我國電動汽車技術探討

時間:2022-06-30 02:53:21

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我國電動汽車技術探討

鑒于環境問題與能源問題的日益突出,對我們的生活環境已造成嚴重的危害,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保和經濟之間達到有機統一,是當今社會乃至全球范圍內的重點問題。然電動汽車的開發與發展,憑借著節能減排與保護環境的兩大優點,推動汽車產業的蓬勃發展,成為經濟發展的支柱性產業。此篇文章,主要是從電動汽車的類型與運用、電動汽車發展的前景以及對我國電動汽車的專利發展趨勢,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,進而推動車輛的運行,電池是其主要供電設備,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,組成結構較為復雜。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合型、燃料電池和超大電容聯合型等不同種類的電動汽車。

2電動汽車的特點與應用

基于電動汽車的類型不同,每種類型都有其自身的優點與局限性,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,是完全脫離內燃機的一種電動汽車,具備:噪音小、零排放、集經濟化與實用化一體的電動汽車,然有這些優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快速補充。實際應用: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燃機的汽車,具有降低內燃機耗油量以及噪音的特點,而在內燃機提供動力時,可實現為蓄電池充電,并且車輛在市區時可使用蓄電池供能,可以很好的實現零排放的環保要求,然擁有這些優點的它,雙重使用方便的同時,也帶來造價高、機體重、車輛的維修保養費用高的局限性。實際應用: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勢,而不同之處在于,燃料電池不像蓄電池,不用擔心無法及時充電,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合使用,但這樣也同樣帶來了,使車的結構復雜化,造價與維護保養費用高的缺點。實際應用: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。它的主要優勢在于,符合當今持續性發展的主題,減低對環境污染,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合,在以后一定也會有不錯的發展前景。

3電動汽車發展的前景

自“十五”計劃提出以來,國家陸續制定了推動電動汽車產業發展的一系列措施,比如:“八六三”項目的輔助與電動汽車科技規劃的指導,加快我國電動汽車行業的發展,為“凈化空氣工程”出一份力。政府在電動汽車的研發階段就定下了“三橫三縱”的指導思想,對于未來電動汽車的發展趨勢進行具體指導,實現技術的轉型,結合當前實際情況,制造出符合我國國情的電動汽車。純電力型電動汽車,是最有利于保護環境與節能減排的電動汽車,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囀钱斍翱尚行缘碾妱悠嚕骖檭热紮C與蓄電池的優點,這種成熟的電動汽車技術,為以后純電力型電動汽車的使用打下結實的基礎。燃料電池型電動汽車與太陽能型電動汽車發展前景,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展又一大因素在于專利技術的基礎與核心,我國在這些方面遠遠落后于發達國家,下面主要對我國與國外專利技術進行比較介紹,希望從這些方面能夠突破現在電動汽車行業的技術瓶頸。

4.1電動汽車專利技術分析體系

其實通過建設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據進行合理、客觀、科學、嚴謹的分析,以此達到以下兩個目標:其一是通過這些專利數據的分析,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生產出更好的高性能、低耗能的電動汽車,而提供技術改進的關鍵性支持;其次是這些數據對于研發電動汽車的公司、企業亦或是專業人士來說,都能夠從中得到有力的幫助,加大對該行業發展方向的指導效果,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成本,進而增加本國電動汽車在我國市場的競爭力,為經濟發展擴展出全新路徑。對此,這里主要介紹公司同國家兩個層次之間的專利技術研究,即具體的公司研發運行情況同電動汽車運行的整體情況進行分析,所用的研究數據來自于專利文獻資料。公司研發分析的層次包含:高產的申請人、高產的發明人、以及相關發明人的分析;國家專利層次的分析包含:專利申請的整體分析、專利技術發展熱點和發展趨勢分析,以及專利技術質量分析,如圖1。

4.2電動汽車專利的維持年份分析

從專利技術相關維持的年份文獻來看,專利技術維持的年限,一般使用壽命都在13年以下,12年以上的專利技術維持年份僅有18件,這其中有17件是屬于發明專利。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,專利技術數量就越少,且不同類型之間差距較大。在各個專利技術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量最多。專利技術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在其發展領域中出現較早,可謂是電動汽車專利技術發展的基礎及核心。

4.3各國電動汽車的專利維持年份分析

將電動汽車行業各國專利授權量進行排名,對前十名的國家專利技術維持年份深入探究,不難看出這是一個各國專利核心技術比拼競爭力的時代。我國電動汽車專利技術維持數量圖,與他國相比可謂相當薄弱,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性重要專利還是掌握在國外手中。

5結語

通過對電動汽車專利技術研究,結合電動汽車發展前景及各類電動汽車的特點與應用,使電動汽車的發展是在節能、環保、減排、經濟與實用上改善人類生活環境條件,緩解國內石油資源的緊張狀況,也為我國拉近與發達國家汽車行業的距離,提高我國電動汽車的市場競爭力。

作者:謝銳波 單位:韶關學院

參考文獻:

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