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1引言
建筑电气技术在智能建筑中发挥着重要的作用,通过合理利用电气技术可以进一步完善建筑物的功能,同时可以提高整体建筑环境的舒适性。反之,如果没有合理利用电气技术,会引发各种安全隐患,影响建筑使用的安全性。因此,在智能建筑中需要合理利用建筑电气技术,提高建筑物的安全性,促进我国建筑行业的可持续发展。
2概述建筑电气技术和智能建筑
2.1建筑电气技术
建筑电气技术的基础为电气工程技术,并且与多个学科技术相结合不断创新发展。建筑电气技术主要包括控制技术、信息技术以及电子技术等。对比传统的电气技术,建筑电气技术可以满足现代建筑行业的发展需求,同时可以适应智能建筑的需求,有助于更好地发挥出智能建筑的效能[1]。
2.2智能建筑智能建筑综合了电视和光缆以及数字通信等技术,对比传统建筑,智能建筑提高了建筑的品质和功能等,可以为人们的生活提供更多的便利,满足建筑使用者提出的各种需求。智能建筑符合建筑行业节能化和科学化的发展趋势,显著提高了人们的生活品质。智能建筑不仅可以满足人们的需求,同时还提高了建筑的自动化和科技化,推动了智能建筑可持续发展。
3建筑电气技术在智能建筑中的作用
3.1有利于提高智能建筑应用水平建筑行业的主要发展方向为智能建筑,同时智能建筑对施工技术提出了较高的要求。发展智能建筑可以推动整体建筑行业发展,同时有利于改革和创新建筑技术。智能建筑涉及较多的电子设备,在建筑改造过程中需要改变大量的设备布线和电源布置等,因此,需要综合利用电源节能技术和布线技术等。在智能建筑中利用建筑电气技术,可以在最大限度地满足建筑施工要求,同时可以提高智能建筑的建设水平[2]。
3.2有利于提高建筑经济效益通过利用建筑电气技术,可以优化智能建筑电子设备的运行环境,推动智能建筑发展。通过利用建筑电气技术,可以科学地分配和使用电子设备,同时节省施工成本。例如,可以利用建筑电气技术处理智能建筑的弱电系统问题,全面监管整体建筑的情况。在建设监控系统的过程中,可以利用以太网技术等,有效节省能源消耗,同时可以显著提高建筑经济效益。
3.3有利于提高建筑安全性建筑电气技术关系到智能建筑的安全防范体系。当前智能建筑安全防范体系中包括电视监控技术、通道控制技术以及入侵预警技术等,但是利用这些技术的过程中无法高效共享和传递各项信息。而在智能建筑中利用建筑电气技术可以有效处理上述问题,通过构建动态监管系统,可以提高整体建筑的安全性[3]。
4建筑智能系统的组成
4.1智能决策支持系统随着计算机技术的不断发展,在各个行业开始普及利用电子互联网协同工作,在建筑工程中利用计算机数据计算整合功能和互联网信息传输技术,可以进一步提高建筑的智能化和自动化水平。在社会发展过程中,人们也不断提出各项要求,因此,需要严格进行数据处理和数据分析等,通过利用分布式数据库分析技术,可以推动智能决策新技术发展。智能决策系统可以结合互联网技术、计算机技术以及建筑电气自动化技术,有利于实现可持续发展目标。通过有效结合管控工作,可以实时监控工程施工过程,落实动态化管理工作。如果在施工过程中产生问题,可以立即处理问题,显著提高整体施工效率和管理水平。
4.2人工网络神经系统人工网络神经系统通过连接大量的处理单元,形成复杂的网络结构系统。人工网络神经系统可以抽象地模拟人脑结构。当前建筑工程施工非常复杂,对施工技术提出了较高的要求,再加上资源消耗和设备损耗的影响,增加了智能建筑新型功能管理难度。为了提高智能建筑综合管理水平,优化建筑设备运行状态,需要提高设备自动识别能力,提升整体系统的自动控制水平。而人工网络神经系统具有显著的适应能力和学习能力,有利于满足自动控制系统的要求。仿真技术具有较高的精度和灵敏性,同时可以实现自我调节,降低自动化管理的复杂性。此外,人工神经网络非常简单,对计算机硬件没有较高的要求[4]。4.3专家系统专家系统综合利用了人工智能和计算机等技术,利用专家提供的专业知识和工作经验等进行初步判定,同时可以模拟专家的决策过程,有效处理复杂问题。智能建筑专家系统的基础为知识库,需要根据控制对象和控制规律建立知识库,利用专家丰富的知识处理问题。对比传统人工管控模式,专家系统可以提高管理决策的精细化,显著整体管理水平。
4.4智能电气控制平台当前已经开始广泛普及电气自动控制技术,再加上电子技术和互联网技术不断更新发展,可以进一步提高远程控制的智能化,但只是可以远程控制单个设备,还需要进一步提高系统自动化控制水平[5]。
4.5设备接口统一化当前在智能建筑设计过程中需要解决专业设备接口连接问题,这一问题关系到后续设备运行的安全性和便利性。智能建筑需要进一步提高互联共享能力,为了实现接口标准化,需要相关部门提出接口标准,实现电气设备接口的标准化。
5建筑电气技术在智能建筑中的应用对策
5.1在照明系统中利用对比传统的照明系统,智能建筑照明系统具有便利性和灵敏性生物优势,同时在安装照明系统的过程中需要利用现代化电子技术,根据所处环境的变化,促使建筑内部照明系统可以调整。例如,在外界光照强度变化后,智能建筑的照明系统可以自动化调节亮度,同时需要结合用户需求自动地启动和关闭照明系统。此外,可以结合自身需求提前设置智能照明系统,针对工作场景进行针对性的设置,并结合天气情况和对应设置对照明系统进行个性化应用[6]。
5.2供电设备节能技术在建筑节能设计过程中,利用供配电系统可以节省建筑能源。因此,在建筑节能设计过程中,设计人员要结合设备性能特点和用电负荷等。为了降低整体能耗,提高建筑用电的安全性,需要在规定范围内控制建筑物串联的配电系统。如果用户相同,可以控制高压配电技术在两级以内,控制低压数字控制系统在三级以内,从而实现节能降耗的目标。供配电系统主要是利用两路进线方式,通过统一两路供电可以显著降低线路损耗。
5.3变配电技术在智能建筑中,变配电技术发挥着重要作用,通过合理利用变配电技术,有利于提高变配电系统运行的安全性和稳定性。同时可以在变配电系统中全面利用电气节能技术,从而降低整体能耗。变配电系统的结构非常简单,而且配电级数通常在二级范围内,可以降低整体电能损耗。增高输电线路的电压之后,将会降低电能损耗,因此,提高电压有利于优化电气节能。此外,合理缩短变配电系统和电气设备的距离,有利于增大整体横截面,减小输电线路长度,同时可以显著提高能源使用率,并且可以科学地调整系统功率,从而实现环保目标。
5.4在应急安全领域中利用智能建筑可以提高人们生活的便利性,同时有利于提高人们生活的安全性。在建筑领域中消防系统发挥着重要的作用,当前可以自动化远程控制消防系统,利用设计模板联动控制消防系统。例如,某建筑发生火灾,消防系统可以自动化地转变为灭火模式。同时可以向不同的灭火控制模块中传递消防信息,并且联动消防栓、排烟以及自动喷洒等设备。及时控制火灾隐患,为消防工作奠定基础。电梯是建筑利用率较高的设备,可以提高人们生活的便利性,但是一旦发生意外事故会威胁人们的安全。相关技术人员可以在电梯系统中改造自动化监控系统,在电梯智能升降的过程中向相关工作人员传递电梯荷载和缆绳磨损等情况。工作人员结合反馈数据可以掌握电梯运行情况,提出针对性的处理措施,降低电梯问题发生率。由于电气系统非常复杂,在设计阶段和施工阶段需要安排专业技术人员完成相关工作,同时要安排专业人员跟踪监督设计和安装过程,指挥相关工作人员互相配合,统一筹划各自的工作任务,提高整体工作效率[7]。
5.5在智能监控信息领域中利用智能监控是智能建筑的重要功能,同时也体现出建筑电气技术的优势。智能建筑的监控系统可以实现全方位监控,不同的监控点可以相互传递信息,方便住户掌握建筑内部实际情况。针对传统的监控系统存在监控死角问题,利用智能化建筑监控系统可以实现监控无死角,通过紧密联合网络和电子监控设备,可以提高安全防范水平。例如,在报警监控系统运行过程中,探头获得视频信号后,通过光电转变向主机传送,主机再通过图像处理技术有效分析这些视频数据。技术人员利用建筑电气技术可以实现网路对比和监控,提高安全保障水平。电气技术人员在设计阶段需要全面考察。智能建筑中包括较多电子设备,而且电子设备需要相互配合,设计人员在设计过程中需要综合考虑设备布线和电源管理以及控制技术等方面。此外,可以利用新兴网络传播技术提高布线的灵活性,相互转换建筑电气技术和智能建筑,进一步提高人们生活的便利性,降低整体工作成本。
6结语
近些年,我国不断进行智能建筑建设,同时也在不断完善智能建筑的功能,在这一背景下,在智能建筑中需要利用建筑电气技术,通过分析和处理各种数据信息,进一步完善智能建筑系统,推动建筑行业健康发展。
作者:栗恒洲 单位:建设综合勘察研究设计院有限公司
节能减排技术论文2
1旋耕机分类
旋耕机是一种需要和拖拉机配合使用完成耕、耙等工作的农业设备,由于该设备具有良好的碎土能力,不但在完成土壤破碎的过程中能够使得土壤保持相对平整的状态,而且还能有效切碎残留在土壤中的枯根,因而被广泛应用于农业耕种中。现阶段,我国已经研发出来的能够用于农业生产的旋耕机,按照旋耕刀轴的配置方式被分为横式旋耕机、立式旋耕机以及斜置式旋耕机三种。
1.1横式旋耕机横式旋耕机的主要构件有刀轴、刀片、传动系统、机架等[1]。在一般情况下,会采用三点悬挂方式完成横式旋耕机和拖拉机之间的连接,并采用尾部传动轴作为主要驱动力使旋耕机能够正常运行,而动力的传输方式则有中间传动与侧边传动两种。前者的传动结构相较于后者更加稳定,受力基本能够保持在平衡状态下,但是由于整机机构对称性较差,导致在刀轴中间安装刀片受到了限制,使得旋耕机在巡行过程中经常会出现漏耕问题;后者虽然不存在漏耕问题,但是结构稳定性较差,受力长期处于不平衡状态下,旋耕机使用寿命较短。横式旋耕机的旋转方式有正转与反转两种,在运行过程中,刀辊和机具的方向一致为正转,二者方向相反则为反转。以正转形式运行的旋耕机,具有良好的土壤破碎效果;以反转形式运行的旋耕机虽然也具有良好土壤破碎效果,耗能较低,但是极易造成土壤积堆,当这种情况出现后耗能将会瞬间增大。耕深较浅是横式旋耕机的主要缺陷,耕种速度较快时,耕深会进一步降低,而耕深较低会使得土壤的保墒能力有所下降,使得农作物的根系无法充分发育。
1.2立式旋耕机立式旋耕机的主要构件有箱体、传动系统、变速箱、旋耕刀等,刀轴处于竖直向下状态,因为耕深较深,不存在横式旋耕机由于耕深不足而导致农作物根系无法充分发育的情况,对旋刀的强度和韧性要求较高。大多情况下,立式旋耕机和拖拉机的连接会通过三点悬挂方式完成,而驱动力则会通过拖拉机传出经由万向节到达旋耕机的中央齿轮箱[2]。因为立式旋耕机是以齿轮方式实现动力传动,所以立式旋耕机中处于相邻位置的两个旋刀的旋转方向是不一致的,这有助于前进阻力的降低,能够使得机具的运行趋于平稳。在立式旋耕机运行的过程中,两个处于相邻位置的旋刀不但能够在作业区域内完成土壤切削工作,而且还能完成一部分处于相邻旋刀作业区的土壤切削工作,有效避免了漏耕问题的出现,但是会导致土壤的破碎程度出现一定差异。因为相邻旋刀土壤切削区域存在重叠,需要保证相邻旋刀之间相差一个相位角才能避免二者在作业过程中互相干涉。1.3斜置式旋耕机斜置式旋耕机的主要构件有刀轴、刀片、传动系统、机架等。斜置式旋耕机的刀辊处于水平斜置状态,当处于运行状态时,刀辊和机组前行方向会存在一个斜置角,因而滑切与撕裂破坏是进行土壤破碎的主要方式,这样使得斜置式旋耕机的耗能低于前面两种旋耕机。但是,由于斜置式旋耕机的刀辊长度远远超出传统的横式旋耕机,加之运作过程中还存在斜置角,导致斜置式旋耕机的刚性远远低于横式旋耕机。
2旋耕机研发过程及现状
2.1旋耕机的研发过程我国针对旋耕机开展相关研究始于20世纪50年代,彼时的旋耕机在结构上比较简单,需要和手扶拖拉机共同使用才能发挥作用,应用范围较小,稍晚一些研发出的旋耕机能够和四轮拖拉机共同使用,在当时也未得到广泛应用。1980年以后,我国旋耕机制造技术获得了一定突破,但是由于种种原因旋耕机依然没有在我国农业生产中得到广泛应用[3]。进入21世纪,旋耕机开始向复式作业方向发展,旋耕机开始具备了整平、镇压等重要功能,并且随着我国制造技术的不断发展,逐渐在农业生产过程中得到了应用。从现阶段我国对旋耕机的应用来看,在我国农业生产过程中横式旋耕机的应用范围最广,立式旋耕机次之,而斜置式旋耕机应用范围极小,尚处于试验与研发阶段。从整体上看,目前我国旋耕机在农业生产过程中的应用还存在一些问题需解决。首先是旋耕机的耗能过大,这不符合我国绿色农业发展要求;其次,故障出现频率较高,故障主要体现在刀轴会在旋耕机作用过程中发生不同程度的损坏,这不利于我国高效现代化农业生产的实现。
2.2旋耕机的研究发展现状
2.2.1横式旋耕机的现阶段研究成果近年来,我国围绕横式旋耕机在运作过程中存在的缠草问题开展了大量研究,并取得了一定突破。一方面,一些学者针对旋耕机存在缠草问题的产生机理进行了研究,相关人员借助离散元法对旋耕机处于无秸秆覆盖和有秸秆覆盖的状态的受力以及力矩的分布情况进行了科学分析,并将通过仿真实验得到的理论数据和实验数据进行对比分析,得出横式旋耕机的受力大小与旋耕机的转速之间存在正比关系,且在旋刀完全没入土壤的情况下,在秸秆存在的情况下,在有无秸秆覆盖的受力实验中发现,即使刀片已完全进入土壤,在有秸秆覆盖的土壤中旋耕机的受力大小仍然超过了没有秸秆存在的情况。另一方面,部分学者针对如何减少横式旋耕机缠草情况的发生展开了研究。相关人员通过将横式旋耕机的作业方式改装为双轴刀辊旋耕作业,降低了缠草问题的发生频率。在运行过程中位于前轴的刀辊能够将草切碎,而位于后轴的刀辊可以把切碎的杂草翻到土层里。
2.2.2立式旋耕机的现阶段研究成果使用寿命短、运行过程中稳定性较差是立式旋耕机的主要缺陷,近年来,相关研究人员针对立式旋耕机的使用寿命延长以及作业平稳性的提升开展了一定研究,并取得了一定成果。首先是围绕立式旋耕机使用寿命开展的研究,相关研究人员借助对旋刀的运动学分析,认为立式旋耕机的运行速度只会对土壤的破碎效果产生影响而不会造成旋耕机耕深的变化。在此基础上,相关研究人员针对旋刀的不同安装方式对其作业状态下的影响进行了仿真模拟。实验发现,使用一正一反平衡安装能够使得其工作状态更加平稳,可以起到延长机械使用寿命的效果[4]。其次是围绕立式旋耕机作业状态下的平稳性展开研究。相关研究人员发现立式旋耕机刀片的排列和刀片的内折弯角与旋耕机的平稳性关系密切,因而通过反复调整排列方式与内折弯角,提高了立式旋耕机作业状态下的平稳性。如果内折弯角较小,旋刀在进行土壤切削时会因为受到来自刀片与刀轴的阻力,导致旋耕机平稳性降低;如果弯角过大,受到的土壤阻力将会增大,也会使得旋耕机无法平稳运行。
2.2.3斜置式旋耕机的现阶段研究成果自斜置旋耕的概念是在我国首次出现的,20世纪末期,我国苏州大学与苏州理工大学的一些学者针对斜置式旋耕机的相关理论与机械设计进行了研究,并获得了一些专利。但是近年来我国对斜置式旋耕机的研究并无明显进展,几乎处于停滞状态。2000年左右我国一些学者研究出了一种斜置旋耕的试验装置,并开展了相关试验研究。该试验针对旋耕机在5°、10°、15°、20°、25°等斜置角下的耕作状态进行了受力情况的分析,以及设备的工作功率受设备的前行速率、刀辊转动速率等条件的影响的分析[5]。斜置式旋耕机的相关问题还有待进一步研究,较低的工作功率符合我国绿色农业的发展要求,因此斜置式旋耕机具有良好的发展前景以及较高的研究价值。
3旋耕机发展趋势
3.1节能化绿色农业一直是我国农业的重要发展方向,随着我国农业生产效率的提升,很多研究人员投向了对旋耕机节能技术的研究。经研究发现,旋耕机的节能性与旋刀存在较大联系,优化旋刀设计,调整刀片的排列方式能够提升旋耕机的节能性能。但是,在旋刀与刀片的优化研究过程中,也遭遇了一定阻力。一方面,我国对新材料的研究尚且不足,在旋耕材料领域呈现出了新材料、新工艺研发不足等主要问题,使得研究者找到适合用于旋刀刀片制作的耐磨性材料具有一定难度,制约了节能技术的发展。另一方面,我国现阶段对耕深节能技术的研究尚且不足,我国针对耕深的研究尚且集中在15cm以内的耕深研究,而缺少对15cm甚至20cm以上的耕深研究,不但造成了水土流失、农作物产量下降等一系列问题,而且还阻碍了对大耕深型旋耕机的研发,导致农业机械的损坏率与更换率较高,不利于节能减排和碳中和目标的实现[6-7]。
3.2联合作业应用农业生产的旋耕机的机械更换频率较高,机械在作业过程中损坏较为频繁,为降低设备成本,现阶段研究人员正在针对旋耕机的结构改良以及以零部件更换代替整机替换进行研究,旋耕机正在向灭茬、深松、碎土、起垄等一系列耕种操作的一体化方向发展。山东奥龙研发出的一款免耕施肥播种机目前已经同时具备了耕地、播种、覆盖、填压等功能,该机械的研发成功使得一机多用、联合作业的实现成为可能[8]。
3.3高精细度目前,在我国农业生产过程中应用范围最为广泛的横式旋耕机存在耕深较浅、工作效率较低、运行功率较大等问题,大规模应用横式旋耕机在一定程度上造成了土壤耕深变浅,土壤所具备的保墒能力有所下降,根系无法充分生长,不但会引发水土流失等生态问题,而且还会使得农作物的产量减少。因此,增加横式旋耕机的耕深、提高工作效率,提升运行功率已经成为旋耕机的一个发展方向,宽幅、高速、深耕的旋耕机能够完成高精细度的农业耕种,必将成为旋耕机的发展趋势。
3.4适用范围广我国并非所有的耕地都位于方便机械耕种的平原地区,在我国山地、丘陵地区还存在大量耕地。无法在山地、丘陵地区进行机械耕种已经成为阻碍我国农业进一步发展的一大阻力。由于山地、丘陵地区的耕地单块面积小、分布不集中,且相较于平原地区的耕地耕作环境更为复杂,导致旋耕机尚且无法发挥作用。目前我国一些研究所正在针对能够适应山地环境的灵活性旋耕机进行研发,1GZ-120旋耕机能够适应耕地面积较小的山地、丘陵区域,但该旋耕机尚未进行大规模生产与应用,相关人员还在针对该设备的生产与应用进行进一步完善[9]。使用范围广已然成为旋耕机众多发展趋势中的一个。3.5智能化与自动化随着我国科学技术水平的不断提升,已经有很多行业借助互联网技术、计算机技术等现代化技术实现了智能化与自动化生产。智能化与自动化生产作为农业发展方向的实现需要旋耕机等农业生产设备的推动。目前一些学者已经开始尝试在现代化技术的加持下,将电子设备与传感器安装在旋耕机上,以实现智能化与自动化生产。将PLC控制系统用于农业生产能够有效检测到旋耕机的耕深,一旦旋耕机作业过程中的实际耕深没有达到预设值,上位机会立刻发出相关信号,并实现作业速度与耕种深度的自动化调节[10]。
4结语
综上所述,旋耕机还存在生产效率较低、运行功率较大、极易发生故障和破损、缠草频率高、耕深较浅等主要问题。虽然相关人员围绕这些问题已经开展了研究,但是还未取得明显的技术突破。研究工作者还需进一步加强对旋耕机旋刀等重要构件的研究,并加强电子设备与传感器等智能化设备的应用,提高自动化程度,推动我国农业发展.
作者:顾洋 姜新波 顿国强 单位:上海舟炬人力资源有限公司 东北林业大学
节能减排技术论文3
地球是我们的家,也是我们的未来,随着国家的发展,我们的科技和经济都在飞速发展,但是我们的生活质量却在一年比一年差。同时,由于能源危机的存在,给人类的生存和社会发展带来了负面的影响。进入21世纪,人类开始意识到地球上的环境对人类的生存与发展有多么重要,环保意识也越来越强。要想保持良好的生态环境,就必须进行汽车工业的变革与革新,开发新的节能技术,推广新的能源;持续改进和创新汽车生产技术,既可以促进汽车工业的发展,又可以创造出一个科学的美好的居住环境[1]。
1 当前我国汽车能源与环境的污染状况
随着生活水平的提高,公路上的交通工具也越来越多,目前汽车所用的燃料,大多是柴油和汽油,这些都是产生二氧化碳、一氧化碳等污染物,二氧化碳对人体的危害并不大,但对温室气体的危害却很大。一氧化碳和甲醛对人类的身体有很大的影响。甲醛是一种刺激性的气体,吸入后会对眼睛和呼吸道产生一定的损伤,如果甲醛的浓度太高,会引起眩晕、恶心等不适[2]。除了甲醛,还有汽车废气中的其他有害物质,这些都是对人体造成不同程度的伤害。它不仅会对我们的身体造成伤害,而且还会影响到我们的生活,影响到我们的社会,所以,无论结果如何,都是一样的。最终,所有的责任都要由人类来承担,所以我们迫切地需要解决汽车带来的环境问题。
2 新能源汽车产业的发展状况
新能源车是一种不用普通汽油、柴油作为燃料,而是采用了一种新型的汽车。简而言之,新能源车是一种具有现代结构、具有现代结构的动力控制技术和驱动技术的新型轿车。目前,市场上的新能源汽车有:汽油-电动混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车;氢能车辆及其他能量型车辆.现在,使用汽油和柴油的车辆数量急剧增长,而且空气污染也日益恶化。新能源汽车已成为我国汽车行业的一个重要组成部分,其重要性日益凸显[3]。当前,国家对发展新能源技术也十分关注,并给予了大量的扶持。在汽车产业的发展中,我们更加重视节能、绿色环保,对机动车排放的控制非常严格,避免对环境造成严重的污染,同时也不能过分依赖于煤炭;要确保我国的生态资源能够保持在一个比较高的水平,并以此作为发展新型工业的依据。新能源汽车是上个世纪九十年代开始出现和发展起来的。2001年国家863规划提出了纯电动汽车的发展方向,而在此,纯电动车就是其中之一[4]。另外,在这一规划中,重点提出了发展混合动力和燃料电池汽车,并将上述三种新能源汽车的发展规划和设计作为纵向发展方向。另外,我们提出了一种横向发展的战略,那就是发展多能源控制系统、驱动电机和动力电池,从而形成了一张纵横交错的网络,为新能源汽车的迅速发展提供了技术支撑和政策支撑。随着科技进步,新能源汽车已步入工业化,并取得了很大的成绩。新能源汽车被列为国家七大战略行业,是我国向世界汽车大国迈进的必然选择。其汽车上的设备设施也大量制造。根据调查,目前国内大多数城市已建立了新能源汽车充电站,国家和地方政府制定了完善的政策和设备,确保新能源汽车在任何时候都能获得充足的能量;有利于将新能源汽车的节能优势发挥到极致。由于全国大力推动,新能源汽车销量从2015年的50万增长到了200万[5]。我国的汽车工业起步较晚,燃料汽车技术也相对落后,但国内的动力电池工业在世界上处于领先地位,尤其是在国内,已经形成了一个完整的产业链;而在国外,由于缺乏完整的动力电池工厂,因此,中国在新能源汽车上的技术发展,要比世界上任何一个国家都要长。
3 目前新能源汽车节能技术的意义
新能源汽车的节能技术是当今社会发展、汽车工业发展的一个重大课题,近年来,环保、可持续发展已成为各大产业发展的主流理念和口号。第一,新能源汽车的持续发展和应用,将极大地改善我们的居住环境,例如,我们在选购全电动汽车时,可以选择更换原有的燃油车;通过这种方式,可以改善我们的环境,降低汽车尾气对大气的污染[6]。近年来,随着我国的现代化建设和国民经济的快速发展,电力清洁技术取得了很大的进步,并取得了很大的突破。纯电动车虽然已经开始普及,但也有很多问题,比如电动车的功率不如汽油、柴油。所以,在今后的研究与开发中,需要有更多的技术人员投入到开发更大功率的电动车上。第二,运用新能源车辆的节电技术,是目前我国发展可持续、最优的发展策略。近几年,我国一直在努力实现资源节约、环境友好型社会的目标,在这个时代的潮流和国家发展的大背景下,新能源汽车的节能技术完全符合我们的发展战略和需求,近年来,全球的能源危机越来越严重。要继续加强新能源汽车的节能技术的研发与应用[7]。
4 新能源汽车和节能技术在汽车领域的应用
4.1 混合动力汽车的开发随着社会和时代的发展,目前我国经济发展迅速,人民的生活质量得到了极大的提高。但是,随着机动车数量的增加,对环境的发展也产生了难以估量的影响,近年来,世界上许多国家都在倡导以生态文明为目标的社会,在这种社会中,人们对环境的要求也是越来越高;因此,要想持续降低汽车排放对大气的影响,就需要大力开展研究和开发新的汽车能源技术。发展混合动力汽车是目前我国汽车节能技术革新的关键,比如奔驰公司最近几年开发的混合动力车,就是采用了锂电池和汽油引擎。不过,要让新能源汽车得到更多的消费者和消费者的认同,就必须对汽车的尾气排放进行深入的研究与创新[8]。同时,我们的铝合金生产企业也要像汽车工业那样,顺应时代的发展趋势,努力做到不断地减轻车辆的重量;在车身、车架方面,都要进行研究和创新。
4.2 氢燃料汽车氢动力汽车也是目前汽车工业的一个重要领域,氢燃料电池和纯电动汽车的最大优点,就是在日常使用中,不会对周围的环境产生太大的影响。氢动力车辆在行驶过程中,主要是将氢高效转换为燃料,并将其释放出相应的热量,从而推动车辆向前行驶。氢气燃烧后,会释放出大量的水分,所以不会对大气造成太大的污染,所以,在目前的汽车工业中,发展氢燃料汽车,可以有效地降低尾气对环境的影响。其次,氢是一种可再生的能源,它的储存能力很强,所以氢燃料将是未来世界上最重要的发展方向[9]。这些年来,各国的汽车制造商和研究人员都将重点放在了氢燃料电池的研究上,而氢燃料电池的研制,最大的难点就是在氢燃料电池的设计和生产中,如何合理地选择和安装氢燃料电池。而解决这一问题的关键,就是将氢储存在一台合金设备中,这一技术既不会增加生产成本,也不会加大体积,也不会增加体积,可以有效地解决目前汽车生产中存在的储氢难题。
4.3 太阳能汽车最近几年,太阳能汽车已经成为汽车工业的重点发展方向,它可以把太阳能转换成电能,然后用来推动汽车的动力。这是一种应用和生产太阳能汽车的理论。在太阳能汽车的能源供给链中,把太阳能转换成科学的电能,并将其存储在车内的一个内置的电池里,从而可以由马达来驱动车辆。太阳还是一种可以无限利用的可再生能源,它更干净、更环保,可以用太阳能来驱动车辆;不但可以达到车辆在运行中的零排放,而且可以减少传统的燃油消耗。近年来,由于太阳能汽车的清洁、环保、科学化等特性,许多产业和民众都对其进行了积极的支持,认为其发展潜力很大。与传统的汽车相比,太阳能汽车在车身结构、发动机、底盘等各方面都得到了很大的改善,它们都是以电池和电机为主要支撑的新型汽车。另外,在目前的太阳能汽车面板生产工艺中,可以将太阳能进一步吸收,将太阳能转换成可利用的电力,然后由电池驱动车辆前进,从而加速车辆的前进[10]。其次,将太阳能和其他能源结合起来,而不需要对车辆的外观和工作原理进行更大程度的调整。但从目前太阳能汽车的研究与发展状况来看,电池成本高、消费者负担不起等诸多问题,对太阳能汽车的开发与应用都有一定的难度,但随着社会的进步,科技也在不断地进步。目前,研究人员已经解决了太阳能汽车开发中遇到的一些问题,使其更加科学、便捷、安全、可靠。
4.4 燃料电池(Current)技术新能源汽车技术的应用与发展,对汽车工业的整体性能有很大的促进作用,使人们的驾驶舒适度、安全得到了极大的改善,而随着经济的发展,燃料电池汽车也逐渐在各国的汽车市场上崭露头角;虽然燃料电池是一种很好的能源,但它的应用范围很广[11]。本文通过对上述因素的分析,得出以下结论:
(1)限制燃料汽车牌照和限制燃料汽车;尽管我们国家的平均机动化水平很低,每千人拥有175辆左右的汽车,和美国,日本,德国的人均615人相比还有很大差距。比如上海,在限购城市,汽油牌照的价格从2014年的75000元一条上涨到了2018年的近10万元,而上海新能源汽车的销售也在快速增长。由此可以看出,这个因素将促进新能源汽车的市场需求的增长。
(2)对新能源车辆进行税收优惠和价格优惠;按照原计划,新能源汽车的补贴总额将会被下调,新能源汽车制造商将会得到更多的资格审查,而那些没有达到补贴标准的制造商将会面临更大的生存压力。2018年的财政补助政策,也将对汽车的续航里程进行了调整,并对各地和整体的补助额度进行了调整。显然,补贴退坡更为显著。补贴政策改变后,新能源汽车整体实力不强的新能源汽车将会陷入更大的困难,而那些有能力的公司则会在新能源汽车市场中站稳脚跟。由此可以看出,这个因素将促进新能源汽车市场的优胜劣汰,使得各大厂商的竞争优势更加明显。
(3)新能源车的定价;如前所述,对国产自主品牌而言,由于电池成本的降低,导致了价格的调整,而对国外进口汽车而言;像外资比例限制、合资限制等将逐渐放宽,这些都会让它在中国的市场上走得更远,比如特斯拉的超级工厂就能让Model3的价格降低20%。而在补贴政策的影响下,A级以下的车型的销量也会有所下降。总的来说,新能源车的售价会相对较低,同时也有利于新能源汽车的发展。
(4)新能源汽车的安全性、功率和行驶距离;因为动力电池技术的突破,让新能源车的安全性得到了极大的提高。就拿宁德时代来说,高能量密度、低成本的三元锂电池,在短短几分钟内就获得了广泛的认同,其续航里程达到了508公里。
(5)便利的充电方式;新能源汽车数量迫切需要尽快完善的充电基础设施。为了满足新能源汽车的需求,我国将在住宅小区、大型停车场、高速公路服务区等交通密集地区,大力发展集中充电桩和分散充电桩。根据新能源运输系统和骨干路网的发展,发改委提出了“四纵四横”“桩站先行”“四纵四横”城市快充网的规划。
(6)用于新能源车辆的车辆费用;在较长的时间内,新能源汽车具有较高的使用成本。从电力电池的成本统计趋势来看,五年后,其成本将比燃油车低,如果能有效地控制电池的成本,则其在使用上的优越性将会超越传统的电动汽车。现在,这个因素会让消费者们放弃新能源车,转而使用传统燃料车。5 结语综上所述,要想缓解目前的能源危机,促进环境的持续发展,就必须不断地进行新能源汽车的研发与应用,突破能源危机的困境,并对其进行创新;努力打破瓶颈,加速汽车工业的发展,守护美好的家园。
参考文献:
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作者:王树云 单位:无锡职业技术学院