新能源汽車技術(shù)及發(fā)展趨勢培訓(xùn)課件

新能源汽車技術(shù)及發(fā)展趨勢合肥工業(yè)大學(xué)車輛工程系張炳力博士教授E-mail：2015年11月06日一、新能源汽車的發(fā)展背景報告內(nèi)容五、新能源汽車的發(fā)展趨勢二、新能源汽車的分類三、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀四、整車及關(guān)鍵零部件技術(shù)一、新能源汽車的發(fā)展背景1、能源緊缺2、環(huán)境污染嚴(yán)重3、國家油耗標(biāo)準(zhǔn)的變化1、能源緊缺全球石油資源儲量的稀缺性毋庸置疑，根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計2010》的統(tǒng)計，且?guī)讉€經(jīng)濟(jì)大國的石油儲產(chǎn)比則普遍低于20，如下圖所示。亞太地區(qū)非洲中東歐盟地區(qū)南美北美世界各地區(qū)石油消耗量逐年增高2010年世界天然氣的采儲比僅為58.6世界天然氣儲備量逐年減少年天然氣2、環(huán)境問題嚴(yán)峻全球環(huán)境日益惡化，汽車尾氣為大氣主要污染源。21世紀(jì)初，汽車尾氣排放占了大氣污染的30%~60%。而且隨著汽車保有量的逐年增加，比例將逐漸增大。城市街道上的車流量在每小時1000～2000輛時，CO、HC和NOx這三種有害氣體占全部有害氣體的80%～90％以上。3、國內(nèi)油耗標(biāo)準(zhǔn)的變化2000新認(rèn)證車型在生產(chǎn)車型+OBD(其他輕型車)+OBD(M1類汽油車）國1國2國3國4國1國2國3國4+OBD(其他輕型車)+OBD

(M1類汽油車）2013201220112010200920082007200620052004200320022001適用車型：M1類乘員不多于6人且總重不大于2.5噸的乘用車；

M1,M2及N1類，總車重不超過3.5噸的輕型車車載故障診斷系統(tǒng)（1）中國機(jī)動車排放法規(guī)的實(shí)施–全國范圍上海廣州國1國2國3國4國1國2國3國420122011201020092008200720062005200420032002200120001999計劃計劃+OBD09/2006深圳國1國2國3國420122011201020092008200720062005200420032002200120001999計劃（2）部分城市機(jī)動車排放法規(guī)的實(shí)施2015年當(dāng)年生產(chǎn)的乘用車平均燃料消耗量降至每百公里6.9升，到2020年降至5.0升；（3）國家百公里油耗要求

二、新能源汽車的分類（1）純電動汽車（2）混合動力汽車（3）燃料電池汽車（4）代用燃料汽車純電動汽車顧名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(jī)驅(qū)動，有一部分車輛把電動機(jī)裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機(jī)的轉(zhuǎn)子，其難點(diǎn)在于電力儲存技術(shù)。優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對簡單成熟，只要

有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。缺點(diǎn):蓄電池的重量、體積、容量、充電速度、穩(wěn)定性、成本6個方面極難兼顧。（1）純電動汽車江淮同悅純電動安凱純電動客車比亞迪純電動北汽EV160上汽榮威E50（2）混合動力汽車混合動力：混合動力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時配以電動機(jī)/發(fā)動機(jī)來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動力、柴油混合動力、天然氣混合動力。目前國內(nèi)市場上，混合動力車輛的主流都是汽油混合動力、柴油混合動力。

優(yōu)點(diǎn):不需要特別的燃料，續(xù)航里程長，技術(shù)最為成熟，解決單車成本問題后容易普及。缺點(diǎn):長距離高速行駛基本不能省油。目前，混合動力汽車技術(shù)比較成熟，隨著油價的節(jié)節(jié)攀升，銷量在大幅度增長。日本車企在全球混合動力市場占較大比重混合動力汽車能量控制（3）燃料電池汽車

燃料電池汽車以燃料電池為能源轉(zhuǎn)換裝置，用電機(jī)驅(qū)動，能量轉(zhuǎn)換效率高、接近零污染，同時，可保持傳統(tǒng)汽車高速、長距離行駛、安全、舒適等性能。本田燃料電池燃料電池汽車結(jié)構(gòu)（4）代用燃孩料汽車芳汽車代用燃料詳主要指CNG、倒LNG，淹燃燒生成盈水和有哲害物質(zhì)含么量相比液爽態(tài)燃料較蠻低。燃料核與空氣易仰混合，燃鹽燒完全，仁尾氣排放脊污染低。鐵是目前世交界公認(rèn)的母“清潔能掀源”汽車棵。目前，我說國主要城缺市均使用谷代用燃料正公交車、篇出租車以真減小對城期市的污染瞎。CNG客車三、國內(nèi)撓外發(fā)展現(xiàn)歌狀美國新納能源汽岔車發(fā)展芝走勢日本新鹽能源汽碧車發(fā)展住走勢歐洲新粱能源汽窯車產(chǎn)業(yè)精發(fā)展現(xiàn)鐮狀1、國外法新能源腹汽車的臺發(fā)展現(xiàn)記狀美國新能膛源汽車發(fā)甚展走勢日本新小能源汽捧車發(fā)展旦走勢歐洲新梯能源汽笨車產(chǎn)業(yè)揭發(fā)展現(xiàn)攝狀立足原音有的內(nèi)互燃機(jī)優(yōu)艇勢，進(jìn)篇一步優(yōu)緣瑞化，提疲高效率尖，發(fā)展諷清潔柴敵油轎車屠；大力發(fā)展怕柴-電混合唉動力汽浩車；能源多元扛化，發(fā)展炕生物燃料徹等替代燃善料；氫能源股利用為淚遠(yuǎn)期目雨標(biāo)。主要廠兵商新能估源汽車苗動態(tài)美國通用2013款雪佛蘭Spark小型車將成為通用在美國市場上推出的最小型款，主要用于城市出行。福特2010年1月，福特汽車公司宣布投資4.5億美元用于其積極的電動車計劃，并在2012年前推出五款電動車?？巳R斯勒克萊斯勒將于2012年在美國市場推出一款全電力型菲亞特500。特斯拉2014年主要發(fā)布的車型包含60D、85D和P85D，前兩個車型將在2015年2月推出，而最高端的ModelSP85D將在2015年底推出。歐洲大眾2011年試投運(yùn)500輛Golfs電動汽車，從2013年開始，E-UP電動汽車投入生產(chǎn)，到當(dāng)年年底生產(chǎn)E-Golf和

E-Jetta電動汽車。戴姆勒戴姆勒公司在電動汽車制造方面與一系列公司展開了廣泛合作電動，即將推出Smart品牌轎車。寶馬2010年7月，寶馬公布“超大城市汽車”計劃，將于2013年上市。日本豐田2010年5月，豐田汽車和美國特斯拉宣布合作，后續(xù)雙方將在豐田NUMMI工廠合作生產(chǎn)電動車。本田本田將加大在EV和PHEV的投入，將于2012年投放日本和美國市場。日產(chǎn)日產(chǎn)計劃于2010年12月在全球推出Leaf，計劃到2015年建成年產(chǎn)50萬輛的生產(chǎn)體制。純電動抹汽車部匹分生產(chǎn)擔(dān)廠商動侍態(tài)美國通用2010年底雪佛蘭VOLT電動車美國上市，2011年第四季度進(jìn)入中國和歐洲市場。福特2012將推出九款車型，包括2012款福克斯電動車和2013款插電式混合動力汽車FusionEnergi克萊斯勒計劃推出全新克萊斯勒300首款油電混合動力車型，并有望在2013年上市銷售德國大眾2013款柴油版插電式混合動力概念車CrossCoupe即將面世奧迪新A8L混合動力預(yù)計2012年內(nèi)在國內(nèi)上市日本豐田第三代Plug-in普銳斯混合動力汽車已在國外上市，新一代雷克薩斯ES300h預(yù)計在年內(nèi)在國內(nèi)上市本田2012年將推出3款配備IMA（integratedmotorassist）系統(tǒng)的混合動力車型，包括CR-Z、Insight和AcuraILX日產(chǎn)已有多款混合動力汽車上市，如天籟、驪威、英菲尼迪等，英菲尼迪M35hL混合動力預(yù)計2012年內(nèi)在國內(nèi)上市法國標(biāo)致雪鐵龍DS5柴電混合動力汽車即將面世主要廠商批新能源汽饞車動態(tài)(續(xù))混合動都力電動群汽車部華分生產(chǎn)長廠商動狼態(tài)美國燃料電池的研發(fā)已轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)性研究。福特公司在2008年下半年宣布發(fā)展清潔動力技術(shù)，以氫燃料電池作為最終目標(biāo)；通用氫燃料電池汽車將于2015年有望商業(yè)化生產(chǎn)。日本到2020年，日本使用的燃料電池汽車達(dá)到500萬輛；到2030年，要全面普及燃料電池汽車。近期，日本又計劃在5年內(nèi)斥資2090億日元開發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術(shù)、車用電池，以及氫燃料電池科技。歐盟把燃料電池和氫能源技術(shù)發(fā)展成為能源領(lǐng)域的一項戰(zhàn)略高新技術(shù)，力爭在2020年前建立一個燃料電池和氫能源的龐大市場。德國Daimler（戴姆勒公司）于2009年初推出了其最新版的燃料電池概念車BlueZEROF-Cell；推出的奔馳B級燃料電池車，是奔馳目前最完善、基本上完全達(dá)到量產(chǎn)狀態(tài)的燃料電池車型。主要廠商絡(luò)新能源汽劍車動態(tài)(續(xù))燃料電池洋電動汽車畢部分生產(chǎn)降廠商動態(tài)2、國內(nèi)椒新能源余汽車的昌發(fā)展現(xiàn)只狀混合動釋力汽車已完成中有、輕和微失度混合動期力乘用車牲，以及中笨度混合動啟力客車等摩多種車型南樣車開發(fā)特，其中混漲合動力客跳車在國內(nèi)梯多個城市冬進(jìn)行了示堤范運(yùn)行；關(guān)鍵零部促件產(chǎn)業(yè)化鉛全面跟進(jìn)捕，生產(chǎn)配柔套能力顯鈔著增強(qiáng)。榮威750東風(fēng)s30長安杰晌勛奇瑞A5上汽五洲龍東風(fēng)安凱Plug布-in混合動邁力汽車Plu放g-i色n混合動力嬸汽車這個身新概念剛朋引入我國話不久，許筑多整車廠噸家正處于赴項目研發(fā)忠階段。比亞迪鐵率先推葵出的F3DM雙模電網(wǎng)動車屬儉于Plug逗-in混合動力狐汽車汽車庫。各企業(yè)聯(lián)引合高校成焰立了研究恐小組開展慶對PHEV的研究囑。北京北汽EV160蕪湖奇瑞S18純電動轎車長春一汽奔騰B50EV武漢二汽東風(fēng)風(fēng)神I—car合肥安凱HF6110電動客車江淮同悅純電動轎車上海上汽榮威E50純電動汽車大眾朗逸純電動轎車申沃申沃純電動大客車重慶力帆力帆320中國長安奔奔MINIEV深圳比亞迪E6純電動汽車純電動汽竄車國內(nèi)純堪電動汽魔車部分逮生產(chǎn)廠爹商燃料電池依汽車我國基科本建立格了燃料脾電池汽井車的研斜發(fā)體系愉，部分均樣車進(jìn)稼行了示鑰范運(yùn)行子。示范運(yùn)懲行的規(guī)汪模較小司，儲氫火和氫能標(biāo)源基礎(chǔ)窩設(shè)施等熔問題尚警未解決翠，產(chǎn)品那的可靠塵性和成蔽本離實(shí)引用化還固有相當(dāng)鑒大的差并距。燃料電池眨轎車燃料電池煮客車新能源汽斗車技術(shù)評括價指標(biāo)評價指標(biāo)混合動力汽車純電動汽車燃料電池汽車燃?xì)馄嚿锶剂掀嚹芰縼碓词?電力電力氫/電力石油/天然氣糧食/非糧食作物/動物油脂車輛性能好中中差中排放質(zhì)量較好好好中中購車成本較高高高較低較低能量密度較好差差差中能量易儲存性中好差差中能量轉(zhuǎn)換效率好較好較好差差燃料成本較低低高中中資源豐富性較好較好好中差加油/電便利性差差差中中技術(shù)成熟度好較好差好好四、整回車及關(guān)恒鍵零部寧件技術(shù)混合動船力汽車奪技術(shù)國外技濁術(shù)已經(jīng)榴相當(dāng)完仆備，充扯放電技什術(shù)相對自成熟，紅安全性梳和技術(shù)神穩(wěn)定性格較高；日本豐田禽重新設(shè)計欣開發(fā)整套誓傳動系統(tǒng)(TH延S，Toyo里taH冬ybri咱dSy虹stem佩)；歐洲開發(fā)蒙的混合動蛋力技術(shù)主炒要是在不漂改變傳動倒系統(tǒng)的情唇?jīng)r下，在刪變速器與矮傳動系統(tǒng)卵之間加裝膏電機(jī)，實(shí)負(fù)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)饞和電驅(qū)動解的混合，傾該種動力孟模式設(shè)計武產(chǎn)業(yè)化成揪本更低，盜但節(jié)油效勻果不如全鳥新設(shè)計混仗合動力車邁型。我國已桿基本形商成具有青完全自工主知識塞產(chǎn)權(quán)的悲動力系說統(tǒng)技術(shù)蹈平臺，扇建立了鼠混合動疤力汽車泉技術(shù)開存發(fā)體系視，包括破：發(fā)動累機(jī)控制模技術(shù)、皂電機(jī)控董制技術(shù)役、整車奧控制技徒術(shù)等。燃料電莫池汽車漁技術(shù)項目HondaToyodaNissanGM戴姆勒型號FCXClarityFCHV-advX-TRAILFCVEquinoxfuelcellSUVBlueZeroF-Cell最大車速160155150160150氫瓶壓力350700700700700續(xù)駛里程/km435830500320400冷起動溫度/℃-30-30-30-24-30驅(qū)動電機(jī)/kW10090(max)9073/94100電機(jī)扭矩(Nm/lb.ft)250260280318/236320燃料電池系統(tǒng)/kW10090909380電池鋰離子電池鎳氫電池鋰離子電池鎳氫電池鋰離子電池國外燃料塊電池電動效汽車技術(shù)顛參數(shù)燃料電池槐汽車技術(shù)(續(xù))我國燃料養(yǎng)電池汽車援技術(shù)：在套系統(tǒng)集成鳴技術(shù)、燃注料電池系飼統(tǒng)技術(shù)、睡車載高壓盲儲氫技術(shù)捏、氫安全蹦技術(shù)等方風(fēng)面都有較南大進(jìn)展。新能源州汽車關(guān)翠鍵技術(shù)像國內(nèi)外止比較新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)與國外相比混合動力汽車電機(jī)技術(shù)電驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)系統(tǒng)集成技術(shù)在發(fā)電機(jī)技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù)上存在較大差距純電動汽車電驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)與國外差距相對較小燃料電池汽車制氫、儲氫技術(shù)燃料電池技術(shù)電驅(qū)動技術(shù)系統(tǒng)制氫、儲氫和燃料電池技術(shù)仍是世界范圍內(nèi)的難題我國在趣純電動熄汽車技腸術(shù)上與勁國外的助差距相耕對較小爸。純電驢動汽車憲可以繞杰過傳統(tǒng)至的發(fā)動冷機(jī)技術(shù)驅(qū)，避開兼我們的踢弱項。關(guān)鍵零部漆件——電池電池的兔壽命、鉆特征、駐容量、瀉特別是銜一致性扣限制了炎車輛性悔能，也終制約了社電動汽幕車的進(jìn)沿一步發(fā)耍展關(guān)鍵零部識件——電機(jī)關(guān)鍵零牛部件——電氣系統(tǒng)關(guān)鍵零吧部件技竭術(shù)眾多供應(yīng)璃商和研究祖機(jī)構(gòu)投入文電動汽車設(shè)零部件的括研發(fā)，但烈與國際水休平相比，該國內(nèi)零部愿件廠商在旱關(guān)鍵零部侍件開發(fā)方同面仍有顯幻玉著的技術(shù)災(zāi)差距。五、新能亂源汽車的領(lǐng)發(fā)展趨勢中國新能乏源汽車發(fā)蘋展戰(zhàn)略路晶線漸進(jìn)式查發(fā)展路挖線中國新伸能源汽耗車發(fā)展葉戰(zhàn)略路抱線(續(xù))并行式鈔發(fā)展路扁線新能源尿汽車發(fā)繩展趨勢貪和展望藍(lán)（措施姐）要實(shí)施技幕術(shù)創(chuàng)新工緣瑞程。建立糧研發(fā)體系冒，突破關(guān)遍鍵核心技夢術(shù)，大幅敏提高汽車預(yù)燃料經(jīng)濟(jì)勁性水平和牌動力電池估系統(tǒng)安全取性、