新能源汽车技术概述.pdf
《新能源汽车技术概述.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《新能源汽车技术概述.pdf(109页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、新能源汽车技术概述1.1 新能源汽车的定义和分类1.1.1 新能源汽车的定义A2009年6月17日工信部出台的新能源汽车生产企业及产品 准入管理规则,再一次对新能源汽车做出了明确的定义:新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用 常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力 控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新 技术、新结构的汽车。A非常规的车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石 油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇、二甲醴之外的燃料。.1.1.2新能源汽车的分类A新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机
2、汽车、其它新能源汽车等。1.纯电动汽车A纯电动汽车(Blade 曰ectric Vehicles,简称BEV)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,通过电池向电动机提 供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。,1.1.2 新能源汽车的分类2.增程式电动汽车增程式电动汽车是一种配有地面充电和车载供电功 能的纯电驱动的电动汽车,其运行模式可以根据需要 处于纯电动模式、增程模式或混合动力模式,是介于 纯电动汽车和混合动力汽车之间的一种过渡车型,具 有纯电动汽车和混合动力汽车的特征,有人把它划分 为纯电动汽车范畴,也有人把它划分为混合动力汽车 范畴,认为它是一种插电
3、式串联混合动力汽车。一1.1.2新能源汽车的分类3.混合动力汽车A混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简称HEV)是指 驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车 辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单 独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,混合动力汽车有多种形式。A混合动力汽车一般又分为普通混合动力汽车和插电式混合动 力汽车。1.1.2新能源汽车的分类4.燃料电池电动汽车A燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,简称FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下,在燃料 电池中经电化学反
4、应产生的电能,并作为主要动力源驱动的 汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种,主要 区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是 通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还 原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃 料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用%化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。置1.1.2新能源汽车的分类5.氢发动机汽车A氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般 发动机使用的燃料是柴油或汽油,氢发动机使用的燃 料是气体氢。氢发动机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,其具有无污染、零排 放、储量丰富等优势。
5、1.1.2新能源汽车的分类6.其它新能源汽车其它新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的 汽车。目前在我国,新能源汽车主要是指纯电动汽车、混合动力汽 车和燃料电池电动汽车。其中混合动力汽车主要是指插电式 混合动力汽车,普通混合动力汽车被划分为节能汽车。因此,目前新能源汽车都没有规模化量产,有的有销售但未 规模化,如纯电动汽车和插电式混合动力汽车,有的还处于 研发阶段,如燃料电池电动汽车。1.2发展新能源汽车的必要性能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面 对的共同挑战,各国政府及产业界纷纷提出各自发展 战略,积极应对,以保持其汽车产业的可持续发展,并提高未来的国际竞争力。新能源汽车
6、已成为21世 纪汽车工业的发展热点。1.2.1能源短缺扉石油巨头英国石油公司(BP)发布的世界能源统计年鉴 2012显示,截至2011年底,全球石油储量约1.653万亿桶,比2010年增加8.3%,若按照现在全球每天非常保守0.8亿桶的 耗速来看,当前世界石油储量可供全球消费54年。“从储量上看,世界上排名前10名的国家和地区依次是:沙特 阿拉伯,362亿吨;加拿大,184亿吨;伊朗,181亿吨;伊拉 克,157亿吨;科威特,138亿吨;阿联酋,126亿吨;委内瑞 拉,109亿吨;俄罗斯,82亿吨;中国,60亿吨;利比亚,54 亿吨。新能源汽车技术第1.2.1能源短缺我国是一个能源短缺的国家,
7、但却是一个能源消费大国,仅次于美国。2011年我国石油消费量达到4.6亿吨,成为世 界第二大石油消费国。目前,我国人均石油消费量为世界 平均水平的60%,石油占一次能源消费比重仅为18%,低 于世界平均水平(33%),预计未来我国石油消费仍将持续 稳定增长,处于上升通道。A石油在交通领域的消费逐年增长。据预测,到2020年交 通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测,2020年以后,全球石油需求与常规石油供给之间将出现净 缺口,2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产 量的两倍。1.2.1能源短缺A目前世界汽车保有量突破10亿辆,预计到2030年全球汽车 保有量将突破20
8、亿辆,主要增量来自发展中国家,其中中国 瑁速 o 1A我国汽车产量逐年增加。2012年我国汽车产销双双突破 1900万辆,再次突破记录,增速都超过了4%,蝉联世界第 一,中国成为世界第一大汽车生产大国和第一新车销售市场。A我国汽车保有量增加迅速。至2011年8月底,我国汽车保 有量突破1亿辆,居世界第二位。预计到2020年,全国汽车 保有量将达到2亿辆,由此带来的能源安全问题将更加突出。1.2.1能源短缺汽车消费的快速增长导致石油消耗加速增长。中国机动车 燃油消耗量约占全国总油耗的1/3以上,这也使得中国石油 对外依存度每年都在不断攀升。据统计,目前汽车用汽柴 油消费占全国汽柴油消费的比例已经
9、达到了55%左右,每 年新增石油消费量的70%以上被新增汽车所消耗。A我国经济持续快速发展,对石油资源的需求激增,能源供 需矛盾日益突出,对进口石油的依赖度不断提高。2011年 我国石油对外依存度达到56.5%,比2010年上升了 17个百 分点。2013年我国石油对外依存度将达60%左右。国际能 源机构预测,随着越来越多中国消费者购买汽车,至U2030 年,中国石油消耗量的80%需要依靠进口。;1.2.2环境污染燃油汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体,不但污染环 境,还大大地影响人类健康。汽车尾气排放的主要污染物为一 氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化物(NOX)、铅(Pb)、细微
10、颗粒物及硫化物等。这些一次污染物还会通过 大气化学反应生成光化学烟雾、酸沉降等二次污染物。据统计,全球大气污染42%源于交通车辆产生的污染。随着城市机动车 数量的快速增长,机动车排气污染已成为城市大气污染的主要 贡献者。一些城市机动车排放的污染物对多项大气污染指标的 贡献率已达到70%以上。机动车排放污染已对城市大气污染构 成了严重威胁。凌1.2.2环境污染A最近,浓浓雾霾遮蔽中国中东部地区。环保部门的数据则显 示,跟随大雾笼罩的范围,从华北到中部乃至黄淮、江南地区,都出现了不同程度的污染和严重污染。尤其是北京、天津、石 家庄等城市由于低空近地面的空气污染物久积不散,主城地区 连续出现空气质量
11、重度污染和严重污染,包括PM2.5、PM10、硫酸或硝酸盐等主要污染物徘徊在较高、超标浓度水平,形成 严重的雾霾天气,严重影响了人们的身心健康和日常出行,引 起了全社会的广泛关注,机动车是雾霾形成的重要因素之一。因此,必须研究改善城市机动车排放污染的对策和措施。1.2.2环境污染A降低和控制机动车排放污染物的主要措施有:|(1)不断完善和升级汽车油耗标准 UA通过制定和实施汽车油耗标准法规,逐步提高汽车油耗水平。近年来,我国汽车行业相关油耗标准不断升级,随着汽车油耗 标准法规水平升级,到2015年,当年生产的乘用车平均燃料消 耗量降至6.9升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至5.9升/百 公
12、里以下。到2020年,当年生产的乘用车平均燃料消耗量降至 5.0升/百公里,节能型乘用车燃料消耗量降至4.5升/百公里以下;商用车新车燃料消耗量将接近国际先进水平。122环境污染A(2)不断完善和升级汽车排放标准,通过制定和实施汽车排放标准法规,逐步提高汽车排放技术水 平,降低汽车尾气排放。近年来,我国汽车行业排放标准不断 升级。轻型汽油车单车碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)国IV排放限值较国I下降81%;重型柴油车单车碳氢化合物国IV 排放限值较国I下降58%,氮氧化物下降56%,颗粒物(PM)下降94%。月匕京市制定严格的地方标准加强对机动车尾气排放的控制,排 放水平要求明显高于全国
13、大部分地区。2013年2月1日率先实施 京V排放标准,以尽快降低机动车尾气排放。例如,轻型汽油 低废气污染物和PM2.5。车、重型柴油车单车氮氧化物排放均将下降43%左右,从而解一未1.2.2环境污染(3)提高燃油品质燃油品质在很大程度上限制了机动车排放污染物的水平,推 迟了汽车排放法规的实施,因此,应尽快提高我国的燃油品质。(4)积极开展先进节能减排技术研发和技术创新汽车行业应大力发展混合动力技术,柴油机高压共轨、汽油 机缸内直喷、均质燃烧以及涡轮增压等高效内燃机技术和先进 电子控制技术,先进传动系统技术(包括六档及以上机械变速 器、双离合器式自动变速器、商用车自动控制机械变速器等),开展高
14、效控制氮氧化物等污染物排放技术研究等,积极推吗*关先进技术应用。低1.2.2环境污染(5)大力发展节能与新能源汽车A国家出台了节能与新能源汽车产业发展规划(20122020年),基本建立了节能与新能源汽车 技术研发体系,积极推广示范运行,初步形成节能与 新能源汽车产业化能力,并取得积极进展。1.2.2环境污染(6)改善城市交通环境A在城市的环境保护中,即使是每一辆机动车都达到了国家规 定的排放法规要求,也不能保证城市的交通污染就一定达到环 保标准要求。这是由于大量机动车在一定时间、空间内的相对 集中,从而造成城市的某一地区在排放污染物总量上超标。因 止匕从机动车管理的角度来考虑,就是要疏导交通
15、,提高机动 车运行速度,优化路网布局,合理分配车流,减少城市中心区 的车流密度,改善汽车运行工况,降低机动车污染物排放。1.2.2环境污染A欧洲制订了旨在限制汽车污染物排放的欧V和欧VI标准。根据新标准,未来欧盟国家对本地生产及进口汽车的污染物排放量,特别是氮氧化物和 颗粒物排放量的控制将日益严格。A欧V标准于2009年9月1日开始实施。根据这一标准,柴油轿车的氮氧化 物排放量不应超过180mg/100km,比欧IV标准规定的排放量减少了28%;颗粒物排放量则比欧IV标准规定的减少了80%,所有柴油轿车必须配备颗 粒物滤网。柴油SUV执行欧V标准的时间是2012年9月。A相对于欧V标准,将于2
16、014年9月实施的欧VI标准更加严格。根据欧VI 标准,柴油轿车的氮氧化物排放量不应超过80mg/100km,与欧V标准相 比,欧VI标准对人体健康的益处将增加60%至90%。1.2.2环境污染A欧VI标准将分两个阶段实施。首先,针对全部批准的新车型实施,生效 日期是2013年1月1日。之后,从2014年1月1日起,所有从2014年1月1日 开始注册的新卡车和客车都必须装备欧VI认证发动机。欧VI标准规定的尾 气排放中各成分的含量有显著降低,改变包括:所有的NOx排放降低至 0.46g/kWh,同目前的欧V限值相比下降了75%;PM降低到0.01mg/kWh,同欧V相比下降66%;推出了更低的
17、氨排放限值;对所有运行7 00000km 或7年的车辆的欧VI发动机有一个加强排放耐久性要求;对发动机的车载 诊断系统性能要求进一步提升;采用新的全世界范围内的“瞬态”和“稳 态”测试循环,包括冷起动和正常运行温度部件状态,测试状态的设计更 接近车辆在真实环境中运行时部件的反应。122环境污染课油面包车和7座以下载客车实施欧V和欧VI标准的时间将分别比轿车晚1年。2010年9月,面包车等实施欧V标准,包车的氮氧化物排放量不应超 过280mg/100km;2015年9月实施欧W标准后,新款面包车的氮氧化物排放量不应超过125mg/100km。新能源汽车技术第2。1.2.3气候变暖能源的大量消耗带
18、来温室气体排放问题。二氧化碳是全球最 重要的温室气体,是造成气候变化的主要原因,而它主要来 自化石燃料的燃烧。A据世界上许多科学家预测,未来50100年人类将完全进入 一个变暖的世界。由于人类活动的影响,温室气体和硫化物 气溶胶的浓度增加过快,未来100年全球平均地表温度将上升 1.4-5.8,到2050年我国平均气温将上升2.2。越来越多的证据足以证明,人类活动是造成气候变暖的原因,而气候变暖又是由于大气中聚集了大量温室气体,主要是二g 氧化碳。1.2.3气候变暖A气候变化风险加剧。交通领域二氧化碳排放成为关注重点。据IEA估计,汽车二氧化碳总排放量将从1990年的29亿吨增加 到2020年
19、的60亿吨。汽车对地球环境造成了巨大影响。控制消费和节约能源是减少二氧化碳排放量的重要途径。仅 在工业发达国家,人均能源的消费指数在13不等,这就表明,节约能源的余地是极大的。当然,还可以考虑保持适当的消费 水平,同时用那些不会产生温室效应的替代品来取代那些会造 成污染的能源。1.2.3气候变暖A为了减少汽车对全球气候变暖的影响,削减温室气 体二氧化碳的排放,汽车应尽量采用小排量发动机和 稀薄燃烧发动机,最大限度地提高能源利用效率,从 而减少汽车对全球气候变暖的影响。为了减少汽车二 氧化碳的排放量,汽车二氧化碳排放法规开始实施。2008年,欧盟要求轿车二氧化碳排放达到140g/km,对于汽油车
20、,对应油耗6L/100km以下;2012年,达 至M20g/km;2020年,达到 100g/km。力1.2.3气候变暖A如果中国采用一系列先进技术,包括电动汽车、天 然气汽车和以天然气为燃料的内燃机技术,至U2030 年,中国汽车二氧化碳的排放总量有可能降低45%。A在能源和环保的压力下,新能源汽车无疑将成为未 来汽车的发展方向。大力推进传统汽车节能减排和 新能源汽车产业化,成为中国汽车产业亟须解决的 重大课题。1.3新能源汽车发展现状A面对全球范围日益严峻的能源形势和环保压力,近 年来,世界主要汽车生产国都把发展新能源汽车作为 提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大 战略举措。新能
21、源汽车成为市场新的增长点。目前,新一轮的新能源汽车研发、示范和产业化已 经开始,而且得到各国政府和企业的高度重视,但全 球新能源汽车产业仍处于初级阶段。1.3.1国外新能源汽车发展现状A从国际上看,随着技术的不断创新与突破,面对金融危机、油价攀升和日益严峻的节能减排压力,2008年以来,以美国、日本、欧盟为代表的国家和地区相继发布实施了新的电动汽 车发展战略,进一步明确了产业发展方向,明显加大了研发 投入与政策扶持力度。日本以产业竞争力为第一目标,全面 发展混合动力、纯电动、燃料电池三种电动汽车,研发和产 业化均走在世界前列;美国以能源安全为首要任务,强调插 电式电动汽车发展;欧盟以CO2排放
22、法规为主驱动力,重视 发展纯电驱动汽车。1.3.1国外新能源汽车发展现状A从技术层面看,混合动力汽车技术逐步成熟,已进入产品市场竞争期,率先实现产业化,正成为汽车市场销售新的增长点,其中,日本市场混合 动力汽车已达到汽车销量的10%左右;纯电动汽车电池技术进步加速,整 车产品更加接近消费者需求,插电式电动汽车作为一种具有纯电动和混合 动力双重特征的电动汽车技术成为全球新的研发热点,以电池租赁为代表 的纯电动汽车商业模式创新取得进展,世界主要汽车制造商加快了纯电动 汽车量产步伐;车用燃料电池技术取得重大进展,通用汽车公司轿车燃料 电池发动机贵金属催化剂Pt的用量从上一代的80克降低到30克,并计
23、划 2015年降至10克,燃料电池轿车在动力性、安全性、续航里程、低温启 动等性能指标方面已接近汽油车水平,燃料电池汽车整车成本显著下降,丰田公司宣布,2015年将实现燃料电池车零售价格为5万美元/辆的目标。1.3.1国外新能源汽车发展现状A经多年探索实践,国际汽车产业界达成了电动汽车产业化战略共识:在 技术路线上,近期(20102015年),在依靠内燃机汽车技术改进和推进 车辆小型化实现降低油耗和排放的同时,为满足更为严格的节能减排法规 目标要求,应尽快推进混合动力技术的应用,并发展小型纯电动汽车和插 电式混合动力车;中期(20152020年),在混合动力技术得到广泛应用 的基础上,提高汽车
24、动力系统电气化程度,加大小型纯电动汽车和插电式 混合动力汽车推广力度;中远期(2020年以后),各种纯电驱动技术将逐 步占据主导地位,通过进一步发展纯电动汽车和燃料电池汽车,实现大幅 度降低石油消耗和CO2排放。在车型应用方面,纯电动、混合动力和燃料 电池等不同类型的电动汽车技术各自具有最优的交通出行适用范围。对于 城市短途出行需求,小型纯电动汽车具有优势;对长途出行需求,适制 用混合动力汽车、插电式混合动力汽车或者燃料电池汽车。:解1.美国A2013年1月10日,在海南博鳌开幕的全球新能源汽 车大会公布了2012年全球新能源汽车产业发展研 究报告。报告显示,2012年前三季度,美国 新能源汽
25、车售出31081辆,同比增长19978辆,增长 率为179.93%,新能源汽车销售总量居世界之首。A2012年,纯电动汽车在美国销售14687辆,为全年 汽车销售量的0.1%,2015年前部署100万辆电动汽 车的目标无法实现。1.美国A世界上第一辆电动汽车早在1834年就在美国诞生。美国在新 能源汽车技术研发和政策支持上一直走在世界前列。I新能源汽车的开发和应用成为美国摆脱能源依赖的战略之一。20世纪90年代中期,美国克林顿政府制订发展电动车的“新一 代汽车伙伴(PNG V)计划”,集中研究电池驱动的纯电动汽 车。但由于纯电动汽车一次充电后的续驶里程短,充电时间长,降低电池造价困难,在技术上
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 新能源 汽车技术 概述
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。