我國電動汽車技術(shù)探討
時間:2022-06-30 02:53:21
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鑒于環(huán)境問題與能源問題的日益突出,對我們的生活環(huán)境已造成嚴(yán)重的危害,霧霾、臭氧層空洞、冰川融化、石油采集過于頻繁帶來地殼的改變等,都在警示著怎樣使得能源與環(huán)保和經(jīng)濟之間達到有機統(tǒng)一,是當(dāng)今社會乃至全球范圍內(nèi)的重點問題。然電動汽車的開發(fā)與發(fā)展,憑借著節(jié)能減排與保護環(huán)境的兩大優(yōu)點,推動汽車產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,成為經(jīng)濟發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè)。此篇文章,主要是從電動汽車的類型與運用、電動汽車發(fā)展的前景以及對我國電動汽車的專利發(fā)展趨勢,這幾個方面進行探討。
1電動汽車的類型
如今社會廣泛使用的電動汽車,是指主要以電能帶動電動機的運轉(zhuǎn),進而推動車輛的運行,電池是其主要供電設(shè)備,多有充電電池亦或是燃料電池兩種類型。一般電動汽車可分為:純電力型電動汽車、混合型電動汽車、燃料電池型電動汽車、太陽能型電動汽車這幾大類型。在這些類型中,燃料電池型電動汽車與混合型電動汽車制作要求較高,組成結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。比如燃料電池型電動汽車還可以分為:單一燃料電池型、燃料電池與蓄電池聯(lián)合型、燃料電池和超大電容聯(lián)合型等不同種類的電動汽車。
2電動汽車的特點與應(yīng)用
基于電動汽車的類型不同,每種類型都有其自身的優(yōu)點與局限性,下面將介紹不同電動汽車的特點與局限性以及實際運用。
2.1純電力型電動汽車
純電力型電動汽車,主要是靠充電蓄電池來維持運行,是完全脫離內(nèi)燃機的一種電動汽車,具備:噪音小、零排放、集經(jīng)濟化與實用化一體的電動汽車,然有這些優(yōu)點的純電力型電動汽車未成為廣泛使用的對象,主要因為它的局限性,如:充電時間過長,運行耗電量大,電量不足時無法實現(xiàn)快速補充。實際應(yīng)用:三菱MIEV,奇瑞QQ,LEAF、比亞迪E6等均是純電力型電動汽車。
2.2混合型電動汽車
混合型電動汽車,主要是將熱動力和電動力配合使用的電動汽車,是一種既能使用蓄電池供電又能使用內(nèi)燃機的汽車,具有降低內(nèi)燃機耗油量以及噪音的特點,而在內(nèi)燃機提供動力時,可實現(xiàn)為蓄電池充電,并且車輛在市區(qū)時可使用蓄電池供能,可以很好的實現(xiàn)零排放的環(huán)保要求,然擁有這些優(yōu)點的它,雙重使用方便的同時,也帶來造價高、機體重、車輛的維修保養(yǎng)費用高的局限性。實際應(yīng)用:豐田普銳斯、比亞迪DM等是混合型電動汽車。
2.3燃料型電動汽車
燃料型電動汽車,是以氫氣制作燃料的電池作為供電能源的電動汽車,這種燃料型電動汽車與純動力型電動汽車具有一些相同的特點,如:噪音小與零排放等優(yōu)勢,而不同之處在于,燃料電池不像蓄電池,不用擔(dān)心無法及時充電,還能夠長時間行駛。然因為燃料的制造與存儲方面,以及完全依賴于燃料電池的原因,通常商家會選擇燃料電池與蓄電池的聯(lián)合使用,但這樣也同樣帶來了,使車的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,造價與維護保養(yǎng)費用高的缺點。實際應(yīng)用:雪佛蘭Equinox、長安志翔等為燃料電池型電動汽車的代表。
2.4太陽能型電動汽車
所謂的太陽能型電動汽車,就是將太陽能電池板自動吸取的太陽輻射,進行電能轉(zhuǎn)換,以此來提供能量供車輛的運行,換而言之,太陽能型電動汽車是電動汽車的一個分之的存在。它的主要優(yōu)勢在于,符合當(dāng)今持續(xù)性發(fā)展的主題,減低對環(huán)境污染,提高能源利用率,也擁有噪音低的特點;然局限性在于,陽光是啟動運行的決定性因素,受到天氣情況的制約,并且太陽能電池板對于陽光吸收慢,一旦運行,將會極大限制行駛航程,所以太陽能型電動汽車目前還在實驗階段,不過若能將太陽能與可插式充電相結(jié)合,在以后一定也會有不錯的發(fā)展前景。
3電動汽車發(fā)展的前景
自“十五”計劃提出以來,國家陸續(xù)制定了推動電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一系列措施,比如:“八六三”項目的輔助與電動汽車科技規(guī)劃的指導(dǎo),加快我國電動汽車行業(yè)的發(fā)展,為“凈化空氣工程”出一份力。政府在電動汽車的研發(fā)階段就定下了“三橫三縱”的指導(dǎo)思想,對于未來電動汽車的發(fā)展趨勢進行具體指導(dǎo),實現(xiàn)技術(shù)的轉(zhuǎn)型,結(jié)合當(dāng)前實際情況,制造出符合我國國情的電動汽車。純電力型電動汽車,是最有利于保護環(huán)境與節(jié)能減排的電動汽車,雖然在充電時間和用電量上存在不足,但這樣的問題不會一直困擾著我們,如在制造技術(shù)成熟之后,降低成本與政府補貼相配合,利用電池置換的方式,降低廣泛使用的難度,那么在未來一定可以成為電動汽車的主流?;旌闲碗妱悠囀钱?dāng)前可行性的電動汽車,兼顧內(nèi)燃機與蓄電池的優(yōu)點,這種成熟的電動汽車技術(shù),為以后純電力型電動汽車的使用打下結(jié)實的基礎(chǔ)。燃料電池型電動汽車與太陽能型電動汽車發(fā)展前景,總的來說都是一種不能長時間運行的電動汽車,如果可以改進燃料電池的制作以及對于加強太陽能電池板的吸收,使運行時間加長,就可以為以后的純電動汽車提供能源。
4電動汽車專利趨勢分析
制約我國電動汽車發(fā)展又一大因素在于專利技術(shù)的基礎(chǔ)與核心,我國在這些方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達國家,下面主要對我國與國外專利技術(shù)進行比較介紹,希望從這些方面能夠突破現(xiàn)在電動汽車行業(yè)的技術(shù)瓶頸。
4.1電動汽車專利技術(shù)分析體系
其實通過建設(shè)電動汽車的專利分析的框架體系,可以很好的對電動汽車進行深刻的了解,比如對電動汽車專利的數(shù)據(jù)進行合理、客觀、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治?,以此達到以下兩個目標(biāo):其一是通過這些專利數(shù)據(jù)的分析,找到我國與國外電動汽車專利的差距,為我國電動汽車行業(yè)生產(chǎn)出更好的高性能、低耗能的電動汽車,而提供技術(shù)改進的關(guān)鍵性支持;其次是這些數(shù)據(jù)對于研發(fā)電動汽車的公司、企業(yè)亦或是專業(yè)人士來說,都能夠從中得到有力的幫助,加大對該行業(yè)發(fā)展方向的指導(dǎo)效果,研制出最有利的路線及其為政府提出有效的合適意見和建議,提升政策輔助減低生產(chǎn)成本,進而增加本國電動汽車在我國市場的競爭力,為經(jīng)濟發(fā)展擴展出全新路徑。對此,這里主要介紹公司同國家兩個層次之間的專利技術(shù)研究,即具體的公司研發(fā)運行情況同電動汽車運行的整體情況進行分析,所用的研究數(shù)據(jù)來自于專利文獻資料。公司研發(fā)分析的層次包含:高產(chǎn)的申請人、高產(chǎn)的發(fā)明人、以及相關(guān)發(fā)明人的分析;國家專利層次的分析包含:專利申請的整體分析、專利技術(shù)發(fā)展熱點和發(fā)展趨勢分析,以及專利技術(shù)質(zhì)量分析,如圖1。
4.2電動汽車專利的維持年份分析
從專利技術(shù)相關(guān)維持的年份文獻來看,專利技術(shù)維持的年限,一般使用壽命都在13年以下,12年以上的專利技術(shù)維持年份僅有18件,這其中有17件是屬于發(fā)明專利。我們可以看到,中國電動汽車專利IPC在各個階段之中的維持年份的分布極其不平衡,維持電動汽車專利年份越高的,專利技術(shù)數(shù)量就越少,且不同類型之間差距較大。在各個專利技術(shù)維持年份不同階段之中,可以明顯看出B60L型號的維持年份專利數(shù)量最多。專利技術(shù)維持年份在第三年達到高峰,在此之后的維持年份一直處于下降趨勢,特別是10年以上的電動汽車專利技術(shù)維持年份,主要集中在B60K及B60L這兩個型號上,由此可得,這類電動汽車專利技術(shù)在其發(fā)展領(lǐng)域中出現(xiàn)較早,可謂是電動汽車專利技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)及核心。
4.3各國電動汽車的專利維持年份分析
將電動汽車行業(yè)各國專利授權(quán)量進行排名,對前十名的國家專利技術(shù)維持年份深入探究,不難看出這是一個各國專利核心技術(shù)比拼競爭力的時代。我國電動汽車專利技術(shù)維持?jǐn)?shù)量圖,與他國相比可謂相當(dāng)薄弱,并且我國的專利維持年份多集中在四年左右,然在8年以下的專利維持年份中我國的專利申請占據(jù)絕大部分,而在高年份維持專利中,日本與美國專利申請則占比例逐漸增加,我國在逐漸減低,間接說明如今電動汽車的基礎(chǔ)性重要專利還是掌握在國外手中。
5結(jié)語
通過對電動汽車專利技術(shù)研究,結(jié)合電動汽車發(fā)展前景及各類電動汽車的特點與應(yīng)用,使電動汽車的發(fā)展是在節(jié)能、環(huán)保、減排、經(jīng)濟與實用上改善人類生活環(huán)境條件,緩解國內(nèi)石油資源的緊張狀況,也為我國拉近與發(fā)達國家汽車行業(yè)的距離,提高我國電動汽車的市場競爭力。
作者:謝銳波 單位:韶關(guān)學(xué)院
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