我国电动汽车技术探讨

时间:2022-06-30 02:53:21

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我国电动汽车技术探讨

鉴于环境问题与能源问题的日益突出,对我们的生活环境已造成严重的危害,雾霾、臭氧层空洞、冰川融化、石油采集过于频繁带来地壳的改变等,都在警示着怎样使得能源与环保和经济之间达到有机统一,是当今社会乃至全球范围内的重点问题。然电动汽车的开发与发展,凭借着节能减排与保护环境的两大优点,推动汽车产业的蓬勃发展,成为经济发展的支柱性产业。此篇文章,主要是从电动汽车的类型与运用、电动汽车发展的前景以及对我国电动汽车的专利发展趋势,这几个方面进行探讨。

1电动汽车的类型

如今社会广泛使用的电动汽车,是指主要以电能带动电动机的运转,进而推动车辆的运行,电池是其主要供电设备,多有充电电池亦或是燃料电池两种类型。一般电动汽车可分为:纯电力型电动汽车、混合型电动汽车、燃料电池型电动汽车、太阳能型电动汽车这几大类型。在这些类型中,燃料电池型电动汽车与混合型电动汽车制作要求较高,组成结构较为复杂。比如燃料电池型电动汽车还可以分为:单一燃料电池型、燃料电池与蓄电池联合型、燃料电池和超大电容联合型等不同种类的电动汽车。

2电动汽车的特点与应用

基于电动汽车的类型不同,每种类型都有其自身的优点与局限性,下面将介绍不同电动汽车的特点与局限性以及实际运用。

2.1纯电力型电动汽车

纯电力型电动汽车,主要是靠充电蓄电池来维持运行,是完全脱离内燃机的一种电动汽车,具备:噪音小、零排放、集经济化与实用化一体的电动汽车,然有这些优点的纯电力型电动汽车未成为广泛使用的对象,主要因为它的局限性,如:充电时间过长,运行耗电量大,电量不足时无法实现快速补充。实际应用:三菱MIEV,奇瑞QQ,LEAF、比亚迪E6等均是纯电力型电动汽车。

2.2混合型电动汽车

混合型电动汽车,主要是将热动力和电动力配合使用的电动汽车,是一种既能使用蓄电池供电又能使用内燃机的汽车,具有降低内燃机耗油量以及噪音的特点,而在内燃机提供动力时,可实现为蓄电池充电,并且车辆在市区时可使用蓄电池供能,可以很好的实现零排放的环保要求,然拥有这些优点的它,双重使用方便的同时,也带来造价高、机体重、车辆的维修保养费用高的局限性。实际应用:丰田普锐斯、比亚迪DM等是混合型电动汽车。

2.3燃料型电动汽车

燃料型电动汽车,是以氢气制作燃料的电池作为供电能源的电动汽车,这种燃料型电动汽车与纯动力型电动汽车具有一些相同的特点,如:噪音小与零排放等优势,而不同之处在于,燃料电池不像蓄电池,不用担心无法及时充电,还能够长时间行驶。然因为燃料的制造与存储方面,以及完全依赖于燃料电池的原因,通常商家会选择燃料电池与蓄电池的联合使用,但这样也同样带来了,使车的结构复杂化,造价与维护保养费用高的缺点。实际应用:雪佛兰Equinox、长安志翔等为燃料电池型电动汽车的代表。

2.4太阳能型电动汽车

所谓的太阳能型电动汽车,就是将太阳能电池板自动吸取的太阳辐射,进行电能转换,以此来提供能量供车辆的运行,换而言之,太阳能型电动汽车是电动汽车的一个分之的存在。它的主要优势在于,符合当今持续性发展的主题,减低对环境污染,提高能源利用率,也拥有噪音低的特点;然局限性在于,阳光是启动运行的决定性因素,受到天气情况的制约,并且太阳能电池板对于阳光吸收慢,一旦运行,将会极大限制行驶航程,所以太阳能型电动汽车目前还在实验阶段,不过若能将太阳能与可插式充电相结合,在以后一定也会有不错的发展前景。

3电动汽车发展的前景

自“十五”计划提出以来,国家陆续制定了推动电动汽车产业发展的一系列措施,比如:“八六三”项目的辅助与电动汽车科技规划的指导,加快我国电动汽车行业的发展,为“净化空气工程”出一份力。政府在电动汽车的研发阶段就定下了“三横三纵”的指导思想,对于未来电动汽车的发展趋势进行具体指导,实现技术的转型,结合当前实际情况,制造出符合我国国情的电动汽车。纯电力型电动汽车,是最有利于保护环境与节能减排的电动汽车,虽然在充电时间和用电量上存在不足,但这样的问题不会一直困扰着我们,如在制造技术成熟之后,降低成本与政府补贴相配合,利用电池置换的方式,降低广泛使用的难度,那么在未来一定可以成为电动汽车的主流。混合型电动汽车是当前可行性的电动汽车,兼顾内燃机与蓄电池的优点,这种成熟的电动汽车技术,为以后纯电力型电动汽车的使用打下结实的基础。燃料电池型电动汽车与太阳能型电动汽车发展前景,总的来说都是一种不能长时间运行的电动汽车,如果可以改进燃料电池的制作以及对于加强太阳能电池板的吸收,使运行时间加长,就可以为以后的纯电动汽车提供能源。

4电动汽车专利趋势分析

制约我国电动汽车发展又一大因素在于专利技术的基础与核心,我国在这些方面远远落后于发达国家,下面主要对我国与国外专利技术进行比较介绍,希望从这些方面能够突破现在电动汽车行业的技术瓶颈。

4.1电动汽车专利技术分析体系

其实通过建设电动汽车的专利分析的框架体系,可以很好的对电动汽车进行深刻的了解,比如对电动汽车专利的数据进行合理、客观、科学、严谨的分析,以此达到以下两个目标:其一是通过这些专利数据的分析,找到我国与国外电动汽车专利的差距,为我国电动汽车行业生产出更好的高性能、低耗能的电动汽车,而提供技术改进的关键性支持;其次是这些数据对于研发电动汽车的公司、企业亦或是专业人士来说,都能够从中得到有力的帮助,加大对该行业发展方向的指导效果,研制出最有利的路线及其为政府提出有效的合适意见和建议,提升政策辅助减低生产成本,进而增加本国电动汽车在我国市场的竞争力,为经济发展扩展出全新路径。对此,这里主要介绍公司同国家两个层次之间的专利技术研究,即具体的公司研发运行情况同电动汽车运行的整体情况进行分析,所用的研究数据来自于专利文献资料。公司研发分析的层次包含:高产的申请人、高产的发明人、以及相关发明人的分析;国家专利层次的分析包含:专利申请的整体分析、专利技术发展热点和发展趋势分析,以及专利技术质量分析,如图1。

4.2电动汽车专利的维持年份分析

从专利技术相关维持的年份文献来看,专利技术维持的年限,一般使用寿命都在13年以下,12年以上的专利技术维持年份仅有18件,这其中有17件是属于发明专利。我们可以看到,中国电动汽车专利IPC在各个阶段之中的维持年份的分布极其不平衡,维持电动汽车专利年份越高的,专利技术数量就越少,且不同类型之间差距较大。在各个专利技术维持年份不同阶段之中,可以明显看出B60L型号的维持年份专利数量最多。专利技术维持年份在第三年达到高峰,在此之后的维持年份一直处于下降趋势,特别是10年以上的电动汽车专利技术维持年份,主要集中在B60K及B60L这两个型号上,由此可得,这类电动汽车专利技术在其发展领域中出现较早,可谓是电动汽车专利技术发展的基础及核心。

4.3各国电动汽车的专利维持年份分析

将电动汽车行业各国专利授权量进行排名,对前十名的国家专利技术维持年份深入探究,不难看出这是一个各国专利核心技术比拼竞争力的时代。我国电动汽车专利技术维持数量图,与他国相比可谓相当薄弱,并且我国的专利维持年份多集中在四年左右,然在8年以下的专利维持年份中我国的专利申请占据绝大部分,而在高年份维持专利中,日本与美国专利申请则占比例逐渐增加,我国在逐渐减低,间接说明如今电动汽车的基础性重要专利还是掌握在国外手中。

5结语

通过对电动汽车专利技术研究,结合电动汽车发展前景及各类电动汽车的特点与应用,使电动汽车的发展是在节能、环保、减排、经济与实用上改善人类生活环境条件,缓解国内石油资源的紧张状况,也为我国拉近与发达国家汽车行业的距离,提高我国电动汽车的市场竞争力。

作者:谢锐波 单位:韶关学院

参考文献:

[1]杨利锋,陈凯华.中国电动汽车技术水平国际比较研究——基于跨国专利的视角[J].科研管理,2013(03).

[2]黄远辉.基于专利地图的混合动力电动汽车竞争情报研究[J].现代情报,2010(11).

[3]张国方,孙翠伟.基于层次分析法对我国电动汽车市场的研究[J].上海汽车,2010(11).