導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的1篇汽車新能源與節能技術探討，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

近年來，隨著我國經濟發展和汽車行業技術水平的不斷提高，廣大人民群眾的購買力顯著增強，汽車已經成為普通百姓家的生活必需品。據有關部門統計截止到2021年中國傳統燃油汽車的保有量已接近3億輛，隨著中國汽車保有量的持續上升，導致碳排放量也相應上升，導致環境污染問題日益嚴重，并且成為溫室效應、霧霾的主要源頭，最終影響到人們的生存環境，大大降低廣大居民的生活質量。于此同時，我國能源安全問題也日漸突出，中國石油消費量全球排名第二和石油進口量排名第一，2020年數據顯示國內原油表觀消費量為7.36億噸，石油對外依存度高達73%以上，據國際能源署發布的報告顯示，到2024年中國石油進口量預計有可能超過5億噸，能源供需矛盾日益突出。[1]綠色、低碳也是世界各國關注的焦點。2021年10月我國提出了“3060”雙碳戰略目標，我國汽車產業將在2028年左右早于國家碳減排承諾提前達峰，到2035年碳排放總量將比峰值降低20%以上。[2]因此，在這樣的大背景下只有不斷開發汽車新能源以及節能技術，才能解決汽車能源短缺與環境污染問題，才能促進汽車產業獲得可持續發展，從而更好的促進社會和經濟更加健康穩定的發展。

1汽車新能源與節能技術在汽車行業應用的必要性

1.1減少對自然環境的污染、對人體健康的危害

燃油汽車在行駛過程中排放的尾氣包含有大量的CO、CO2、CHx、NOx、SO2、顆粒物及合成光化學煙霧等有害成分，首先會危害到人體健康，破壞人體呼吸系統、人體造血功能，導致各種慢性疾病的發生甚至是危及生命。其次，SO2產生的酸雨會造成地面腐蝕、房屋腐蝕、動植物死亡等嚴重問題，使人們的生命和財產安全受到嚴重威脅。最后這些排放物不僅會對大氣層產生破壞，也會造成溫室效應和霧霾等天氣的出現。石油開采過程非常繁雜，其中的每一個流程都會對周邊環境產生不可逆的影響，最終導致石油開采區域周邊的自然生態環境產生難以修復的破壞，人們的生存環境和發展空間受到嚴重影響。[3]汽車新能源與節能技術在汽車上的推廣應用，不僅可以大大減少汽車排氣污染，也可以減少石油能源的開采，從而減少汽車尾氣排放與開采過程對環境所造成的污染和對人體的傷害，促進人與自然生態環境的可持續發展。

1.2保護化石能源、節約資源

把新能源和節能技術應用于汽車可以大量減少燃油的使用，可以減少石油能源的開采保護不可再生的化石能源，保證未來社會經濟的可持續良性發展；同時還可以節約在石油的開采過程中的大量人力、物力資源，土地、地下水等自然資源。1.3維護國家能源安全大到工業生產、國民經濟發展和國防安全，小到每個人的日常生活，處處都和石油有關聯。石油是一個國家生存和發展最重要的戰略資源，對國民經濟、社會發展和國防安全保障發揮著不可估量的作用。我國是一個煤炭豐富、石油短缺、天然氣較少的國家，汽車新能源和節能技術的應用可以大量減少燃油的使用，一定程度上可以緩解國家能源供需緊張問題，保障國家能源安全。[4]

2汽車新能源與節能技術的應用

2.1油電混合汽車技術

油電混合汽車技術顧名思義就是燃油驅動技術和電力驅動技術相結合，燃油發動機和電機相互配合做功為汽車行駛提供能量，屬于兩者優勢互補的技術，一般而言主動力源還是燃油發動機，增加電池作為輔助動力源，汽車起步或加速行駛時，電動馬達鋪助發動機來供給動力，使汽車在起步時速度更快，加速時更平穩，降低油耗。汽車正常行駛時產生強大而平穩的動力，與同樣重量的汽車相比，燃油消耗更低，排放污染更少，行駛性能優越。同時有了電池，還可以通過能量回收技術回收制動、下坡、怠速時的多余能量。[5]但是目前混合動力汽車技術的可靠性和制造使用成本高兩大難題，一直制約或影響混合動力汽車的發展前景。

2.2純電動汽車技術

純電動汽車技術是將汽車搭載的動力電池作為唯一動力源給電動機提供電能，用電動機代替傳統內燃機驅動車輛行駛，動力電池和電動機就相當于傳統燃油車的油箱和內燃機。其優點是可以實現零排放、降低噪聲污染、能量轉化率高和降低石油資源的消耗，更加的清潔、環保。這就完全符合了當前社會的節能和減排原則要求。純電動汽車的核心技術主要包括動力電池、電機、電控、能量管理和安全防護系統，在這些核心技術中，最為關鍵的就是電池的設計、制造技術。但是目前的動力電池還存在能量密度低，使用壽命短，占用安裝空間大、總體重量大，充電耗時，電池更換成本比較高，以及配套充電設施不足等問題，這些都極大的阻礙了純電動汽車的全面推廣應用。雖然純電動汽車技術的使用可以使汽車在使用過程中排放實現零排放，但是就汽車的全生命周期考慮，材料周期碳排放、燃料周期碳排放并不是完全的有害物質零排放，目前火力發電作為我國發電主力占比高達72%，火力發電在消耗大量煤炭資源的同時，產生的有害氣體、污水、固態廢料、噪聲和熱污染同樣會對周邊環境造成污染。同時動力電池的退役后的回收還沒有形成成熟的回收體系，還存在環境污染和資源浪費的潛在風險。因此純電動汽車技術想得到長遠的應用，必須不斷加強電池技術方面的研究，創新能源結構建成“清潔低碳、安全高效能源體系”。

2.3天然氣汽車技術

所謂的天然氣汽車技術是在汽油汽車的基礎上，經過改裝設計，加裝一套供氣系統，以天然氣代替燃油作為燃料給汽車提供行駛動力的汽車技術。具有成本低、安全性好、污染排放少等優點，但行駛里程短、改氣后動力下降、怠速居高不下、加氣站配套不足等問題影響了他的大面積推廣，現階段主要應用于出租汽車和商用汽車比較多。另外天然氣也屬于不可再生資源，我國天然氣資源不足，國家汽車產業政策導向的調整，都是影響天然氣汽車推廣應用的主要因素。

2.4汽車輕量化設計

汽車整備質量大小是決定耗油量的一個非常關鍵因素，在保證汽車安全和性能要求基礎上，應用新材料、新技術降低汽車整備質量對傳統燃油車和新能源汽車都是節能、減排的有效措施，在整車設計中，采用合金材料、復合材料、工程塑料等新材料、結構優化設計、制造工藝優化實現整車輕量化。除此之外，在設計車身結構和形狀時，要充分利用空氣動力學，對車身參數優化，流線設計，減少空氣阻力，最終達到良好的節能、降耗效果。

3汽車新能源與節能技術的發展方向

3.1氫燃料電池技術

氫燃料電池是將氫作為燃料，送到燃料電池的負極，把空氣中的氧供給正極，在電池中催化劑的作用下氫與氧發生電化學反應，直接將燃料的化學能變為電能的能量轉換裝置，它相當于是一臺發電機，輸出電能驅動電動機工作，為汽車行駛提供驅動力，同時還有給電池充電的功能。氫燃料電池是實現氫能轉換為電能利用的關鍵載體，汽車使用過程中，只要有氫不斷的輸入到燃料電池，氫燃料電池就會通過電化學反應源源不斷的輸出電能。氫能作為可存儲廢棄能源并推動由傳統化石能源向綠色能源轉變的清潔能源，其燃燒熱值高達142MJ/kg是汽油的3倍、焦炭的4.5倍，被認為是實現未來能源革命的顛覆性技術發展方向。[6]氫燃料電池具有污染少、噪聲少、發電效率高、可再生、加氫快、續航長等優點，讓其在理論上成為未來實現節能減排的有效途徑。但是成本、技術、氫運輸、氫儲存、安全等多方面問題還沒有完全解決，國家能源局在“十四五”發展規劃中將氫能及燃料電池技術列為能源技術裝備主攻方向和重點任務。研究表明，氫能及氫燃料電池技術有望在汽車等領域得到大規模應用。[7]

3.2太陽能電池技術

太陽能電池是以半導體為材料把太陽能轉化為電能，把太陽能電池應用于汽車上，用其轉換的電能來驅動電動機為汽車行駛提供動力，多余的電能還可以自動儲存于電池，陽光不足的時候供汽車運行，太陽能屬于可再生能源，其本身沒有對環境造成污染的物質，在太陽能向電能轉換的過程中也不產生污染，汽車使用過程中也不存在尾氣排放，進而實現污染物的零排放，同時也降低了汽車對化石能源等的使用比例。但目前技術和成本仍然是阻礙太陽能電池技術應用于汽車產業的兩大難題。不過隨著現代科學技術的迅速發展，太陽能電池技術在汽車領域的推廣應用還是非常有前景的。

3.3可燃冰技術

可燃冰（甲烷氣水包合物），是天然氣和水分子在0℃和3.03MPa環境條件下生成的一種像冰一樣的結晶化合物，它含有80%-99.9%的甲烷，遇火即燃具有極強的燃燒力，相同條件下完全燃燒時釋放的能量是傳統能源的幾十倍，而且它燃燒后幾乎不會產生任何污染物。但是可燃冰的開采難度極大，開采成本很高，要實現產業化和商業化開采還不可能，要在汽車行業內廣泛運用還不現實。但是經過仿真試驗表明可燃冰是一種高效清潔的未來汽車新能源，在節能減排方面能發揮出很高的價值作用。因此只有不斷加強對可燃冰開采方法、存放、加注、運輸、安全等方面的創新研究，才能更好的保證可燃冰技術在汽車行業上的應用與發展。

3.4汽油發動機壓燃技術

自汽車誕生以來，汽油發動機的點火方式主要是利用火花塞跳火引燃混合氣的點燃式點火方式，壓燃式點火主要應用于柴油發動機，采用火花塞點火的量產汽油發動機最大熱效率剛到40%左右，而采用壓燃式點火的柴油發動機最大熱效率已超過了50%。汽車發動機熱效率的高低則會直接決定油耗高低和排放數據。通過實驗研究發現汽油發動機如果采用壓燃技術可以得到接近甚至超過40%的熱效率，將燃油經濟性提高20%-30%。

3.5可變排量發動機技術

可變排量汽車技術是指在現有內燃機的基礎上，根據汽車實際動力需求，通過電腦發動機排量。其優點是不改變汽車發動機工作容積的前提下，實現不同工況下多余燃料的使用，以達到節能減排的目的。實驗表明，同時配備可變排量技術和渦輪增壓的汽車，能夠實現在低、中、高任何負荷下的最佳運行狀態。可變排量汽車技術是現有發動機節能減排的一項很有發展潛力的技術。綜上所述為了實現保護自然環境，節約能源，確保國家能源安全，汽車新能源和節能技術在汽車中的應用是迫在眉睫的。雖然我國已經出臺了相關政策，鼓勵汽車新能源與節能技術的研究發展，而且已經實現的技術也很多，但仍有很多關鍵技術有待進一步研究，要不斷完善技術創新體系，研究和開發更多新節能與能源技術，培養和造就大批創新型高技術人才，汽車新能源和節能技術的研究、開發與應用將會促進汽車產業獲得可持續發展，從而更好的促進社會和經濟更加健康穩定的發展。

參考文獻：

[1]孟順，王佳.發展新能源汽車保障我國能源安全的路徑研究[J].汽車實用技術.2019，（8）：7-9.

[2]工業和信息化部.節能與新能源汽車技術路線圖2.0[EB/OL].2020.10.

[3]張佳斌.石油開發對環境的影響與對策研究[J].中小企業管理與科技.2020，（4）：78-79.

[4]張倩文.試論石油企業安全管理存在的問題與措施[J].科技與企業.2014，（24）：19.

[5]廖文杰.淺談新能源汽車[J].山東工業技術.2018，（23）：22，27.

[6]劉應都，郭紅霞，歐陽曉平.氫燃料電池技術發展現狀及未來展望[J].中國工程科學.2021，23（4）：10.

[7]國家能源局，能源技術創新“十四五”規劃初稿[EB/OL].2021.3.

作者:范利紅 劉文龍 陸蓮仕 單位:柳州職業技術學院 汽車工程學院