新能源汽車發(fā)展對制造工藝與裝備的影響分析
時(shí)間：2022-11-18 8:27:17 發(fā)布者：管理員
摘 要：在汽車行業(yè)，為了順應(yīng)全新的發(fā)展形勢，新能源汽車出現(xiàn)并日漸成熟，以其環(huán)保低碳、節(jié)能減排的優(yōu)勢迅速普及，在未來的發(fā)展也將會是十分樂觀的。傳統(tǒng)的汽車使用的是內(nèi)燃機(jī)，而新能源汽車勢必會取代傳統(tǒng)汽車，同時(shí)新能源汽車的制造工藝和裝備都同以往有很大區(qū)別，因此也會對上下游產(chǎn)業(yè)鏈造成一定的影響。本文對新能源汽車的相關(guān)知識做出介紹，首先闡釋了新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀，然后分析了新能源汽車的發(fā)展對制造工藝與裝備的影響，最后研究了新能源汽車制造對上下游產(chǎn)業(yè)鏈的影響。關(guān)鍵詞：新能源；新能源汽車；發(fā)展趨勢
1.1 燃料電池汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
到今天，我國對于燃料電池的相關(guān)研究還不夠深入和成熟，仍處在起步階段，出現(xiàn)了的燃料電池汽車使用的也主要是氫燃料電池。氫燃料是一種比較清潔的能源，但是在運(yùn)輸和儲存過程中都十分不穩(wěn)定，同時(shí)燃料電池的開發(fā)對技術(shù)要求比較高，因此限制了它在大范圍內(nèi)的應(yīng)用。燃料電池的原理是氫氣和氧氣之間發(fā)生無氧化學(xué)反應(yīng)，生成巨大的能量提供給汽車前進(jìn)的動力，在這個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，生成物中沒有污染物質(zhì)和有害物質(zhì)，原料是清潔能源，因此說符合我國對新能源汽車的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，有利于實(shí)現(xiàn)我國低碳經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。氫燃料電池?zé)o需過多次數(shù)充電，添加適量的燃料就可以提供足夠的動力給汽車，因此，燃料電池汽車比純電動汽車和混合動力汽車都更有競爭力，在市場上有更多的需求，發(fā)展前景比較樂觀。隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，會加大對氫燃料電池的研究力度，在對其掌握得更加成熟以后勢必會促進(jìn)其更加廣泛的應(yīng)用。
1.2 混合動力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
混合動力汽車的動力由多種組成，包括傳統(tǒng)燃料和電動機(jī)，動力源不唯一，這是一種發(fā)展比較快、普及范圍比較廣的汽車。因?yàn)閯恿Σ晃ㄒ?，因此該種汽車很少出現(xiàn)因?yàn)閯恿Σ蛔愕南拗贫鵁o法行駛的情況，一方面可以減少對傳統(tǒng)燃料的消耗，順應(yīng)國家節(jié)能減排的倡議，另一方面，對于純電動式新能源汽車輸出動力不夠的現(xiàn)象就能有效解決。混合動力汽車種類比較多，根據(jù)技術(shù)原理可以分為三種：混聯(lián)式、并聯(lián)式以及串聯(lián)式混合動力汽車。這三種類型的汽車在實(shí)際應(yīng)用中有不同的特點(diǎn)：混聯(lián)式混合動力汽車需要傳統(tǒng)燃料和電力配合共同驅(qū)動；并聯(lián)式混合動力汽車有兩種驅(qū)動方式都可以選擇，傳統(tǒng)燃料和電力能夠分別單獨(dú)工作。
1.3 純電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀
純電動汽車的工作原理就比較簡單，僅依靠電動機(jī)帶動發(fā)動機(jī)產(chǎn)生電能提供動力，不需要其他的燃料。但是純電動汽車在使用中遇到了一些困難，在電力動力性能設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)的續(xù)航設(shè)計(jì)、電力積蓄設(shè)備的配備等方面都是難點(diǎn)，若可以合理地克服這些問題將會推動純電動汽車實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展。在對傳統(tǒng)汽車制造過程中，汽車的零部件如變速器、發(fā)動機(jī)、傳動軸、制動器等最常使用的加工工藝就是金屬切削，該工藝的使用要求也是比較嚴(yán)格的。傳統(tǒng)汽車的動力成本方面，對金屬的切削工作使得加工機(jī)床與加工刀具的使用量增加，對發(fā)動機(jī)與變速器制造的質(zhì)量與成本支出等產(chǎn)生了直接影響。應(yīng)該注意的是，機(jī)床和刀具直接關(guān)系到工具制造業(yè)和汽車制造業(yè)。從2009 年到今天，我國的汽車產(chǎn)銷量持續(xù)位于世界第一，所在機(jī)床相關(guān)的花費(fèi)也是全球第一。其中，汽車制造業(yè)對金屬切削刀具也有很大的需求，但是，上述發(fā)展?fàn)顩r將隨著電動汽車的發(fā)展速度而改變。在純電動車的開發(fā)中，動力總成制造不需要使用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，也不需要發(fā)動機(jī)氣缸、氣缸蓋、曲軸、連桿，不再使用通過加工中心或自動化生產(chǎn)線加工的不同類型的零件。在汽車制造業(yè)中，動力總成零件加工車間是使用金屬切削機(jī)床和不同類型切削刀具的最大部門。如果開發(fā)大規(guī)模生產(chǎn)純電動汽車，大規(guī)模生產(chǎn)也將取代傳統(tǒng)的動力總成制造。面對這樣的情況，用于從傳統(tǒng)汽車生產(chǎn)的金屬切割機(jī)和不同類型的切割工具的使用將減少，另外，相關(guān)制造工藝和車間將發(fā)生很大的轉(zhuǎn)變，為了能夠適應(yīng)新的生產(chǎn)過程的需要，需要將制造工程師和生產(chǎn)線工作人員的崗位進(jìn)行調(diào)換，這樣也便于使用全新的生產(chǎn)工藝。即使近年來純電動汽車得到了很大程度的發(fā)展，但是汽車制造業(yè)對金屬切削的需求仍然是很大的。對于驅(qū)動軸、減速器、制動器、差速器等部件的金屬切削還是繼承了原來的要求。另外，在新能源車輛驅(qū)動電動機(jī)方面，金屬切削量甚至?xí)兴黾樱绕涫请妱訖C(jī)軸和電動機(jī)殼體的制造中，需要金屬切削操作，并且需要用于新模具的金屬切削處理。新能源汽車制造對上下游產(chǎn)業(yè)鏈影響研究
（1）電池系統(tǒng)制造過程，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)制造過程，以及充電設(shè)備制造。新能源汽車的制造過程對于電極涂布機(jī)的需求是最明顯的，電極涂布機(jī)的作用就是將攪拌好的漿料均勻地涂布在金屬箔上；在流水化生產(chǎn)方面，需要使用注液機(jī)將電解質(zhì)注入電池包裝材料中；卷繞機(jī)的使用出現(xiàn)在對極片進(jìn)行卷繞制成電池的過程。（2）新能源汽車的大規(guī)模生產(chǎn)和傳統(tǒng)汽車的更新將對產(chǎn)業(yè)鏈，特別是上下游產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生一定程度的影響。其中，一些原本需求量大的原材料或零部件的工藝和設(shè)備不需要減少使用量，甚至?xí)行碌男枨蟪霈F(xiàn)。對于上游產(chǎn)業(yè)鏈，大量新電池正極材料，負(fù)極材料和隔板被用于電池制造，還需要有特定的工藝設(shè)備用于制造部件。在下游產(chǎn)業(yè)鏈中，有對充電設(shè)施和服務(wù)等方面的相關(guān)要求，這將增加對電池回收和處理的需求，同時(shí)一定的工藝設(shè)備也是必須具備的。但應(yīng)該指出的是，新能源汽車的出現(xiàn)和發(fā)展是我國的制造業(yè)由中小型生產(chǎn)發(fā)展為大規(guī)模生產(chǎn)，制造工藝、設(shè)備和質(zhì)量控制方法等也都區(qū)別于傳統(tǒng)生產(chǎn)。在這樣的市場情況下，會有許多新的需求和變化出現(xiàn)，這些變化對制造工藝和設(shè)備有一定的導(dǎo)向作用。因此，有必要正視新能源汽車發(fā)展帶來的積極和消極影響。新能源汽車的出現(xiàn)對于我國資源短缺的現(xiàn)狀來說具有一定的緩解作用，科技和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展趨勢決定了其有望取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，并給汽車制造業(yè)的上下游產(chǎn)業(yè)鏈帶來一定的變化。
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