Причина, по которой двигатели могут заменить топливные двигатели и стать основным источником энергии новых энергетических транспортных средств, заключается в их всеобъемлющих преимуществах в эффективности преобразования энергии, характеристиках мощности, свойствах охраны окружающей среды, а также их высокой адаптивности к системе энергоснабжения электромобилей. Эти преимущества вытекают из явно разных принципов работы двигателей и топливных двигателей, а также отражаются в их технических характеристиках, которые отвечают потребностям современных путешествий.
I. Существенное различие: рабочий принцип определяет основное диспаритет
Что касается принципов работы, то существует существенное различие между двигателями и топливными двигателями. Топливные двигатели опираются на механический цикл «сгорания-работы»: они всасывают смесь топлива и воздуха, зажигают и сжигают ее в цилиндре, чтобы генерировать газ высокого давления, который толкает поршень, а затем передают силу колесам через сложные механические конструкции, такие как кольцевый вал и коробка передач. В этом процессе химическая энергия сначала преобразуется в тепловую энергию, а затем в механическую энергию, что приводит к большим потерям энергии. Более того, сложность механической конструкции приводит к низкой эффективности передачи мощности. Принцип работы двигателей, однако, основан на законе электромагнитной индукции. При электрической энергии, обеспечиваемой встроенной батареей, ток образует вращающееся магнитное поле в обмотках статора. Взаимодействие между этим магнитным полем и постоянными магнитами или индуцированным током ротора генерирует крутящий момент, который напрямую приводит колеса к вращению. Его путь преобразования энергии является прямым преобразованием «электроэнергии в механическую энергию», устраняя сложные промежуточные механические связи и фундаментально повышая эффективность использования энергии.
II. Основное преимущество 1: Качественный скачок в эффективности преобразования энергии
Огромная разница в эффективности преобразования энергии является основной причиной того, почему двигатели становятся основным источником энергии. Тепловая эффективность традиционных топливных двигателей обычно варьируется от 20% до 40%, что означает, что большая часть топливной энергии тратится в виде тепла в выхлопных и охлаждающих системах. Напротив, эффективность двигателей привода транспортного средства обычно может достигать 85-95%, а некоторые высококачественные синхронные двигатели с постоянным магнитом могут даже стабильно поддерживать эффективность свыше 90%. Это означает, что при том же вводе энергии двигатели могут производить больше мощности, что непосредственно отражается в преимуществе диапазона новых энергетических транспортных средств. Когда емкость батареи равна, высокоэффективные двигатели могут значительно расширить дальность действия транспортного средства и решить «беспокойство о дальности» пользователей.
III. Основное преимущество 2: Характеристики выхода мощности удовлетворяют потребностям вождения
Отличные характеристики мощности двигателей позволяют им достичь «удара по уменьшению размеров» по топливным двигателям с точки зрения опыта вождения. У топливных двигателей возникает проблема «задержки мощности» — они должны достичь определенной скорости, чтобы выпустить максимальный крутящий момент. При запуске или ускорении им часто нужно увеличивать скорость, что приводит к нереагирующей мощности. Однако двигатели могут производить максимальный крутящий момент с момента их запуска. Эта функция «нулевого задержки» позволяет новым энергетическим транспортным средствам быстро запускаться и плавно ускоряться, обеспечивая более гибкую обратную связь мощности, будь то за автомобилями на перегруженных городских дорогах или обгоном на шоссе. Кроме того, двигатели имеют чрезвычайно широкий диапазон регулирования скорости, который может легко охватывать все условия работы от низкой скорости до высокой скорости. Они не требуют сложной многоскоростной коробки передач топливных транспортных средств и могут передавать мощность только через односкоростный редуктор, что еще больше упрощает структуру силовой системы и снижает риск механических сбоев.
IV. Основное преимущество 3: защита окружающей среды и энергетическая адаптационная способность играют ведущую роль в будущем
Защита окружающей среды и энергетическая адаптивность являются еще более основными преимуществами, которые позволяют двигателям соответствовать развитию будущего транспорта. Топливные двигатели сжигают бензин или дизельное топливо для производства загрязнителей, таких как углекислый газ и оксиды азота, которые являются основными источниками выбросов выхлопных газов транспортных средств. Напротив, двигатели не производят выбросов выхлопных газов во время эксплуатации, действительно достигая «нулевых выбросов» и способствуя достижению цели углеродного нейтралитета от терминального звена. В то же время источник энергии двигателей очень гибкий. Они могут быть заряжены через производство чистой энергии, такой как фотоэлектрическая, ветровая и гидроэлектрическая, формируя систему зеленого цикла «чистой энергии-электроэнергии». Однако топливные двигатели в значительной степени зависят от невозобновляемых нефтяных ресурсов.
V. Технологическая итерация: ключевая поддержка консолидации основных позиций
Стоит отметить, что технологическая итерация двигателей транспортных средств еще больше укрепила их основное положение. Сегодняшние синхронные двигатели с постоянным магнитом используют редкоземельные материалы с постоянным магнитом, которые значительно уменьшают их объем и вес, обеспечивая при этом более высокую плотность мощности и плотность крутящего момента, идеально адаптируясь к ограниченному пространству установки транспортных средств. Асинхронные двигатели, с другой стороны, широко используются в некоторых областях коммерческих транспортных средств из-за их простой структуры и низкой стоимости. Кроме того, интеллектуальная модернизация блоков управления двигателем (MCU) может регулировать выходную мощность и скорость двигателей в режиме реального времени в соответствии с условиями вождения, обеспечивая точный баланс между мощностью и потреблением энергии.
Подводя итог, благодаря эффективному преобразованию энергии, отличным характеристикам мощности, экологически чистому режиму работы и высокой адаптируемости к новой энергетической системе двигатель стал незаменимым основным источником энергии новых энергетических транспортных средств. Именно эти преимущества приводят автомобильную промышленность к ускорению ее трансформации из «эры топлива» в «эру электричества».




