新能源汽车产业发展与政策调研
目录:
第一章 新能源汽车的概念与分类
第二章 美、日、欧新能源汽车产业发展现状及支持政策概况
第三章 我国新能源汽车产业发展概况
第四章 我国电动汽车关键零部件技术与市场现状
第五章 我国主要省、市新能源汽车产业发展现状和支持政策
第一章新能源汽车的概念与分类
1.1新能源汽车的定义
形成技术原理先进、具有新技术和新结构的汽车。
燃料电池电动汽车新能源汽车主要包括混合动力电动汽车(HEV,Hybrid Electric Vehicle)、纯电动汽车(BEV, Battery Electric Vehicle)、燃料电池电动汽车(FCEV,Fuel Cell Electric Vehicle)、其他新能源汽车等。有别于其他常规汽车,新能源汽车使用非常规燃料作为动力来源,具有排放小甚至零排放的优\,对环境污染的压力很小,具有非常广泛的前景。
图一不同种类的新能源汽车
1.2新能源汽车的具体分类
(1)混合动力汽车
图二串联式混合动力系统原理图
混合动力汽车英文缩写为HEV,即Hybrid Electric Vehicle。依据联合国定义,所谓“混合动力车”是“为了推动车辆的革新,至少拥有两个能量变换器和两个能量储存系统车载状态”的车辆。由于目前混合动力汽车广泛采用电力作为主要或备用动力源,国际电工委员会电动汽车技术委员会给出了更为严格的定义:有多于一种的能量转换器能提供驱动动力的混合型电动汽车,即利用蓄电池和副能量单元(Auxiliary Power Unit,简称APU)的电动汽车。它主要包括发
动机,电动机,发电机,蓄电池和动力控制系统等,根据汽车运行工况的要求,发动机与电动机进行优化藕合,以实现汽车的良好的动力性,安全性,燃油经济性和排放性等指标见图。
图三并联式混合动力系统原理图
混合动力汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车的整体性能。经过十余年的技术发展,混合动力系统已从原来发动机与电动机的离散结构向发动机、电动机和变速器一体化结构发展,即集成化混合动力系统。混合动力汽车是电动汽车与传统内燃机汽车相结合的产物,它既继承了电动汽车低排放,低噪音的优点,又发挥了普通燃料汽车高扭
矩和高功率的优点,显著改善了传统内燃机汽车的排放性和燃油经济性,增加了纯电动汽车的续航里程,在由内燃机汽车向电动汽车的转变过程中扮演了重要的角。按照目前主要混合动力汽车的动力总成以动力传输路线分类,可分为串联式、并联式和混联式等三种.
目前HEV的发展方向是可外接充电式混合动力电动汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)。PHEV是指可以使用外部电力网(包括家用电源插座,例如220V电源)对混合动力系统中的电池进行充电的汽车。具有低噪音、零排放及高能量
图四混联式混合动力系统原理图
效率的特点是介于纯电动和常规混合动力电动汽车之间的一种车型,里程短时采用纯电动模
式利用电动马达驱动里程长时采用以发动机驱动为主的混合动力模式。由于可利用外部电网在晚间进行充电,在改善电厂发电机组效率、解决电价问题的同时,一定程度上降低了对石油的依赖。因此可外接充电式混合动力电动车是一种最有发展前景的混合动力电动汽车驱动模式,也是向最终的清洁能源汽车过渡的最佳方案之一。
(2) 纯电动汽车
纯电动汽车,(BEV,Battery Electric Vehicle)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,通过电池向电动马达提供电能,驱动电动马达运转,从而推动汽车行进。纯电动汽车由底盘、车身、蓄电池组、电动马达、控制器和蓄电池等六部分组成。由于电动马达具有良好的牵引特性,因此纯电动汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由控制器通过调速系统改变电动马达的转速即可实现。与混合动力最大的不同在于,纯电动汽车完全不使用内燃机作为发动装置,也不使用汽油、柴油等燃料,而是完全采用可充电式电池驱动。
纯电动汽车的优点:
首先,它本身不排放污染大气的有害气体。即使按其所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂都是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、水力、核能等,解除了人们对石油资源日见枯竭的担心。其次,纯电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力进行充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。此外,纯电动汽车结构简单,运转和传动部件少,维修保养工作方便。
纯电动车技术瓶颈:
目前,纯电动汽车仍存在一些技术上的缺陷。最主要的问题在于蓄电池单位重量储存的电能太少,一次充满电后行驶里程不理想同时,高储量的电池使用寿命较短,使用成本高,使得纯电动汽车总体成本比较高,当然这和纯电动汽车没有实现商业化、无法形成规模经济也有关系。因此,大范围的发展纯电动汽车的首要任务就是研发先进的蓄电池;另外,由于完全采用电池供电,电池重量大,所以车辆轻量化技术相关的新型材料的发展迫在眉睫;后,充电标准尚未统一,充电基础设施不完善都在制约纯电动车的实际推广和应用。
(3) 燃料电池汽车
燃料电池汽车(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)是采用燃料电池作为动力源的电动汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,直接变成电能获得。储存在燃料电池中的的氢与空气中的氧发生化学反应,产生电能启动电动机,从而驱动汽车。此外,甲醇、天然气、汽油、柴油也可以代替氢。燃料电池在化学反应过程中不经过燃烧,故燃料电池汽车对环境没有污染。同时,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高至倍,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。
与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:1,无污染、零排放。2,减少了温室气体的排放。3,能量转换效力高。4,燃料选择范围广。
近几年来,燃料电池技术取得了重大进展,世界多家著名汽车厂商如丰田、福特、宝马等都开始有目的,有计划的将燃料电池汽车投放市场。
(4) 氢能源动力汽车
氢能源动力汽车分为氢燃料电池汽车与氢内燃车。前者与普通的燃料电池汽车一样,通过氢
燃料电池中的液态氢与空气中的氧结合而产生电能来推动汽车。与氢燃料电池车使用电动机不同,氢内燃车使用的是内燃机,通过氢气与空气混合燃烧产生能量,从而推动汽车行驶。氢内燃车在具备氢燃料电池车的零排放,无污染等优点外,还拥有自身内燃机特别的优势:1,氢燃料点火比汽油柴油更容易,燃烧性能好,并且与空气混合是可以随意配比,拥有广泛的配比范围。2,氢燃料的热值十分高,是汽油燃烧热值的倍。3,对氢气浓度的要求较低,可以兼容汽油,柴油等燃料。4,内燃机技术成熟,使用寿命长。但同时,氢内燃车自身仍然存在一些技术缺陷如能量转换效率低,内燃机系统复杂,噪声大等缺点。同时,氢的制备与储存问题也制约着氢能源动力汽车的发展。
(5) 生物燃料汽车
生物燃料指以农林产品或其副产品、工业废弃物、生活垃圾等生物有机体及其新陈代谢排泄物为原料制取的燃料。大多数情况下,“生物燃料”用来专指生物乙醇,甲醇,生物柴油等液态燃料。生物燃料汽车主要有生物柴油汽车与燃料乙醇汽车。
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