xué)生專業(yè)技能方面的培養(yǎng)要求,在對普通車輛工程專業(yè)課程體系進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,“車產(chǎn)”專業(yè)的課程體系對其理論教學(xué)部分的相關(guān)課程與內(nèi)容配置進(jìn)行了重組優(yōu)化。具體就是在通識教育平臺中重點對的英語、體育、政治理論課等多學(xué)時、多學(xué)期授課課程及其內(nèi)容進(jìn)行了重組優(yōu)化,
3.突顯“新能源汽車”的專業(yè)本色。新能源汽車專門知識既是“車產(chǎn)”專業(yè)與普通車輛工程專業(yè)的重要區(qū)別,也是“車產(chǎn)”專業(yè)的本色特征,為突顯“車產(chǎn)”專業(yè)的“新能源汽車”的專業(yè)本色,“車產(chǎn)”專業(yè)的課程體系在專業(yè)課程模塊構(gòu)建方面,除了保持普通車輛工程專業(yè)配置的汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚摗⑵囋O(shè)計、汽車試驗學(xué)等專業(yè)主干課程外,特別新增設(shè)了“新能源汽車原理與應(yīng)用”課程(32學(xué)時),同時配套安排了二周的“新能源汽車原理與應(yīng)用課程設(shè)計”,旨在增強與強化學(xué)生的新能源汽車專業(yè)知識。
4.加強課程實踐性。培養(yǎng)適應(yīng)性強的高素質(zhì)人才須以提高學(xué)生的實踐能力為基礎(chǔ),高度重視課程與實踐環(huán)節(jié)的構(gòu)建與完善,使實踐技能培養(yǎng)貫穿課程教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)全過程中。在“車產(chǎn)”專業(yè)課程體系中,為鞏固“強電”相關(guān)課程的學(xué)習(xí)效果,專門增設(shè)了一周的“電氣電子工藝實習(xí)”;為加深學(xué)生對新能源汽車專業(yè)知識的理解,專門增設(shè)了二周的“新能源汽車原理與應(yīng)用課程設(shè)計”。
三、改革效果與建議
自我校“車產(chǎn)”專業(yè)開辦以來,通過近幾年的教學(xué)改革,本校“車產(chǎn)”專業(yè)特色教育已經(jīng)取得初步成效,主要表現(xiàn)在:①在校期間參加省級、國家級大賽獲獎數(shù)量;②學(xué)生在校期間參加科技活動(入選學(xué)校大學(xué)生方程式賽車隊數(shù)量);③畢業(yè)生的就業(yè)率和考研率上。
綜上所述,我校“車產(chǎn)”專業(yè)課程體系改革方向是正確的,課程體系模塊配置是合理的,成績是明顯的。為推動“車產(chǎn)”專業(yè)教學(xué)改革進(jìn)一步深化,特提出以下建議。
1.課程體系中通識教育平臺、學(xué)科基礎(chǔ)平臺、專業(yè)課程模塊,實踐教學(xué)模塊的總體學(xué)時數(shù)量及相互間比例關(guān)系仍然受到較多因素制約,突破比較困難,這不利于突出專業(yè)重點與特色。
2“. 車產(chǎn)”專業(yè)課程體系中應(yīng)進(jìn)一步加強電類基礎(chǔ)知識,進(jìn)一步突出“新能源專業(yè)”本色,多配置相關(guān)課程,適當(dāng)壓縮緊密度較小的相關(guān)課程。
3“. 車產(chǎn)”專業(yè)改革要求中對學(xué)生素質(zhì)要求、對教學(xué)管理部門、對實習(xí)實踐教學(xué)配套環(huán)節(jié)要求均比較高,從實際運行情況看,尚有很多不適應(yīng)的地方,亟待進(jìn)一步完善配套措施。
1汽車科技創(chuàng)新繁星閃爍
以節(jié)約燃料和降低排放為主要目的的綠色增壓直噴柴油機、復(fù)合火花點火或VVT—汽油機、混合動力驅(qū)動系統(tǒng)、均勻充氣壓燃(HCCI)發(fā)動機和變速箱向多檔位(5檔、6檔)手動、自動、手自動一體、CVT方向發(fā)展等,特別是缸內(nèi)直噴技術(shù)、增壓技術(shù)、低壓縮高膨脹循環(huán)、可變氣門相位及升程、可變壓縮比、可變排量、減速部分汽缸休眠、自動泊車、夜視系統(tǒng)、雙渦輪正壓直噴發(fā)動機、雙火塞順序點火及集成的起動發(fā)電機的采用等等,確實能使汽車發(fā)動機的熱效率有較大的提高,廢氣排放也有所降低。DSG雙離合、四輪同步轉(zhuǎn)向和四輪異步轉(zhuǎn)向等,能很好地解決高速行駛中車輛方向調(diào)整過快導(dǎo)致安全事故的問題。但上述所有這些技術(shù)措施,只能算是小改小革,小打小鬧,根本不能稱作汽車革命;因為汽車主體結(jié)構(gòu)還是老樣子,燃料也無多大改變。
2電動汽車風(fēng)起云涌
近年來,國內(nèi)汽車工業(yè)發(fā)展迅猛,能源問題日趨嚴(yán)重。專家估計,我國已探明的石油可采儲量為23億噸,僅可供開采十二三年(含可能還將發(fā)現(xiàn)的新油田);未來原油供需缺口將逐年增大,對外依存度也將急劇上升;價格更將日益高漲。如今能源危機已迫在眉睫,業(yè)內(nèi)專家分析認(rèn)為,在未來十幾年內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)如果不能開發(fā)出新能源取代燃油,那么汽車產(chǎn)業(yè)就將沒落夕陽。當(dāng)然,汽車行業(yè)的科學(xué)家們絕不會坐視這燦爛了百余年的汽車產(chǎn)業(yè)因此而消亡。世界不少國家投入大量的人力和財力,努力地研發(fā)新技術(shù)、新工藝、新燃料,積極為能源困境中的汽車產(chǎn)業(yè)謀求發(fā)展新路。在我國迅速發(fā)展起來的純電動汽車、燃料電池汽車和電動—發(fā)電集成機組汽車,就是其中最杰出的代表。
2.1純電動汽車
由電瓶或鋰電池驅(qū)動汽車發(fā)動機,確實能實現(xiàn)零排放,對緩解能源安全問題和環(huán)保問題,有一點點好處。20xx年,此種新能源汽車的銷售量已達(dá)14604輛。但是,該種車充電時間長,國外最快的也要1小時才能完成充電,而傳統(tǒng)動力汽車加1次油也就是幾分鐘。電池壽命短,一般只能使用1年左右。大量的廢舊電池造成新的固體形式的環(huán)境污染,這比原先的廢氣污染好不到哪里去。眾所周知,有電就有磁。大量純電動汽車在大街小巷群蟻式奔跑,必然造成整個城市的嚴(yán)重電磁輻射污染,對人體健康的危害,不可估量。價格貴,每輛車由國家補貼5萬元,長期大量產(chǎn)銷,國家不堪重負(fù)。充電樁的安裝,不少城市因政府經(jīng)濟支持,正在積極進(jìn)行。但技術(shù)層面上的問題也暴露出很多:如固定車位、物業(yè)核準(zhǔn)、充電樁接口標(biāo)準(zhǔn)等問題,都與電動車相配套的“一車一樁”、“樁隨車走”等原則難以實現(xiàn),為電動車的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化埋下隱患。
2.2燃料電池汽車
此種汽車沒有汽(柴)油發(fā)動機,只有1塊燃料電池,油箱讓位給了儲氫罐。該車具有安靜、高效和零污染排放等特點。在未來5年內(nèi),美國將投資30億美元開發(fā)氫燃料電池汽車。日本計劃到20xx年,投資40億美元,用于這種汽車的研發(fā)。法國政府研制燃料電池汽車的預(yù)算費用為10億美元。全世界在這場角逐中的投資總額逾百億羙元,試圖掀起汽車工業(yè)的大革命。我國的幾乎所有汽車巨頭,在開始時也都在燃料電池汽車領(lǐng)域摩拳擦掌,想要大干。但是,近年的研發(fā)困難重重。氫碳無法直接利用,必須經(jīng)過轉(zhuǎn)化器等才能使用,沒有從根本上解決熱效率難題,也使汽車結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜化。首先,儲存液氫有非常高的技術(shù)要求,難度很大。其次,燃料電池造價高:車用FEMFC中的質(zhì)子交換隔膜(VSD300/)約占成本的35%;鉑觸媒約占40%,二者均為高貴材料。在我國,生產(chǎn)一輛燃料電池汽車,即使是大批量,估算單輛成本在300萬元以上。如此昂貴的汽車,是沒有銷售市場的。因此,諸多原因很可能造成此項目夭折。2.3電動—發(fā)電集成機組汽車這種汽車使電動車擁有了一個低耗節(jié)能的功能,能源補償和快速充電效果良好,不僅可以降低整車的動力消耗,還可在車輛行駛過程中對電源進(jìn)行能量補給,從而提高電動車一次充電的續(xù)行公里數(shù)。此技術(shù)使電動和發(fā)電的磁電共用,具有一些創(chuàng)新和變革的初步意義。可惜該種汽車結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,價格不菲,難以普及。先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的權(quán)威學(xué)者們已下定論:電動汽車類群只是過渡性產(chǎn)品,沒有前途。
3空氣汽車揭竿而起
近五六年來,己有澳大利亞、法國、墨西哥、美國、印度等近10個國家先后研制成功了多種小型空氣汽車(可乘坐2~3人)。此類汽車,都是以壓縮空氣作動力,不使用燃油,對環(huán)境不造成直接污染和二次污染,最高時速可達(dá)50~120km,1瓶壓縮空氣行程在200km以上,每輛車價1萬美元左右,運價為傳統(tǒng)汽車的1/10~1/5。
4新能源液氮空氣汽車破土沖天
自然界空氣中的氮氣(N2)按體積比測試占78%。它具有良好的壓縮彈性,能形成氣、液、固3種狀態(tài),是能量轉(zhuǎn)換的最佳載體。而且取之不盡,用之不竭。現(xiàn)今天底下有不少有識之士,看好這一載體,試圖以其作為清潔能源使用于汽車。浙江大學(xué)和廣東某公司,已在研發(fā)液氮空氣汽車的艱難征途中拼搏了五六年,基于機械結(jié)構(gòu)的不盡如人意,一直尚未取得突破性進(jìn)展。據(jù)報道,他們研制的液氮空氣汽車雛形,己在某年春節(jié)前于校圓內(nèi)跑了幾圈,邁出了可喜可賀的一步。他們釆用的熱交換器(汽化器)為翹片式結(jié)構(gòu),安裝于汽車頭部。翹片式吸熱管,平行于車行方向,管道的第一片翹片,就把迎風(fēng)攔擋住了,其后的所有一大串翹片不能有效吸收空氣中的熱量,因而吸熱管中的液氮就不能被汽化,所以得不到持久的氮氣。如果翹片管垂直安裝于車行方向,每一根翅片管的翹片也只有一大半迎風(fēng)吸熱,而且車頭由于其他大量構(gòu)件的阻擋,翹片管散發(fā)的冷氣無法穿透散去,熱風(fēng)也就難以進(jìn)入其內(nèi)進(jìn)行順暢的熱交換。上述兩種安裝形式,均不能有效地使翹片進(jìn)行吸熱和散冷。
因此,翹片中通入液氮之后不久,由于液氮是-196℃的深冷液體,需要大量的熱量才能變成氣體,因而使得整個熱交換器冷凍成為一個箱式外形的大冰塊。液氮汽化成氮氣,這是空氣汽車最為關(guān)鍵的一步。
此步停留,汽車就無法再走。在國外,華盛頓大學(xué)和北德克薩斯大學(xué)于1994年就各有一個課題組,對液氮汽車進(jìn)行了不懈的研制。這么多年來,始終未能有令人滿意的成果。究其原因,也還是液氮進(jìn)行汽化的循環(huán)系統(tǒng)工作效率低下,容易結(jié)霜而失去液氮轉(zhuǎn)化為氮氣的功能。根據(jù)浙江大學(xué)的大量深入研究證明,提高膨脹初始壓力和釆用多工質(zhì)級聯(lián)方式,可以大大提高液氮所能獲得單位質(zhì)量可用能和烔效率,只是換熱器的循環(huán)系統(tǒng)難以在理想狀態(tài)下長時間工作。我們經(jīng)過近的潛心研究,研發(fā)的新能原液氮空氣汽車(以下簡稱液氮汽車)也是用液氮作能源,經(jīng)汽化獲得氮氣,集儲于儲氣包中增壓增動能,形成高壓高速氣流,直接強有力地沖擊到葉片上,驅(qū)動氣輪盤連同主軸轉(zhuǎn)動,實現(xiàn)氮氣的壓力能和動能向主軸旋轉(zhuǎn)機械能的能量轉(zhuǎn)換,輸出扭矩。這種新型動力裝置,適用于汽車,也可用于發(fā)電機及泵類等一切需要原動力裝置的機械。當(dāng)用于汽車時,就稱為液氮汽車。該類汽車的主要性能,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)有汽(柴)油發(fā)動機汽車,也大大好于當(dāng)今世界各國研發(fā)的新動力汽車。液氮汽車的供氣系統(tǒng)。1為液氮空氣汽車示意輪廓,液氮罐2安裝于車后尾部,液氮經(jīng)單向閥3進(jìn)入深冷泵(或低溫泵)4,使液氮具備2.5MPa以上膨脹初始壓力,然后注入多頭電動噴霧器5中,再注入汽化器6中。在液氮進(jìn)入汽化器之前,必須進(jìn)行霧化。這是液氮汽化為氮氣的最關(guān)鍵的一步。霧化后,液氮仍然是液態(tài)形態(tài),但已變成無數(shù)細(xì)小懸浮于空氣中的氮霧粒,被其占據(jù)的空間增加了幾百倍。
在如此龐大的空間,大面積地大量吸熱,其熱量足以使氮霧微粒汽化成氮氣,而不會造成汽化器的葉片和管子都結(jié)霜,不會致使熱阻增大而降低汽化效果,更不會使整個汽化器凍成大冰塊或大冰球。汽化器釆用螺旋式葉片管,并排數(shù)根與車行方向呈一定角度并聯(lián)于迎風(fēng)順暢的車底。這些車底的吸熱汽化管(5根或7根),由多頭電動噴霧器掃描式先后供給氮霧。當(dāng)其中一根管接受充填噴霧時,其他片管正在汽化或排氣中。這種螺旋式片管由于結(jié)構(gòu)和安裝形式所決定,百分之百的片管都不停地參與吸熱散冷。風(fēng)流不受任何橫隔面阻擋,車速越高,風(fēng)速越大,吸熱越多,散冷越快。
它不像傳統(tǒng)汽車的缸體等部件形成散熱損失,使整車熱效率大大降低。恰恰正好相反,是從空氣中吸收熱能,使整車能量不斷增加,使總效率大大提高。具有2.5MPa以上壓力的氮氣,經(jīng)過單向閥7進(jìn)入高壓管8,再經(jīng)過單向閥9進(jìn)入高壓儲氣包10。該儲氣包容積在1.5m3以上,其周鑲嵌大量與車行駛方向呈一定角度的直條吸熱片,或與車行向完全一致的“S”字形吸熱片,進(jìn)一步再次使氮氣熱能增加,體積彭脹,壓力升高。儲氣包下與車箱之間用絕熱材料隔開。在夏季氣溫較高時節(jié),由溫度傳感器測試,芯板調(diào)控,對車箱進(jìn)行恒溫調(diào)控。
此種液氮汽車空調(diào)器,已由河南新鄉(xiāng)高新技術(shù)開發(fā)區(qū)研制成功,目前年產(chǎn)量500萬輛左右。氮氣自儲氣包輸出,經(jīng)仍不停吸熱的高壓管11后,再經(jīng)過單向閥13進(jìn)入操縱活門12。汽車駕駛室司機直接操縱活門12,讓氮氣按理想流量進(jìn)入汽輪機14,驅(qū)動汽車行駛。從上述具體的機械結(jié)構(gòu)分析不難看出,液氮自離開液氮罐從深冷泵排出以后,因液氮的臨界溫度為-196℃,液氮就被不斷汽化,即使已汽化成為氮氣,只要其沿途周圍氣溫高些,供氣系統(tǒng)內(nèi)的氮氣全都會自動吸熱增加熱能。因而,液氮汽車的供氣系統(tǒng),實際上是使能源載體液氮-氮氣在流動過程全程上,不斷自動吸收增加熱能,從而大大提高汽車總効率的裝置。這一獨特科學(xué)神奇特性,將使新型液氮空氣汽車破土沖天,爆發(fā)在即,在汽車工業(yè)革命潮流中,笑掀主升浪。
5液氮汽車的優(yōu)越性
(1)高效節(jié)能
現(xiàn)有汽(柴)油氣車因為是往復(fù)式曲柄連桿機構(gòu),出現(xiàn)上下兩處死點造成巨大能量損失,還伴有容積損失、換氣損失、泵損失、摩擦損失和散熱損失等等,能源利用率不到30%。液氮汽車運用了水力水輪機的高效原理,使高壓高速氮氣直接多次碰撞推動轉(zhuǎn)輪式氣輪機葉片轉(zhuǎn)動,特別是液氮汽化循環(huán)系統(tǒng)全程中不斷吸熱增壓增能,使得能源利用總效率可望在80%以上。
(2)有害氣體“零排放”
現(xiàn)有汽車尾氣中排出大量的CO2、CO和多環(huán)芳烴及黑煙,嚴(yán)重污染自然環(huán)境,加速地球變暖,尤其加重霧霾濃度,損害人體健康,威脅世界所有生物常態(tài)。液氮汽車沒有燃料燃燒環(huán)節(jié),沒有化學(xué)反應(yīng)存在,只有物理能量轉(zhuǎn)換,向空氣中排放的仍然是無色、無味、無毒的氮氣,是“零排放”,無污染。
(3)安全性、舒適性好
現(xiàn)有汽車人身傷亡交通事故中有80%以上是由于撞車而造成的。無論是正面碰撞或者是側(cè)面碰撞以及后面碰撞,竟其原因基本都是因為飛輪慣性和氣缸內(nèi)受壓氣體反彈引起剎車制動距離大所致。液氮汽車只需簡單扳動操縱活門,可馬上改變氣輪機進(jìn)、排氣方向,即能實現(xiàn)主軸的反轉(zhuǎn)和正轉(zhuǎn),不但立馬剎車,而且可瞬時換向。正反轉(zhuǎn)換向時幾乎沒有任何沖擊,并可在瞬間內(nèi)升到全速。因而,一旦遇到突發(fā)緊急車況時,可立即剎車且反向全速退讓。從而大大提高了行車安全性。液氮汽車沒有燃料燃燒噪聲和振動,也無油臭味,駕駛環(huán)境很舒適。
(4)可無級調(diào)速,能過載保護
只要簡單地掌控操縱活門,就可以控制進(jìn)氣閥或排氣閥的開啟度,即就控制了氣流的大小,從而可在設(shè)計的數(shù)值內(nèi),隨意調(diào)節(jié)輸出功率和轉(zhuǎn)速。不像現(xiàn)有汽車那樣進(jìn)行復(fù)雜的有級換檔,且檔位一般不能超過6個。也不會因為過載而發(fā)生零部件損壞事故。這是因為過載或嚴(yán)重超載時,例如碰到某一高檻障礙物時,只是車輪轉(zhuǎn)速降低或停止轉(zhuǎn)動。當(dāng)過載解除時,可立即重新正常運轉(zhuǎn),并不會產(chǎn)生現(xiàn)有汽車那樣的機件斷裂失效等故障。
6液氮汽車的經(jīng)濟效益和社會經(jīng)濟效益
(1)液氮汽車制造成本低
液氮汽車以液氮作動力能源,用氣輪機取代現(xiàn)有汽(柴)油發(fā)動機,將給生產(chǎn)廠商帶來良好的經(jīng)濟效益。現(xiàn)有汽車的發(fā)動機一般占整車成本的40%左右,安裝了氣輪機后,除了取消原發(fā)動機外,還同時去除原有汽車的冷卻系統(tǒng),增壓裝置、電噴裝置、水泵、油箱、大電瓶、減速機等零部件。這不像本文一開始就提到的那些科技創(chuàng)新,每增加一項,就會在汽車上添加一套相應(yīng)的裝置或機構(gòu),使整車生產(chǎn)成本又有所提高。在最大功率和最大扭矩相同的前提下,液氮汽車的材料成本可降低30%上下。目前世界上研制空氣汽車的國家,都把這類車的自身重量設(shè)計得很輕巧,有的空氣轎車自重只有125kg。因此,液氮汽車的最大功率和最大扭矩可望大幅度降低,其材料成本可更減少。液氮汽車結(jié)構(gòu)大大簡化、零件精度要求、構(gòu)件粗糙度要求、材質(zhì)要求、熱處理工藝要求等等都大為降低,成本可減少40%以上。總之,液氮汽車的制造總成本可節(jié)約35%左右。
(2)液氮汽車性價比高
現(xiàn)在來估算一下社會經(jīng)濟效益,主要是看用戶的運輸價格如何。目前汽油每升7.84~8.00元。例如,20xxmL轎車每千米運價為0.80元。純度為99.999%(因煉鋼要確保鋼中雜質(zhì)不超標(biāo),醫(yī)用要確保人的安全,故需要如此高的純度)的液氮市場價為600元/m3(0.6元/L)。實際生產(chǎn)成本卻不高,當(dāng)每度電為0.66元時,每升液氮的生產(chǎn)費用為0.19元。液氮汽車對液氮的要求只需99%純度即可。這就意味著在用自然界空氣制取液氮之前,不必進(jìn)行堿洗去掉空氣中的SO2等氧化物,也不必進(jìn)行干燥去除水分,更無需精細(xì)過濾水汽,也不用去除塵埃,只要從自然界中的空氣里面直接制取液氮就可以了,因而價格可大大降低。即100元左右/m3液氮。液氮汽車最大行程為300km時,需500L液氮,成本為50元,每千米運價約為0.17元。這就不難看出,液氮汽車的運價小于傳統(tǒng)汽車1/3。如此良好的公益效益,將為我國國民經(jīng)濟帶來巨大的收益。
7結(jié)語
國家環(huán)保中心發(fā)言人說過,現(xiàn)在我國城市空氣污染源75%來自于汽車尾氣,如不采取更多更有效措施,這種狀況難以好轉(zhuǎn)。時代在飛速進(jìn)步,科技在迅猛發(fā)展,汽車工業(yè)革命刻不容緩。國家有困難,匹夫要承擔(dān)。液氮汽車是防熱、防火、防爆、防冷凍、防碰撞、防高壓的全新的“安全汽車”和“舒適汽車”。提取車用液氮比較容易,整車生產(chǎn)成本低。液氮作為能源載體,經(jīng)汽車使用后又回到大氣中,是最典型的綠色能源循環(huán)。我們一定要掀起一場汽車工業(yè)的大革命,把傳統(tǒng)舊式老汽車逐漸淘汰掉,換上清潔新能源液氮汽車。這是我們汽車科技工作者的天職,也是我們的光榮使命和應(yīng)盡義務(wù)。液氮汽車是汽車革命的原創(chuàng)作品和終極產(chǎn)品,有著永恒的生命力和無比燦爛輝煌的美好前景。這種新車,更能使無價清潔能源———大自然界的空氣,得到充分利用,真正實現(xiàn)低碳經(jīng)濟,甚至無碳經(jīng)濟運作,前途無量。
環(huán)境和資源問題,在當(dāng)今世界各國得到越來越多的重視,各國積極發(fā)展科學(xué)技術(shù)推進(jìn)環(huán)保事業(yè)。其中,新能源汽車產(chǎn)業(yè)備受關(guān)注。在我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)成為重要的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,符合我國可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展戰(zhàn)略,但其發(fā)高額研發(fā)成本阻礙著其發(fā)展。
國外研究領(lǐng)域經(jīng)常采用全生命周期成本管理理論,本文對國內(nèi)外相關(guān)研究進(jìn)行回顧,然后結(jié)合新能源汽車的成本管理問題具體分析,對其生命周期進(jìn)行階段劃分,并對相關(guān)費用進(jìn)行逐一考慮,相對于傳統(tǒng)成本計量模式更加全面和合理。最后對分析的結(jié)果進(jìn)行總結(jié),提出關(guān)于新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示。
一、研究背景及意義
環(huán)境和資源問題,在當(dāng)今世界各國得到越來越多的重視,各國積極發(fā)展科學(xué)技術(shù)推進(jìn)環(huán)保事業(yè)。我國也開始將新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一,制定一系列相關(guān)政策促進(jìn)其發(fā)展,以緩解我國環(huán)境的污染問題及對傳統(tǒng)能源的依賴。
我國目前關(guān)于新能源汽車的制造技術(shù)方面的相關(guān)研究相對較多,而本文希望結(jié)合全生命周期理論對新能源汽車的成本進(jìn)行具體分析,為新能源汽車產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化發(fā)展提供參考,促進(jìn)新能源汽車取代傳統(tǒng)汽車,實現(xiàn)低碳經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展。
二、文獻(xiàn)綜述
(一)國外文獻(xiàn)綜述
1、國外關(guān)于全生命周期成本的研究。20世紀(jì)60年代,全生命周期成本的管理概念由當(dāng)時的美國報告正式提出。他們認(rèn)為1961年美國國防預(yù)算至少25%用在維修費上,認(rèn)為把全部壽命周期內(nèi)的維護費壓縮到最低才是產(chǎn)品研制的基本思想[1]。當(dāng)時將全生命周期成本定義為:政府為了設(shè)置和獲得系統(tǒng)以及系統(tǒng)一生所消耗的總費用,其中包括開發(fā)、設(shè)置、使用、后勤支援和報廢等費用[2]。20世紀(jì)80年代中后期有關(guān)規(guī)定逐步完善,相關(guān)研究迅速發(fā)展。
Ngapuli I.Sinisuka(20xx)通過LCC的計算,對電力發(fā)電項目的案例建立模型進(jìn)行分析和評估。研究認(rèn)為,利用LCC成本法能夠?qū)椖窟M(jìn)行有效評估和對成本進(jìn)行更有效的管控[3]。
(二)國內(nèi)文獻(xiàn)綜述
1、國內(nèi)全生命周期成本的研究。余緒纓解釋了產(chǎn)品生命周期成本的概念和含義,并將產(chǎn)品生命周期成本分為生產(chǎn)者成本和使用者成本,認(rèn)為生產(chǎn)者的生產(chǎn)成本和使用者的相關(guān)成本密切關(guān)聯(lián),并且互為消長,生產(chǎn)者用較高的成本生產(chǎn)出技術(shù)上更為先進(jìn)的產(chǎn)品,為產(chǎn)品使用者的成本降低創(chuàng)造條件,從而提高產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的社會效益,促進(jìn)社會的全面進(jìn)步[4]。
黃曉燕(20xx)提出了全生命周期成本進(jìn)行核算對于企業(yè)的作用:包括有助于企業(yè)的定價決策、促進(jìn)企業(yè)管理者關(guān)注企業(yè)的長期收益以及潛在收益、有利于企業(yè)分析所處環(huán)境、行業(yè)特點和競爭對手,分析判斷不同階段應(yīng)當(dāng)選擇的不同生產(chǎn)戰(zhàn)略進(jìn)行積極應(yīng)對等[5]。
2、國內(nèi)關(guān)于全生命周期理論在汽車產(chǎn)業(yè)相關(guān)應(yīng)用的研究。通過對電動汽車全生命成本的分析,探究了電動汽車應(yīng)用的社會效益和環(huán)境效益,提出了國家發(fā)展電動汽車的策略建議[6]。
孟先春(20xx)汽車全生命周期成本差異進(jìn)行了實證研究,對汽車產(chǎn)品社會成本的估算方法具有一定的參考價值[7]。
三、新能源汽車全壽命周期成本管理體系分析
(一)新能源汽車生命周期分析
1、新能源汽車產(chǎn)業(yè)特點。新能源汽車,指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源、具有新技術(shù)新結(jié)構(gòu)的汽車,主要分為混合動力電動汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車和其他新能源汽車等。
目前我國新能源汽車企業(yè)主要由傳統(tǒng)汽車企業(yè)聯(lián)合相關(guān)企業(yè)共同出資進(jìn)行研發(fā),基于傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn)。
2、新能源汽車全生命周期階段劃分。新能源汽車企業(yè)內(nèi)部的價值鏈可劃分為企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施、企業(yè)人力資源管理、新能源汽車開發(fā)、材料供應(yīng)、生產(chǎn)、銷售及企業(yè)一般管理和后勤服務(wù)八個方面[8]。汽車產(chǎn)品的全生命周期涵蓋從設(shè)計制造到最終報廢回收的整個過程,主要包括材料利用和制造、車輛制造、車輛使用和車輛回收或處理。因此我們首先將新能源汽車產(chǎn)品的生命周期各階段進(jìn)行合理的劃分。
本文通過分析,將新能源汽車的生產(chǎn)劃分為以下四個階段:研發(fā)階段、加工制造階段、使用階段和回收報廢成本。
(二)新能源汽車全生命周期成本結(jié)構(gòu)分析
1、新能源汽車研發(fā)階段工作內(nèi)容及成本費用構(gòu)成。我國新能源汽車技術(shù)相對落后,在研發(fā)投入上必須加大力度。新能源汽車研發(fā)階段主要包括前期市場調(diào)研、可行性研究、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品試制、產(chǎn)品試驗和產(chǎn)品定型。
根據(jù)工作內(nèi)容的分析可以得到研發(fā)階段的成本費用構(gòu)成主要包括:前期市場調(diào)研費用、可行性研究費用、產(chǎn)品設(shè)計及試驗費用等。
2、新能源汽車加工制造階段工作內(nèi)容及成本費用構(gòu)成。新能源汽車加工制造階段主要包括原材料加工、零部件加工和整車的裝配,以及產(chǎn)品的倉儲和運輸?shù)取?/p>
根據(jù)工作內(nèi)容的分析可以得到加工制造階段的成本費用構(gòu)成主要包括:原材料成本、加工費用、裝配費用、物流費用。
3、新能源汽車使用階段工作內(nèi)容及成本費用構(gòu)成。新能源汽車使用階段主要包括燃油、汽車維修保養(yǎng)、污染物排放、交通處罰等。
根據(jù)工作內(nèi)容的分析可以得到使用階段的成本費用構(gòu)成主要包括:環(huán)境成本、燃油費用、維修費用、電池使用及更換費用。
4、新能源汽車回收報廢階段工作內(nèi)容及成本費用構(gòu)成。新能源汽車的報廢回收處理階段包括拆卸、金屬回收、焚燒填埋等。
根據(jù)工作內(nèi)容的分析可以得到研發(fā)階段的成本費用構(gòu)成主要包括:拆除成本、環(huán)境成本以及殘值收益。
(三)新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車比較分析
根據(jù)市場數(shù)據(jù)和一些相關(guān)預(yù)測等,可以對新能源汽車和傳統(tǒng)燃油汽車的全生命周期成本進(jìn)行具體的數(shù)據(jù)比較分析。由于我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)化體系不完備,技術(shù)仍處于新生發(fā)展階段,新能源汽車在研發(fā)成本方面大幅高于傳統(tǒng)燃油汽車,而由于電動動力源技術(shù)的發(fā)展,新能源汽車的使用成本則相對于傳統(tǒng)燃油汽車低得多。
通過分析我們認(rèn)為,隨著新能源汽車的相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展,其研發(fā)成本將會逐漸下降,并且隨著其不斷推廣及市場規(guī)模的不斷擴大,固定成本分?jǐn)倢⑦M(jìn)一步降低總成本,而使用成本的優(yōu)勢則會更加明顯,所以通過加速掌握核心技術(shù),并加強宣傳,推進(jìn)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)政策,新能源汽車的發(fā)展預(yù)期將會越來越有優(yōu)勢,并且可以促進(jìn)社會進(jìn)步,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
四、研究結(jié)論與啟示
本文通過結(jié)合全生命周期理論對新能源汽車的成本進(jìn)行了實證分析,分析認(rèn)為我國新能源汽車雖然我國新能源汽車目前產(chǎn)業(yè)化體系不完備,市場規(guī)模有限,消費觀念保守,在這種情況下,市場預(yù)期受到消費增長緩慢的制約,但新能源汽車在環(huán)保以及使用成本方面優(yōu)勢較為明顯,并且其研發(fā)成本和加工制造成本將呈現(xiàn)出下降趨勢,其各項性能擁有一定的提升空間。
摘要:隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,汽車已經(jīng)成為越來越多家庭的出行工具。但與此同時,汽車對環(huán)境造成的污染也不容忽視。為了解決這一問題,本文將對汽車的新能源以及其節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用作出探討。
關(guān)鍵詞:汽車;新能源;節(jié)能技術(shù)
目前,全球升溫的情況越來越嚴(yán)重,世界各地的環(huán)境也在急劇惡化,導(dǎo)致這種情況的其中一個重要原因就是人們使用汽車出行的頻率越來越高。汽車尾氣的排放以及燃油的消耗,對世界的環(huán)境污染問題和能源不足問題產(chǎn)生著重要的影響。如果要解決問題,則需要從汽車的新能源以及節(jié)能技術(shù)方面下手,來減輕汽車出行對環(huán)境方面帶來的污染,以及找到新的能源來替代原有的燃料。
1、現(xiàn)有汽車能源環(huán)境污染分析
傳統(tǒng)的汽車燃料主要包括:汽油、柴油等。這些燃料燃燒后帶來的污染物主要有一氧化碳、二氧化碳和醛類等。其中,甲醛會對人體造成十分大的傷害。甲醛屬于刺激性氣體,對呼吸道、眼睛都會產(chǎn)生刺激性作用,在甲醛濃度較高的地方,人還會出現(xiàn)頭暈、惡心、嘔吐、胸痛和咳嗽等癥狀。丙烯醛也屬于刺激性氣體,會給支氣管細(xì)胞、眼睛、呼吸道等帶來刺激和損害。而一氧化碳和二氧化碳帶來的危害則主要是環(huán)境危害。
2、節(jié)能技術(shù)研究
隨著人們出行使用汽車的頻率越來越高,人們對燃料的消耗也越來越多,地球上的能源已經(jīng)漸漸不能滿足我們的需求。現(xiàn)在市面上的大部分汽車節(jié)能技術(shù)不到位,需要耗費大量的能源,要解決這一問題,需研究出更先進(jìn)、更易用的節(jié)能技術(shù)。
2.1汽車混合動力技術(shù)
混合動力技術(shù)是目前較為先進(jìn)的節(jié)能技術(shù),是指發(fā)動機和電動機的組合,目前可以分為三類。一是增程式混合動力技術(shù),發(fā)動機只發(fā)電不驅(qū)動,電動機直接驅(qū)動的驅(qū)動方式;二是并聯(lián)式混合動力,發(fā)動機既發(fā)電也驅(qū)動,電動機直接驅(qū)動的驅(qū)動方式;三是混聯(lián)式混合動力,發(fā)動機既驅(qū)動也發(fā)電,由兩個電動機驅(qū)動的驅(qū)動方式。
2.1.1增程式混合動力技術(shù)
增程式混合動力技術(shù)也稱串聯(lián)式混合動力技術(shù),其代表車型是雪佛蘭-沃藍(lán)達(dá)。這種動力技術(shù)的優(yōu)點有三個:一是只要有燃料就可以行駛,不用擔(dān)心電池的電量不足;二是汽車的電池可以直接充電;三是發(fā)動機能夠在最舒適的轉(zhuǎn)速區(qū)間工作,以保證較低的油耗。但這種動力技術(shù)的缺點也十分明顯,一是由于能源經(jīng)過兩次的轉(zhuǎn)換,其效率偏低;二是由于只有電動機驅(qū)動車輛,所以電動機功率較大,同時為了保證電動機的續(xù)航,對發(fā)動機的功率和電池的容量都有一定的要求。
2.1.2并聯(lián)式混合動力技術(shù)
并聯(lián)式混合動力技術(shù)的代表車型是比亞迪-秦,這款車體內(nèi)有一個發(fā)動機和一個電動機,而且車體內(nèi)的電動機和發(fā)動機都可直接驅(qū)動車輪。這種動力技術(shù)的優(yōu)點有兩點,一是這種動力技術(shù)的成本是最低的,只需要在車內(nèi)安裝電動機和電池;二是其起步扭矩大,會產(chǎn)生較為強烈的推背感。而這種車的缺點也有兩個,一是兩者同時工作的時間不長,不能保持太久的高功率高扭矩;二是在正常的行駛情況下,只有發(fā)動機工作,與其他汽車相比沒有節(jié)省太多的油耗。
2.1.3混聯(lián)式混合動力技術(shù)
混聯(lián)式混合動力技術(shù)的代表車型是凱美瑞尊瑞。混聯(lián)式混合動力技術(shù)更有效地結(jié)合了上面兩種動力技術(shù),在這種技術(shù)中,發(fā)動機的動力由動力分割機進(jìn)行分割,一部分直接對車輪進(jìn)行驅(qū)動,而另一部分則被用于發(fā)電,所產(chǎn)生的電能用來驅(qū)動電動機,電動機的使用比例比并聯(lián)式中電動機的使用比例更大。這種動力技術(shù)的優(yōu)點也有兩種:一是擺脫了充電樁的限制;二是能真正實現(xiàn)電動機與發(fā)動機長時間同時工作。其缺點也有兩點,一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且成本最高;二是汽車的車身重量會有所增加。
2.2汽車壓燃技術(shù)
目前汽車傳統(tǒng)點火方式有兩種,分別是火花塞點火和活塞壓燃點火,活塞壓燃點火的壓縮比更高,而火花塞點火則使發(fā)動機的噪音和工作震動更小。汽車壓燃技術(shù)是將傳統(tǒng)的火花塞點火方式和活塞壓燃點火方式進(jìn)行結(jié)合,通過提高發(fā)動機的壓縮比,使燃料可以在同一時間內(nèi)燃燒,從而達(dá)到提高燃油使用率的目的。采用壓燃技術(shù)能使發(fā)動機的燃燒溫度降低,減少輻射熱傳遞,而且燃燒周期更短,從而達(dá)到節(jié)能的目的。
2.3汽車可變排量技術(shù)
可變排量,也稱為切缸工作循環(huán),最早在20世紀(jì)80年代被通用汽車公司運用于凱迪拉克汽車上。目前在中國已經(jīng)研究出通過控制發(fā)動機的進(jìn)氣溫度來控制排量的技術(shù)。這項技術(shù)是根據(jù)空氣冷縮熱脹的原理,在汽車剎車或者怠速時,汽車的熱氣管道會向發(fā)動機輸入熱空氣供內(nèi)燃機燃燒,空氣密度的降低使得在保證理想空燃比的前提下,能夠降低噴油量,而同時因為進(jìn)氣密度的降低,壓縮進(jìn)程時壓縮空氣所需的能量也隨之而降低。因此,我們可以在發(fā)動機體積不變的前提下,使汽車在剎車和怠速時降低發(fā)動機的功率,減少噴油,降低排放。
2.4汽車結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)分析
汽車的結(jié)構(gòu)和部件的設(shè)計,都對汽車的油耗高低產(chǎn)生著一定的影響。例如更貼近流線型的車身,受到的空氣阻力會更小,也更能節(jié)省能量。下面我們將從汽車的結(jié)構(gòu)方面對汽車的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行分析。
2.4.1車身設(shè)計節(jié)能分析
由于汽車的行駛過程是在空氣中運動的,而空氣自身無時無刻都在運動,因此,汽車與空氣的相對運動會給汽車的行駛帶來阻力。汽車與空氣間的相對運動速度越高,則給汽車行駛帶來的阻力就越大;汽車與空氣間的相對運動速度越低,則給汽車行駛帶來的阻力就越小。想要減小空氣阻力,我們可以從兩個方面入手,分別是減小汽車的空氣阻力系數(shù)以及減小汽車的迎風(fēng)面積。
2.4.2車輛自重節(jié)能分析
相同車輛的油耗一般會隨著車身重量的升高而升高。因此,減輕汽車自身的重量,也會對降低油耗有很大的幫助。應(yīng)用鎂合金、鋁合金等材料來制造汽車,能夠更加有效地降低汽車的車身重量。
3、新能源技術(shù)
除了對節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究,盡快找到更加環(huán)保的新能源也是我們需要關(guān)注的方向之一。
3.1混合動力技術(shù)
目前我們所指的混合動力汽車,一般指使用發(fā)動機和電動機同時作為動力來源的汽車,即油電混合汽車。汽車的行駛功率可以根據(jù)實際的需要由電動機或發(fā)動機單獨提供,也可以由兩者同時提供。相比起傳統(tǒng)的汽車,這種汽車的油耗非常低而且燃料燃燒充分,在當(dāng)前的市場條件下,這種技術(shù)將會得到越來越多的應(yīng)用。
3.2氫動力技術(shù)
氫動力技術(shù)主要應(yīng)用于氫動力汽車。與傳統(tǒng)的動力汽車相比,氫動力汽車不排放尾氣而排放純凈水,從真正意義上實現(xiàn)了零排放,而且可以儲存更多的能源,是一種非常好的技術(shù)。但與此同時,應(yīng)用這種技術(shù)的車輛與傳統(tǒng)車輛相比,成本高于20%。作為未來汽車發(fā)展的一個重要方向,氫動力技術(shù)有很多的優(yōu)點。一是能源轉(zhuǎn)化效率高,氫動力技術(shù)的能源轉(zhuǎn)化效率為60%~80%,是傳統(tǒng)內(nèi)燃機轉(zhuǎn)化效率的2~3倍。而且氫動力電池本身不參加化學(xué)反應(yīng),沒有損耗,燃料電池在工作的時候沒有噪音和震動,因此,這種技術(shù)已經(jīng)成為目前新能源研究的一個重要方向。
3.3燃料電池技術(shù)
燃料電池汽車也可以看作電動汽車的一種,但與電動汽車不同的是,燃料電池汽車不需要充電,在汽車沒有電的時候,只需要給電池裝滿燃料就可以了。和普通的電池相比,燃料電池的特點在于可以自行補充燃料,而不需要反復(fù)充電。這種技術(shù)的原理是,氫在燃料電池中與氧氣發(fā)生氧化還原反應(yīng),以此產(chǎn)生出電能,來推動電動機工作。燃料電池具有以下優(yōu)點:一是不排放廢氣,直接減少了溫室氣體的排放;二是提高發(fā)動機的燃燒效率;三是沒有噪音、運行平穩(wěn),減少了噪音污染;四是提高了燃料的經(jīng)濟性;五是減少了汽車的機油或者汽油泄露帶來的對水資源的污染。燃料電池的技術(shù)核心主要包括控制器技術(shù)、電機技術(shù)與電池技術(shù)。
4、汽車節(jié)能技術(shù)應(yīng)用——以卡羅拉雙擎為例
下面我們對卡羅拉雙擎進(jìn)行分析。卡羅拉雙擎是豐田旗下的一款油電混合動力汽車,這款汽車的動力由發(fā)動機和電動機共同提供,卡羅拉雙擎在啟動時只用電動機進(jìn)行啟動,這時的發(fā)電機不工作,而在加速時,則由發(fā)動機和電動機共同提供動力,以提供更強的加速性能,同時在減速和制動時可以回收能量,給電池充電。從節(jié)油方面來看,卡羅拉雙擎的發(fā)動機燃燒效率達(dá)到38%,比目前市面上大部分汽車的燃燒效率都高。因為汽車的熱燃燒效率直接影響著發(fā)動機的輸出功率,因此燃燒效率越高,汽車的節(jié)油性能也就越好。與傳統(tǒng)汽車相比,這款汽車可以智能控制發(fā)動機,從而達(dá)到有效延長發(fā)動機壽命的目的,而且其日常維護方式跟普通汽車差不多,對于車主而言也十分方便。
5、結(jié)語
根據(jù)上面的分析我們可以知道,目前市面上已經(jīng)有著很多的節(jié)能方法。隨著人們對環(huán)境的日益重視,這一方面在將來也一定會有更大的提高。我們也需要持續(xù)關(guān)注這一方面的發(fā)展,只有生活質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量共同提高,我們的社會才會有更好的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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摘要:在新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下,現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)人才難以滿足行業(yè)發(fā)展,需要加大新能源汽車產(chǎn)業(yè)人才的培養(yǎng)力度,本文主要針對新能源汽車職業(yè)教育發(fā)展方向及課程設(shè)計進(jìn)行分析和探討,供相關(guān)教育同仁參考。
關(guān)鍵詞:新能源汽車;職業(yè)教育;發(fā)展方向;課程設(shè)計
隨著我國社會與經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展,人民的生活質(zhì)量獲得顯著改善,汽車數(shù)量不斷增加,為人們出行帶來諸多便利的同時,也給城市環(huán)境帶來了污染,在此背景下,新能源汽車應(yīng)運而生。新能源汽車不僅可以緩解能源緊張問題,還能夠大幅度降低汽車尾氣排放對城市環(huán)境帶來的污染,對構(gòu)建生態(tài)型社會具有重要價值[1]。因此,針對新能源汽車職業(yè)教育發(fā)展方向及課程設(shè)計進(jìn)行分析和探討對其產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有積極意義。
1新能源汽車職業(yè)教育的必要性與發(fā)展方向
1.1開設(shè)新能源汽車專業(yè)的必要性
新能源汽車具有生態(tài)性和節(jié)約性特點,其以新能源作為動力源,主要是指燃料電池、插電式混合以及純電動汽車。當(dāng)前,隨著產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,新能源汽車已經(jīng)在多個領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用,包括車站巡邏車、老年代步車、高爾夫球車、景點觀光車、冷藏車、配送車、快遞車、出租車以及公交大客車等。隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的持續(xù)更新,包括充電樁、充電站等配套設(shè)施也在逐步建設(shè)和完善中,國家也積極推出了各項新政策以加速新能源汽車的普及和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,在未來數(shù)十年內(nèi),新能源汽車有望完全取代傳統(tǒng)汽車,成為出行的重要交通工具。但是當(dāng)前,在我國職業(yè)教育領(lǐng)域,新能源汽車專業(yè)依然處于起步階段,其課程設(shè)計和發(fā)展方向難以滿足產(chǎn)業(yè)需求,對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展形成了一定的阻礙[2],因此,如何提升人才培養(yǎng)效率和質(zhì)量,為行業(yè)輸送更多的高素質(zhì)、專業(yè)化、應(yīng)用型人才,已經(jīng)成為職業(yè)院校思考的關(guān)鍵問題。
1.2新能源汽車職業(yè)教育的發(fā)展方向
新能源汽車在動力系統(tǒng)方面與傳統(tǒng)汽車存在較大差別,進(jìn)而導(dǎo)致其在電源系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)以及傳動系統(tǒng)方面,都與傳統(tǒng)汽車不同,開設(shè)新能源汽車專業(yè)符合行業(yè)發(fā)展趨勢和市場人才需求,為我國輸送大量的專業(yè)型、高素質(zhì)以及現(xiàn)代化人才,為我國新能源汽車的發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)[3]。動力電池和驅(qū)動電機是新能源汽車的關(guān)鍵部位,主要技術(shù)包括整車控制、電池系統(tǒng)管理、機電控制等,為了幫助學(xué)生切實掌握其關(guān)鍵技術(shù),院校需要開設(shè)相關(guān)理論課程,包括新能源汽車維護與故障診斷、新能源汽車技術(shù)、驅(qū)動電機和動力電池等課程,夯實學(xué)生的理論基礎(chǔ),提升其實踐能力,結(jié)合市場需求對學(xué)生開展針對性培訓(xùn),進(jìn)而保證學(xué)生在未來畢業(yè)后,可以快速勝任崗位,以人才為基礎(chǔ)帶動新能源產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
2新能源汽車專業(yè)課程設(shè)計分析
新能源汽車作為新興產(chǎn)業(yè),職業(yè)院校在進(jìn)行課程設(shè)計中,需要結(jié)合汽修和汽車運用課程,對現(xiàn)有的課程體系進(jìn)行優(yōu)化和重構(gòu),進(jìn)而形成符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展、模塊化的專業(yè)領(lǐng)域課程[4]。職業(yè)院校要將其技術(shù)專業(yè)課程構(gòu)建為三大模塊,即專業(yè)模塊、基礎(chǔ)模塊以及擴展模塊,分別按照各個模塊的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計課程,提升人才培養(yǎng)的效率和質(zhì)量。
2.1基礎(chǔ)模塊
基礎(chǔ)模塊的主要教學(xué)目標(biāo)是為幫助學(xué)生了解新能源汽車,其課程設(shè)計為:1)《新能源汽車基礎(chǔ)》,教學(xué)內(nèi)容包括混合動力汽車、純電動汽車、新能源汽車的性能和類型評價、新能源汽車發(fā)展趨勢[5],通過教學(xué)夯實學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ);2)《高壓防護與安全》,教學(xué)內(nèi)容包括高壓車間安全要求、高壓防護與安全知識、高壓基礎(chǔ)理論、汽車儀器設(shè)備、儀表以及電工工具。
2.2專業(yè)模塊
專業(yè)模塊主要為提升學(xué)生的專業(yè)能力,保證學(xué)生在畢業(yè)后可以快速融入崗位,實現(xiàn)與崗位的無縫對接,其課程設(shè)計為:1)《驅(qū)動電機和動力電池》,教學(xué)內(nèi)容包括動力驅(qū)動、驅(qū)動電動機系統(tǒng)、能量管理、動力電池等,其教學(xué)目標(biāo)為幫助學(xué)生掌握電動汽車的內(nèi)部原理,提升學(xué)生的實踐操作能力;2)新能源汽車電氣技術(shù),空調(diào)與暖風(fēng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、電源系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)等,其教學(xué)目標(biāo)為幫助學(xué)生掌握新能源汽車的內(nèi)部系統(tǒng)[6];3)《新能源汽車故障與維護專業(yè)》,混合動力、純電動新能源汽車的故障診斷與維護技術(shù),該教學(xué)目標(biāo)為幫助學(xué)生掌握新能源汽車的故障類型以及維護措施,鍛煉學(xué)生的汽車診斷和維修操作技能。
2.3拓展模塊
拓展領(lǐng)域主要教學(xué)目標(biāo)是豐富學(xué)生的專業(yè)相關(guān)知識,為學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展提供幫助,其課程設(shè)計為:《汽車市場預(yù)測與調(diào)查》、《汽車再生工程》、《客戶接待實務(wù)》、《汽車英語》等課程;其次《消費心理學(xué)》、《質(zhì)量認(rèn)證與管理》、《企業(yè)管理經(jīng)營》等。通過拓展模塊教學(xué),為學(xué)生實現(xiàn)多元化發(fā)展提供基礎(chǔ)。
3推動新能源汽車職業(yè)教育發(fā)展的相關(guān)舉措
3.1政府發(fā)揮主導(dǎo)作用
新能源汽車作為新興產(chǎn)業(yè),得到了政府的大力扶持,但是當(dāng)前,政府對產(chǎn)業(yè)的扶持力度依然主要集中于汽車企業(yè),對職業(yè)教育缺乏投入力度,因此,在知識時代下,政府要認(rèn)識到職業(yè)教育對促進(jìn)行業(yè)發(fā)展的重要性,并且發(fā)揮主導(dǎo)作用,給予職業(yè)教育以政策和資金方面的扶持[7]。首先,政府要加大資金投入,對地方職業(yè)院校在職業(yè)資格認(rèn)證、教學(xué)資源優(yōu)化以及專業(yè)課程設(shè)計等方面給予資金扶持,并且對培訓(xùn)機構(gòu)和職業(yè)院校開展管理和監(jiān)督,保證資金專項專用;其次,政府要給予相關(guān)職業(yè)院校以政策扶持,例如構(gòu)建職業(yè)教育“立交橋”式系統(tǒng),形成普通教育和職業(yè)教育的無縫對接,為新能源汽車專業(yè)的發(fā)展提供政策幫助。
3.2優(yōu)化專業(yè)課程設(shè)置
職業(yè)教育與本科教育存在一定的差異,其人才培養(yǎng)目標(biāo)為:為本地經(jīng)濟發(fā)展輸送應(yīng)用型、操作型以及專業(yè)型人才,因此,職業(yè)院校需要結(jié)合自身的人才培養(yǎng)定位以及社會需求,對專業(yè)課程進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置,結(jié)合具體崗位進(jìn)行重構(gòu),保證學(xué)生畢業(yè)即就業(yè)。首先,在設(shè)置課程過程中,需要打破以往的固化思想和本位主義,課程要與市場需求充分聯(lián)系,走出校門乃至國門,積極開展市場人才調(diào)研工作。課程設(shè)置要滿足時代要求和行業(yè)要求,避免出現(xiàn)閉門造車的情況;其次,新能源汽車屬于新興產(chǎn)業(yè),并且其學(xué)科具有較強的綜合性和交叉性,以往的學(xué)科體系無法滿足專業(yè)教學(xué)需求,因此,院校需要積極構(gòu)建全新的課程體系,汽車企業(yè)需要參與到課程的編寫和制定中,進(jìn)而提升專業(yè)教學(xué)的針對性和實效性。
3.3重視開展實訓(xùn)教學(xué)
新能源汽車專業(yè)具有較強的操作性、實踐性和特殊性,其既具備傳統(tǒng)汽車的特點,同時還要涉及控制和高壓技術(shù),因此,職業(yè)院校要結(jié)合自身的辦學(xué)特點,重視開展實訓(xùn)教學(xué),做好實訓(xùn)教學(xué)設(shè)計與規(guī)劃工作,保證所有學(xué)生都具備較強的專業(yè)實踐能力。第一階段,其實踐重點為提升學(xué)生基礎(chǔ)技能,幫助學(xué)生掌握新能源汽車的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安全防護知識;第二階段,實訓(xùn)重點為綜合能力和主要系統(tǒng),提升學(xué)生的汽車故障診斷和維護技能;第三階段,組織學(xué)生到合作企業(yè)中開展頂崗實習(xí),其實訓(xùn)重點為幫助學(xué)生熟悉崗位,提升其職業(yè)素養(yǎng)和綜合能力。為了切實確保實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量,職業(yè)院校需要加大資金投入和設(shè)備投入,保證實訓(xùn)設(shè)備和實訓(xùn)基地符合崗位需求,學(xué)生通過實訓(xùn)鍛煉能夠掌握相關(guān)技能,為其未來就業(yè)奠定基礎(chǔ)。
3.4加強師資團隊建設(shè)
新能源汽車作為新興專業(yè),其對教師的專業(yè)能力和教學(xué)能力要求較高,當(dāng)前的教師團隊無論在能力還是專業(yè)知識層面,都難以滿足行業(yè)的需求,因此,職業(yè)院校要加強專業(yè)師資團隊建設(shè),首先,要積極聘請行業(yè)專家和企業(yè)技術(shù)骨干來校兼職教師,引入“雙導(dǎo)師”模式,緩解專業(yè)教師數(shù)量不足的現(xiàn)狀;其次,要對現(xiàn)有教師開展專業(yè)化培訓(xùn),將其送到企業(yè)中進(jìn)行實習(xí)鍛煉,提升教師的崗位經(jīng)驗和專業(yè)能力,并且將有關(guān)新能源汽車的專業(yè)知識帶回到學(xué)校中。
3.5深化院校企業(yè)合作
校企合作是推動新能源汽車專業(yè)發(fā)展的重要基石和關(guān)鍵推手,可以解決院校教學(xué)能力、師資力量以及實訓(xùn)條件不足的問題,實現(xiàn)教學(xué)與崗位的無縫對接[8]。首先,企業(yè)要參與到整個人才培養(yǎng)過程中,與院校共同制定人才培養(yǎng)計劃,并且直接參與到具體教學(xué)環(huán)節(jié)中,例如參與課程設(shè)置、參與教材編寫、參與實訓(xùn)教學(xué)等環(huán)節(jié),保證教學(xué)的針對性和實效性;其次,企業(yè)要給院校提供學(xué)生實訓(xùn)空間,并且充當(dāng)院校的校外實訓(xùn)基地,并且派遣技術(shù)骨干到校進(jìn)行培訓(xùn)和教學(xué);最后,院校要發(fā)揮自身在科研方面的優(yōu)勢,幫助企業(yè)攻克在技術(shù)方面遇見的難題,進(jìn)而調(diào)動企業(yè)參與校企合作的熱情和積極性。
4結(jié)束語
總而言之,新能源汽車符合時代發(fā)展以及環(huán)境要求,想要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的更好發(fā)展,需要人才作為支撐,職業(yè)教育需要發(fā)揮自身的辦學(xué)優(yōu)勢,加強新能源汽車專業(yè)建設(shè),為我國輸送更多的專業(yè)型人才。
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摘要:由于我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,大家的環(huán)保意識和節(jié)能意識不斷提升,同時人們對低碳經(jīng)濟的呼聲越來越強烈,因此為了解決我國能源和環(huán)境問題,發(fā)展新能源汽車是我國的必然趨勢。本文討論研究了我國新能源汽車的概念、發(fā)展背景、發(fā)展現(xiàn)狀等方面,并提出了促進(jìn)我國新能源汽車發(fā)展的對策。
1、新能源汽車的定義
新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源(或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置),是相對用汽油、柴油為燃料來運行傳統(tǒng)汽車來說的。形成的技術(shù)原理比較先進(jìn),同時進(jìn)行了綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù),并且具有一定新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。當(dāng)下,新型燃油汽車、燃?xì)馄嚒⑻柲芷嚒⑸锶剂掀嚒⒚褐拼济讶剂掀嚒㈦姵仉妱悠嚒⑵渌履茉雌嚨龋瑢崿F(xiàn)了新能源汽車的技術(shù)。
2、目前我國新能源汽車的發(fā)展背景
(1)各國對汽車尾氣排放要求嚴(yán)格
汽車消耗石油,排出的氣體造成了過多的溫室氣體,繼而造成了全球變暖。因此世界各國家對汽車尾氣排放的要求也越來越嚴(yán)格,為了提高排放氣體的質(zhì)量,各大汽車廠商在研究開發(fā)新技術(shù)的汽車發(fā)動機,但技術(shù)難度很大。為了另辟蹊徑,各大廠商想到從源頭上根本解決汽車尾氣的排放問題,這使得發(fā)展新能源汽車成為各大廠商發(fā)展汽車的新選擇。
(2)石油價格全球性上漲
世界石油資源的儲量稀缺,世界大國能源緊缺嚴(yán)重,導(dǎo)致石油價格不斷上漲。所以,發(fā)展新能源汽車成為我國甚至世界汽車持續(xù)發(fā)展的必然選擇。目前,汽車燃料的使用成本在逐漸升高,加之石油價格一直攀升,這顯得部分新能源汽車具有相對使用成本優(yōu)勢,部分消費者去選擇石油燃料消耗相對較低的新能源汽車。此時此刻,一些汽車制造廠商也看到了新能源汽車的巨大發(fā)展空間,開始加大研發(fā)力度,至此新能源汽車行得到了前所未有的發(fā)展良機。
(3)世界各個國家石油自給率不足
例如日本和法國石油的自給率在10%以下,像美國是世界汽車第一大消費國,但是石油的儲備及自給率很低。因此可見,當(dāng)前石油的儲備越來越不能滿足各國傳統(tǒng)汽車發(fā)展的需求。因為,保證石油供給是各國政府考慮的重要問題。從當(dāng)前形勢考慮,各國政府鼓勵發(fā)展新能源汽車,在一定程度上降低石油依賴,認(rèn)識到了發(fā)展新能源汽車的前景和方向。
3、我國新能源汽車發(fā)展的現(xiàn)狀
(1)需要進(jìn)一步開發(fā)較多的市場
日前,我國新能源汽車市場開發(fā)不足,技術(shù)方面也有待實現(xiàn)突破,并且由于較高的價格,在一定程度上限制了新能源汽車的快速發(fā)展。
(2)核心技術(shù)缺乏、有待進(jìn)一步突破技術(shù)
由于缺乏核心技術(shù),同時技術(shù)創(chuàng)新能力弱,關(guān)鍵技術(shù)瓶頸無法克服,在混合動力技術(shù)方面與國外差距甚大。同時也使得電池造價太高,可靠性也落后于國外企業(yè)。此外,我國新能源汽車的關(guān)鍵技術(shù)、部件的成本也比較高,導(dǎo)致了售價過高。
4、發(fā)展我國新能源汽車的對策
目前,我國新能源汽車仍處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的初期,特別是在新能源汽車的數(shù)量、技術(shù)等方面,與西方國家的差距仍然很大,還有許多問題需要解決。為了促進(jìn)我國新能源汽車發(fā)展,總結(jié)了以下幾點:
(1)建設(shè)好基礎(chǔ)體系
進(jìn)一步完善新能源汽車基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),要求政府與企業(yè)加大電網(wǎng)、維修站等一些基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),創(chuàng)造有利于新能源汽車發(fā)展的氛圍,這樣才能提供便利的新能源汽車全方位服務(wù)。同時,為了保障我國新能源汽車的快速健康發(fā)展,企業(yè)應(yīng)向市場投放消費者滿意與值得擁有的產(chǎn)品,促進(jìn)示范聯(lián)動效應(yīng)的形成。
(2)強化技術(shù)支撐,提升技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
盡快建立各類型新能源汽車的產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),為大規(guī)模的推廣和應(yīng)用提供有效的技術(shù)與產(chǎn)品支撐。同時,為了我國新能源汽車的產(chǎn)業(yè)化的積極發(fā)展,要對新能源汽車的技術(shù)性、節(jié)能性、環(huán)保性等方面做好等級認(rèn)證工作。
(3)政府加大扶持,加強引導(dǎo)
充分發(fā)揮政府的引導(dǎo)作用,要求出臺相關(guān)的優(yōu)惠政策,因為發(fā)展新能源汽車是我國一項長期性、可持續(xù)性的產(chǎn)業(yè),需要政府各部門加強配套服務(wù)體系建設(shè),營造良好的有利于新能源汽車發(fā)展的內(nèi)外部環(huán)境。再者,對于新引進(jìn)的新能源汽車龍頭產(chǎn)業(yè)化企業(yè),從貸款貼息、科技投入等方面使企業(yè)加快發(fā)展壯大。
5、小結(jié)
當(dāng)前,汽車在我國發(fā)展速度十分迅猛,隨著我國汽車數(shù)量的不斷增加,汽車也帶來了一定的能源危機和環(huán)境污染。在能源和環(huán)保的當(dāng)前形勢下,新能源汽車是我國未來汽車發(fā)展的方向和趨勢。對于政府和企業(yè)來說,要借鑒國外汽車企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗,并根據(jù)我國的實際情況制定科學(xué)的新能源汽車發(fā)展戰(zhàn)略,推動我國新能源汽車的快速發(fā)展,讓社會形成綠色的消費環(huán)境。
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結(jié)束語:
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