未來電動汽車新產業(yè)鏈的理想運行模式探討
【摘要】分析現有電動汽車由汽車廠家單挑一研發(fā)制作的弊端，為使未來電動汽車即能滿足用戶多樣化需求，又可達到大批量專業(yè)化精益生產條件的最佳運行模式。綜合運用汽車、電機、控制三大基礎理論，提出基于四大基礎部件的電動汽車最佳結構。要求汽車業(yè)聯合電機、電控、電子等行業(yè)，共同協作潛心于核心技術及其基礎研究，制定最佳結構的各零部件標準化，多品種電動汽車即可由多規(guī)格零部件組成的多系列基礎部件選配組裝，以專業(yè)化精益生產來極大提高性價比。為此各相關執(zhí)政部門及行業(yè)協會需通過協調，以消除行業(yè)壁壘來整合重組新汽車產業(yè)鏈。使我國電動汽車業(yè)不失時機地趕超世界領先，并以龍頭產業(yè)振興整個民族工業(yè)。
論文關鍵詞：電動汽車,最佳結構,基礎部件,新產業(yè)鏈,精益生產,運行模式
1 引言
電動汽車是節(jié)能環(huán)保的未來汽車已被世界所公認，為此各國均已投入大量人力、物力掀起了研發(fā)電動汽車熱，全球各大汽車業(yè)都在為盡快掌握其核心技術占領未來汽車領域而努力。但由于電動汽車結構或其產業(yè)鏈發(fā)生了本質變化，需要更多的電機、電子及電池等技術行業(yè)來共同參與，并且其性價比要真正能被廣大民眾所接受，要求各部件能盡快標準化，以專業(yè)化流水線方式生產。對于我國在傳統(tǒng)汽車領域仍較大地落后于發(fā)達國家，其技術還長年受制于國外，而發(fā)展電動汽車確是趕超世界領先的極好機遇，但也更須實現跨行業(yè)間的聯合協作。況且多年來隨數控、計算機、手機等技術的發(fā)展，電動汽車所需的相關產業(yè)在我國也已具備相當的實力基礎，即應通過各相關執(zhí)政部門的協調，尤其面對當前我國極好的汽車市場前景，汽車業(yè)需消除行業(yè)壁壘，以振興民族工業(yè)為前提，通過聯合協作共同努力，即使相關行業(yè)能共同分享汽車龍頭產業(yè)的大蛋糕，也才能使汽車業(yè)自身得到快速發(fā)展。猶如當年數控機床發(fā)展初期，機床需有更好的伺服電機和數控系統(tǒng)來控制，要求電機、電子等行業(yè)來共同協作開發(fā)，即使當初還屬兩個部門管轄的機械與電子緊密聯合，從而促進了我國機床數控化率的快速提高，也使相關行業(yè)得到共同發(fā)展。這是迅猛發(fā)展的電子技術使更多機械產品向機電一體化發(fā)展的需要。
電動汽車三大類間關系為：純電動汽車是技術基礎；混合動力電動汽車是發(fā)展中過渡模式；燃料電池汽車是理想目標。且三類電動汽車都要用電機作驅動，所發(fā)展電機技術是基礎之基礎。發(fā)展混合動力電動汽車相對我國技術優(yōu)勢不大，成本也總難以下降。燃料電池汽車雖是理想目標，但目前在氫原料上有待作大量研究提高。而抓好純電動汽車技術基礎即可利用我國在市場、資源、技術三大優(yōu)勢：純電動汽車主要存在能量不富裕特點，特別適于微型車制作，而我國家庭也正呈小型化結構，隨生活水平提高私家車銷量將占最大部分。作為車載能源蓄電池最具發(fā)展?jié)摿κ卿囯姵�，而材料鋰的儲存量約一半在我國。并且我國近幾年隨電動自行車、手機、筆記本電腦等的發(fā)展也極大地帶動了電池產業(yè)，據去年深圳國際電池會議獲悉，世界三分之二的電池產自中國，我國已成為世界第一電池大國。對電動汽車電機驅動最具發(fā)展前途的應是輪轂電機，而輪轂電機目前應用最多又在我國，我國處于技術領先且產銷量占全球90%的電動自行車均應用了輪轂電機，按技術發(fā)展需先易后難、循序漸進，這即為純電動汽車發(fā)展打下相應基礎，但在電動汽車上應用關鍵還需在增大功率和提高性能上下功夫，為此曾提出了兩項改進的中國發(fā)明專利[1][2]。
盡管對我國應優(yōu)先發(fā)展哪一類電動汽車曾有較大不同爭議，但隨產業(yè)發(fā)展必將逐漸趨于一致。筆者一直認為對純電動汽車應先著力于微型車研發(fā)，對載重量較大的才需考慮混合動力電動汽車。而且針對我國私家車銷量將會持續(xù)看好，并由此引起對交通的巨大壓力，結合我國家庭呈小型化，特提出節(jié)約交通資源1倍多和能源20多倍的節(jié)源環(huán)保型三人座電動微轎車[3]作為普及型私家車，按交通現狀和私家車普及趨勢，應改變將私家車當作顯耀富貴身份象征的奢侈品觀念，私家車僅作為便捷性交通工具，需從提高人均交通資源利用率來考慮車型。近也已有多位院士、專家學者提出須將純電動汽車發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，通過政策支持優(yōu)先助力具基礎技術并在我國有優(yōu)勢的純電動汽車早成產業(yè)化。為此本文即以闡述純電動汽車為主，意欲通過分析電動汽車應有的最佳結構與其新產業(yè)鏈相關行業(yè)應采取的最佳生產方式，以及各行業(yè)間如何能按最佳運行模式來極大提高電動汽車性價比。作為拋磚引玉，希望能引發(fā)汽車及相關產業(yè)更深層次的廣泛研討，使我國既能盡快掌握其核心技術趕超世界領先，也能使電動汽車的生產模式盡早以精益的專業(yè)化流水線方式運行。即鑒證于諸類產業(yè)的發(fā)展，要求相關執(zhí)政部門及行業(yè)協會通過有效的協調，引導本屬機電一體化的未來電動汽車產業(yè)也能象造PC機、手機那樣生產，以提高性價比來真正使廣大民眾所接受，并努力走向世界，將未來電動汽車產業(yè)做大做強。
2 電動汽車現有研發(fā)、制作模式的弊端
分析比較現所研發(fā)的眾多電動汽車，結構均沿襲傳統(tǒng)的設計模式，即未能從發(fā)揮電機驅動的優(yōu)勢來對結構作突破性改進。最大特點是為滿足車速、加速及續(xù)駛里程等指標，增大了電機功率和蓄電池容量。如一款定價30萬元的品牌純電動轎車，雖采用高性能蓄電池，但由于電機功率和蓄電池容量增加，使車載自重比一般轎車增加了一倍，其中一半為電池重量。按車輛動力學可知，汽車的滾動阻力、坡度阻力、加速阻力均與車載質量成正比。因此車載自重的增加不僅使原本為改善汽車動力性能而增大的電機功率和蓄電池容量都大打折扣，也使其性能變差，大量車載自重增加如同載貨汽車，失去了小轎車輕便靈活應有優(yōu)勢。該車為滿足大量電池的空間布局，增大了車身尺寸和車內地板高度，外觀看似大氣而豪華，但車內地板的增高即影響乘坐舒適性，也增加一定風阻。也因大量電池集中安置于車中，增加了電池發(fā)熱與散熱難度，于是也提高了電池管理系統(tǒng)的復雜性，而增加了體積和重量。且如此多的蓄電池也難以采用更換法來確保續(xù)駛里程。
按電機拖動理論對電機的選型需特別注重負載特性匹配，由于調速電機有直流、交流、永磁無刷、變磁阻等多種類型[3]，各類電機帶負載特性不同，其適用性也各有區(qū)別。因此按汽車行駛工況的負載特性要求，選擇合適的電機類型顯得尤其重要。但分析現有電動汽車介紹，發(fā)現所選電機幾乎應有盡有，存在盲目選擇的相應誤處。有許多品牌電動汽車竟然還采用了永磁同步電機，同步電機的優(yōu)點是調速精度極高(轉速總與電源頻率同步)，也由此引起不能過載的缺點，雖永磁同步電機效率可提高10%左右，但極差的過載能力，使得無法發(fā)揮諸多良好電機能數分鐘內過載額定功率３倍以上的優(yōu)勢，在滿足起步、加速、爬短坡等短時過載要求的同時，可較大減小電機功率來降低成本、車載自重和大部分運行期的電能。這對調速精度要求不高的汽車存在顧此失彼。
在此再舉一簡單實例，對于電動自行車在相同蓄電池容量前提下，若采用優(yōu)質高性能輪轂電機與劣質低性能電機相比其續(xù)駛里程將相差一倍。如在相同續(xù)駛里程要求下其蓄電池容量即可減少一半，而對于電動汽車若蓄電池減少一半即能極大地降低成本，也使車載自重相應減少許多，如此又能進一步改善動力性，所以驅動電機的選擇對提高電動汽車性價比是何等的重要。
上一篇:完善國債期貨市場資源配置功能芻議
下一篇:返回列表
