新能源汽車技術(shù)—三種汽車對比報告(共6頁)

1、蘭州職業(yè)技術(shù)學(xué)院作業(yè)（報告） 課 題：三種電動汽車的對比 系 （部）：汽車工程與交通運輸系 班 級： 13級汽車檢測3班 姓 名： 劉興帥 學(xué) 號： 20131496 2015年10月20日新能源汽車技術(shù)、經(jīng)濟、現(xiàn)實狀況比較表項目混合動力汽車HEV純電動汽車EV燃料電池汽車FCV新能源環(huán)保發(fā)動機汽車（物質(zhì)的狀態(tài)能）關(guān)鍵技術(shù)（新技術(shù)）動力電池、驅(qū)動電機、電路控制、動力切換器、傳統(tǒng)內(nèi)燃機系統(tǒng)動力電池、驅(qū)動電機、電控系統(tǒng)動力電池、驅(qū)動電機、功率轉(zhuǎn)換器、電控系統(tǒng)高壓氣源發(fā)生倉、驅(qū)動氣馬達、控制系統(tǒng)使用能源種類汽油、天然氣、生物質(zhì)能源、充電電能（一、二次能源混用）充電電能、煤炭殆盡（二次能源）氫氣、甲醇

2、等發(fā)電電能（二次能源）水、礦石（吸水劑）（一次能源）能源儲量及儲運安全性開采殆盡，可用30年，儲運用專業(yè)設(shè)備，易燃易爆煤炭逐日減少不可再生，儲運安全氫氣、甲醇均沒有天然儲量，儲運用專業(yè)設(shè)備，易燃易爆天然物質(zhì)、含量巨大、分布廣泛，儲運安全、不燃燒、無毒性碳排放與污染氣體碳排放量有所降低，氮氧化物污染氣體有所減少，但不是零排放使用期間無碳排放、無污染氣體排放。充入的電能，如果是火電，據(jù)美國試驗統(tǒng)計：碳排放量相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的70%無碳排放、無污染無碳排放、無污染運行噪音噪音大及無噪音及無噪音及無噪音技術(shù)瓶頸技術(shù)較成熟完善，動力電池有待完善最優(yōu)動力電池為鋰電池，鋰電池體積與儲能比偏大，有待完善技術(shù)有一

3、定基礎(chǔ)，但遠遠不能商業(yè)化運作，燃料電池堆是瓶頸吸水劑的選擇與研制能源補給站點造價中型加油站造價300萬元充電站點300萬元，充電柱1.5萬加氫站無數(shù)據(jù)，基于儲存安全需求，預(yù)計不低于加油站加水、礦石站點預(yù)計不高于50萬，及無維護費用生命周期屬于過渡性車型，15-30年預(yù)測50年預(yù)測久遠預(yù)測久遠驅(qū)動部件技術(shù)現(xiàn)狀燃油系統(tǒng)，成熟可靠，技術(shù)成熟度100%驅(qū)動電機，方興未艾，技術(shù)成熟度達80%驅(qū)動電機，方興未艾，技術(shù)成熟度達80%驅(qū)動氣馬達，方興未艾，滿足車用需進一步研制，技術(shù)成熟度達80%控制系統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)狀燃油系統(tǒng)，成熟可靠，技術(shù)成熟度100%有待進一步完善，初步實現(xiàn)商業(yè)化有待研制完善市場已有氣動控制元件

4、可參考，有待研制完善技術(shù)的通用性（其他行業(yè)適用性）內(nèi)燃機技術(shù)，凡需動力源的行業(yè)，均需用電動機技術(shù)已經(jīng)普及，多行業(yè)使用充電技術(shù)會在現(xiàn)代通訊領(lǐng)域適用凡需電力驅(qū)動的行業(yè)均可使用凡需用動力源的行業(yè)均可使用運行過程能量輸出衰減情況無衰減，能量呈脈沖規(guī)律輸出，運行車體震動較大無衰減，能量平穩(wěn)輸出，運行車體無震動無衰減，能量平穩(wěn)輸出，運行車體無震動無衰減，能量平穩(wěn)輸出，運行車體無震動技術(shù)經(jīng)濟成本技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，經(jīng)濟成本較高技術(shù)不夠完善，瓶頸多，經(jīng)濟成本高，主要是電池成本技術(shù)很不完善，瓶頸多，經(jīng)濟成本高，主要是電池成本、能源材料成本理論上技術(shù)瓶頸極少，結(jié)構(gòu)最簡約，經(jīng)濟成本很低三種電動汽車的對比電動汽車顧名

5、思義就是主要采用電力驅(qū)動的汽車，大部分車輛直接采用電機驅(qū)動，有一部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉(zhuǎn)子，其難點在于電力儲存技術(shù)。1.純電動汽車：a. 概念純電動汽車是以電池為儲能單元，以電動機為驅(qū)動系統(tǒng)的車輛。純電動汽車的特點是結(jié)構(gòu)相對簡單，生產(chǎn)工藝相對成熟。缺點是充電速度慢，續(xù)駛里程短。因此適合于行駛路線相對固定，有條件進行較長時間充電的車輛。b. 分類：1).按用途分類（1）純電動轎車；（2）電動貨車；（3）電動客車。2)按驅(qū)動形式分類 （1）直流電機驅(qū)動的電動汽車；（2）交流電機驅(qū)動的電動汽車；（3）雙電機驅(qū)動的電動汽車；（4）雙繞組電機電動汽車；（5）

6、電動輪電動汽車。c. 組成與原理：電動汽車主要由電力驅(qū)動系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)等三部分組成。 汽車行駛時，由蓄電池輸出電能（電流）通過控制器驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)，電動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)帶動車輪前進或后退。 電動汽車續(xù)駛里程與蓄電池容量有關(guān)，蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程，必須盡可能地節(jié)省蓄電池的能量。 1)電力驅(qū)動系統(tǒng)電力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動機、機械傳動裝置和車輪等。它的功用是將存儲在蓄電池中的電能高效地轉(zhuǎn)化為車輪的動能，并能夠在汽車減速制動時，將車輪的動能轉(zhuǎn)化為電能充入蓄電池。包括電動機驅(qū)動器、控制器及各種傳感器，其中最關(guān)鍵的是電動機逆變器。電動機不

7、同，控制器也有所不同?？刂破鲗⑿铍姵刂绷麟娔孀兂山涣麟姾篁?qū)動交流驅(qū)動電動機，電動機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動系統(tǒng)驅(qū)動車輪，使電動汽車行駛。 2)電源系統(tǒng)包括電源、能量管理系統(tǒng)和充電機等。它的功用是向電動機提供驅(qū)動電能、監(jiān)測電源使用情況以及控制充電機向蓄電池充電。純電動汽車的常用電源有鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。純電動汽車主要是指電池管理系統(tǒng)，它的主要功用是對電動汽車用電池單體及整組進行實時監(jiān)控、充放電、巡檢、溫度監(jiān)測等。3)輔助系統(tǒng)主要包括輔助動力源、空調(diào)器、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、刮水器、收音機以及照明和除霜裝置等。輔助動力源主要由輔助電源和DC/DC功率轉(zhuǎn)換器組成。它的功用是向動力轉(zhuǎn)

8、向系統(tǒng)、空調(diào)器及其它輔助設(shè)備提供動力。d. 優(yōu)缺點：優(yōu)點：1.零排放。純電動汽車使用電能，在行駛中無廢氣排出，不污染環(huán)境。2.電動汽車比汽油機驅(qū)動汽車的能源利用率要高。3.因使用單一的電能源，省去了發(fā)動機、變速器、油箱、冷卻和排氣系統(tǒng)，所以結(jié)構(gòu)較簡單。4.噪聲小。5.可在用電低峰時進行汽車充電，可以平抑電網(wǎng)的峰谷差，使發(fā)電設(shè)備得到充分利用。 缺點：1.續(xù)駛里程較短；2.采用蓄電池及電機控制器使成本較高；3.充電時間長；4.目前沒有授權(quán)服務(wù)站，維護成本較高；5.蓄電池壽命短，幾年就得更換。2. 混合動力汽車a. 工作原理 ：整車能量控制系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)采取層級式控制：最上層為整車能量管

9、理系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制各個低端控制器；中間一層包括五個低端控制器，即發(fā)動機控制器、發(fā)電機控制 器、電動機控制器、離合器及制動器控制器和電池能量管理系統(tǒng)（BMS）等；最下層為各個執(zhí)行器，即發(fā)動機、電機、離合器等部件。 3. 燃料電池電動車a. 概念：燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機驅(qū)動的汽車。其電池的 能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能或的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機要高23倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。b. 與傳統(tǒng)汽車相比，

10、燃料電池汽車具有以下優(yōu)點：1、零排放或近似零排放。2、減少了機油泄露帶來的水污染。3、降低了溫室氣體的排放。4、提高了燃油經(jīng)濟性。5、提高了發(fā)動機燃燒效率。6、運行平穩(wěn)、無噪聲。 c. 分類：1) 按主要燃料種類可分為：以純氫氣為燃料的FCEV經(jīng)過重整后產(chǎn)生的氫氣為燃料的FCEV2) 按“多電源”的配置不同，可分為以下四類：純?nèi)剂想姵仳?qū)動（PFC）的FCEV;燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅(qū)動（FC+B）的FCEV;燃料電池與超級電容聯(lián)合驅(qū)動（FC+C）的FCEV;燃料電池與輔助蓄電池和超級電容器聯(lián)合驅(qū)動（FC+B+C）的FCEV。d.純?nèi)剂想姵仳?qū)動的FCEV優(yōu)點：系統(tǒng)機構(gòu)簡單，便于便于實現(xiàn)系統(tǒng)控制

11、和整體布置；系統(tǒng)部件少，有利于整車的輕量化；較少的部件使得整體的能量傳遞效率較高，提高了整車的燃料經(jīng)濟性。純?nèi)剂想姵仳?qū)動的FCEV缺點：燃料電池功率大、成本高；對燃料電池系統(tǒng)的動態(tài)性能和可靠性提出了很高的要求；不能進行能量回收。e.燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅(qū)動的FCEV優(yōu)點：系統(tǒng)對燃料電池的功率要求較純?nèi)剂想姵亟Y(jié)構(gòu)形式大大降低，從而降低了整車的成本；工作時燃料電池的效率較高；汽車的冷啟動性能較好；可以回收汽車制動時的部分能量，使整車的能量效率提高。燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅(qū)動的FCEV缺點：蓄電池的使用使得整車的質(zhì)量增加，動力性和經(jīng)濟性受到影響。；蓄電池充放電過程會有能量損耗；控制和整體布置難度增加。f.與傳統(tǒng)汽車、純電動