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新能源汽车发展存在的问题探索
摘要
近几年,新能源汽车一直在高速发展中,而在对新能源汽车高速发展的探索中,发现了发展中存在的一些问题,主要有续航出现严重偏差的问题、充电时间过长的问题、安全的问题、充电设施还没普及的问题、电池更换费用过高的问题、售后服务网点太少的问题。
本课题以这些问题为出发点,分析问题存在的原因,从而研究出应对这些问题的对策,分别有提高原电池的续航能力、推进基础设施建设步伐、完善售后服务体系、最主要是在技术层面取得突破。
关键词新能源汽车;充电设施;售后服务;续航能力
Abstract
Inrecentyears,newenergyvehicleshavebeendevelopingatahighspeed.Intheexplorationoftherapiddevelopmentofnewenergyvehicles,someproblemsinthedevelopmenthavebeendiscovered,mainlytheproblemsofseriousdeviationsinbatterylifeandtheproblemofexcessivechargingtime.Theproblemofsafety,theproblemthatthechargingfacilityhasnotbeenpopularized,theproblemofexcessivebatteryreplacementcost,andtheproblemoftoofewafter-salesserviceoutlets.Basedontheseproblems,thistopicanalyzesthecausesofproblemsandstudiescountermeasurestodealwiththeseproblems.Theyimprovethebatterylifeofprimarybatteries,advancethepaceofinfrastructureconstruction,improvetheafter-salesservicesystem,andmakebreakthroughsintechnology.
KeywordsNewenergyvehicles;Chargingfacilities;After-Salesservice;Endurance
1绪论
当前,世界各个国家的能源消耗仍然非常依赖石油,但是全球石油储量有限的实情对全世界的经济发展提出了严重的挑战,而燃油汽车是消耗石油能源的主力军之一,对此新能源汽车应势而生。
近几年,随着新能源汽车技术的突破,加上美国、日本、中国等各国对新能源汽车政策上的支持,新能源汽车这几年一直在高速增长中。
现在市场上的新能源汽车主要有纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃油电池电动汽车。
而这些新能源汽车在发展的过程中延申出一些问题,主要是续航问题,充电问题,安全问题,基础设施建设问题,电池费用问题,售后服务问题。
而新能源汽车在未来想要更好地发展,就必须对这些问题进行深入的研究探索,找出这些问题产生的缘由,并且探索出相应的对策出来,这样新能源汽车才能更好地被人们所接受。
2新能源汽车的现状
2.1技术层面
2.1.1纯电动汽车
电能,是一种使用率非常高的清洁能源,相较于传统汽车,具有起步快(因为其电机的先天功率不高,而导致后段加速不及汽油车),行驶无污染(发电过程是否无污染取决于一个国家的能源消耗比例),行驶质感更好等特点,加之各国政府的政策越来越向新能源倾斜,所以近几年新能源电动汽车有了大幅度的进展。
纯电动汽车是仅使用电来动力驱动汽车的行驶,电是一种无污染的清洁能源,所以避免了产生环境污染,而电车是使用电池来做能源输出的,不用使用内燃机,所以避免了产生噪声污染。
纯电动汽车的车声结构比较简单,因此后期的维护和保养就方便多了。
2.1.2燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车是一种汽车,它是通过催化剂,把氢气和其他燃料以及空气中的氧气,发生电化学反应在燃料电池中变成电能,而这个电能就是这种汽车行驶时所需要的能量,相当于燃油汽车所需要燃油作为动力源的能量一样。
燃料电池电动汽车可以避免噪音污染以及环境污染,它不使用蓄电池获取能源,即燃料电池电动汽车就不用浪费太多的时间用来充电。
然而,燃料电池电动汽车所获能的方式仅仅是燃料电池,这使得汽车在能量获取以及存储方面存在着很大的缺陷。
2.1.3混合动力电动汽车
通过两个不同的系统把两种不同的动力源作用在汽车上,使汽车拥有两种动力源,在汽车行驶过程中,通过不同的行驶状态使用不同的动力源工作或同时工作。
油电混合以及插电式混合动力汽车是当前市面上的两种混合动力汽车
油电混合动力汽车的两个动力源分别是发动机和动力源电池,而这两个动力源所需要的能源分别燃料和电,而电能动力源在这里面充当着辅助作用,电动马达作为辅助发动机,有了这个辅助发动机,汽车在起步和加速时更加平稳更加强劲,因此降低了燃油的消耗,在和纯燃油动力汽车相比中,大小相同的汽车,油电混合的汽车燃油消耗更少。
车主在使用汽车时,会得到更强劲更平稳的起步和加速的体验,还是消耗更少的燃油量。
所以燃油经济性较好。
插电式混合动力汽车是新型的混合动力电动汽车。
它可以在仅使用电能的情况下驱动汽车行驶,他的电池容量较大,且能外部充电,不同于油电混合动力汽车。
油电混合动力汽车不能在仅使用电能的情况下驱动汽车,它的电池的容量较小,仅在汽车工作时回收能量,不能像插电式混合动力汽车一样外部充电。
插电式混合动力汽车不用担心电池使用完后的汽车驱动问题,它可以切换成内燃机为主的驱动模式,避免了纯电动汽车电池续航不足的缺陷。
2.2产业及市场层面
市场环境,我国石油资源相对于庞大的人口基数来说较为匮乏,石油价格居高不下且上升趋势明显,在这种市场环境下,推行新能源汽车会得到民众的支持,燃油总量不足引起的汽油价格上升为新能源汽车产业提供了很大的发展空间,同时我国汽车产业大部分都拥有与国外汽车制造厂商的合资企业,这在一定程度上使得新能源汽车产业所要面临的市场风险得到了很大的改善。
经过这十几年的发展,在我国政府的大力补贴政策下,使得我国的新能源汽车市场一年更比一年好,人们对新能源汽车的认知度和接受度在逐渐的提升,但是在未来几年内,我国电动汽车产业将要在国家补贴政策缩减的情况下接受国外企业进入我国的挑战,希望我国的汽车企业能够更好的完善自己的企业,提升自己的技术,在未来的竞争中得到优势。
2018年我国的汽车市场发展不是很好,相对于往年,今年出现了下滑,但是新能源汽车在我国的发展仍然是保持着递增,根据产业研究院所公布的《中国新能源汽车行业战略规划和企业战略咨询报告》的数据中,我们可以看到2018年12月份,我国新能源汽车一共生产了21.4万辆,销售出去22.5万辆,和上半年同一时期相比的话,生产方面提高了43.4%,销售方面提高了38.2%,如果统计2018年1~12月份,我们可以发现这个时间段,我国新能源汽车一共生产了127万辆,一共销售了125.6万辆,和去年的这一时期相比的话,生产方面提高了59.9%,销售方面提高了61.7%.而在2018年1~12月份中,纯电动汽车总共生产了98.6万辆,而在销售方面总共销售了98.4万辆,和去年同一时期相比,生产方面提高了47.9%,销售方面提高了50.8%。
而插电式混合动力汽车总共生产了28.万辆,销售出去了27.1万辆,和去年同一时期相比,生产方面提高了122%,销售方面提高了118%。
而燃料电池汽车在生产和销售方面的数量是一样的,也就是生产多少卖出去多少,都是1527辆。
另一方面,我国的新能源汽车的技术水平也在稳步的提升,到2018底,我国的动力电池单体能量密度已经攻破了265Wh/kg,而且已经可以量产了,在成本方面的话,也可以把握在1块钱/Wh以下,这也算提前实现了2020年所想要达到的目标水平。
如果用来和2012年相比较的话,在能量密度方面提升了2.2倍的同时还在成本方面降低了75%。
另一方面,驱动电机也得到了很大的技术突破,电池管理系统以及整车电控系统也得到了很大的技术突破,已经在逐渐的跟上国际新能源汽车的先进水平。
在技术水平提升的支撑下,越来越多的纯电驱动的汽车已经在逐渐上市,并且在市场上的口碑反响还不错,有些新能源车企已经走出国门,面向全球销售,目前已经在全世界四十多个国家和地区销售了。
一个新的产业发展,会创造更多的就业岗位,以及为国家的税收做出贡献,当然了,一个新的产业发展会拉动投资,据统计,当前新能源汽车所有的投资是一个很大的数值了,用人民币来算的话,超过了2万亿元了,我们可以看到未来发展充满着可能性。
3新能源汽车发展所存在的问题
3.1续航出现严重偏差
新能源汽车的实际续航数值比厂商公布的数值有着很大的差别,比如有些新能源汽车给出的续航数值是400多公里,实际生活中使用只能跑出两百公里,相差了一大半。
3.2充电时间过长
充电时间过长,如果一辆新能源从没有电到充满电在充电的过程中是需要很长时间的话,会大大降低人们的求购欲望,比如你开车去一个较远的地方,但是在半路上汽车没电了,而一般的新能源汽车充满电应该需要五六个小时,而五六个小时可能会耽误你很多事,而燃油汽车的话直接加油就可以继续上路了,克服不了这个问题的话,会很限制新能源汽车的发展。
3.3安全问题
新能源汽车与燃油汽车在安全方面相比,新能源汽车在自燃方面的问题比较严重。
3.4充电基础设施还没普及
目前我国是每3.5辆新能源汽车对应1个电桩,主要是建设在一二线城市,三线以下的城市还没普及。
3.5电池更换费用过高
纯电动汽车是纯通过电来驱动的,电在电动汽车的作用就相当于汽油对于燃油汽车的作用一样,而两种汽车在使用时,同样的里程数,所用的电所耗损的电费和所用的汽油所耗损的费用相差是很大的,电费远远小于汽油的费用,电池的寿命是有限的,电池的寿命大概也就是五年左右,而换一次电池就要几万块钱,这是一个很大的数了,一般的家用车燃油汽车几年的油费也就几万左右,因此人们就会考虑纯电动汽车是不是比燃油汽车省钱了。
3.6售后服务
新能源汽车的售后服务网点太少,布局跟不上新能源汽车的销售速度,售后维修技术人员稀缺
4新能源汽车发展中存在问题的原因
4.1续航出现严重偏差的原因
厂商公布的续航数值一般是理想数值,一般是汽车在最理想状态下的路况以及天气中测试得到的数值。
或者就是与综合工况续航测试方法不同,在实际的产品使用中续航会有很大的偏差,所以我们会在实际中对于新能源汽车续航能力的认知存有偏差。
下面,我们来看看续航能力会受到什么方面的影响。
4.1.1电池容量
新能源汽车的电池容量就像是传统汽车的油箱,电池的容量越大,汽车的续航能力就会越强,可是电池的容量也不会做的非常大的,它需要考虑几个因素,第一个就是电池的体积,在现在的电池技术下,电池的容量要做到很大的话,电池的体积也会相应的增大,汽车所给电池的空间是有限的;第二个就是电池的充电速度,电池的容量越大,电池充满电所需要的时间也会越多,充电速度太慢也是新能源汽车现在所面临的问题。
电池的容量和充电的次数也存在着关系,随着充电次数的增多,电池的容量也会随之减小,当电池容量减小到一定的程度时,就需要换新的电池了,现在电池的费用挺高的。
4.1.2行驶路况
就像传统的燃油汽车,在不同的路况中,分别加上同量的油,汽车所能行驶的里程数是不一样的,新能源汽车也是一样,电池的续航能力也和路况的好坏有关,路况好,续航能力就好一点,路况不好,续航能力就差一点。
4.1.3气温及天气状况
电池会受到天气的影响,温度越低越影响电池的寿命,使电池的寿命缩短,如果新能源汽车行驶在冬天的东北的话,可能连官方公布续航能力的1/3都不到。
4.2充电问题的原因
4.2.1充电时间过长的原因
充电的时长和电池的容量以及充电设备有关,电池容量小的话,就比较容易充满电,反之的话就久一点。
电池容量要是小的话,新能源汽车的续航能力就会差很多,因此不能从电池容量这个方向解决充电时长的问题。
而从充电设备方向进行快充,它的充电理论是从电流方向进行变化的,它通过电流的增加来使充电速度的加快的,电流加大的话,就会使电池内部结构发生改变,电池内部的电子扩散速度就会变快,使离子赶不上它的速度,然后离子和电子脱节,这样就会大大的影响了电池的性能,电池的寿命与续航能力大大的减少,可能还会发生燃爆的危险。
正常情况下,大家尽可能用慢充。
4.2.2没地方充电的原因
新能源汽车发展的速度比较快,汽车的数量已经远远超过了充电桩,还有公共充电桩的布局的不是很合理,且汽车的品牌较多,他们所使用的充电接口也不一样,这样各个公司所布局的充电设备兼容性差,使得电桩的使用率就会很差,还有就是因为新能源汽车发展较快,可能会出现老车新桩的情况。
从这可以看出,新能源汽车面临没地方充电是因为好几个原因造成的,总的来说是因为技术还不够成熟不够完善,市场标准不统一所造成的。
新能源汽车的整体配套发展还是在初级阶段,有一个试错和发展的过程,随着市场的完善和成熟,这一问题肯定会得到根本性的解决,公共充电桩不仅数量会越来越多,无法充电的情况还会越来越少。
4.3自燃的原因
4.3.1操作不当
有些车主因为一些原因,会把车进行改造,比如改造灯光,改造音响等等,还有一些是维修汽车时,换上不匹配的线,从而造成线路故障或者其他原因从而使得车辆发生自燃。
4.3.2厂商的原因
现在新能源汽车正在处于快速发展的阶段,有些企业可能因为想要获得更高的利润,从而在生产中做出偷工减料的事,使得生产出来的汽车质量达不到标准的质量。
4.3.3车辆本身的原因
新能源的汽车的自燃应该是电池发生了自燃,而电池发生自燃有两个原因,一个是外部原因,当外部温度过高或过低时,就会对电池造成损害。
另一个是内因,当电池使用过久,就会发生老化的现象,还有过多的使用快充,造成电池内部结构的损害,导致电池放热量过大,引起自燃。
4.4充电设施还没普及的原因
4.4.1充电设备还没达到理想状态
新能源汽车正在经历技术升级的时期,相对应的充电设备也有很大的升级空间,还不满足大规模投放使用的条件。
4.4.2市场的推动力不够
充电桩的建设需要很大的资金投入,而且资金回收比较慢,所以充电桩的建设基本都是政府在投入,这方面还没有完全市场化。
4.5电池费用过高的原因
电池的费用随着电池技术的提升而降低,现在的技术还没有达到理想状态,因此现在的电池费用还没达到理想状态。
4.6售后问题的原因
新能源产业是一个新的市场,它的售后市场体系还没有像传统汽车的售后体系一样完善,它们还在起步试错阶段。
新能源汽车发展虽然很快,但它真正发展的时间还不是很久,目前稀缺相应的售后技术维修人员。
在全国的范围内专属于新能源电动汽车的维修网点实在太少了,而新能源汽车发展速度很快,它的售后维修网点布局还很不上新能源汽车的销售速度,这个是很关键的。
5新能源汽车发展中存在问题的对策
5.1提高原电池的续航能力
电动汽车最核心的技术就是电池技术,在电池技术还没有达到最理想的续航状态时,我们只能原有的电池续航能力上自个提升到最理想的续航吧。
5.1.1找准充电节奏
车主在使用汽车时,电量表的黄灯要是亮的话,就是告诉你电量没多少了,应该充电了,电量表要是红灯亮的话,就表示没电了,这时候就要停止使用汽车了,尽快充电,否则电池过度放电会严重缩短其寿命。
车主使用汽车时,消耗的电量不是很多,但车主还是想要充电的话,那么充电时间不要太长,不然的话会造成过度充电。
还有需要注意的是,如果不急的话,尽量不要使用快充,因为快充是充电设备通过增加电流来使充电速度加快的,但是这样会影响电池的內部结构,从而会降低电池的性能。
5.1.2亏电时切勿停放时间过长
当你行驶新能源汽车的电量用完了,如果放太久不充电的话,它就会变成亏电状态,这个状态下的电池会因为内部的化学反应生成硫酸盐化,然后会出现结晶物,这个结晶物会造成电子离子的通道不通,这时充电会变得不足,电池的容量就会变小。
如果汽车长时间不用的话,应该每个月都要给它充电一次,不然放久没电了,就会变成亏电状态下,这样会损坏电池的。
5.1.3避免暴力驾驶
当你选择同一条路,用同一辆电动汽车,同样的电量,如果你用两种开车方式来开,一种时快加快减,就像赛车状态下的暴力开车方式,另一种是平稳状态下的驾驶方式,这样你就会发现,平稳状态下的驾驶方式行驶的路程会远远超过赛车状态下的暴力开车方式,其实省电和省油都是有些相同的地方,燃油汽车暴力开车会费油,电动汽车暴力开车会费电,因为暴力开车的话,会造成很大的电流瞬间放出来,然后就会发生反应生成硫酸盐化,出现结晶物在极板上,就会造成电池极板的损害,从而影响电池的寿命和容量。
5.1.4停车时注意身边环境
如果温度太高的话,会使得电池的内部发生反应,造成电池内部的化学不平衡,电池的容量就会变小,电池的寿命就会缩短,所以最好找一处阴凉地停车。
5.2推进基础设施建设步伐
现在好多买了新能源汽车的,常常因为汽车没地方充电而烦恼,因此合理地布局汽车充电桩变成了首要任务,我们不仅要实现一线城市的充电桩普及,我们还要普及到每一个小县城及乡镇。
让每一个买新能源汽车的车主不再因为找地方充电而烦恼,然而做什么都是需要一个过程的,现在国家政策也是大力的推动和补助新能源汽车的发展,建设充电桩国家也在快速的推进建设中,相信未来几年这个问题应该会得到非常大的改观。
5.3完善售后服务体系
加快建立更多的新能源汽车售后网点,因为新能源汽车的发展速度很快,现在的售后网点与新能源汽车的数量相比远远不够;加大对新能源汽车人才的培养,面对现在市场上庞大的新能源汽车数量,现在的新能源维修技师数量远远不能满足现在的新能源汽车市场;建立一条高效率的售后服务零部件的供应链,使得售后服务市场高效化;建立一个合理的产业链各环节在售后服务体系中的合作模式,使得售后服务体系具有高效率的流程服务;因为这是个新的产业,里面有很多个品牌的竞争,每个品牌的产业标准不一样,市场还在发展探索阶段,市场对于标准化还没有统一的规定,售后服务需要跟随着市场的推动来发展,因此新能源汽车售后体系服务的健全还有一大段路要走。
5.4在技术层面取得突破
5.4.1在车身设计上突破
设计一种电池可以很容易装卸的新能源汽车,这样准备两套电池互换,这样就解决了电池续航和电池充电时间过长的问题,在电池的安装位置上设置一个智能锁,这样可以防止被盗;然后再配备一个家用的充电设备,这样可以把用完的电池拿回家充电,因此充电设施不普及的问题也就解决了。
5.4.2提升快速充电的技术
快充就是使用大电流大功率的充电桩,主要是使汽车更快的在短时间内(1~2h)补充50~60%的电能。
目前,特斯拉的超快速充电可以在20分钟内补充50%的电能。
可是目前,电池技术包括电池管理系统的平衡技术,特别是散热技术,远远没有达到我们的预期要求。
所以我们只能祈祷电池技术能够快速的有所突破,达到人们所理想的技术水平。
5.4.3加强核心技术的研发
核心技术的研发是新能源汽车产业发展的关键,新能源汽车研发制造企业应该坚持以市场为导向,加强对关键技术的攻关,尤其是在锂离子动力电池能量密度方面的研发,并加大对新型电池材料的研究。
如果在续航方面的技术取得突破,就能解决了新能源汽车续航能力不足的问题;如果在电池隔热散热方面的技术取得突破,汽车因为电池原因的自燃问题也就取得解决了,如果在电池成本方面取得突破,电池更换费用过高的问题就解决了。
当新能源汽车技术达到理想状态时,充电设备也会相应的升级到理想状态,那时就可以大规模地推进基础设施的建设了。
因此新能源汽车想要克服现存的问题的主要对策是新能源汽车核心技术取得理想化的突破。
结论
本文对新能源汽车发展存在的问题做出了全面的探析,分析了那些问题存在的原因,并探讨出相应的对策,获得了以下结论:
(1)新能源汽车产业未来想要获得更大的市场,就得把发展中现存的问题解决掉。
(2)新能源汽车发展存在问题的原因主要是新能源汽车的核心技术还没有达到理想状态。
(3)新能源汽车想要解决现存的问题,就得加强对核心技术的研发。
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