新能源汽車論文

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1 淺析新能源汽車 目錄 摘要 3 一 新能源汽車研究的背景 3 概念 3 2 背景 3 二 新能源汽車研究的目的和意義 4 目的 4 意義 4 三 新能源汽車的技術(shù) 6 混合動(dòng)力 6 天然氣車 8 純電動(dòng)車 9 燃料電池 10 四 新能源汽車的發(fā)展前景 13 五 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) 14 六 目前面臨的問(wèn)題 15 七 總結(jié) 17 摘要 在全球能源短缺 提倡清潔能源的大背景下 新能源汽車是汽車行業(yè) 發(fā)展的必然選擇 從新能源汽車興起的背景出發(fā) 提出我國(guó)新能源汽車發(fā) 展的挑戰(zhàn)和促進(jìn)我國(guó)新能源汽車巔峰相關(guān)措施 對(duì)我國(guó)新能源汽車的發(fā)展 有重要意義 3 1 新能源汽車發(fā)展的背景 1 新能源汽車的概念 新能源又稱非常規(guī)能源 是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的的各種能源形式 新 能源汽車是相對(duì)于傳統(tǒng)汽車提出來(lái)的 傳統(tǒng)的汽車是以汽油 柴油為燃料 而新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源 或使用常規(guī)的車 用燃料 采用新型車載動(dòng)力裝置 綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先 進(jìn)技術(shù) 形成的技術(shù)原理先進(jìn) 具有新動(dòng)力系統(tǒng)的汽車 目前在工程上可 實(shí)現(xiàn)的新能源汽車技術(shù)包括 混合動(dòng)力 天然氣車 純電動(dòng)車和燃料電池 同時(shí)新能源汽車被認(rèn)為是現(xiàn)階段減少空氣污染和減緩能源短缺的有效方式 2 新能源汽車的研究背景 世界性的石油緊缺 開(kāi)發(fā)新能源是未來(lái)時(shí)期廣為關(guān)注的研究課題 新 能源的研發(fā)和應(yīng)用會(huì)直接影響到汽車行業(yè)的未來(lái)命運(yùn) 率先生產(chǎn)出新能源 產(chǎn)品將成為利在當(dāng)代 功在千秋的偉業(yè) 能源緊缺問(wèn)題嚴(yán)重 全球石油資源儲(chǔ)量的稀缺毋庸置疑 因此 發(fā)展 新能源汽車成為世界汽車發(fā)展的必然選擇 由于石油價(jià)格不斷飆升 新能 源汽車顯示出使用成本低的優(yōu)勢(shì) 各大汽車制造廠商也看到了新能源汽車 的發(fā)展空間開(kāi)始加大研發(fā)和推廣的力度 全球環(huán)境保護(hù)的呼聲日益高漲 新能源汽車能夠滿足更為苛刻的環(huán)保 要求 并且一定程度上抑制溫室氣體排放 我國(guó)在汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的今 天同時(shí)面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境挑戰(zhàn) 以霧靄為主的環(huán)境污染已成為我國(guó)政府面 臨的一大問(wèn)題 因?yàn)槠囄矚獾呐欧攀俏覈?guó)環(huán)境污染的一個(gè)主要來(lái)源 針 4 對(duì)汽車尾氣污染問(wèn)題 世界多個(gè)國(guó)家和地區(qū)針對(duì)汽車尾氣排放的標(biāo)準(zhǔn)液越 來(lái)越嚴(yán)格 而為了應(yīng)對(duì)不斷嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn) 各大汽車廠商目前 主要采用改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī) 提升效率的方法 也面臨技術(shù)提升難度越來(lái)越大 此時(shí) 發(fā)展新能源汽車 代替常規(guī)汽車 可以從根本上解決汽車尾氣排放 問(wèn)題 從而改善空氣質(zhì)量 保護(hù)環(huán)境 2 新能源汽車的研究意義和目的 汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè) 并且汽車與人們的生活息息相關(guān) 已成為現(xiàn)代社會(huì)必不可少的組成成分 但是 以石油為燃料的傳統(tǒng)的汽車 工業(yè) 在為人們提供快捷 舒適的交通工具的同時(shí) 增加了國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)化 石能源的依賴 加深了能源生產(chǎn)與消費(fèi)之間的矛盾 隨著資源與壞境雙重 壓力的持續(xù)增大 發(fā)展新能源汽車已成為未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的方向 1 發(fā)展新能源汽車是緩解石油短缺的重要措施 發(fā)展新能源汽車 是減少對(duì)石油依賴 解決快速增長(zhǎng)的能源需求與石油資源終將枯竭的矛盾 的必由之路 近年來(lái) 我國(guó)汽車市場(chǎng)發(fā)展迅速 2012 年乘用車產(chǎn)銷量就已突破 1500 萬(wàn)輛 加之我國(guó)正處于工業(yè)化 城市化和機(jī)動(dòng)化的重要階段 汽車需 求的快速增長(zhǎng)難以避免 且汽車消費(fèi)市場(chǎng)還有相當(dāng)大的發(fā)展空間 因此 大力發(fā)展新能源汽車是緩解我國(guó)石油短缺 降低石油對(duì)外依存度的重要措 施 二 發(fā)展新能源汽車是降低環(huán)境污染的有效途徑 新能源汽車與 傳統(tǒng)汽車相比 具有良好的環(huán)保性能 不僅排放低 而且效率高 近年來(lái) 世界各國(guó)高度關(guān)注溫室氣體排放和氣候變化問(wèn)題 我國(guó)雖然 5 是發(fā)展中國(guó)家 但由于我國(guó)的高速發(fā)展 目前也面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題 我國(guó)如果能在新能源汽車領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)突破 將會(huì)改變我國(guó)在氣候變化上 的被動(dòng)地位 并為全球解決日益嚴(yán)重的能源環(huán)境問(wèn)題作出積極貢獻(xiàn) 3 發(fā)展新能源汽車是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路 新能源汽車將催 生汽車動(dòng)力技術(shù)的一場(chǎng)革命 并必將帶動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)升級(jí) 建立新型的國(guó)民 經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè) 是汽車工業(yè)發(fā)展的必由之路 4 發(fā)展新能源汽車 電動(dòng)車 是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容 傳統(tǒng) 的電力系統(tǒng) 實(shí)際用電負(fù)荷的波動(dòng)性與發(fā)電機(jī)組額定工況下所要求的用電 負(fù)荷穩(wěn)定性之間存在固有矛盾 如何處理電力系統(tǒng)的峰谷差一直是電網(wǎng)企 業(yè)頭疼的問(wèn)題 我國(guó)電力裝機(jī)已突破 8 億千瓦 并將持續(xù)增長(zhǎng) 然而許多機(jī)組是為了 應(yīng)對(duì)電力系統(tǒng)短時(shí)間的峰值負(fù)荷而建設(shè)的 如果措施得法 建設(shè) 6 億千瓦 的裝機(jī)容量就夠用了 可以預(yù)計(jì) 作為智能電網(wǎng)建設(shè)的重要組成部分 電 動(dòng)車的發(fā)展能協(xié)助解決這一問(wèn)題 5 新能源汽車研究的目的 立足于化學(xué)學(xué)科對(duì)能源知識(shí)的學(xué)習(xí) 利用原電池原理和電解池原理 結(jié)合個(gè)人興趣愛(ài)好 并借助研究性學(xué)習(xí) 深入了解新能源汽車 了解新能 源汽車的動(dòng)力系統(tǒng) 活學(xué)活用化學(xué)學(xué)科的知識(shí) 盡我們所能 盡可能的透 徹研究動(dòng)力系統(tǒng) 尤其是純電動(dòng)車和混合動(dòng)力 并根據(jù)研究結(jié)果運(yùn)用到日 常生活中去 形成環(huán)保選車 環(huán)保出行的意識(shí) 三 新能源汽車的技術(shù) 一 混合動(dòng)力汽車 6 1 概念 混合動(dòng)力車輛是指使用兩種或以上能源的車輛 目前的混合動(dòng)力車多 數(shù)以內(nèi)燃機(jī)及電動(dòng)機(jī)推動(dòng) 此類混合動(dòng)力車叫油電混合動(dòng)力車 Hybrid electric vehicle 簡(jiǎn)稱 HEV 多數(shù)油電混合動(dòng)力車使用燃油 因消耗燃油較 少 且性能表現(xiàn)不錯(cuò) 被視為比一般由內(nèi)燃引擎發(fā)動(dòng)車輛更為環(huán)保的選擇 近年有的車輛可以從輸電網(wǎng)絡(luò)上向內(nèi)部電池充電 叫插電式混合動(dòng)力汽車 Plug in hybrid 簡(jiǎn)稱 PHEV 若發(fā)電廠使用可再生能源或碳排放量低的發(fā) 電方式 那就可以進(jìn)一步降低碳排放量 2 分類 混合動(dòng)力汽車的種類目前主要有 3 種 一種是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力 電 動(dòng)馬達(dá)作為輔助動(dòng)力的 并聯(lián)方式 這種方式主要以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛 利用電動(dòng)馬達(dá)所具有的再啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大動(dòng)力的特征 在汽車起步 加速 等發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗較大時(shí) 用電動(dòng)馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油 耗 這種方式的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單 只需要在汽車上增加電動(dòng)馬達(dá)和電瓶 另 外一種是在低速時(shí)只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛 速度提高時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá) 相配合驅(qū)動(dòng)的 串 并聯(lián)方式 啟動(dòng)和低速時(shí)是只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛 當(dāng)速度提高時(shí) 由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)共同高效地分擔(dān)動(dòng)力 這種方式需要 動(dòng)力分擔(dān)裝置和發(fā)電機(jī)等 因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜 還有一種是只用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng) 行駛的電動(dòng)汽車 串聯(lián)方式 發(fā)動(dòng)機(jī)只作為電力的動(dòng)力源 汽車靠電動(dòng) 馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛 3 工作原理 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 輔助動(dòng)力 7 系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成 以串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車為例 介紹一下混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原 理 在車輛行駛之初 電池組處于電量飽滿狀態(tài) 其能量輸出可以滿足車 輛要求 輔助動(dòng)力系統(tǒng)不需要工作 電池電量低于 60 時(shí) 輔助動(dòng)力系統(tǒng) 起動(dòng) 當(dāng)車輛能量需求較大時(shí) 輔助動(dòng)力系統(tǒng)與電池組同時(shí)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提 供能量 當(dāng)車輛能量需求較小時(shí) 輔助動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量的 同時(shí) 還給電池組進(jìn)行充電 由于電池組的存在 使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一個(gè)相 對(duì)穩(wěn)定的工況 使其排放得到改善 混合動(dòng)力汽車采用能夠滿足汽車巡航需要的小排量發(fā)動(dòng)機(jī) 依靠電動(dòng) 機(jī)或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動(dòng)力 其結(jié)果是提高了總體 效率 同時(shí)并未犧牲性能 混合動(dòng)力車裝配可回收制動(dòng)能量裝置 在傳統(tǒng) 汽車中 當(dāng)司機(jī)踩制動(dòng)時(shí) 這種本可用來(lái)給汽車加速的能量作為熱量被白 白浪費(fèi) 而混合動(dòng)力車卻能回收大部分這些能量 并將其暫時(shí)貯存起來(lái)供 加速時(shí)再用 混合動(dòng)力車通過(guò)對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的智能控制來(lái)取得最大的效率 比如在公路上巡航時(shí)使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī) 而在低速行駛時(shí) 可以單靠電機(jī)驅(qū) 動(dòng) 不用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輔助 某些情況下 兩者相結(jié)合以獲得最有效率 5 優(yōu) 缺點(diǎn) 混合動(dòng)力汽車通過(guò)把內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的巧妙結(jié)合 取得了效率的最優(yōu) 在保證動(dòng)力的足夠輸出的前提下 有效節(jié)省燃油 其二 在目前充電站并 未大規(guī)模建成的情況下 混合動(dòng)力汽車可繼續(xù)依靠現(xiàn)有加油站來(lái)保證它的 8 正常使用 但混合動(dòng)力汽車還存在一定的技術(shù)問(wèn)題 電池效率和成本還有 待進(jìn)一步優(yōu)化 以降低實(shí)際使用成本 來(lái)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣使用 2 天然氣車 1 概念 簡(jiǎn)單地說(shuō) 天然氣汽車是以天然氣為燃料的一種氣體燃料汽車 天然 氣的甲烷含量一般在 90 以上 是一種很好的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料 目前 天 然氣被世界公認(rèn)為是最為現(xiàn)實(shí)和技術(shù)上比較成熟的車用汽油 柴油的代用 燃料 2 天然氣車的工作原理 目前 國(guó)內(nèi)外汽車使用天然氣時(shí) 都是將原來(lái)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改裝 以適應(yīng)燃燒天然氣 按燃燒天然氣的特點(diǎn)專門設(shè)計(jì) 制造的發(fā)動(dòng)機(jī)還比較 少 天然氣車的工作原理根據(jù)工作原理的不同 改用天然氣的工作方式有 以下幾種 1 汽油車的改裝使用天然氣作為燃料的工作原理與原來(lái)的汽 油機(jī)相同 將高壓氣瓶中儲(chǔ)存的天然氣經(jīng)過(guò)減壓后送到混合器中 在此與 空氣混合 進(jìn)入氣缸 使用原汽油機(jī)的點(diǎn)火系統(tǒng)中的火花塞點(diǎn)火 原汽油 機(jī)的壓縮比不變 原發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)基本不變 只是另外加上天然氣的儲(chǔ)氣瓶 減壓閥及相應(yīng)的開(kāi)關(guān) 2 柴油汽車的改裝有兩類方法 第一類是原柴油 機(jī)結(jié)構(gòu)基本不變 按電點(diǎn)火方式改裝 即按汽油機(jī)工作原理工作 第二種 是原柴油機(jī)的燃料系統(tǒng)不變 再加上和上面相同的天然氣燃料系統(tǒng) 一般 壓縮比不變 發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸吸入空氣和天然氣的混合氣后 由原來(lái)的柴油噴 油器噴入少量的柴油作引燃用 柴油壓燃著火后 點(diǎn)燃可燃混合氣進(jìn)行工 作 這就是雙燃料天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 9 3 天然氣車的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 天然氣汽車是清潔燃料汽車 天然氣汽車有顯著的經(jīng)濟(jì)效益 可降低汽車營(yíng)運(yùn)成本 比汽油汽車更安全 首先與汽油相比 壓縮天然氣本身就是比較安 全的燃料 天然氣燃點(diǎn)高 與汽油相比不易點(diǎn)燃 密度低 很難形成遇火燃 燒的濃度 辛烷值高 抗爆性能好 爆炸極限窄 天然氣燃燒困難 其次 壓縮天然氣汽車所用的配件比汽油車要求更高 缺點(diǎn) cng 汽車的動(dòng)力性略有降低 燃用天然氣時(shí) 動(dòng)力性略下降 5 15 改裝一次性投資較大 目前 改裝一輛 cng 汽車大約需 4000 6000 元 不過(guò)隨著日后技術(shù)的不斷進(jìn)步 費(fèi)用會(huì)繼續(xù)降低 3 純電動(dòng)車 1 概念 指以事前已充滿電的蓄電池供電給電動(dòng)機(jī) 由電動(dòng)機(jī)推動(dòng)的車輛 但這不代表電動(dòng)車不會(huì)產(chǎn)生污染或排碳 在產(chǎn)生電力給純電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)的過(guò) 程中 視發(fā)電方式不同而會(huì)有不同程度的污染及碳排放 在制造過(guò)程 純 電動(dòng)車產(chǎn)生的碳排放量也較多 主要體現(xiàn)在電池的制造上 電池的生產(chǎn)過(guò) 程會(huì)產(chǎn)生大量二氧化碳 占整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的 43 大大增加純電動(dòng)車的排 碳量 2 增程式電動(dòng)車 10 增程式電動(dòng)車 是搭載了增程器能發(fā)電的電動(dòng)汽車 電力由增程器 燃油發(fā)電機(jī) 或外接電源提供 其傳到變速箱上的動(dòng)力完全由電動(dòng)機(jī)提 供 這種方式較好地解決了目前電動(dòng)車行駛距離短 約 100 公里 的問(wèn)題 可將單次行駛里程提升到近 500 公里 Volt 3 純電動(dòng)車工作原理 電動(dòng)汽車由電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)成 電 力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心 也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同 點(diǎn) 電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等 組成 電動(dòng)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同純電動(dòng)車所用的電池多 是鎳氫電池 Ni MH 或鋰離子電 Li ion 可回收再用 4 純電動(dòng)車的優(yōu)缺點(diǎn) 1 環(huán)境污染小 這是電動(dòng)汽車最突出的優(yōu)點(diǎn) 電動(dòng)汽車使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生廢氣 與傳統(tǒng) 汽車相比根本不存在大氣污染的問(wèn)題 因?yàn)殡娏?lái)源是多樣化的 許多能 源像水能 風(fēng)能 太陽(yáng)能 潮汐能 核能都可以高效地轉(zhuǎn)化為電能 也就 是說(shuō)使用電動(dòng)汽車還是減小了絕大部分空氣污染 此外 如果避開(kāi)用電高 峰夜間充電 那還可以進(jìn)一步減少能源的浪費(fèi) 2 無(wú)噪音 噪聲低 這是電動(dòng)汽車最直觀的特點(diǎn) 與燃油車相比 電動(dòng)汽車在這方面有絕 對(duì)的優(yōu)勢(shì) 它在行駛運(yùn)行中基本是寧?kù)o的 特別適合在需要降低噪聲污染 的城市道路行駛 3 高效率 11 這是電動(dòng)汽車能源利用方面最顯著的特點(diǎn) 在城市中 道路上車輛行 駛較多 而且經(jīng)常遇到紅綠燈 車輛必須不斷的停車和啟動(dòng) 對(duì)于傳統(tǒng)燃 油汽車而言 這不僅意味著消耗大量能源 而且也意味著更多汽車尾氣排 出 而使用電動(dòng)汽車 減速停車時(shí) 可以將車輛的動(dòng)能通過(guò)磁電效應(yīng) 再生 地轉(zhuǎn)化為電能并貯存在蓄電池或其他儲(chǔ)能器中 這樣在停車時(shí) 就不必讓電機(jī)空轉(zhuǎn) 可以大大提高能源的使用效率 減少空氣污染 4 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 使用維修方便 經(jīng)久耐用 這是電動(dòng)汽車運(yùn)行成本方面的最大亮點(diǎn) 與傳統(tǒng)燃油汽車相比 電動(dòng) 汽車容易操縱 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 運(yùn)轉(zhuǎn)傳動(dòng)部件相較對(duì)少 無(wú)需更換機(jī)油 油泵 消聲裝置等 也無(wú)需添加冷卻水 維修保養(yǎng)工作量少 如果有好的蓄電池 它的使用壽命也比燃油車長(zhǎng) 5 使用范圍廣 不受所處環(huán)境影響 這是電動(dòng)汽車另一優(yōu)勢(shì)所在 在特殊場(chǎng)合 比如不通風(fēng) 冬天低溫 場(chǎng)所 或者高海拔缺氧的地方 內(nèi)燃機(jī)車要么不能工作 要么效率降低 而電動(dòng)車則完全不受影響 4 燃料電池汽車 1 概念 燃料電池 Fuel cell 是一種主要透過(guò)氧或其他氧化劑進(jìn)行氧化還原 反應(yīng) 把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的電池 而最常見(jiàn)的燃料為氫 一些 碳?xì)浠衔锾烊粴?甲烷 有時(shí)亦會(huì)作燃料使用 燃料電池有別于原電池 因?yàn)樾枰g定的氧和燃料來(lái)源 以確保其運(yùn)作供電 燃料電池的化學(xué)反應(yīng) 過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物 因此 燃料氣車也是無(wú)污染汽車 從能源的利用 12 和環(huán)境保護(hù)方面 燃料電池汽車是一種理想的車輛 2 目前情況 雖然目前還沒(méi)有可供商業(yè)銷售的燃料電池車 但自 2009 年以來(lái)已發(fā) 布超過(guò)了 20 款類型的 FCEVs 的原型車和示范車 且在北京奧運(yùn)會(huì)上 有 20 輛氫燃料電池車被投入運(yùn)行 一些專家則認(rèn)為燃料電池汽車將永遠(yuǎn)不會(huì) 被大規(guī)模使用 因?yàn)榕c其他技術(shù)相比 成本過(guò)高 安全性不夠 3 燃料電池汽車的工作原理 燃料電池汽車的工作原理是 使作為燃料的氫在汽車搭載的燃料電池 中 與大氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 從而產(chǎn)生出電能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) 進(jìn)而驅(qū)動(dòng) 汽車 甲醇 天然氣和汽油也可以代替氫 不過(guò)將會(huì)產(chǎn)生極度少的二氧化 碳和氮氧化合物 但總的來(lái)說(shuō) 這類化學(xué)反應(yīng)除了電能就只產(chǎn)生水 因此 燃料電池汽車被稱為 地道的環(huán)保車 燃料電池汽車的燃料電池的基本元件是兩個(gè)電極夾著一層高分子薄膜 作為電解質(zhì) 陰陽(yáng)兩極 除碳粉外也包含白金粉末 便于加快氧化反應(yīng) 獨(dú)立的燃料電池堆是不能應(yīng)用于汽車的 它必須和燃料供給與燃料循 環(huán)系統(tǒng) 氧化劑供給系統(tǒng) 水 熱管理系統(tǒng)和一個(gè)能控制各種開(kāi)關(guān)和泵的控 制系統(tǒng)組成燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)才對(duì)外輸出功率 燃料供給和循環(huán)系統(tǒng)在提供 燃料的同時(shí)回收陽(yáng)極尾氣中未反應(yīng)的燃料 目前最成熟的技術(shù)是以純氫為 燃料 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單 僅由氫源 減壓閥和循環(huán)回路組成 燃料電池電動(dòng)汽車的主要電機(jī)有 1 永磁電機(jī) 2 無(wú)刷直流 電動(dòng)機(jī) 3 開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī) 4 特種電機(jī) 4 燃料電池汽車的優(yōu)點(diǎn) 13 1 零排放或近似零排放 2 減少了機(jī)油泄漏帶來(lái)的水污染 3 降低了溫室氣體的排放 4 提高了燃油經(jīng)濟(jì)性 5 提高了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒效率 6 運(yùn)行平穩(wěn) 無(wú)噪聲 四 新能源汽車的發(fā)展前景 政府對(duì)新能源汽車的支持有目共睹 據(jù) 十二五 規(guī)劃 中國(guó)未來(lái) 5 年將投入超過(guò) 1000 億元資金 扶持新能源汽車發(fā)展 根據(jù) 節(jié)能與新能 源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 2015 年我國(guó)電動(dòng)汽車?yán)塾?jì)銷售要達(dá)到 50 萬(wàn)輛 2020 年達(dá)到 500 萬(wàn)輛 而由于中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)啟動(dòng)緩慢 包括公交車和 公用事業(yè)用車 2009 2011 年僅售出 1 3 萬(wàn)輛 1 9 月國(guó)內(nèi)主要乘用車企業(yè) 已銷售新能源汽車 6982 輛 結(jié)合我國(guó)的實(shí)際 預(yù)計(jì)新能源汽車 2015 年銷 量將達(dá) 25 萬(wàn)輛 2020 年 300 萬(wàn)輛 相對(duì)于 2012 年 9000 多輛的水平 未 來(lái)新能源汽車的銷量將增加近 27 倍 新能源汽車快速發(fā)展 能帶動(dòng)給整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí) 也是實(shí)施國(guó) 家能源發(fā)展戰(zhàn)略 建設(shè)資源節(jié)約型 環(huán)境友好型社會(huì)的重要舉措之一 在 當(dāng)前我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整振興的關(guān)鍵時(shí)期 面對(duì)金融危機(jī)和國(guó)際市場(chǎng)普 遍蕭條的影響 新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅有助于弱勢(shì)的中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)加 強(qiáng)自主創(chuàng)新 形成新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) 而且其潛在的巨大市場(chǎng)對(duì)于形成以內(nèi)需 為主導(dǎo)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式也起到了舉足輕重的作用 5 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì) 14 1 我國(guó)發(fā)展節(jié)能與新能源汽車有較好的基礎(chǔ) 我國(guó)發(fā)展新能源汽車 是應(yīng)對(duì)節(jié)能減排重大挑戰(zhàn)的需要 同時(shí)也是汽 車產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展和提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的需要 我國(guó)傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域和國(guó)外相 比還比較落后 但在新能源汽車方面 我們和發(fā)達(dá)國(guó)家是戰(zhàn)在同一個(gè)起跑 線上 我們有機(jī)會(huì)在新能源汽車領(lǐng)域與西方發(fā)達(dá)國(guó)家在一個(gè)平衡的層面上 創(chuàng)新 我國(guó)汽車工業(yè)以純電驅(qū)動(dòng)作為技術(shù)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略方向 重點(diǎn)突破 電池 電機(jī) 和電控技術(shù) 推進(jìn)純電動(dòng)汽車 插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化 實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)跨越式發(fā)展 到目前為止 共有 160 多款各類電動(dòng)汽車進(jìn)入 我國(guó)汽車產(chǎn)品公告 建成 30 多個(gè)電動(dòng)汽車國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等國(guó)家級(jí)別的 技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái) 制定電動(dòng)汽車相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 40 多項(xiàng) 目前 我國(guó)電動(dòng)汽車整 車已經(jīng)進(jìn)入規(guī)?；瘧?yīng)用階段 包括動(dòng)力性 經(jīng)濟(jì)型 續(xù)駛里程 噪聲等指 標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際水平 目前是城市公交 現(xiàn)在乘用車產(chǎn)品也越來(lái)越多 截 至 2010 年年底 已建設(shè)各種類型充電站大約 100 座 充電樁 300 多個(gè) 2 發(fā)展新能源汽車已成為世界各國(guó)的共識(shí) 目前 全球能源和環(huán)境系統(tǒng)面臨巨大的挑戰(zhàn) 汽車作為石油消耗和二 氧化碳排放的大戶 需要進(jìn)行革命性的變革 目前全球新能源汽車發(fā)展已 經(jīng)形成了共識(shí) 從長(zhǎng)期來(lái)看 包括純電動(dòng) 燃料電池技術(shù)在內(nèi)的純電驅(qū)動(dòng) 將是新能源汽車的主要技術(shù)方向 短期內(nèi) 油電混合 插電式混合動(dòng)力將 是重要的過(guò)度路線 3 2012 以后將是電動(dòng)車高潮 事實(shí)上自金融危機(jī)以來(lái) 經(jīng)濟(jì)和能源 環(huán)境壓力重疊 某種程度上加 速了汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化步伐 平心而論 全球各大汽車企業(yè) 在 15 主要的新能源汽車技術(shù)上 其實(shí)都有不少投入和技術(shù)儲(chǔ)備 這也是金融危 機(jī)后 各個(gè)企業(yè)能夠快速產(chǎn)品 轉(zhuǎn)向 的根本原因 2012 年前后迎來(lái)國(guó)際 電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一次高潮 電動(dòng)汽車一旦取得市場(chǎng)突破 必將對(duì)國(guó) 際汽車產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響 因此順應(yīng)國(guó)際汽車工業(yè)發(fā)展潮流 把握交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇 堅(jiān)持自主創(chuàng)新 動(dòng)員各方面的力 量 加快推動(dòng)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展 對(duì)搶占未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn) 實(shí)現(xiàn) 我國(guó)汽車工業(yè)有大變強(qiáng)和自主發(fā)展至關(guān)重要 也十分緊迫 4 各國(guó)政府加大政策支持力度 加快電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化 政府加大對(duì)消費(fèi)者的政策激勵(lì) 加快電動(dòng)汽車的市場(chǎng)培育 各國(guó)政府 實(shí)行不同政策已達(dá)到政策支持的目的 另一方面 政府通過(guò)加大信貸支持 等措施 鼓勵(lì)整車企業(yè)加快電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化 尤其美國(guó)政府對(duì)電動(dòng)汽車生 產(chǎn)予以貸款資助 5 清潔替代燃料汽車 燃料供應(yīng)豐富地區(qū)理想的汽車解決方案 6 混合動(dòng)力汽車 現(xiàn)階段節(jié)能環(huán)保汽車較現(xiàn)實(shí)的解決方案 7 電動(dòng)汽車 未來(lái)真正的節(jié)能環(huán)保汽車解決方案 6 目前面臨的問(wèn)題 1 缺少行業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 目前新能源汽車除了混合動(dòng)力之外 純電動(dòng)車及其他代用燃料車尚 無(wú)統(tǒng)一行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 目前在很大程度上繼續(xù)沿用傳統(tǒng)的整車測(cè)試標(biāo)準(zhǔn) 已不 能滿足新能源汽車的要求 尤其是在動(dòng)力系統(tǒng)集成及通訊服務(wù)接口方面很 難達(dá)到統(tǒng)一 二 政策補(bǔ)貼難以發(fā)放到位 16 財(cái)政部對(duì)于新能源汽車的補(bǔ)貼預(yù)算為 50 億元 并且按照當(dāng)初計(jì)劃 如果補(bǔ)貼實(shí)行效果不錯(cuò) 還會(huì)增加預(yù)算 但從目前銷售情況來(lái)看 真正用 于私人購(gòu)買新能源汽車 的財(cái)政補(bǔ)貼資金還不到 1 億元 3 基礎(chǔ)配套設(shè)施不完善 充電不便等現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題 使新能源汽車的一些優(yōu)點(diǎn)可望而不可即 目前專業(yè)汽車充電站稀缺 而家庭用戶又普遍沒(méi)有安置電源的私人車庫(kù) 小區(qū)里的私人停車位上也無(wú)家用電源 四 私家車充電樁建設(shè)困境 新能源車配備充電柜 很不容易 需要與有關(guān)部門協(xié)調(diào)安裝 5 政策出臺(tái)緩慢 新能源政策不落實(shí) 企業(yè)不敢過(guò)多進(jìn)行研發(fā)和投資 畢竟企業(yè)所承 受的財(cái)力有限 業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為 在新能源汽車的國(guó)家戰(zhàn)略制定上 一些具 體的細(xì)則和標(biāo)準(zhǔn)遲遲不能出臺(tái) 是本土汽車廠商研發(fā)新能源汽車步伐遲緩 的主要原因 六 技術(shù)突破尚需火候 新能源汽車在 2015 年之前不可能有真正的市場(chǎng) 只是一個(gè)示范市場(chǎng) 是一個(gè)產(chǎn)品不斷改進(jìn)的市場(chǎng) 據(jù)中國(guó)汽車技術(shù)研究中心技術(shù)專家分析 對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō) 電池技術(shù)是主要瓶頸 另外如何保證由電機(jī)系統(tǒng)組 成的動(dòng)力總成與整車匹配 也是亟待解決的技術(shù)問(wèn)題 并且相關(guān)引導(dǎo)政策 的缺位現(xiàn)象比較突出 七 產(chǎn)業(yè)鏈配套尚未形成體系 對(duì)于新能源汽車來(lái)說(shuō) 供應(yīng)商的地位將遠(yuǎn)比傳統(tǒng)燃油車時(shí)代重要 17 電池 電機(jī) 電控等三大電動(dòng)車核心零部件 將會(huì)占電動(dòng)車整車成本的 70 以 上 掌握核心技術(shù)的供應(yīng)商無(wú)疑會(huì)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)主導(dǎo)權(quán) 八 各方利益關(guān)系需協(xié)調(diào) 除了現(xiàn)在經(jīng)常強(qiáng)調(diào)的技術(shù)突破以及消費(fèi)補(bǔ)貼外 迫切需要解決的課題 其實(shí)是協(xié)調(diào)新能源汽車參與主體的利益關(guān)系 七 總結(jié) 新能源汽車的發(fā)展將繼續(xù)延續(xù)下去 并將成為主流 汽車也將擺脫 內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng) 由電動(dòng)機(jī)代替 但目前電動(dòng)車使用環(huán)境尚顯羞澀 個(gè)人消 費(fèi)市場(chǎng)的開(kāi)拓始終嚴(yán)峻 其二 電動(dòng)車技術(shù)看似吸引人 但在整體技術(shù)水 平還參差不齊的環(huán)境下 未必是節(jié)能環(huán)保的最佳選擇 因此無(wú)論是成本問(wèn) 題還是技術(shù)攻關(guān)方面 電動(dòng)車技術(shù)還是有一段路要走 混合動(dòng)力始終繞不 過(guò) 而天然氣車僅作為一種減少污染排放的選擇 燃料電池也難以成為市 場(chǎng)主流