汽車構(gòu)造新能源汽車的知識

1、汽車構(gòu)造 新能源汽車主要內(nèi)容能源形勢排放物替代燃料 液化石油氣/天然氣 醇類醚類 生物柴油（酯類）呋喃類（環(huán)醚類）合成油 氫氣電動汽車液體燃料中國石油我國石油資源集中分布在渤海灣、松遼、塔里木、鄂爾多斯、準噶爾、珠江口、柴達木和東海陸架八大盆地，占全國的81.13%；目前南?？碧降暮Ｓ蛎娣e僅有16萬平方千米，發(fā)現(xiàn)的石油儲量達52.2億噸，有資料顯示，在南海的石油總儲量至少近200億噸。2013年石油年產(chǎn)量約2.1億噸，居世界第四位；低于俄羅斯、沙特阿拉伯和美國。天然氣中國天然氣2013年，中國天然氣產(chǎn)量已超過1210億立方米，消費量突破1676億立方米。天然氣年產(chǎn)量第五位。 分布特點：西多東少

2、，北多南少，主要分布在鄂爾多斯、四川、塔里木、柴達木和鶯歌海五大盆地（80%）。 煤炭中國煤炭我國煤炭資源在地理分布上的總格局是西多東少、北富南貧 。中國煤炭資源的種類較多，在現(xiàn)有探明儲量中，煙煤占75%、無煙煤占12%、褐煤占13%。 山西、內(nèi)蒙古、陜西、新疆、貴州、寧夏等6省 占82.8% 。中國能源形勢預(yù)計中國到2035 年將超過歐洲，成為世界上最大的能源進口國，而其進口依存度從15%升至23%。中國將在 2030 年前后超過美國成為世界上最大的石油消費國，在 2020 年代中期超過俄羅斯成為第二大天然氣消費國（僅次于美國）。石油進口依存度從 2013 年的 60%升至 2035 年的

3、75%-高于美國 2005年的峰值。天然氣依存度從略低于 30%升至超過 40%。運輸行業(yè)的能源消費增長 98%。新能源新能源汽車資源必須豐富價格應(yīng)比較便宜，便于大范圍推廣能量密度大，熱值高毒性小，環(huán)境污染小對內(nèi)燃機的可靠性無不良影響選 擇標 準安全性好，易輸送、貯存和使用替代燃料的選擇原則LPG、CNG 、 LNG汽車成熟技術(shù)，在資源和加氣站方便的條件下逐步推廣也是汽車燃料多元化方向之一，可以解決排放污染和經(jīng)濟運行，常態(tài)下液化石油氣和壓縮天然氣都是氣體，在儲、運、加氣等商業(yè)運行中都需要較大的投資。液化石油氣油田石油煉廠主要成分：丙烷 丁烷不含烯烴直接做車用燃料主要成分：丙烷 丙烯丁烷 丁烯含

4、大量烯烴不能直接做車用燃料世界液化石油氣協(xié)會（WLPGA）統(tǒng)計，目前有38個國家或地區(qū)的超過900萬輛汽車使用液化石油氣作為燃料。其優(yōu)勢是減少排放，WLPGA引用的數(shù)據(jù)是“與汽油相比，液化石油氣可少排放50%一氧化碳、40%碳氫化合物、35%氮氧化物（NOx），形成臭氧的可能性小50%”。液化石油氣的特點對車用液化石油氣的技術(shù)要求液化石油氣汽車類型專用液化石油氣汽車液化石油氣與汽油兩用燃料汽車液化石油氣與柴油雙燃料汽車抗爆性能強1排放污染小2火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?點火能量高4 與空氣的理論混合氣熱值低5便于攜帶6特 點排放污染小、攜帶性較差、發(fā)動機磨損減小著火極限寬混合氣熱值低火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊忘c火能量

5、高抗爆燃性能好密度小天然氣的特點天然氣在汽車上的使用天然氣在汽車上的使用存在形式天然氣汽車類型天然氣汽車技術(shù)壓縮天然氣（CNG）液化天然氣（LNG）壓縮天然氣汽車液化天然氣汽車加氣站技術(shù)發(fā)動機技術(shù)氣瓶技術(shù)CNG汽車存在主要問題：1）發(fā)動機的功率比使用汽油時有明顯下降。在使用天然氣作燃料時,功率一般要下降15 %左右。2）腐蝕與早期磨損問題。天然氣中含有微量硫化合物(硫化氫等),它引起氣缸壁、氣門以及氣門座的腐蝕與磨損,使發(fā)動機使用壽命和大修期縮短。3）天然氣發(fā)動機對天然氣品質(zhì)較敏感。4）相對于液態(tài)燃料發(fā)動機燃料蒸發(fā)氣化可吸收蒸發(fā)潛熱降低進氣溫度，天然氣發(fā)動機的進氣溫度較高，零件的熱負荷較高，氣

6、門、氣門座均需用耐熱材料制造。評價天然氣汽車是清潔燃料汽車。尾氣中不含硫化物和鉛，一氧化碳降低80%，碳氫化合物降低60%，氮氧化合物降低70% 。有顯著的經(jīng)濟效益 。天然氣的價格比汽油和柴油低得多，燃料費用一般節(jié)省50%左右，改車費用可在一年之內(nèi)收回。 比汽油車更安全。燃點高 、密度高、辛烷值高，爆炸極限窄，釋放過程吸熱車型優(yōu)點缺點CNG重型卡車1、燃料成本低；2、尾氣排放環(huán)保；3、適用于短距離運輸。1、汽車續(xù)航里程短；2、加氣速度慢；3、加氣站布點要求嚴格；4、安全性能低。LNG重型卡車1、汽車續(xù)航里程長；2、加氣速度快；3、加氣站布點容易；4、尾氣排放更環(huán)保；5、安全性能高。燃料成本比C

7、NG重型卡車稍高。CNG重型卡車與LNG重型卡車的優(yōu)點和缺點LNG:將氣田生產(chǎn)的天然氣凈化處理，再經(jīng)超低溫（-162）液化形成的液化天然氣。LNG能量密度大(約為CNG的3倍)， 醇類燃料甲醇（CH3OH） 乙醇（C2H5OH）丁醇（C4H9OH）戊醇（C5H11OH）甲醇（methanol)：無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體 我國開展甲醇汽車研發(fā)和應(yīng)用始于20世紀80年代 。2012年山西?。〞x中市、長治）（6萬輛）、上海和陜西（寶雞市、榆林市 ）開展甲醇汽車試點工作。經(jīng)過23年試點工作，要完成對高比例甲醇汽車適用性、可靠性、經(jīng)濟性、安全性、環(huán)保性評價；明確甲醇汽車產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)規(guī)范，制定主要標準，

8、建立甲醇汽車相關(guān)標準體系；提出高比例甲醇汽車替代燃料相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施改造、建設(shè)和管理規(guī)范；研究提出甲醇汽車產(chǎn)業(yè)政策建議。2014年，貴州（貴陽市、平?jīng)鍪?）、甘肅（蘭州） 加入試點（1800輛 ）。醇類燃料汽油中的溶解度甲醇在汽油中的互溶度與溫度的關(guān)系 甲醇燃料的物化性質(zhì)和使用特性甲醇燃料的低熱值僅為汽油的46%左右，應(yīng)增加循環(huán)油量。甲醇燃料的氣化潛熱為汽油的7倍（按相同熱值的混合氣計），從而使混合氣在氣化時的溫降較大，有利于提高發(fā)動機的充量系數(shù)和動力性，但會造成發(fā)動機冷起動困難和暖機時間長。甲醇燃料的辛烷值高,在汽油機上使用時可提高壓縮比,有利于提高發(fā)動機的動力性能和經(jīng)濟性能。但甲醇燃料的十

9、六烷值低,在柴油機上使用時,需要有助燃措施。由于甲醇燃料的氣化潛熱大,因此進入氣缸的混合氣溫度低,滯燃期長,應(yīng)適當增大點火提前角。甲醇含氧量達50%，利于燃料完全燃燒。在定容燃燒彈中測出的甲醇的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?2.7cm/s，汽油為25.2cm/s，在相同條件下，甲醇的燃燒速度高于汽油，燃燒持續(xù)期縮短，有利于提高熱效率。甲醇的著火極限比汽油、柴油濃，使用更安全。 甲醇燃料的物化性質(zhì)和使用特性甲醇對呼吸系統(tǒng)、皮膚、眼睛等有毒，要對相關(guān)人員進行安全教育和崗前培訓(xùn)，對甲醇汽油加色，杜絕口吸或飲用。有些塑料件和橡膠件與甲醇不能兼容，會發(fā)生溶脹，導(dǎo)致采用上述材料的密封件失效；甲醇對一些有色金屬有腐蝕

10、性；甲醇沸點較低，容易在供油系統(tǒng)中發(fā)生高溫氣阻。甲醇的吸水性強，在運輸和貯存時除防火外，還要防濕，否則將影響甲醇的純度，甲醇汽油混合燃料吸水后還易產(chǎn)生分層；甲醇燃燒后會產(chǎn)生醛類等非常規(guī)排放物； 甲醇燃料使用中應(yīng)注意的問題甲醇燃料的苯和1，3丁二烯比汽油類燃料低，但甲醇燃料仍有甲醛排放。電噴汽油機的三效催化轉(zhuǎn)化器在達到起燃溫度后，可以催化轉(zhuǎn)化排氣中的甲醛，使其排放值降低到接近零排放。 1.醇類燃料與汽油的 互溶性較差 2.摻醇汽油易出現(xiàn) 分層現(xiàn)象 3.摻醇汽油對發(fā)動機的 金屬、橡膠和塑料等 材料具有一定腐蝕性 4.摻醇汽油的低溫啟動性 差，高溫時易發(fā)生氣阻低比列摻醇汽油是比 較實用的醇類能源利用

11、形式，易實現(xiàn) 2.要從根本上解能源緊缺問題，研究高比例摻醇汽油 1. 抗爆性好 2. 排放尾氣中 NOx,烴類及CO的 含量低 3.價格低 摻醇汽油的優(yōu)點摻醇汽油的使用摻醇汽油的缺點摻醇燃燒純醇燃燒加裝進氣預(yù)熱裝置加大油泵供油量調(diào)整供油系統(tǒng)發(fā)動機改動之處改善零部件的抗腐蝕性能M15(93#) 少0.2元 M25(93#)少0.55元 乙醇由甘蔗、玉米及含纖維素農(nóng)作物發(fā)酵制成 。也稱酒精。主要性能和排放和汽油車比稍優(yōu)或接近。分為：工業(yè)酒精、醫(yī)用酒精、食用酒精 我國在抗戰(zhàn)時，就使用酒精作汽車燃料，在解放戰(zhàn)爭的時候，建立了南陽酒精廠。 早在20世紀20年代，巴西就開始了乙醇汽油的使用。巴西是世界上最

12、大的乙醇汽油使用國。汽油中乙醇含量已達到20%。 美國20世紀30年代在內(nèi)布拉斯加州地區(qū)乙醇汽油就首次面市。1978年含10%乙醇汽油（E10汽油）在內(nèi)布拉斯加州大規(guī)模使用。 黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽、廣西全省區(qū)及湖北、河北、山東、江蘇、內(nèi)蒙古部分地區(qū)已經(jīng)封閉推廣 乙醇（Ethanol）乙醇與重柴油、輕柴油互溶溫度與乙醇容積比的關(guān)系 乙醇的體積百分數(shù)（%）乙醇在汽油和重柴油中的互溶臨界溫度與其含水率的關(guān)系 使用注意問題乙醇的熱值是常規(guī)車用汽油的60%。乙醇的汽化潛熱大，理論空燃比下的蒸發(fā)溫度大于常規(guī)汽油。影響混合氣的形成及燃燒速度。乙醇在燃燒過程中會產(chǎn)生乙酸，對汽車金屬特別是銅有腐蝕作用

13、。乙醇是一種優(yōu)良溶劑，易對汽車的密封橡膠及其他合成非金屬材料產(chǎn)生輕微的腐蝕，溶漲，軟化或龜裂作用。乙醇易吸于水，車用乙醇汽油的含水量超過標準指標后，容易發(fā)生液相分離。丁醇丁醇：無色液體，有酒味，與乙醇乙醚及其他多種有機溶劑混溶。最早由法國人孚茲于1852年從發(fā)酵過程制酒精所得的雜醇油中發(fā)現(xiàn)。 常溫常壓下無色，略帶芳香氣味的氣體，甲醇脫水即二甲醚。 國內(nèi)二甲醚汽車開發(fā)和二甲醚大量生產(chǎn)都還處于起步階段； 生產(chǎn)成本和汽車使用的經(jīng)濟性都比甲醇高； 常溫常壓下二甲醚呈氣態(tài)，輸、配、加注都需要專供系統(tǒng)； 應(yīng)用方式：單獨使用；與柴油混合使用二甲醚（DME）CH3OCH3二甲醚作為內(nèi)燃機替代燃料的主要特性如下

14、 ：二甲醚的十六烷值比一般輕柴油高，自燃溫度比一般輕柴油低，它滯燃期短，有利于減少NOx排放和降低燃燒噪聲。二甲醚分子結(jié)構(gòu)中沒有C-C鍵，只有C-H和C-O鍵，此外它含氧34.8%，因此在任何工況下均可實現(xiàn)無煙燃燒。二甲醚蒸發(fā)潛熱約為柴油的1.6倍,它有利于降低氣缸內(nèi)燃燒的最高溫度，使NOx排放下降。二甲醚的沸點低，噴入氣缸后可立即氣化，因此二甲醚對噴油系統(tǒng)的噴射壓力要求不高。二甲醚燃料的物化性質(zhì)和使用特性二甲醚燃料在使用中也存在如下問題：二甲醚的低熱值為柴油的64.7%，密度又比柴油小，因此為使發(fā)動機燃用二甲醚后與燃用柴油有相同的功率輸出，必須增大循環(huán)供油量。二甲醚是一種很強的溶劑, 與天然

15、橡膠不能兼容，其燃油供給系統(tǒng)的橡膠部件、橡膠油封和墊片需要采用新型耐二甲醚的橡膠（氟醚橡膠等）或高分子材料（如聚四氟乙烯）等。二甲醚粘度很低，作為燃料使用時需加潤滑添加劑。二甲醚的蒸氣壓隨溫度增加而急劇升高，需增加燃料供給系的供油壓力，避免產(chǎn)生氣阻。 生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂，以及動物油脂、餐飲廢油等為原料油，通過酯交換工藝制成的甲酯或乙酯燃料，供壓燃式發(fā)動機使用。（指油脂類物質(zhì)通過酯交換方法獲得同柴油組分類似的液體燃料。 ）優(yōu)點： （1） 具有良好的環(huán)境屬性（2） 具有較好的低溫發(fā)動機啟動性能。（3） 具有較好的潤滑性能。（4） 具有較好的安全性能。（5）

16、具有良好的燃料性能。（6） 具有可再生性能。生物柴油棕櫚油Chinese red pepper Linseed Castor oilCottonseed oil麻風(fēng)樹紫荊樹生物柴油汽車柴油機可以燃用純生物柴油，也可使用生物柴油和柴油的混合油。生物柴油的十六烷值較高，能量密度約為柴油的90%左右，與石油系燃料互溶性好，不存在分層問題；生物柴油含氧8%-10%，可以降低碳煙/顆粒排放。 生物柴油生產(chǎn)存在的問題生物柴油制備成本的75%是原料成本 。用酯交換方法合成生物柴油 ，工藝復(fù)雜、醇必須過量，后續(xù)工藝必須有相應(yīng)的醇回收裝置，能耗高，設(shè)備投入大 ；燃料容易變質(zhì) ；美國己開始通過基因工程方法研究高油

17、含量的植物（工程微藻”），日本采用工業(yè)廢油和廢煎炸油，歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農(nóng)作物 使用生物柴油時應(yīng)注意問題 一般殘?zhí)亢枯^高，發(fā)動機容易形成積碳，導(dǎo)致磨損增加。濁點、凝點或冷濾點較高，低溫流動性差，必要時需添加流動性能改進劑；氧化安全性差，易老化，會造成濾清器堵塞，排煙增大和啟動困難。呋喃類化合物 環(huán)醚類化合物,包括：呋喃 ,2甲基呋喃，2，5二甲基呋喃，四氫呋喃 等利用廢棄作物秸稈、竹木廢料等制備，價格低廉，具有作為發(fā)動機燃料的應(yīng)用前景 呋喃C4H4O 無色液體，有溫和的香味,有麻醉和弱刺激作用，極度易燃。吸入后可引起頭痛、頭暈、惡心 CTL：煤制油由煤直接液化法和間接

18、液化法合成汽、柴油，二戰(zhàn)期間德國曾用直接法生產(chǎn)過油品，達到423萬T/年，南非用間接液化法建示范性工廠。我國神華集團在內(nèi)蒙建100 萬T/年的示范工廠。 煤制油能耗高，34.5T煤/T油； 煤制油水耗較高，12T水/T油以上；生產(chǎn)場占地面 積較多；投資較高。GTL：天然氣制油，無味、透明的液體。不含硫。Shell生產(chǎn)。BTL（生物質(zhì)油bio-fuel）：是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的各種降解物所組成的一種混合物。生物質(zhì)主要包括薪炭林、經(jīng)濟林、用材林、農(nóng)作物秸稈和農(nóng)林產(chǎn)品加工殘余物如甘渣、木屑等。XTL： anything (any carbonaceous material) to liquid

19、合成油 氫氣作為內(nèi)燃機燃料的特點 氫比較適合在火花點火發(fā)動機中使用，可以提高壓縮比和熱效率；氫氣在空氣中的層流燃燒速度高；氫氣的點火能量很低，約為15.1-20J，因此氫氣發(fā)動機工作時不會熄火，再加上氫氣層流火焰速度很高，因此點火提前角很小，可以在上止點點火；氫氣在空氣中的擴散系數(shù)很大，是汽油的12倍，生成均勻混合氣十分迅速。但擴散系數(shù)大對防泄漏不利。氫氣分子極小，滲透性強，易引起氫脆、緩慢滲透等問題；氫氣的可燃范圍很廣，稀燃能力強；氫氣燃燒產(chǎn)物為水和氮氧化物，有害排放物單一,后處理比較容易；氫氣氫氣在發(fā)動機上的使用氫氣單獨作為內(nèi)燃機燃料氫與汽油混合作為燃料氫氣的貯存金屬氫化物 高壓容器液氫

20、氫氣作為燃料困難氫的密度很低，就算燃料以液態(tài)形式儲存在低溫瓶或壓縮氣體瓶，在那些空間能夠儲存的能量十分有限 。大量制取廉價氫氣的方法 。氫可作為能量的攜帶者而非能源。它必須從化石燃料或其他能源提取，因此引起能量的流失電動汽車電動汽車(EV)是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。 種類 純電動汽車(EV)、混合動力汽車(PHEV)、燃料電池汽車(FCEV )電動汽車百年發(fā)展史誕生：電動車是由安德森在1832到1839年之間發(fā)明的。這輛電動車所用的蓄電池是不可再充的。隨后，斯特町應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)原理組裝了一臺電動三輪車。斯特町 第一輛電動車：1842年

21、，美國人Thomas Davenport制造了一輛電動三輪車，它由一組不可充電的干電池驅(qū)動，只能行駛一小段距離1847年，法莫制造了第一輛以蓄電池為動力的、可攜帶兩人的無導(dǎo)軌電動車。他把電動機裝在一個輪車上，由48節(jié)格魯夫電池供電。這是美國第一輛為世人所知的電動車。1873年，英國人羅伯特戴維森（Robert Davidsson）制作了世界上最初的可供實用的電動汽車。從1880年開始，應(yīng)用了可以充放電的二次電池。從一次電池發(fā)展到二次電池，對于當時電動汽車來講是一次重大的技術(shù)變革，由此電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交通運輸?shù)闹匾a(chǎn)品。 戴維森發(fā)明的電動汽車1881年，特魯夫電動

22、三輪車的動力裝置由一臺電動機和六節(jié)鉛酸蓄電池（可充電池 ）組成 。特魯夫和他的電動三輪車和19世紀末的內(nèi)燃動力汽車相比，電動車除了車速略低，在其他方面的優(yōu)點很多：比如起動方便，噪音小、避免發(fā)動機的震動和難聞的汽油味，不需要復(fù)雜的傳動系統(tǒng)且操作簡便，因而電動車成為了機動交通工具的一個主要發(fā)展方向。1882年Werner von Siemens制造的無軌電車 1888年，華德電氣公司制造了一輛時速可達11公里的電動公共汽車，用于倫敦的公共交通 。 世界第一輛電動公共汽車倫敦電動出租車公司的電動出租車從19世紀末期到20世紀初期，電動車的黃金時期1899年4月29日，比利時人CamilleJenat

23、zy駕駛著一輛炮彈外形電動車以105.88公里/小時的速度刷新了由汽油動力發(fā)動機保持的世界汽車最高車速的速度記錄，這是汽車速度第一次突破100公里/小時大關(guān) 。 1913年愛迪生和一輛電動車的合影 20世紀20年代后，內(nèi)燃機技術(shù)達到了一個新水平，汽車速度更快，加一次油可持續(xù)巡航里程是電動車的3倍左右，且使用成本低。于是在1940年左右電動車基本上就從歐美汽車市場中消失了。70年代中東石油危機令全世界又開始關(guān)注其它動力的汽車，電動車再一次進入到了人們的視線中。1990年，加州議會通過零排放汽車（ZEV）法案。通用汽車公司抓住這個大好契機 ，開發(fā)出EV1型純電動轎車 ，隨后又用鎳氫電池代替的鉛酸電

24、池，并可回收制動能量，達到當時電動車技術(shù)的頂峰。但是，這輛車充電數(shù)小時還跑不到100英里，成本高和續(xù)駛里程短使這款電動車被全部回收。即使如此，EV1因其時尚外觀和前衛(wèi)技術(shù)堪稱電動車永恒的經(jīng)典。1993年，美國克林頓政府制訂了PNGV計劃，將目光聚集到燃料電池驅(qū)動的電動車上 。早期的燃料電池因體積龐大不能適合車用，很多汽車廠商都認為燃料電池前途暗淡。直到巴拉德動力系統(tǒng)公司成功開發(fā)出質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC），1993年，巴拉德研制出世界上第一輛使用質(zhì)子交換膜燃料電池的公共汽車，這輛公共汽車以氫氣作燃料，壓力200公斤的氫氣儲存在車箱底板下的高壓氫瓶中。該車的功率達105千瓦，最高時速72公

25、里，續(xù)駛里程可達160公里 特斯拉電動車領(lǐng)域的先鋒代表Tesla成立于2003年 ，2008年2月Tesla開始交付第一輛Roadster車型，2008年10月實現(xiàn)了量產(chǎn)。Tesla Roadster使用了全電動動力系統(tǒng)，也是首款使用鋰離子電池的電動汽車。Tesla Roadster一次充滿電它可以行使320公里的距離，而0-100km/h加速也少于4秒。 2009年推出 Tesla Model S，2012年量產(chǎn) （尺寸大小與寶馬5系接近 ）續(xù)航里程：440km/h0-100km最大加速時間:3.4s2012年Tesla發(fā)布了最新的SUV車型Model X 雙電機全輪驅(qū)動5秒內(nèi)提速到96km

26、/h全景玻璃天窗儀表盤：特斯拉觸控屏幕充電方式超級充電站目的地充電站家庭充電站Tesla（特斯拉）超級充電站能夠使 Model S 車主在北美、歐洲和亞洲城市間交通繁忙的高速公路上享受免費充電服務(wù)。超級充電器僅需 20 分鐘就能為您充入一半電量，40分鐘可沖入80%電量。亞洲目前 約36 座歐洲目前 約95 座北美目前 約129 座覆蓋從大西洋海岸到太平洋海岸之間的旅程2014年 將覆蓋美國 80% 的人口和加拿大部分地區(qū)2015年 將覆蓋美國 98% 的人口和加拿大部分地區(qū) 豐田基于概念車FCV打造的氫燃料電池汽車“Mirai” Mirai的巡航里程為650公里 充滿儲氫罐只需要3分鐘 現(xiàn)代

27、ix35燃料電池車 純電動汽車(Electric Vehicle，EV)是指完全由可充電電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動力源的汽車。優(yōu)點：無污染、噪聲小結(jié)構(gòu)簡單，維修方便能量轉(zhuǎn)換效率高平抑電網(wǎng)的峰谷差技術(shù)難題：蓄電池單位重量儲存的能量太少 電動車的電池較貴電池的回收處理關(guān)鍵技術(shù)：電池技術(shù) 電力驅(qū)動及其控制技術(shù) 電動汽車整車技術(shù) 能量管理技術(shù) 電動汽車：組成：電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)、驅(qū)動力傳動機械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)由驅(qū)動電動機、電源和電動機的調(diào)速控制裝置等組成,是電動汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機汽車的最大不同點。電動汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機汽

28、車相同。比亞迪電動車E6三菱sport純電動車 燃料電池汽車(Fuel Cell Electric Vehicle，F(xiàn)CEV)是指使作為燃料的氫在汽車搭載的燃料電池中，與大氣中的氧氣發(fā)生氧化還原化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生出電能來帶動電動機工作，由電動機帶動汽車中的機械傳動結(jié)構(gòu)，進而帶動汽車的前橋（或后橋）等行走機械結(jié)構(gòu)工作，從而驅(qū)動電動汽車前進 。燃料電池汽車燃料電池采用的能源間接來源是甲醇、天然氣、汽油等烴類化學(xué)物質(zhì)，通過相關(guān)的燃料重整器發(fā)生化學(xué)反應(yīng)間接地提取氫元素；直接來源就是石化裂解反應(yīng)提取的純液化氫 。燃料電池的反應(yīng)結(jié)果將會產(chǎn)生極度少的二氧化碳和氮氧化物，這類化學(xué)反應(yīng)除了電能外的副產(chǎn)品主要產(chǎn)生水。

29、燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機要高23倍 。技術(shù)挑戰(zhàn)輔助設(shè)備復(fù)雜 、重而體積大 起動時間長并需提高系統(tǒng)耐振動能力 氫氣生產(chǎn)以及氫氣站的建設(shè)使用和維護帶來困難 是指車輛驅(qū)動系統(tǒng)由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系統(tǒng)單獨或共同提供。 按照燃料種類的不同，主要可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。目前國內(nèi)市場主流為汽油混合動力，而國際市場柴油混合動力車型發(fā)展很快。(Hybrid Electric Vehicle，HEV)分類根據(jù)混合動力驅(qū)動的聯(lián)結(jié)方式 ：串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)(Series Hybrid)：一般由內(nèi)燃機直接帶動發(fā)電機發(fā)電，

30、產(chǎn)生的電能通過控制單元傳到電池，再由電池傳輸給電機轉(zhuǎn)化為動能，最后通過變速機構(gòu)來驅(qū)動汽車。主要用于城市公交。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)(Parallel Hybrid) ：有兩套驅(qū)動系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調(diào)工作，也可以各自單獨工作驅(qū)動汽車。適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復(fù)雜的路況。結(jié)構(gòu)簡單，成本低。 混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)：內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)各有一套機械變速機構(gòu)，兩套機構(gòu)或通過齒輪系，或采用行星輪式結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起，從而綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機與電動機之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系?？梢愿屿`活地根據(jù)工況來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的功率輸出和電機的運轉(zhuǎn)。此聯(lián)結(jié)方式系統(tǒng)復(fù)雜，成本高 。 根據(jù)在混合動力

31、系統(tǒng)中，電機的輸出功率在整個系統(tǒng)輸出功率中占的比重，即混合度分類： 微混合動力系統(tǒng)：在傳統(tǒng)內(nèi)燃機上的起動電機上加裝了皮帶驅(qū)動啟動電機（Belt-alternator Starter Generator, 簡稱BSG系統(tǒng)）。該電機為發(fā)電啟動(Stop-Start)一體式電動機，用來控制發(fā)動機的起動和停止，從而取消了發(fā)動機的怠速，降低了油耗和排放。輕混合動力系統(tǒng)：采用了集成起動電機（Integrated Starter Generator，簡稱ISG系統(tǒng)）。輕混合動力系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)用發(fā)電機控制發(fā)動機的起動和停止，還能實現(xiàn)：（1）在減速和制動工況下，對部分能量進行吸收；（2）在行駛過程中，發(fā)動機等

32、速運轉(zhuǎn)，發(fā)動機產(chǎn)生的能量可以在車輪的驅(qū)動需求和發(fā)電機的充電需求之間進行調(diào)節(jié)。輕混合動力系統(tǒng)的混合度一般在20%以下 。中混合動力系統(tǒng)：采用了ISG系統(tǒng)，但中混合動力系統(tǒng)采用的是高壓電機。另外，中混合動力系統(tǒng)還增加了一個功能：在汽車處于加速或者大負荷工況時，電動機能夠輔助驅(qū)動車輪，從而補充發(fā)動機本身動力輸出的不足，從而更好的提高整車的性能。這種系統(tǒng)的混合程度可以達到30%左右 。重混合動力系統(tǒng)：采用272-650v的高壓啟動電機，混合程度更高可以達到甚至超過50%?；旌蟿恿ζ嚲S修復(fù)雜，電機保養(yǎng)麻煩，輕度混合動力汽車節(jié)能與環(huán)保作用不大。 混合動力汽車發(fā)展史1900年，世界第一輛混合動力車“羅尼爾

33、-保時捷” 誕生。采用了串聯(lián)式混合動力，由汽油發(fā)動機為發(fā)電機提供能量，安裝在前輪內(nèi)的兩個輪轂電動機提供驅(qū)動力，最大功率約10到14馬力。 1902年左右德國工程師和發(fā)明家亨利皮珀發(fā)明了并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。 在19151921年，北美汽車制造商OwenMagnetic少量生產(chǎn)串聯(lián)式混動 汽車。1921年，OwenMagneticModel60Touring混合動力汽車發(fā)展史1966年美國國會通過的一項議案提倡使用電動汽車。1969年，通用汽車推出了他們的應(yīng)對之策512系列混合動力實驗車 。豐田在1977年推出了一款混合動力概念車Sports800Hybrid，采用燃氣輪機電動機的并聯(lián)形式。 混合

34、動力汽車發(fā)展史混合動力汽車發(fā)展史奧迪在1989年展出duo實驗車，由12.6馬力的電動機驅(qū)動后輪，能量來自可充電的鎳鎘電池，136馬力的2.3升5缸汽油機驅(qū)動前輪。未得到市場廣泛認可。 混合動力汽車發(fā)展史1997年豐田第一代普銳斯上市（節(jié)油、安全、耐用 ）?；旌蟿恿ζ嚵慨a(chǎn)時代到來。2005年底第二代普銳斯Prius正式在中國上市。別克君越eAssist做功行程比壓縮行程長，即膨脹比大于壓縮比。更長的做功行程可以更有效地利用燃燒后廢氣殘存的高壓，所以燃油效率比傳統(tǒng)發(fā)動機更高一些。實現(xiàn)：氣門相位調(diào)節(jié)器控制進氣門晚關(guān) ，使發(fā)動機在進氣行程結(jié)束后進氣門仍在一段時間內(nèi)保持開啟，這樣就將吸入的混合氣又吐

35、出去一部分，實現(xiàn)了膨脹比大于壓縮比的效果 阿特金森（Atkinson ）循環(huán)混合動力汽車PHEV：plug in hybrid electric vehicle,是通過插電進行充電的混合動力汽車。一般需要專用的供電樁進行供電，在電能充足時候，采用電動機驅(qū)動車輛，電能不足時，發(fā)動機會參與到驅(qū)動或者發(fā)電環(huán)節(jié)。插電式混合動力驅(qū)動原理、驅(qū)動單元都與電動車無異，之所以稱其為混合動力，是這類車上裝備有一臺內(nèi)燃機 。插電式混合動力汽車與普通混合動力汽車的區(qū)別：普通混合動力車的電池容量很小，僅在起/停、加/減速的時候供應(yīng)/回收能量，不能外部充電，不能用純電模式較長距離行駛；插電式混合動力車的電池相對比較大，可

36、以外部充電，可以用純電模式行駛，電池電量耗盡后再以混合動力模式（以內(nèi)燃機為主）行駛，并適時向電池充電 Prius三種方式可以充電2010年，中國政府頒布實施關(guān)于開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知。通知中對純電動汽車和插入式電動汽車的補貼分別達到最高5萬元，但油電混合動力產(chǎn)品卻被歸于“節(jié)能汽車”類別，只給予3000元的資金補貼。全球混合動力核心技術(shù)主要是被日本的兩家汽車公司所掌握。中國全力發(fā)展自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車。只針對插入式混合動力車型有補助 太陽能汽車發(fā)展史1978年，世界上第一輛太陽能汽車在英國研制成功，時速達到13公里。 1982年，墨西哥研制出三輪太陽能車，速度達到每小時40公里，

37、由于這輛汽車每天所獲得的電能只能行40分鐘 。1999年5月巴西圣保羅大學(xué)的科研人員設(shè)計出一款新型太陽能汽車。最高時速超過100km。澳大利亞舉行世界太陽能汽車拉力大賽 1、太陽能動力車太陽能在汽車上的應(yīng)用技術(shù)主要有兩個方面：一、作為驅(qū)動力；二、用作汽車輔助設(shè)備的能源 。應(yīng)用：太陽能天窗 2、空氣動力汽車 利用空氣作為能量載體，使用空氣壓縮機將空氣壓縮到30MP以上，然后儲存在儲氣罐中。需要開動汽車時將壓縮空氣釋放出來驅(qū)動啟動馬達行駛。無排放、維護少，但需要電源、空氣壓力隨行駛里程加長而衰減。3、飛輪儲能汽車 利用飛輪的慣性儲能，儲存非滿負載時發(fā)動機的余能，反饋到發(fā)電機上發(fā)電，再而驅(qū)動或加速飛

38、輪旋轉(zhuǎn)。在混合動力汽車上作為輔助，可提高能源使用效率、重量輕、儲能高、能量進出反應(yīng)快、維護少壽命長，但成本高、機動車轉(zhuǎn)向會受飛輪陀螺效應(yīng)的影響。 4、 超級電容電池汽車 超級電容器是一種具有超級儲電能力、可提供強大脈沖功率的物理二次電源。它是根據(jù)電化學(xué)雙電平理論研制而成的，電容量非常大，在城市公交車中有廣泛應(yīng)用。功率隨行駛里程加長而衰減受環(huán)境溫度影響大充電時間短功率密度大電池容量大使用壽命長免維護經(jīng)濟環(huán)保普通混合動力(HEV) 純電動汽車（EV） 燃料電池汽車（FCV） 驅(qū)動方式 內(nèi)燃機為主電機為輔 電機驅(qū)動 電機驅(qū)動 能量系統(tǒng) 內(nèi)燃機,蓄電池 蓄電池 燃料電池 蓄電池種類 鎳氫、鉛酸 鋰電

39、基礎(chǔ)設(shè)施 加油站 充電站 氫氣 排放量 較高排量 零排量 零排量 優(yōu)勢 技術(shù)成熟，成本低無需新增配套設(shè)施 節(jié)能減排效果好 能源效率高，節(jié)能減排效果好，續(xù)航里程長 不足 混合程度低,節(jié)能減排效果有限 成本高，蓄電池技術(shù)待突破，續(xù)航里程短，需充電站等配套設(shè)施 成本高，技術(shù)尚不成熟 商業(yè)化進程 已規(guī)?；慨a(chǎn) 有銷售，但未規(guī)?；?仍處于研發(fā)階段 最大瓶頸：動力電池的核心技術(shù)和工藝！ 在新能源汽車的成本構(gòu)成中，動力電池約占到 50%左右，而電池的技術(shù)成熟度和性能優(yōu)劣直接決定新能源汽車未來的發(fā)展方向。 新能源汽車對動力電池的要求非常高，傳統(tǒng)電池雖然技術(shù)比較成熟，但應(yīng)用在新能源汽車中問題很多，無法滿足要求。

40、而鋰離子電池具有零污染、零排放、能量密度高、體積小和循環(huán)使用壽命長等優(yōu)點，是國內(nèi)外動力電池發(fā)展和應(yīng)用的趨勢，也是目前世界上大多數(shù)汽車企業(yè)的首選目標和主攻方向。鋰離子電池已成為全球車用電池的主流選擇我國的鋰資源儲量豐富，居世界第三位我國已經(jīng)形成一條完整的鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈上海 2012年，整體實力實現(xiàn)國內(nèi)領(lǐng)先，產(chǎn)銷10萬輛左右，產(chǎn)值200億元； 2015年，全面實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，實現(xiàn)產(chǎn)銷30萬輛左右，形成600億元左右的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。 廣州 2020年，將廣州打造成世界級新能源汽車研發(fā)中心和制造基地，其中節(jié)能和新能源車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達2,400億元，并實現(xiàn)新能源汽車產(chǎn)銷占比15% 。 深圳 2015年，推廣使用的新能源汽車計劃累計達到10萬輛。 北京 依托北汽集團，擴大新能源汽車產(chǎn)銷規(guī)模。 重慶 推廣示范1,150