能源汽车的优点与实用范围
(一)优点
通过对处于磁路中的一段软磁体迅速加热并冷却,使其温度在其居里点上下周期性地振荡,引起磁路线圈中的磁通量周期性地增减,从而感应出连续的交流电。能量是通过燃烧产生热能,再直接转化为电能的。它的技术原理是物理原理,而通常概念中的电池,均属化学原理,两者不是一回事。
采用外燃方式,发电过程高效平稳,对燃料性质要求不高,甚至可以用固体燃料作能源。能使热能直接高效地转化为电能,少了一个机械传动的中间环节,计算值在40 %以上;运动部件只有一个活塞,省去了机械传动系统,因此使用寿命长,维护少,实现成本低,技术难度小。
目前的燃料电池是通过低温化学作用产生电能,因需要催化剂、燃料要求高等,难以商业转化。这项技术完全克服了化学燃料电池的上述弱点。
各种能源方案优缺点综合分析表
上表中,能源来源、能源效率、排放三项指标确定了方空气动力汽车原理
案的新能源特征,即政府的政策支持力度;制造成本、使用成本、维护成本三项指标确定了方案的市场成本,补充燃料、
功率、重量、行驶里程、配套设备四项指标确定了方案的竞争力,即用户接受程度。
从上表中可以看出,纯电池力、氢燃料电池虽然具有较优的新能源特征,但市场竞争力弱,混合动力则具有微弱的优势。因此,混合动力属于过渡方案,纯电池力属于辅助方案,而氢燃料电池属于难以实施的方案。物理燃料电池则兼顾了新能源特征、市场及用户的诸多优点,所以具有广阔的开发前景。
(二)适用范围
新能源汽车、船等动力设备,分布式发电领域。
1.提高旧能源汽车的效率
目前的汽柴油内燃机热效率小于30%,如果算上机械效率以及其他的能量传递损失,则总效率仅占燃料放出热能的15%左右。毫无疑问,如果能够提高热机的效率,则可在一定程度上缓解目前的石油危机。
2.空气动力汽车
利用空气作为能量载体,使用空气压缩机将空气压缩到30MP以上,然后储存在储气罐中。需要开动汽车时将压缩空气释放出来驱动启动马
达行驶。优点是无排放、维护少,缺点是需要电源、空气压力(能量输出)随着行驶里程加长而衰减、高压气体的安全性。
3.飞轮储能汽车
利用飞轮的惯性储能,储存非满负载时发动机的余能以及车辆长大下坡、减速行驶时的能量,反馈到一个发电机上发电,再而驱动或加速
飞轮旋转。飞轮使用磁悬浮方式,在7r/min的高速下旋转。在混合动力
汽车上作为辅助,优点是可提高能源使用效率、重量轻储能高、能量进
出反应快、维护少寿命长,缺点是成本高、机动车转向会受飞轮陀螺效
应的影响。
4.超级电容汽车
超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的
电场作用下,在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷,以平衡电解液的内
电场,这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上,以正负电荷之间极
短间隙排列在相反的位置上,这个电荷分布层叫做双电层,因此电容量非常
大。
优点是充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等,缺点是功率输出随着行驶里程加长而衰减,受环境温度影
响大等。
三、我国新能源汽车的发展概况
我国天然气资源丰富,分布广泛,海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽车重点示范城市,各地均在燃油汽车基础上研制开发
改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车,主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽一大众公司开发了捷达LPG,上海交大研
制成LPG轿车并和申沃客车联合开发成功改装型LPG城市bus,北京开
发了CNG城市bus。