论新能源汽车在我国的发展

上传人:a**** 文档编号:145944149 上传时间:2022-08-30 格式:DOC 页数:28 大小:395.50KB
收藏 版权申诉 举报 下载
论新能源汽车在我国的发展_第1页
第1页 / 共28页
论新能源汽车在我国的发展_第2页
第2页 / 共28页
论新能源汽车在我国的发展_第3页
第3页 / 共28页
资源描述:

《论新能源汽车在我国的发展》由会员分享,可在线阅读,更多相关《论新能源汽车在我国的发展(28页珍藏版)》请在装配图网上搜索。

1、摘 要生产力的发展、汽车保有量的增长使得人类对能源,尤其是车用能源的需求越来越大,严峻的能源问题日益成为全世界关注的突出问题。我国是石油资源相对贫乏的国家,自1993年起,即成为石油净进口国,2010年,我国石油消费总量达4亿吨,而国内生产能力仅为亿吨。目前,我国是石油进口大国,也是石油消费大国。面临如此严峻的形式,开发新能源汽车技术是解决我国能源危机的行之有效的办法。本文开篇论述了我国严峻的能源问题,突出了新能源汽车发展的必要性,后对新能源汽车进行了分类,对各分类新能源汽车现状、前景及所面临的困难和问题进行了较为详细的讨论,最后阐述了我国新能源汽车的主要产品、在我国发展新能源汽车所会遇到的难

2、题及发展对策和分析。关键词:新能源汽车,混合动力汽车,纯动力汽车,燃料电池汽车,发展对策ABSTRACTThe development of productivity growth in car ownership makes the human energy, in particular vehicle energy demand growing, serious concern about energy issues are increasingly becoming the worlds outstanding problems. Oil resources China is a rel

3、atively poor country, since 1993, which became a net oil importer in 2010, Chinas total oil consumption reached 400 million tons, while domestic production capacity of million tons. At present, China is a huge oil importer, but also oil consumer. Facing such a severe form of the development of new e

4、nergy vehicle technology to solve our energy crisis, an effective approach. This article discusses the opening of serious energy issues, highlighting the need for the development of new energy vehicles, after the new energy vehicles have been classified in the classification of new energy vehicles o

5、n the present situation, prospects and the difficulties and problems faced by a more detailed Discussion and finally elaborated on Chinas main products of new energy vehicles in the development of new energy vehicles in China will encounter problems and Development Strategies and analysis.Keywords:n

6、ew energy vehicles, hybrid vehicles, pure electric vehicles, fuel cell vehicles, development strategies目 录前 言41 绪论5新能源汽车的概念及分类51.2 我国新能源汽车的现状62 混合动力汽车77历史7现状788993 纯电动汽车10101010111111124 燃料电池汽车1313燃料电池的种类131314燃料电池汽车技术详解14141515155其他类型的新能源汽车171717186 新能源汽车在我国的发展情况2020混合动力汽车202223242424总 结26参考文献27前 言

7、随着工业的发展,环境污染和资源短缺日渐严重,此时,新能源成了现在各国研究和开发的对象,只有这样才能减少对环境的危害和对资源的浪费。汽车行业对于现在来说是必不可缺的,而汽车对环境的污染也是非常严重的,汽车对所用的各种资源的浪费同样很严重,目前石油严重缺少,油价暴涨,而对于我国来说,我国的石油储量相对贫乏,而且又是石油进口大国,此等严峻的问题,阻碍了我国的发展,对我国的资源也有很大的影响,迫切找到新能源来解决汽车污染和资源浪费的难题尤为重要。国内外的前辈们一直致力于对新能源的研究上面,亦有很多文献提到过新能源汽车,在这里只是简单介绍一下新能源汽车在我国的发展和对策分析。本文先描述了新能源汽车的概况

8、,对其进行了分类,分别对混合动力汽车、纯动力汽车、燃料电池汽车三大新能源汽车详细的概述,对其的概念,优点,组成,发展现状等进行了分析,又对氢动力汽车、天然气汽车、太阳能汽车等其他的新能源汽车的简单介绍及其我国对它们的研究成果,然后详细的描述了我国新能源汽车的产品,有以前就研究出来的,有现在刚起步发展的,也有未来可能会出现的,随后简述了我国新能源汽车所面临的困难和系能源汽车的发展对策及分析,最后是自己对未来新能源汽车发展的一些认识和见解。对这些内容进行了分析,得出了两个结论:(1)无法实现“零排放”的混合动力汽车、纯动力汽车、生物能汽车只适合于现在发展,随着科学技术的不断进步,太阳能汽车、燃料电

9、池汽车、氢动力汽车才是未来新能源汽车的发展对象;(2)我国对新能源汽车研发的起步还是比较晚的,新能源汽车对于我国来说具有很大的挑战性,相对于国外发达国家而言,落后的技术,巨大的耗资,尚未完善的政策等难题都阻碍着我国对新能源汽车的发展,只有政府和企业加大资金投入,加强研发力度,努力形成自主核心技术,逐步提升汽车系统的安全性;逐步建立起清洁能源供应体系;加强国际间合作, 参与国际分工;政府的政策支持和鼓励分区化;业内相关机构和人士做好社会宣传和推广工作;金融结构对于新能源汽车生产企业给与一定的融资方便;相关科研机构等做好人才培养、引进工作;尽快明确我国新能源汽车发展的国家战略和技术路线;进一步完善

10、标准体系,使得产业发展有章可循,这样我国在未来才能研制出自己的新能源汽车,从根本拿上解决环境污染和资源短缺的社会性问题。1 绪论生产力的发展、汽车保有量的增长使得人类对能源,尤其是车用能源的需求越来越大,严峻的能源问题日益成为全世界关注的突出问题。我国是石油资源相对贫乏的国家,自1993年起,即成为石油净进口国, 2010年,我国石油消费总量达4亿吨,而国内生产能力仅为16亿吨。目前,我国是石油进口大国,也是石油消费大国。面临如此严峻的形式,开发新能源汽车技术是解决我国能源危机的行之有效的办法。新能源汽车的概念及分类概念:新能源汽车是指采用非常规的车用燃料(一些新能源)作为动力来源,综合车辆的

11、动力控制和驱动方面的先进技术,形成技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。分类:新能源汽车包括有:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、氢发动机汽车以及醇醚汽车、太阳能汽车,天然气汽车等。随着各种非可再生资源的不断消耗和环境的不断恶化,国内外都在致力于研发新能源汽车,从根本上来解决资源短缺、环境污染的现象。而新能源汽车的研发遇到了太多的问题,现在混合动力汽车,纯电动汽车和燃料电池汽车这三种新能源汽车是研究的比较多的,虽然像太阳能汽车,天然气汽车这种新能源汽车基本上实现了“零污染”,但需要很多比较先进的科技和手段,目前我国还在研发中,希望不久的未来能够实现。图 各类新能源汽车未来的发展情况1.

12、2 我国新能源汽车的现状2010年,中国新能源汽车产业迎来了有史以来最大规模的政策支持。在未来国家将投入大量资金扶持新能源汽车核心技术领域。新能源汽车成为我国汽车工业转型的主要战略取向,到2020年,新能源汽车产业和市场规模达到世界第一,新能源汽车保有量达到500万辆;以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一,年产销量达到1500万辆以上。我国现研发了许多新能源汽车,像比亚迪F3DM,奔腾 B50混合动力版,奇瑞混合动力版,中华尊驰混合动力轿车等,已经上市。2 混合动力汽车历史在很多人看来,丰田是这项技术的鼻祖,其实不然,Ferdinand Porsche在1899年已经设计出了一款电混

13、合动力车型,并于1901年开始生产,而这时距离汽车诞生也就仅仅13年之久。目前在全球汽车市场上,投放混合动力车型最多的企业还是丰田,除了Prius之外,还有Camry、Estima等车型均采用了混合动力系统。随后又出现了奔驰BlueTce混合动力版本GLK、大众TDI混合动力版本Golf等,值得一提的是我国生产的比亚迪F3DM,E6,K9等备受瞩目。混合动力汽车发展现状(1)国内混合动力汽车技术发展现状我国形成了具有完全自主知识产权的动力系统技术平台,建立了混合动力汽车技术开发体系。混合动力汽车的核心是电池(包括电池管理系统)技术。除此之外,还包括发动机技术、电机控制技术、整车控制技术等,发动

14、机和电机之间动力的转换和衔接也是重点。掌握关键零部件核心技术,自主开发出系列化产品,关键零部件产业化全面跟进。一汽、东风、上汽、长安、奇瑞、比亚迪等都已投入了大量的人力、物力,混合动力车型已完成样车开发,并有部分车型已经实现小批量上市。而目前国内各大车厂也纷纷推出了自己的混合动力概念车型,长安杰勋、荣威750、奇瑞A3、一汽奔腾等等都是国内自主品牌车型在混合动力领域的先锋队员,并且这个数量也同样伴随着汽车产销量的增加而不断提升。(2)所有的混合动力车型按混动程度大致可以分为三大类,轻度、中度以及重度油电混合动力。他们各自的技术各有不同。如下表所示:表 各程度油电混合动力全解析车型搭载技术厂家指

15、导价轻度油电混合奇瑞A51.6L发动机+BSG混合动力技术中度油电混合本田思域1.3L i-VTEC发动+薄型直流无刷电机丰田凯美瑞丰田Hybird Synergy Drive(油电混合动力系统)雷克萨斯GS450h36.L V6发动机+电动机奔驰S400L3.5L V6发动机+锂电池混合动力宝马X64.4T双涡轮增压+双电动马达重度油电混合比亚迪F3DM1.0L发动机+双动力模式电动机丰田普锐斯1.5L发动机+THS-II系统2.2混合动力汽车发展难题混合动力主要有三大瓶颈:价格、成本、技术(1)高价格难以降低的生产成本和由此导致的高昂售价,“比普通汽油发动机制造成本高出近2万元,而要达到强

16、度混合动力,售价最少上升4万元”。按照目前的油价水平,即便是2万元,也需要行驶10年,节省的燃油才能抵消增加的购车成本。(2)高成本价格高居不下,难以形成市场规模;而小批量生产更加无法降低成本。(3)高技术电子控制器、电池等核心零部件的采购被德国博世、美国江森自控、联合电子等外资牢牢掌控。依赖进口,这为自主品牌混合动力技术的产业化制造了更大的障碍,直接影响了混合动力车的产业化进程。图 混合动力汽车工作原理图推广面临的难题目前我国混合动力汽车推广困难,主要存在以下几大原因:(1)我国国民环保意识不高;(2)国内推广政策不明显;(3)混合动力汽车性价比不高;(4)本土化产品种类少品牌推广力度不足。

17、2.3插电式混合动力汽车成为未来趋势新能源汽车发展将遵循节能(降低总能耗)、环保(减少污染物排放)两大趋势。一汽、东风、长安等为代表的车企把近期混合动力汽车作为产业化的重点,而各种混动车型也是层出不穷。全球可能会将插电式混合动力汽车作为未来新能源汽车的主要发展对象。3 纯电动汽车纯电动汽车概念纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车前进,纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机,蓄电池相当于原来的油箱。纯电动汽车的技术纯电动轿车的技术构成分为:整车部分、电机及其控制系统、动力系统主控制器、电池及其管理系

18、统、车载充电机、车身低速总线控制系统、故障诊断及安全管理系统、车辆运行智能化监控管理平台等。(l)新型纯电动轿车在开发过程中充分体现科技创新,在整车轻量化设计、整车一体化和系统一体化设计、整车控制策略、电池均衡冷却系统设计、整车故障诊断及安全管理等诸多方面取得创造性成果。(2)电动汽车由于其环保特性和能源的广泛性,是未来汽车最主要、最简洁的解决方案。(3)电动汽车将成为汽车新技术开发和应用的平台,为我国汽车先进技术研发提供了条件。(4)电动汽车关键技术的欠成熟性,为形成自主知识产权和自主开发能力提供了机遇。为避免出现目前在传统汽车研发和生产领域中受制于人的局面。(5)纯电动汽车所涉及的关键技术

19、也是混合动力汽车、燃料电池汽车中必须面对的共性问题。图 纯动力汽车工作原理纯电动汽车的优点(1)无污染、噪声小电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。(2)结构简单,维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。(3)能量转换效率高电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。(4)平抑电网的峰谷差可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电,起到平抑电网的峰谷差的作用。 电动汽车的应用可有

20、效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。3.3纯电动汽车面临的主要问题和发展趋势3.3.1纯电动汽车面临的主要问题纯电动汽车的电池目前在储电量、充放电性能、使用寿命、成本等方面无法与内燃机相比,因此近一时期以来,研究进展不大,大多数研究单位已将研究目标转为混合动力汽车。(1)续驶里程有限目前市场上使用的电动汽车一次充电后的最大续驶里程一般为100一300km,在一般行驶环境下的续驶里程只有50一100km。比起传统燃油汽车而言,电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。(2)成本过高目前电池、电机及其控制器技术复杂,其成本太高,另外也由于采用一系列新材料、新技术,致使电动汽车的

21、造价居高不下。(3)蓄电池性能难以满足要求电动汽车使用的普通蓄电池的寿命最多为4年,与燃油汽车的寿命相比太短,而且当今市场上的电动汽车充电时间一般在6一8小时,给电动汽车的使用带来极大不便。(4)电动汽车基础设施有待建设电动汽车进入商业化阶段后,与大批量电动汽车正常运行有关的基本配套设施和法律法规还不健全。充电站、蓄电池更换站、维修站建设基本上处于空白阶段。3.3.2纯电动汽车的发展趋势小型纯电动车将在2020年成为新能源车的市场主体。预计到2015年,中国电动汽车保有量将达到百万辆级,到2020年,电动汽车保有量将达到千万辆级,并形成常规市场。届时全球20%以上都为城市小电动车,中级纯电动车

22、仍无法普及。2015年前将降低一半电池成本,动力电池的产能将达到100亿瓦时。到2020年时,电池的成本将再降一半。4 燃料电池汽车燃料电池的种类燃料电池的简单原理是将燃料的化学能直接转换为电能,不需要进行燃烧,能源转换效率可达60%80%,而且污染少,噪声小,装置可大可小,非常灵活。目前,燃料电池的种类很多,主要有以下几种:(1)氢燃料电池氢燃料电池是使用氢这种化学元素,制造成储存能量的电池,其基本原理是电解水的逆反应,把氢和氧分别供给阴极和阳极,氢通过阴极向外扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阳极,氢燃料电池是一种无污染、无噪音、效率高的新型燃料电池。(2)磷酸盐型燃料电池

23、磷酸盐型燃料电池是最早的一类燃料电池,工艺流程基本成熟,这种燃料电池的操作温度为200,最大电流密度可达到150毫安/平方厘米,发电效率约45%,燃料以氢、甲醇等为主,氧化剂用空气,但催化剂为铂系列,目前发电成本尚高。(3)融熔碳酸盐型燃料电池融熔碳酸盐型燃料电池一般称为第二代燃料电池,其运行温度650左右,发电效率约55%,这种燃料电池的电解质是液态的,由于工作温度高,可以承受一氧化碳的存在,燃料用氢、一氧化碳、天然气等均可。氧化剂用空气。(4)固体氧化物型燃料电池固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池,其操作温度1000左右,发电效率可超过60%,目前不少国家在研究,它适于建造大型发电

24、站。此外,还有几种类型的燃料电池,如碱性燃料电池,运行温度约200,发电效率也可高达60%,且不用贵金属作催化剂。燃料电池汽车系统组成(1)燃料处理器将燃料转换为富氢燃气。(2)燃料电池动力部分将氢气燃料和氧化剂相结合,产生直流电和热能。(3)逆变器/转换器将燃料电池的动力转换成交流或直流电,其取决于负载性质。图 燃料电池汽车工作原理燃料电池汽车优点(1)零排放或近似零排放(2)减少了机油泄露带来的水污染;(3)降低了温室气体的排放;(4)提高了燃油经济性;(5)提高了发动机燃烧效率;(6)运行平稳、无噪声。燃料电池汽车技术详解燃料电池汽车技术主要是氢燃料电池车技术,这一技术是通过电气化学反应

25、,将氢和氧化合成水,从而直接将化学能转化为电能,就可以产生足够的电能来驱动汽车。奔驰F800 Style、奥迪Q5HFC和雪佛兰Equinox等都是包含了这项技术的新能源车。它的氢燃料存贮装置也十分先进,该装置由三个高压储氢罐组成,罐体采用碳纤维复合材料,最大氢燃料存储量为4.2千克,这些燃料足以支持最长320公里的行驶里程。氢燃料电池车的设计使用寿命为2年或8万公里,通过在热绝缘以及运行方案等方面进行的一系列改进,新型氢燃料电池车可以在低于零度的气候条件下正常启动及运行,而在技术上做到这一点对于燃料电池车的推广使用至关重要。燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍

26、,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。正方:燃料电池汽车在中国发展前途光明燃料电池核心技术关键零部件,例如质子交换模,碳子,包括催化剂,双极板,碳板和金属板等关键零部件,在国内有很多单位对燃料电池关键零部件做深入的研究和开发。十一五开始我国开发了新的动力系统技术平台,给各种不同的品牌整车相配套,同样燃料电池系统平台,装了奇瑞、大众的车型,使整车能够整合到燃料电池发电系统当中。总体上来说,能源多元化,氢能源时代,是燃料电池汽车发展的近期目标,燃料电池汽车在中国的发展前途还是比较光明的。反方:燃料电池车在中国发展前途渺茫(1)加氢站的网络没有建立。氢的输送管道与油、汽输送

27、管道是不兼容的,相比于已经遍布全国的输电网,输氢网的建立是一笔太大的支出。而加氢站的成本,比充电站高很多。也许有人说,虽然投入大,但发展燃料电池车的收益也不少。(2)产量低导致的超级高的成本。即使量产了,成本也只能从超级高降到很高。燃料电池已经成熟到可以量产化,而不是实验阶段了。在成本的控制上,已经达到量产需求了。一个产品,技术路线上的优势并不一定会取得最终的成功。从燃料电池车在中国的发展来讲,虽然在技术上,燃料电池车是汽车的“终极解决方案,可是由于其后发的劣势,它在中国的发展终成泡影。燃料电池车虽然是终极解决方案,但在我国的发展还是很渺茫的。在这个问题上,前辈们已经做出来了许多评判与理解,燃

28、料电池在我国的发展到底是前途光明还是前途渺茫,只有以后靠我们去研究和发展,我相信,在不久的未来,我们会通过自己的努力,使汽车行业跨入氢能源时代。发展燃料电池汽车的原因及障碍发展燃料电池汽车的主要原因(1)石油安全问题。汽车生产国普遍认为随着中国和印度等新兴经济体的崛起,未来全球石油供应更加紧张,必须开发出新的汽车技术,以确保石油安全和经济增长。(2)温室气体排放问题。全球变暖已成为共识,近年来气候异常带来的灾难和负面影响更是让世界感受到减少温室气体的紧迫性。(3)环境保护问题。汽车是城市大气污染物的主要排放源,随着发达国家民众对环境质量的要求不断提高,各国逐渐提高汽车排放标准。燃料电池汽车发展

29、的障碍燃料电池汽车具有广阔的应用前景,但目前燃料电池汽车的发展总体上仍处于研究开发和示范运行阶段,要实现燃料电池汽车大规模商业化运行,必须克服以下几个关键的障碍:(1)燃料电池汽车成本高。目前单辆燃料电池汽车的价格在100万-200万美元,是传统内燃汽车成本的100倍,即使考虑量产带来的规模经济效应,燃料电池汽车的成本仍是传统汽车的10倍。(2)燃料电池寿命短。作汽车用动力,燃料电池的使用寿命应该达到5000小时,行驶里程应该达到15万英里。目前车用燃料电池的实验室使用寿命为2000小时,离实用要求尚有很大的距离。(3)基础设施缺乏。汽车的大规模使用需要完善的燃料加注网络与之配套。目前,氢的加

30、注网络尚不存在,这是燃料电池汽车大规模商业化运行的又一大障碍。除此之外,氢的制备、储存、运输、加注技术的成熟度、安全性、公众接受度以及氢的价格都是影响燃料电池汽车大规模商业化进程的重要因素。5其他类型的新能源汽车目前世界各国生产的新能源汽车,主要是以上三种类型,下面在简单介绍一下氢动力汽车、天然气汽车和太阳能汽车,淡然出来这些以外,还有生物乙醇汽车、醚类汽车等等,由于以目前的技术还无法进行研究和生产并应用,相信你不久的未来会量产,故在这里不做介绍。氢动力汽车氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,与传统汽车相比,氢动力汽车能量转化效率高达60-80%,为内燃机的2至3倍。燃

31、料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它本身工作不产生一氧化碳和二氧化碳,也没有硫和微粒排出。燃料电池本身工作没有噪声、没有振动,其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道,本身不参与化学反应,没有损耗,寿命长。从这些方面来看,氢动力汽车当之无愧地是未来汽车发展的重点。氢动力汽车在中国的研究现状形势不是很乐观,由于与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%;氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸,在汽车中保存氢很困难;氢气的提取需要通过电解水,需要消耗大量能源,无法降低二氧化碳排放等问题。值得一提的是,我国研制的长安氢动力概念跑车“氢程”还是比较成功的,它不仅外观造型优美和谐,更以其零排

32、放成为真正的绿色汽车,成为目前世界上为数不多的几款氢燃料汽车之一。“氢程”搭载长安具备全球领先技术且已成功点火的增压中冷氢内燃机,直接以压缩氢气为燃料,配合总线电控及紧凑的人机工程布置,充分展现了高效、科技与环保特色。其性能不仅可以达到汽油机的水平,效率上还比同排量的汽油机高30%以上、HC、CO、CO2排放几乎为零,完全可实现超低排放并具有良好的低温启动性。由于采取全铝车身结构设计,氢动力概念跑车整体尺寸虽达4600*1870*1350,整备质量却仅为750Kg。配合高性能增压中冷氢内燃机,使得它的质量功率比高达5.46千克/马力,0-100Km轻松进入6.5秒,最高速度更是突破了230Km

33、/h。 天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。目前,天然气被世界公认为是最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料,天然气汽车已在世界和我国及我市得到了推广应用。 天然气汽车具有较高的经济效益,它不仅弥补了液体燃料供应不足,而且使汽车的运行费用大幅度降低;有较好的社会效益,与石油燃料相比,气体燃料在制备过程中能量损失较小,对大气的有害排放污染物少;比较安全,气体燃料系统的各个部件,特别是密封部分,都经过严格的检查,很难发生泄漏等优点,同时也存在着一些缺点,由于气体燃料的能量密度低,天然气汽车携带的燃料量较少,行驶距离较汽油车短;在原汽车的增加天然气燃料系统,特别是气瓶使原来的汽

34、车的有效空间减少,本身的自重会增加;天然气是气态燃料,不容易储存和携带;将现有的汽车改用天然气作燃料时,需增加发动机燃料系统的部件,需要一定的改车投资。 虽然有以上的不足之处,但从总的经济和社会效益分析,用天然气作为汽车燃料还是利大于弊。我国长安原厂双燃料汽车生产的长安之星2S460和悦翔全面登陆各地市场。太阳能汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车,太阳能汽车是真正的零排放。正因为其环保的特点,太阳能汽车被诸多国家所提倡,太阳能汽车产业的发展也日益蓬勃。太阳能电动车有如下优点:(1)节能:太阳能电动车利用取之不尽、用之不竭的太阳能作为主要能源,短时停车无需像内燃机汽车一样空转

35、,减速和刹车时的制动能可以回收利用。(2)能源利用效率高:燃油汽车能量利用约为12.8%,频繁的启动、制动、怠速及大量的机械系统摩擦消耗了大部分能量。而太阳能电动车机械系统较少,利用导线传递能量,能源利用效率高。(3)有利于环境保护,污染小:太阳能电动车消耗电能,不排放碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳等有害物质,并且运行时无发动机噪声、机械系统噪声很小。(4)更好的控制性能:太阳能电动车传动系统以电子元件为主要部件,易于实现运动控制、舒适性、故障诊断。由此可以认为太阳能电动车是最理想的未来车辆,一旦技术成熟,将对人类的社会造成巨大的正面影响.表5.1 太阳能汽车与其他新能汽车的几项指标的比较我国

36、发展太阳能汽车起步比较晚,一些新技术还未完善,所以目前为止真正意义上的太阳能汽车生产的比较少,具有代表意义的是在南京国际展览中心举办的2006江苏新能源博览会上亮相的国内首辆太阳能轿车,这辆可以直接切换电能的太阳能汽车,行驶速度最高可达每小时88公里,如果加上电能,晚上能跑220公里,白天可跑290公里。6 新能源汽车在我国的发展情况6.1我国新能源汽车主要产品6混合动力汽车(1)比亚迪F3DM比亚迪F3DM作为双模电动汽车搭载了全球最先进的DM双模系统,该系统是一种将控制发电机和电动机两种混合力量相结合的技术,用户通过按键,就可以使车辆在纯电动(EV)和混合动力(HEV)这两种模式之间自由切

37、换。这种技术的好处显而易见,纯电动模式下即实现了零排放,混合动力的排放标准也远远优越于欧标准。在动力方面,搭载了BYD371QA全铝发动机,升功率突破了50kW/L,配合75kW的电机,输出功率达到了125kW,达到排量为3.0L发动机的动力输出水平,最高时速可达150公里。(2)奔腾B50混合动力汽车奔腾B50混合动力汽车配备了16气门汽油发动机,在前机箱盖内部,还配备了一汽轿车自行研发混合动力系统,用来控制发动机和蓄电池的切换及管理工作。采用1.5L或1.3L汽油发动机,实现了发动机小排量化,自动起停以及再生制动三大关键的节油功能。采用镍氢动力电池,它的电池部分在后备箱内部,与同排量车型相

38、比可节油42%。通过汽油发动机和电力这两种动力的驱动,可以使整车最高车速为191km/h,百公里加速12.5秒,综合百公里油耗仅为6L。(3)奇瑞汽车新能源奇瑞BSG轻度混合模式对整车原有结构改动很小,其系统由“1.6L汽油机5速手动变速器kW电机12V铅酸电池”组成。由于这种轻度混合模式的电机功率过小,电池容量有限,其理论节油效果为10%左右,实际节油能力并不强,但奇瑞BSG车型的优势是价格低。奇瑞ISG中度混合模式可以大幅度改善燃油经济性、降低排放,其系统由“1.3L汽油机5速手动变速器10kW电机144V镍氢电池”组成。A5ISG车型搭载的是奇瑞自主研发的1.3LCBRVVT发动机,配合

39、ISG电机,动力性能可以达到A51.6L的水平。(4)江淮和悦插电式混合动力和悦混合动力车采用增程型插电式混合动力技术,在动力上以电为主,以油为辅,当动力电池电量低于某一定值后,内燃机起动发电机发电,与同类型燃油车相比可降低燃油消耗30%。既适用上下班代步,也可用于长途旅行,为国内日渐火爆的新能源产品开发,开辟全新路线。可以说,和悦混合动力车克服了传统燃油车高油耗、高排放以及纯电动车续驶里程低、成本高的缺点,是一款极具产业化前景的产品。(5)吉利帝豪GPECs-EC7是以帝豪EC系列车型为基础研发的插电式混合动力车型,采用串联插电式混合动力技术,采用输出功率为50kW的1.0L排量直列3缸发动

40、机,搭配使用最高输出功率为70kW的电机,以及336V电压40Ah容量的磷酸铁锂电池,纯电动模式续驶里程为60公里。GPEC-EC8也是以帝豪EC系列车型为基础研发的插电式混合动力车型,采用串联插电式混合动力技术不同的是,帝豪GPEC-EC8采用并联式插电式混合动力技术,其与吉利自行研发的2.4升发动机搭配,兼顾节油和动力性,将挑战国际高端新能源车型。(6)中华汽车新能源中华混合动力轿车以中华尊驰1.8T轿车为基本型进行开发。此研发项目始于2005年,被列为国家科技部“十五”、“十一五”863课题。目前,第一、二阶段弱混系统开发已经顺利通过专家组的验收。第三阶段强混阶段的开发也在进一步推进中,

41、预计在不久可以实现小批量生产。(7)福田欧VBJ6113/6123混合动力客车BJ6113/6123系列低地板大型混合动力城市客车采用伊顿并联式混合动力系统,康明斯柴油机和电机相匹配,制动能量回收后储存在蓄电池。与同类产品相比,加速时间缩短20%;平均百公里燃油消耗为30.5L,节油率25%;NOx减少27,微粒物减少19,接近欧IV水平;续驶里程为240km、最高车速达80km/h、050km/h加速时间为21.7s、最大爬坡度可达20%以上、加速行驶时车外噪声仅为73.2dB。(8)东风EQ6110HEV混合动力公交车东风EQ6110HEV混合动力公交车由东风电动车辆股份公司自主研发,拥有

42、完全自主知识产权。该车驱动系统装载电控柴油发动机、风冷式开关磁阻电机和高性能镍氢蓄电池。与一般燃油客车相比,该车动力性能相当,减少温室气体排放30%,降低燃油消耗30%。(9)厦门金旅XML6125油电混合动力城市客车XML6125油电混合动力城市客车是国内首批采用超级电容器为储能装置的混合动力空调客车,极大地减少了能源消耗和污染物排放,与同类客车相比,燃油消耗下降了18左右,污染物排放下降了60以上;同时该车配置自动变速器,具有操作简便、行驶平稳、乘坐舒适等特点,是目前国内最为先进的12m 低入口油-电混合动力空调客车。(10)五洲龙FDG6111H/6122混合动力客车FDG6111H/6

43、122混合动力客车是深圳市五洲龙汽车 历经8年自主研发、拥有完全自主知识产权的产品,其具有以下六大特点:油电混合,高效能量回收,节省燃料费用20%以上;采用纯电动起步,起步平稳降噪好;排放优于欧III标准,具有升级欧IV能力;既可混合动力驱动,也可电机单独驱动,配备行车自动补电系统,电量更充足,行驶更可靠;增加高压保护和电制动,行驶更安全;拥有插电装置,低谷电充电,节省电费72%。6.1.2纯电动汽车(1)比亚迪汽车新能源E6是比亚迪自主研发的一款纯电动crossover,它兼容了SUV和MPV的设计理念,是一款性能良好的跨界车。它的续驶里程超过300Km,为同类车型之冠。E6是环保的先行者,

44、E6项目的动力电池和启动电池均采用比亚迪自主生产的铁电池,不会对环境造成任何危害,其含有的所有化学物质均可在自然界中被环境以无害的方式分解吸收,能够很好地解决二次回收等环保问题,是绿色环保的电池。该电池慢充为220V民用电源;快充为3C充电,15分钟左右可充满电池80%。在节能方面,它百公里能耗为20度电左右,只相当于燃油车1/3至1/4的消费价格;在安全上,车上搭载的铁电池经过高温、高压、撞击等试验测试,安全性能非常好,绝不会爆炸;车身结构采用前后贯通式纵梁,具有良好的碰撞安全性能;动力方面,它的加速时间在10秒以内,最高车速可达160Km/h以上,动力性能强劲。(5)康迪车业成功开发新款K

45、D5011电动汽车2010年12月20日,康迪车业今天宣布,随着新型锂电池供电模块KD5011的成功研发,公司已扩大了“EXprESs Change”纯电动汽车的生产线。预计在2012年底之前销售超过20000辆电动汽车。(6)莲花L3纯电动汽车莲花L3纯电动汽车是以目前热销的莲花L3车型为蓝本进行研发的,采用多相永磁无刷电机技术,该电机可以直接驱动,在滑行或刹车时,电机直接发电给电池充电,减少复杂的结构降低机械磨损,减轻结构重量,与普通纯电动车相比增加续航里程30%;L3纯电动车的动力性能可以达到目前一般燃油车的水平,最高车速可达120km/h,使用成本则远优于燃油车。(7)长丰-CS7纯电

46、动汽车长丰-CS7纯电动汽车的主动力是1.3L 65KW的内燃机,与10KW(最大功率)的ISG电机和CVT变速箱相匹配,横置并联驱动前桥,电机后桥为30KW(最大功率);采用的辅动力是288V 30AH的锂电池组。车辆可以插入市电网络充电,充满电后可用纯电动方式行使50KM里程。(8)安凯纯电动旅游客车安凯纯电动旅游客车由安徽安凯客车公司研制生产。在2007年10月中旬,安凯生产的首批6辆12m纯电动豪华客车就完工下线了,这批纯电动车是2008年北京奥运会的指定专用车辆。在奥运会之后,安凯生产的纯电动旅游客车又成为2010年上海世博会指定用车。它是在安凯尊驾车型的基础上研发的。安凯纯电动旅游

47、客车采用目前最先进的上海瑞华集团磷酸铁锂锂离子蓄电池+超级电容器做为动力,磷酸铁锂锂离子蓄电池628V109A、超级电容器容量3000法拉,电机功率147kW,可满足城市公交车每天平均行驶里程的要求,最高时速可达80100km,完全解决了续驶里程的问题。(9)中通奥运用纯电动客车中通客车制定了“以发展混合动力客车为主、探索纯电动客车在特定环境下应用,跟踪燃料电车客车发展趋势”的路线。中通奥运纯电动客车采用电路化技术,在不影响车辆性能的前提下,实现了“零排放”。中通客车纯电动客车项目于2005年启动,2006年底“奥运纯电动客车”列入国家“十一五”863计划,其节能、环保作用非常明显,无论是国内

48、市场还是国外市场都有广阔的前景。LCK6120EV采用了80V,450Ah锂离子蓄电池,最高时速达70km/h。6燃料电池汽车(1)奔腾氢燃料电池车奔腾氢燃料电池车即奔腾B70FCV是一汽奔腾基于奔腾B70轿车平台,应用燃料电池动力系统研制开发的环保型燃料电池轿车。该车装备由上海大郡自动化系统工程 提供的质子交换膜燃料电池发动机,峰值功率为55kW.动力蓄电池来自苏州星恒电源 ,为7.5AH锰酸锂电池总成,单体标称电压为3.8V, 总额定电压为375V,电池容量达到7.5AH。(2)SQR7000FEB11 奇瑞东方之子燃料电池版与奔腾氢燃料电池车(奔腾B70 FCV)类似,东方之子燃料电池车

49、同样基于现有量产车平台研发。该车装备由上海神力科技 提供的质子交换膜燃料电池发动机,峰值功率为55kW。动力蓄电池与奔腾B70FCV一致,来自苏州星恒电源 ,为7.5AH锰酸锂电池总成,单体标称电压为3.8V, 总的额定电压为375V,电池容量为7.5AH。(3)SC7003EV 长安志祥燃料电池版志翔燃料电池汽车是在志翔轿车平台上集成了燃料电池系统、锂离子电池系统、电机驱动系统和电动空调、电动制动、电动转向等辅助系统,其动力系统采用电-电混合的动力系统方案.实现了百公里耗氢1.2千克,最高车速为150公里,最大续航里程可达350公里;采用锂离子电池系统,蓄电池单体/模块标称电压为3.8V,动

50、力蓄电池单体/模块容量为7.5AH,动力蓄电池总标称电压为375V,额定功率达到42kW,峰值功率为88kW。(5)CSA7000FCEV/CSA7001FCEV/CSA7002FCEV上海牌燃料电池车上海牌燃料电池车基于荣威750研发,外观上仅有细微差别。该车共有三种动力版本,由新源动力股份 和美国通用汽车公司提供两家公司提供质子交换膜燃料电池。其中CSA7000FCEV燃料电池模块额定功率为45kW,动力蓄电池总容量为8Ah,总标称电压为375V;驱动电机额定功率达为42kW,峰值功率达到88kW。CSA7001FCEV的燃料电池模块额定功率偏小,仅为25kW,动力蓄电池总容量为22Ah,

51、总标称电压为320V;驱动电机与CSA7000FCEV一致。上述两款车型均采用了来自新源动力股份 的质子交换膜燃料电池。CSA7002FCEV采用的是美国通用汽车公司提供的燃料电池,在燃料电池模块额定功率上有所涨幅,达到55kW,动力蓄电池总标称电压为200V,电池池总容量为7Ah。驱动电机额定功率小幅提高,达到45kW,但峰值功率仅有65kW。(6)福田BJ6123C6N4D氢燃料电池城市客车是目前我国惟一研制成功并顺利下线的燃料电池客车产品,采用燃料电池发动机和蓄电池串联混合动力系统,2台50kW燃料电池发动机,336V、80Ah锂离子蓄电池,100kW交流异步电机。20MPa压缩氢140

52、L贮氢缸10个,续驶里程达到240km,最高车速可达80km/h,0-50km/h加速时间21.7s,城市工况氢气消耗量为7.75kg/100km。通过2008年北京奥运会示展运行。6.2我国新能源汽车面临的难题(1)缺乏国家层面统一的新能源汽车发展规划;(2)缺乏明确的技术发展方向;(3)新能源车政策导向没有落实;(4)试点工作不要留于形式;(5)资金短缺影响新能源车发展质量;(6)新能源汽车标准问题亟待确定。6.3我国新能源汽车发展对策与分析新能源汽车产业发展中出现的上述问题已经危害到整个产业的健康、有序、稳定发展,努力去解决这些问题很必要,也很迫切。针对上述问题,可以从以下几方面入手去进

53、行解决:(1)政府和企业加大资金投入,加强研发力度,努力形成自主核心技术,逐步提升汽车系统的安全性;(2)逐步建立起清洁能源供应体系;(3)加强国际间合作, 参与国际分工;(4)政府的政策支持和鼓励分区化;(5)业内相关机构和人士做好社会宣传和推广工作;(6)金融结构对于新能源汽车生产企业给与一定的融资方便;(7)相关科研机构等做好人才培养、引进工作;(8)尽快明确我国新能源汽车发展的国家战略和技术路线;(9)进一步完善标准体系,使得产业发展有章可循。6.4新能源汽车前景展望之我看 目前全球范围内都在对新能源进行开发和应用,由于资源短缺、环境污染等问题,不得不采取有效的措施进行补救,保护我们共

54、同的家园。汽车,对于我们这个社会来说是必不可少的,以前一直在使用汽油或是柴油,现在石油越来越少,而且汽车排放物对空气的污染尤为严重,所以各国都在致力于新能源的开采上面,现在的新能源还是很多的,像是太阳能、潮汐、地热、风能、核能等,如何将这些新能源,应用到汽车上就是一个很大的问题。太阳能还好说些,现在已经有许多国家生产了一部分的太阳能汽车,对于我国来说,太阳能汽车的研究和技术还是比较落后的,我想这种汽车可以去我国西部去实行应用,因为那里的太阳能比较充足,而在沿海地区降雨比较多,晴天少,太阳能汽车不适合在这里运行,而且即使真的可以在西部应用了,对于一直出现阴天无阳光的天气还是一个难题,只能在汽车材

55、料上找一些有效的措施了,只要能在有阳光的时候多储存一些太阳能,或是建立一些太阳能供电站,也是可以的,但这样一来,需要的投资必将很大,而且还具有一定的风险。对于其他的新能源,潮汐、地热、风能我想现在还无法将它们直接应供汽车使用,只能靠发电产生电能,将电能供给纯电动汽车上来使用。再说一下核能,这是一个优势比较大的新能源,但也是危险程度最大,将它直接应用到汽车,原本是件很好的事,但由于它的发射型会对人体有较大的伤害,不适合用到汽车上,或许不就得将来会发现一种材料能够免于辐射的伤害。混合动力汽车只适合于现在使用,它的排放还是能够污染到环境的,其产生的噪音就已经无法消除了,更何况是对空气的污染了,只是现

56、在国内外有限的技术,只能将新能源应用到这样的领域了;生物能汽车最终的排放是水和二氧化碳,虽然不属于污染物的范畴,但目前全球正处在“温室效应”之中,故还是不生产为妙;燃料电池汽车主要是氢燃料汽车和氢动力汽车都用到了“氢”,这两种类型的汽车的排放为“零污染”,适合在未来使用,但目前还是比较困难的,“氢”具有一定的危险性,而且生产“氢”具有很大的难度,还要建立一些氢能源供给站,耗资较大,希望不就能够解决这个问题吧。在我看来,目前由于科学技术的限制,适合生产混合动力汽车、生物能汽车这两类新能源汽车,而在未来,随着科学技术的不断进步,燃料电池汽车、太阳能汽车和氢动力汽车才是新能源汽车的最终方案,当然或许

57、未来还会生产一些比它们还要有优势的新能源汽车,我相信资源和环境的问题在未来会彻底的解决的。总 结由于近年来资源短缺和环境破坏等原因,新能源受到了世界各国的瞩目,开发新能源已成为保护资源和环境的必不可缺的趋势。汽车行业是现在社会重要的一部分,传统汽车以汽油和柴油为动力原料,又会发出噪音,释放有害气体污染物,对资源和环境都有着一定的破坏,新能源汽车就越来越受到各国的关注。本文较为详细地阐述了新能源的分类,各分类的概况,我国新能源汽车的发展现状及主要产品,进而讨论了新能源汽车的未来发展方向和对策。通过几个月不停查找相关书籍、报纸、新闻等,得出以下结论:(1)无法实现“零排放”的混合动力汽车、纯动力汽

58、车、生物能汽车只适合于现在发展,随着科学技术的不断进步,太阳能汽车、燃料电池汽车、氢动力汽车才是未来新能源汽车的发展对象;(2)通过总结,本文得出的我国新能源汽车的未来发展对策:政府和企业加大资金投入,加强研发力度,努力形成自主核心技术,逐步提升汽车系统的安全性;逐步建立起清洁能源供应体系;加强国际间合作, 参与国际分工;政府的政策支持和鼓励分区化;业内相关机构和人士做好社会宣传和推广工作;金融结构对于新能源汽车生产企业给与一定的融资方便;相关科研机构等做好人才培养、引进工作;尽快明确我国新能源汽车发展的国家战略和技术路线;进一步完善标准体系,使得产业发展有章可循,这样我国在未来才能研制出自己

59、的新能源汽车,从根本拿上解决环境污染和资源短缺的社会性问题。参考文献1李兴虎,电动汽车概论,北京:北京理工大学出版社,2005:1-222陈清泉,孙逢春,祝嘉光,现代电动汽车技术,北京:北京理工大学出版社,2004:1-183麻良友,我国电动汽车发展问题探讨,武汉科技大学学报,2002.25(3):280-2834李春卉,电动汽车发展的现状及趋势研究,汽车工业研究,2005,(5):44-485陈清泉,孙逢春,混合电动车辆基础,北京:北京理工大学出版社,2004:10-196吴社强,吴政清,姜斯平,汽车构造,上海科学技术出版社,2003:20-358陈全世,仇斌,谢起成,燃料电池电动汽车,北京

60、:清华出版社,2004:126-1347王静,电动车发展现状及前景分析,汽车研究与开发,2000(02):30-318毕道治,混合电动车电池的开发与展望,电池工业,2003(5):195-1979程振彪,新能源清洁汽车中国创建自主品牌汽车的历史性机遇J,汽车科技,2004,9(5):1-410马海军,蒋祖华,朱训生,太阳能车,2004(3):27-3011Hyun Seok Lee, Kwi Seong, Byeong Soo Oh. An Experimental study of controllingstrategies and drive forces for hydrogen ful

61、l cell hybrid vehicles,International Journal of Hydrogen Energy,Vol28,2003:215-222.12Browning.L.,Unnasch.S.Hybrid,electric vehicle commercialization issues Applications and Advances,proceedings of the Sixteenth Annual Battery Conference,2001(2):45-5013Wang Michael,Fuel choices for fuel-cell vehicles well-to-wheels energy and emission impacts.Journal of Power Sources,2002:45-49-5014KarlThidemann. Electricand Hybrid Buses Move Mainstream,EVSl Berlin,2001:23-28

展开阅读全文
温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 装配图网版权所有   联系电话:18123376007

备案号:ICP2024067431-1 川公网安备51140202000466号


本站为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,本站只是中间服务平台,本站所有文档下载所得的收益归上传人(含作者)所有。装配图网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容本身不做任何修改或编辑。若文档所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知装配图网,我们立即给予删除!