大學(xué)設(shè)計(jì)汽制班王愛(ài)兵

1、目錄前 言 .4第一章 緒論 .61.1新能源汽車地概念及分類 .61.2我國(guó)新能源汽車地現(xiàn)狀 .7第二章混合動(dòng)力汽車 . .82.1混合動(dòng)力汽車發(fā)展與分類 .82.2.1混合動(dòng)力汽車地瓶頸 .92.2.2混合動(dòng)力汽車推廣面臨地難題 .102.3插電式混合動(dòng)力汽車成為未來(lái)趨勢(shì).10第三章純電動(dòng)汽車 .113.1純電動(dòng)汽車概念 .113.2純電動(dòng)汽車地技術(shù)和優(yōu)點(diǎn) .113.2.1純電動(dòng)汽車地技術(shù) .113.2.2純電動(dòng)汽車地優(yōu)點(diǎn) .123.3純電動(dòng)汽車面臨地主要問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì).133.3.1純電動(dòng)汽車面臨地主要問(wèn)題 .133.3.2純電動(dòng)汽車地發(fā)展趨勢(shì) .13第四章 燃料電池汽車 . .144.

2、1燃料電池電動(dòng)汽車概況 .144.1.1燃料電池地種類 .144.1.2燃料電池汽車系統(tǒng)組成 .154.1.3燃料電池汽車優(yōu)點(diǎn) .154.1.4燃料電池汽車技術(shù)詳解 .154.2燃料電池汽車在我國(guó)地發(fā)展前景.164.3發(fā)展燃料電池汽車地原因及障礙.174.3.1發(fā)展燃料電池汽車地主要原因 .174.3.2燃料電池汽車發(fā)展地障礙 .17第五章 新能源汽車在我國(guó)地發(fā)展情況 . .185.1我國(guó)新能源汽車主要產(chǎn)品 .185.1.1混合動(dòng)力汽車 .185.1.2純電動(dòng)汽車 .205.1.3燃料電池汽車 .225.2我國(guó)新能源汽車面臨地難題 .235.3我國(guó)新能源汽車發(fā)展對(duì)策與分析.23總 結(jié) .25參

3、考文獻(xiàn) .26致謝 .271摘 要生產(chǎn)力地發(fā)展、汽車保有量地增長(zhǎng)使得人類對(duì)能源, 尤其是車用能源地需求越來(lái)越大 , 嚴(yán)峻地能源問(wèn)題日益成為全世界關(guān)注地突出問(wèn)題. 我國(guó)是石油資源相對(duì)貧乏地國(guó)家 , 自 1993 年起 , 即成為石油凈進(jìn)口國(guó) ,2010 年, 我國(guó)石油消費(fèi)總量達(dá)4 億噸 , 而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力僅為1.6 億噸 . 目前 , 我國(guó)是石油進(jìn)口大國(guó) , 也是石油消費(fèi)大國(guó) . 面臨如此嚴(yán)峻地形式, 開發(fā)新能源汽車技術(shù)是解決我國(guó)能源危機(jī)地行之有效地辦法 .本文開篇論述了我國(guó)嚴(yán)峻地能源問(wèn)題, 突出了新能源汽車發(fā)展地必要性, 后對(duì)新能源汽車進(jìn)行了分類, 對(duì)各分類新能源汽車現(xiàn)狀、前景及所面臨地困難和

4、問(wèn)題進(jìn)行了較為詳細(xì)地討論, 最后闡述了我國(guó)新能源汽車地主要產(chǎn)品、在我國(guó)發(fā)展新能源汽車所會(huì)遇到地難題及發(fā)展對(duì)策和分析.關(guān)鍵詞：新能源汽車 , 混合動(dòng)力汽車 , 純動(dòng)力汽車 , 燃料電池汽車 , 發(fā)展對(duì)策2ABSTRACTThe 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

5、worlds outstanding problems. Oil resources China is a relatively 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 only 1.6 million tons. At present, China is a huge oil importer, but also o

6、il consumer. Facing such a severe form of the development of new energy 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 ha

7、ve been classified in the classification of new energy vehicles on 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 enco

8、unter problems and Development Strategies and analysis.Keywords：new energy vehicles, hybrid vehicles, pure electric vehicles, fuel cell vehicles,development strategies3前 言隨著工業(yè)地發(fā)展 , 環(huán)境污染和資源短缺日漸嚴(yán)重 , 此時(shí) , 新能源成了現(xiàn)在各國(guó)研究和開發(fā)地對(duì)象 , 只有這樣才能減少對(duì)環(huán)境地危害和對(duì)資源地浪費(fèi) .汽車行業(yè)對(duì)于現(xiàn)在來(lái)說(shuō)是必不可缺地, 而汽車對(duì)環(huán)境地污染也是非常嚴(yán)重地 , 汽車對(duì)所用地各種資源地浪費(fèi)同樣很嚴(yán)重

9、 , 目前石油嚴(yán)重缺少 , 油價(jià)暴漲 , 而對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō) , 我國(guó)地石油儲(chǔ)量相對(duì)貧乏 , 而且又是石油進(jìn)口大國(guó) , 此等嚴(yán)峻地問(wèn)題 , 阻礙了我國(guó)地發(fā)展 , 對(duì)我國(guó)地資源也有很大地影響 , 迫切找到新能源來(lái)解決汽車污染和資源浪費(fèi)地難題尤為重要 .國(guó)內(nèi)外地前輩們一直致力于對(duì)新能源地研究上面, 亦有很多文獻(xiàn)提到過(guò)新能源汽車 , 在這里只是簡(jiǎn)單介紹一下新能源汽車在我國(guó)地發(fā)展和對(duì)策分析.本文先描述了新能源汽車地概況 , 對(duì)其進(jìn)行了分類 , 分別對(duì)混合動(dòng)力汽車、純動(dòng)力汽車、燃料電池汽車三大新能源汽車詳細(xì)地概述 , 對(duì)其地概念 , 優(yōu)點(diǎn) , 組成 ,發(fā)展現(xiàn)狀等進(jìn)行了分析 , 又對(duì)氫動(dòng)力汽車、天然氣汽車、太

10、陽(yáng)能汽車等其他地新能源汽車地簡(jiǎn)單介紹及其我國(guó)對(duì)它們地研究成果 , 然后詳細(xì)地描述了我國(guó)新能源汽車地產(chǎn)品 , 有以前就研究出來(lái)地 , 有現(xiàn)在剛起步發(fā)展地 , 也有未來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)地 ,隨后簡(jiǎn)述了我國(guó)新能源汽車所面臨地困難和系能源汽車地發(fā)展對(duì)策及分析 , 最后是自己對(duì)未來(lái)新能源汽車發(fā)展地一些認(rèn)識(shí)和見(jiàn)解 .對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行了分析 , 得出了兩個(gè)結(jié)論：（ 1）無(wú)法實(shí)現(xiàn)“零排放”地混合動(dòng)力汽車、純動(dòng)力汽車、生物能汽車只適合于現(xiàn)在發(fā)展 , 隨著科學(xué)技術(shù)地不斷進(jìn)步 , 太陽(yáng)能汽車、燃料電池汽車、 氫動(dòng)力汽車才是未來(lái)新能源汽車地發(fā)展對(duì)象；（ 2）我國(guó)對(duì)新能源汽車研發(fā)地起步還是比較晚地 , 新能源汽車對(duì)于我國(guó)來(lái)說(shuō)具

11、有很大地挑戰(zhàn)性 , 相對(duì)于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家而言 , 落后地技術(shù) , 巨大地耗資 , 尚未完善地政策等難題都阻礙著我國(guó)對(duì)新能源汽車地發(fā)展 , 只有政府和企業(yè)加大資金投入 ,加強(qiáng)研發(fā)力度 , 努力形成自主核心技術(shù) , 逐步提升汽車系統(tǒng)地安全性； 逐步建立起清潔能源供應(yīng)體系； 加強(qiáng)國(guó)際間合作 , 參與國(guó)際分工； 政府地政策支持和鼓勵(lì)分區(qū)化；業(yè)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)和人士做好社會(huì)宣傳和推廣工作； 金融結(jié)構(gòu)對(duì)于新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)給與一定地融資方便； 相關(guān)科研機(jī)構(gòu)等做好人才培養(yǎng)、 引進(jìn)工作；盡快4明確我國(guó)新能源汽車發(fā)展地國(guó)家戰(zhàn)略和技術(shù)路線；進(jìn)一步完善標(biāo)準(zhǔn)體系, 使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展有章可循 , 這樣我國(guó)在未來(lái)才能研制出自己地新能

12、源汽車, 從根本拿上解決環(huán)境污染和資源短缺地社會(huì)性問(wèn)題.5第一章緒論生產(chǎn)力地發(fā)展、汽車保有量地增長(zhǎng)使得人類對(duì)能源 , 尤其是車用能源地需求越來(lái)越大 , 嚴(yán)峻地能源問(wèn)題日益成為全世界關(guān)注地突出問(wèn)題 . 我國(guó)是石油資源相對(duì)貧乏地國(guó)家 , 自 1993 年起 , 即成為石油凈進(jìn)口國(guó) , 2010 年 , 我國(guó)石油消費(fèi)總量達(dá) 4 億噸 , 而國(guó)內(nèi)生產(chǎn)能力僅為 16 億噸 . 目前, 我國(guó)是石油進(jìn)口大國(guó) , 也是石油消費(fèi)大國(guó) . 面臨如此嚴(yán)峻地形式 , 開發(fā)新能源汽車技術(shù)是解決我國(guó)能源危機(jī)地行之有效地辦法 .1.1 新能源汽車地概念及分類概念：新能源汽車是指采用非常規(guī)地車用燃料（一些新能源）作為動(dòng)力來(lái)源

13、 ,綜合車輛地動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面地先進(jìn)技術(shù), 形成技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)地汽車 .分類：新能源汽車包括有：混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車以及醇醚汽車、太陽(yáng)能汽車, 天然氣汽車等 .隨著各種非可再生資源地不斷消耗和環(huán)境地不斷惡化, 國(guó)內(nèi)外都在致力于研發(fā)新能源汽車 , 從根本上來(lái)解決資源短缺、 環(huán)境污染地現(xiàn)象 . 而新能源汽車地研發(fā)遇到了太多地問(wèn)題 , 現(xiàn)在混合動(dòng)力汽車 , 純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車這三種新能源汽車是研究地比較多地,雖然像太陽(yáng)能汽車 ,天然氣汽車這種新能源汽車基本上實(shí)現(xiàn)了“零污染” ,但需要很多比較先進(jìn)地科技和手段,目前我國(guó)還在研發(fā)中 ,希望不久地未

14、來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn) .6圖 1.1各類新能源汽車未來(lái)地發(fā)展情況1.2 我國(guó)新能源汽車地現(xiàn)狀2010 年 , 中國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了有史以來(lái)最大規(guī)模地政策支持. 在未來(lái)國(guó)家將投入大量資金扶持新能源汽車核心技術(shù)領(lǐng)域.新能源汽車成為我國(guó)汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型地主要戰(zhàn)略取向, 到 2020 年, 新能源汽車產(chǎn)業(yè)和市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到世界第一, 新能源汽車保有量達(dá)到500 萬(wàn)輛；以混合動(dòng)力汽車為代表地節(jié)能汽車銷量達(dá)到世界第一, 年產(chǎn)銷量達(dá)到 1500 萬(wàn)輛以上 .我國(guó)現(xiàn)研發(fā)了許多新能源汽車, 像比亞迪F3DM,奔騰 B50 混合動(dòng)力版 , 奇瑞混合動(dòng)力版 , 中華尊馳混合動(dòng)力轎車 等, 已經(jīng)上市 .7第二章混合動(dòng)力汽車2.1

15、混合動(dòng)力汽車發(fā)展與分類2.1.1 國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀我國(guó)形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)地動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái) , 建立了混合動(dòng)力汽車技術(shù)開發(fā)體系 . 混合動(dòng)力汽車地核心是電池 （包括電池管理系統(tǒng)） 技術(shù) . 除此之外 , 還包括發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、 電機(jī)控制技術(shù)、 整車控制技術(shù)等 , 發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間動(dòng)力地轉(zhuǎn)換和銜接也是重點(diǎn) .掌握關(guān)鍵零部件核心技術(shù) , 自主開發(fā)出系列化產(chǎn)品 , 關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化全面跟進(jìn) . 一汽、東風(fēng)、上汽、長(zhǎng)安、奇瑞、比亞迪等都已投入了大量地人力、物力 ,混合動(dòng)力車型已完成樣車開發(fā), 并有部分車型已經(jīng)實(shí)現(xiàn)小批量上市. 而目前國(guó)內(nèi)各大車廠也紛紛推出了自己地混合動(dòng)力概念車型, 長(zhǎng)安

16、杰勛、榮威 750、奇瑞 A3、一汽奔騰等等都是國(guó)內(nèi)自主品牌車型在混合動(dòng)力領(lǐng)域地先鋒隊(duì)員, 并且這個(gè)數(shù)量也同樣伴隨著汽車產(chǎn)銷量地增加而不斷提升.2.1.2 混合動(dòng)力汽車地分類所有地混合動(dòng)力車型按混動(dòng)程度大致可以分為三大類, 輕度、中度以及重度油電混合動(dòng)力 . 他們各自地技術(shù)各有不同. 如下表所示：表 2.1各程度油電混合動(dòng)力全解析車型搭載技術(shù)廠家指導(dǎo)價(jià)輕度油電混合奇瑞 A51.6L 發(fā)動(dòng)機(jī) +BSG混合動(dòng)力技術(shù)7.48萬(wàn)中度油電混合本田思域1.3L i-VTEC 發(fā)動(dòng) +薄型直流無(wú)刷電機(jī)26.98萬(wàn)豐田凱美瑞豐田 Hybird Synergy Drive（油電混合動(dòng)力31.98-36.系統(tǒng)）

17、2.4L48 萬(wàn)雷克薩斯36.L V6 發(fā)動(dòng)機(jī) +電動(dòng)機(jī)89.80-94.8GS450h10 萬(wàn)奔馳 S400L3.5L V6發(fā)動(dòng)機(jī) +鋰電池混合動(dòng)力145.80萬(wàn)寶馬 X64.4T 雙渦輪增壓 +雙電動(dòng)馬達(dá)216.80萬(wàn)重度油電混合比亞迪 F3DM1.0L 發(fā)動(dòng)機(jī) +雙動(dòng)力模式電動(dòng)機(jī)14.96-16.98 萬(wàn)豐田普銳斯1.5L發(fā)動(dòng)機(jī) +THS-II 系統(tǒng)25.98-27.98 萬(wàn)2.2 混合動(dòng)力汽車發(fā)展難題2.2.1 混合動(dòng)力汽車地瓶頸混合動(dòng)力主要有三大瓶頸：價(jià)格、成本、技術(shù)（1）高價(jià)格難以降低地生產(chǎn)成本和由此導(dǎo)致地高昂售價(jià) , “比普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)制造成本高出近 2 萬(wàn)元 , 而要達(dá)到強(qiáng)度混

18、合動(dòng)力 , 售價(jià)最少上升 4 萬(wàn)元” . 按照目前地油價(jià)水平 , 即便是 2 萬(wàn)元 , 也需要行駛 10 年, 節(jié)省地燃油才能抵消增加地購(gòu)車成本 .（2）高成本價(jià)格高居不下 , 難以形成市場(chǎng)規(guī)模；而小批量生產(chǎn)更加無(wú)法降低成本.（3）高技術(shù)電子控制器、 電池等核心零部件地采購(gòu)被德國(guó)博世、 美國(guó)江森自控、 聯(lián)合電子等外資牢牢掌控 . 依賴進(jìn)口 , 這為自主品牌混合動(dòng)力技術(shù)地產(chǎn)業(yè)化制造了更大地障礙 , 直接影響了混合動(dòng)力車地產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 .9圖 2.1混合動(dòng)力汽車工作原理圖2.2.2 混合動(dòng)力汽車推廣面臨地難題目前我國(guó)混合動(dòng)力汽車推廣困難 , 主要存在以下幾大原因： （1）我國(guó)國(guó)民環(huán)保意識(shí)不高；（ 2

19、）國(guó)內(nèi)推廣政策不明顯；（3）混合動(dòng)力汽車性價(jià)比不高； （4）本土化產(chǎn)品種類少品牌推廣力度不足.2.3 插電式混合動(dòng)力汽車成為未來(lái)趨勢(shì)新能源汽車發(fā)展將遵循節(jié)能（降低總能耗） 、環(huán)保（減少污染物排放）兩大趨勢(shì) . 一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安等為代表地車企把近期混合動(dòng)力汽車作為產(chǎn)業(yè)化地重點(diǎn) , 而各種混動(dòng)車型也是層出不窮 . 全球可能會(huì)將插電式混合動(dòng)力汽車作為未來(lái)新能源汽車地主要發(fā)展對(duì)象 .10第三章純電動(dòng)汽車3.1 純電動(dòng)汽車概念純電動(dòng)汽車是一種采用單一蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源地汽車 . 它利用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源 , 通過(guò)電池向電機(jī)提供電能 , 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn) , 從而推動(dòng)汽車前進(jìn) , 純電動(dòng)汽車地電動(dòng)機(jī)相當(dāng)

20、于傳統(tǒng)汽車地發(fā)動(dòng)機(jī) , 蓄電池相當(dāng)于原來(lái)地油箱 .3.2 純電動(dòng)汽車地技術(shù)和優(yōu)點(diǎn)3.2.1 純電動(dòng)汽車地技術(shù)純電動(dòng)轎車地技術(shù)構(gòu)成分為： 整車部分、電機(jī)及其控制系統(tǒng)、 動(dòng)力系統(tǒng)主控制器、電池及其管理系統(tǒng)、車載充電機(jī)、車身低速總線控制系統(tǒng)、故障診斷及安全管理系統(tǒng)、車輛運(yùn)行智能化監(jiān)控管理平臺(tái)等 .（ l ）新型純電動(dòng)轎車在開發(fā)過(guò)程中充分體現(xiàn)科技創(chuàng)新 , 在整車輕量化設(shè)計(jì)、整車一體化和系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)、 整車控制策略、 電池均衡冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)、 整車故障診斷及安全管理等諸多方面取得創(chuàng)造性成果 .（2）電動(dòng)汽車由于其環(huán)保特性和能源地廣泛性 , 是未來(lái)汽車最主要、最簡(jiǎn)潔地解決方案 .（3）電動(dòng)汽車將成為汽車新

21、技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用地平臺(tái) , 為我國(guó)汽車先進(jìn)技術(shù)研發(fā)提供了條件 .（4）電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)地欠成熟性, 為形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和自主開發(fā)能力提供了機(jī)遇 . 為避免出現(xiàn)目前在傳統(tǒng)汽車研發(fā)和生產(chǎn)領(lǐng)域中受制于人地局面.（5）純電動(dòng)汽車所涉及地關(guān)鍵技術(shù)也是混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車中必須面對(duì)地共性問(wèn)題 .11圖 3.1純動(dòng)力汽車工作原理3.2.2 純電動(dòng)汽車地優(yōu)點(diǎn)（ 1）無(wú)污染、噪聲小電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生地廢氣, 不產(chǎn)生排氣污染, 對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣地潔凈是十分有益地, 幾乎是“零污染”.（ 2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 維修方便電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少, 維修保養(yǎng)工作量小.當(dāng)采用交流感應(yīng)電

22、動(dòng)機(jī)時(shí), 電機(jī)無(wú)需保養(yǎng)維護(hù), 更重要地是電動(dòng)汽車易操縱.（ 3）能量轉(zhuǎn)換效率高電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量, 在制動(dòng)過(guò)程中, 電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī) , 實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量地再利用.（ 4）平抑電網(wǎng)地峰谷差可在夜間利用電網(wǎng)地廉價(jià)“谷電”進(jìn)行充電, 起到平抑電網(wǎng)地峰谷差地作用 .電動(dòng)汽車地應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源地依賴, 可將有限地石油用于更重要地方面.123.3 純電動(dòng)汽車面臨地主要問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)3.3.1 純電動(dòng)汽車面臨地主要問(wèn)題純電動(dòng)汽車地電池目前在儲(chǔ)電量、 充放電性能、 使用壽命、 成本等方面無(wú)法與內(nèi)燃機(jī)相比 , 因此近一時(shí)期以來(lái) , 研究進(jìn)展不大 , 大多數(shù)研究單位已將研究目標(biāo)轉(zhuǎn)為混合

23、動(dòng)力汽車 .（ 1）續(xù)駛里程有限目前市場(chǎng)上使用地電動(dòng)汽車一次充電后地最大續(xù)駛里程一般為100 一 300km,在一般行駛環(huán)境下地續(xù)駛里程只有50 一 100km.比起傳統(tǒng)燃油汽車而言, 電動(dòng)汽車地較短續(xù)駛里程成為其致命地弱點(diǎn).（ 2）成本過(guò)高目前電池、電機(jī)及其控制器技術(shù)復(fù)雜, 其成本太高 , 另外也由于采用一系列新材料、新技術(shù) , 致使電動(dòng)汽車地造價(jià)居高不下.（ 3）蓄電池性能難以滿足要求電動(dòng)汽車使用地普通蓄電池地壽命最多為4 年 , 與燃油汽車地壽命相比太短,而且當(dāng)今市場(chǎng)上地電動(dòng)汽車充電時(shí)間一般在6 一 8 小時(shí) , 給電動(dòng)汽車地使用帶來(lái)極大不便 .（ 4）電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施有待建設(shè)電動(dòng)汽車進(jìn)

24、入商業(yè)化階段后, 與大批量電動(dòng)汽車正常運(yùn)行有關(guān)地基本配套設(shè)施和法律法規(guī)還不健全 . 充電站、蓄電池更換站、維修站建設(shè)基本上處于空白階段 .3.3.2 純電動(dòng)汽車地發(fā)展趨勢(shì)小型純電動(dòng)車將在2020 年成為新能源車地市場(chǎng)主體.預(yù)計(jì)到 2015 年, 中國(guó)電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到百萬(wàn)輛級(jí) , 到 2020 年 , 電動(dòng)汽車保有量將達(dá)到千萬(wàn)輛級(jí) , 并形成常規(guī)市場(chǎng) . 屆時(shí)全球 20%以上都為城市小電動(dòng)車 , 中級(jí)純電動(dòng)車仍無(wú)法普及 .2015 年前將降低一半電池成本 , 動(dòng)力電池地產(chǎn)能將達(dá)到 100 億瓦時(shí) . 到 2020 年時(shí) , 電池地成本將再降一半 .13第四章燃料電池汽車4.1 燃料電池電動(dòng)汽

25、車概況4.1.1 燃料電池地種類燃料電池地簡(jiǎn)單原理是將燃料地化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換為電能, 不需要進(jìn)行燃燒 ,能源轉(zhuǎn)換效率可達(dá)60%80%,而且污染少 , 噪聲小 , 裝置可大可小 , 非常靈活 . 目前 , 燃料電池地種類很多 , 主要有以下幾種：（ 1）氫燃料電池氫燃料電池是使用氫這種化學(xué)元素 , 制造成儲(chǔ)存能量地電池 , 其基本原理是電解水地逆反應(yīng) , 把氫和氧分別供給陰極和陽(yáng)極 , 氫通過(guò)陰極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后 , 放出電子通過(guò)外部地負(fù)載到達(dá)陽(yáng)極 , 氫燃料電池是一種無(wú)污染、 無(wú)噪音、效率高地新型燃料電池 .（ 2）磷酸鹽型燃料電池磷酸鹽型燃料電池是最早地一類燃料電池 , 工藝流程基本

26、成熟 , 這種燃料電池地操作溫度為 200, 最大電流密度可達(dá)到 150 毫安 / 平方厘米 , 發(fā)電效率約 45%, 燃料以氫、甲醇等為主 , 氧化劑用空氣 , 但催化劑為鉑系列 , 目前發(fā)電成本尚高 .（ 3）融熔碳酸鹽型燃料電池融熔碳酸鹽型燃料電池一般稱為第二代燃料電池 , 其運(yùn)行溫度 650左右 , 發(fā)電效率約 55%,這種燃料電池地電解質(zhì)是液態(tài)地 , 由于工作溫度高 , 可以承受一氧化碳地存在 , 燃料用氫、一氧化碳、天然氣等均可 . 氧化劑用空氣 .（ 4）固體氧化物型燃料電池固體氧化物型燃料電池被認(rèn)為是第三代燃料電池, 其操作溫度1000左右 ,發(fā)電效率可超過(guò)60%,目前不少國(guó)家

27、在研究 , 它適于建造大型發(fā)電站 .此外 , 還有幾種類型地燃料電池, 如堿性燃料電池 , 運(yùn)行溫度約200, 發(fā)電效率也可高達(dá) 60%,且不用貴金屬作催化劑 .144.1.2 燃料電池汽車系統(tǒng)組成（1）燃料處理器將燃料轉(zhuǎn)換為富氫燃?xì)?. （2）燃料電池動(dòng)力部分將氫氣燃料和氧化劑相結(jié)合 , 產(chǎn)生直流電和熱能 .（ 3）逆變器 / 轉(zhuǎn)換器將燃料電池地動(dòng)力轉(zhuǎn)換成交流或直流電 , 其取決于負(fù)載性質(zhì) .圖 4.1燃料電池汽車工作原理4.1.3 燃料電池汽車優(yōu)點(diǎn)（1）零排放或近似零排放（ 2）減少了機(jī)油泄露帶來(lái)地水污染；（ 3）降低了溫室氣體地排放； （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

28、； （6）運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)噪聲 .4.1.4 燃料電池汽車技術(shù)詳解燃料電池汽車技術(shù)主要是氫燃料電池車技術(shù) , 這一技術(shù)是通過(guò)電氣化學(xué)反應(yīng) , 將氫和氧化合成水 , 從而直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 , 就可以產(chǎn)生足夠地電能來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車 . 奔馳 F800 Style 、奧迪 Q5HFC和雪佛蘭 Equinox 等都是包含了這項(xiàng)技術(shù)地新能源車 . 它地氫燃料存貯裝置也十分先進(jìn) , 該裝置由三個(gè)高壓儲(chǔ)氫罐組成 , 罐體采用碳纖維復(fù)合材料 , 最大氫燃料存儲(chǔ)量為 4.2 千克 , 這些燃料足以支持最長(zhǎng) 320 公里地行駛里程 .15氫燃料電池車地設(shè)計(jì)使用壽命為2 年或 8 萬(wàn)公里 , 通過(guò)在熱絕緣以及運(yùn)行方案等

29、方面進(jìn)行地一系列改進(jìn), 新型氫燃料電池車可以在低于零度地氣候條件下正常啟動(dòng)及運(yùn)行 , 而在技術(shù)上做到這一點(diǎn)對(duì)于燃料電池車地推廣使用至關(guān)重要.燃料電池車輛是無(wú)污染汽車, 燃料電池地能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2-3 倍 ,因此從能源地利用和環(huán)境保護(hù)方面, 燃料電池汽車是一種理想地車輛.4.2 燃料電池汽車在我國(guó)地發(fā)展前景正方：燃料電池汽車在中國(guó)發(fā)展前途光明燃料電池核心技術(shù)關(guān)鍵零部件, 例如質(zhì)子交換模 , 碳子 , 包括催化劑 , 雙極板 ,碳板和金屬板等關(guān)鍵零部件, 在國(guó)內(nèi)有很多單位對(duì)燃料電池關(guān)鍵零部件做深入地研究和開發(fā) .十一五開始我國(guó)開發(fā)了新地動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái), 給各種不同地品牌整車相配套 ,

30、同樣燃料電池系統(tǒng)平臺(tái) , 裝了奇瑞、大眾地車型 , 使整車能夠整合到燃料電池發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中 .總體上來(lái)說(shuō) , 能源多元化 , 氫能源時(shí)代 , 是燃料電池汽車發(fā)展地近期目標(biāo) , 燃料電池汽車在中國(guó)地發(fā)展前途還是比較光明地 .反方：燃料電池車在中國(guó)發(fā)展前途渺茫（ 1） 加氫站地網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有建立 . 氫地輸送管道與油、汽輸送管道是不兼容地,相比于已經(jīng)遍布全國(guó)地輸電網(wǎng), 輸氫網(wǎng)地建立是一筆太大地支出. 而加氫站地成本 , 比充電站高很多 . 也許有人說(shuō) , 雖然投入大 , 但發(fā)展燃料電池車地收益也不少 .（ 2）產(chǎn)量低導(dǎo)致地超級(jí)高地成本 . 即使量產(chǎn)了 , 成本也只能從超級(jí)高降到很高 .燃料電池已經(jīng)成熟到可

31、以量產(chǎn)化, 而不是實(shí)驗(yàn)階段了 . 在成本地控制上 , 已經(jīng)達(dá)到量產(chǎn)需求了 .一個(gè)產(chǎn)品 , 技術(shù)路線上地優(yōu)勢(shì)并不一定會(huì)取得最終地成功 . 從燃料電池車在中國(guó)地發(fā)展來(lái)講 , 雖然在技術(shù)上 , 燃料電池車是汽車地“終極解決方案 , 可是由于其后發(fā)地劣勢(shì) , 它在中國(guó)地發(fā)展終成泡影 . 燃料電池車雖然是終極解決方案 , 但在我國(guó)地發(fā)展還是很渺茫地 .在這個(gè)問(wèn)題上 , 前輩們已經(jīng)做出來(lái)了許多評(píng)判與理解, 燃料電池在我國(guó)地發(fā)16展到底是前途光明還是前途渺茫, 只有以后靠我們?nèi)パ芯亢桶l(fā)展, 我相信 , 在不久地未來(lái) , 我們會(huì)通過(guò)自己地努力 , 使汽車行業(yè)跨入氫能源時(shí)代.4.3 發(fā)展燃料電池汽車地原因及障礙

32、4.3.1 發(fā)展燃料電池汽車地主要原因（1）石油安全問(wèn)題 . 汽車生產(chǎn)國(guó)普遍認(rèn)為隨著中國(guó)和印度等新興經(jīng)濟(jì)體地崛起 , 未來(lái)全球石油供應(yīng)更加緊張 , 必須開發(fā)出新地汽車技術(shù) , 以確保石油安全和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng) .（2）溫室氣體排放問(wèn)題 . 全球變暖已成為共識(shí) , 近年來(lái)氣候異常帶來(lái)地災(zāi)難和負(fù)面影響更是讓世界感受到減少溫室氣體地緊迫性 .（3）環(huán)境保護(hù)問(wèn)題 . 汽車是城市大氣污染物地主要排放源 , 隨著發(fā)達(dá)國(guó)家民眾對(duì)環(huán)境質(zhì)量地要求不斷提高 , 各國(guó)逐漸提高汽車排放標(biāo)準(zhǔn) .4.3.2 燃料電池汽車發(fā)展地障礙燃料電池汽車具有廣闊地應(yīng)用前景, 但目前燃料電池汽車地發(fā)展總體上仍處于研究開發(fā)和示范運(yùn)行階段, 要實(shí)

33、現(xiàn)燃料電池汽車大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行, 必須克服以下幾個(gè)關(guān)鍵地障礙：（1）燃料電池汽車成本高 . 目前單輛燃料電池汽車地價(jià)格在100 萬(wàn)-200 萬(wàn)美元 , 是傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車成本地 100 倍, 即使考慮量產(chǎn)帶來(lái)地規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng) , 燃料電池汽車地成本仍是傳統(tǒng)汽車地 10 倍.（2）燃料電池壽命短 . 作汽車用動(dòng)力 , 燃料電池地使用壽命應(yīng)該達(dá)到 5000 小時(shí) , 行駛里程應(yīng)該達(dá)到 15 萬(wàn)英里 . 目前車用燃料電池地實(shí)驗(yàn)室使用壽命為 2000小時(shí) , 離實(shí)用要求尚有很大地距離.（3）基礎(chǔ)設(shè)施缺乏 . 汽車地大規(guī)模使用需要完善地燃料加注網(wǎng)絡(luò)與之配套.目前 , 氫地加注網(wǎng)絡(luò)尚不存在, 這是燃料電池汽車大

34、規(guī)模商業(yè)化運(yùn)行地又一大障礙 .除此之外 , 氫地制備、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注技術(shù)地成熟度、安全性、公眾接受度以及氫地價(jià)格都是影響燃料電池汽車大規(guī)模商業(yè)化進(jìn)程地重要因素.17第五章新能源汽車在我國(guó)地發(fā)展情況5.1 我國(guó)新能源汽車主要產(chǎn)品5.1.1 混合動(dòng)力汽車（1）比亞迪 F3DM比亞迪 F3DM作為雙模電動(dòng)汽車搭載了全球最先進(jìn)地DM雙模系統(tǒng) , 該系統(tǒng)是一種將控制發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種混合力量相結(jié)合地技術(shù), 用戶通過(guò)按鍵 , 就可以使車輛在純電動(dòng) (EV) 和混合動(dòng)力 (HEV)這兩種模式之間自由切換 . 這種技術(shù)地好處顯而易見(jiàn) , 純電動(dòng)模式下即實(shí)現(xiàn)了零排放 , 混合動(dòng)力地排放標(biāo)準(zhǔn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)越于歐標(biāo)準(zhǔn)

35、. 在動(dòng)力方面 , 搭載了 BYD371QA全鋁發(fā)動(dòng)機(jī) , 升功率突破了 50kW/L, 配合75kW地電機(jī) , 輸出功率達(dá)到了 125kW,達(dá)到排量為 3.0L 發(fā)動(dòng)機(jī)地動(dòng)力輸出水平 , 最高時(shí)速可達(dá) 150 公里 .（2）奔騰 B50 混合動(dòng)力汽車奔騰 B50 混合動(dòng)力汽車配備了 16 氣門汽油發(fā)動(dòng)機(jī) , 在前機(jī)箱蓋內(nèi)部 , 還配備了一汽轎車自行研發(fā)混合動(dòng)力系統(tǒng) , 用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)和蓄電池地切換及管理工作 . 采用 1.5L 或 1.3L 汽油發(fā)動(dòng)機(jī) , 實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)小排量化 , 自動(dòng)起停以及再生制動(dòng)三大關(guān)鍵地節(jié)油功能 . 采用鎳氫動(dòng)力電池 , 它地電池部分在后備箱內(nèi)部 , 與同排量車型相

36、比可節(jié)油 42%.通過(guò)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電力這兩種動(dòng)力地驅(qū)動(dòng) , 可以使整車最高車速為 191km/h, 百公里加速 12.5 秒, 綜合百公里油耗僅為 6L.（3）奇瑞汽車新能源奇瑞 BSG輕度混合模式對(duì)整車原有結(jié)構(gòu)改動(dòng)很小 , 其系統(tǒng)由 “1.6L 汽油機(jī) 5 速手動(dòng)變速器 kW電機(jī) 12V 鉛酸電池”組成 . 由于這種輕度混合模式地電機(jī)功率過(guò)小 , 電池容量有限 , 其理論節(jié)油效果為 10%左右 , 實(shí)際節(jié)油能力并不強(qiáng) , 但奇瑞 BSG車型地優(yōu)勢(shì)是價(jià)格低 .奇瑞 ISG 中度混合模式可以大幅度改善燃油經(jīng)濟(jì)性、降低排放, 其系統(tǒng)由“ 1.3L 汽油機(jī) 5 速手動(dòng)變速器 10kW電機(jī) 144V

37、鎳氫電池” 組成 .A5ISG 車型搭載地是奇瑞自主研發(fā)地 1.3LCBRVVT發(fā)動(dòng)機(jī) , 配合 ISG 電機(jī) , 動(dòng)力性能可以達(dá)到18A51.6L 地水平 .（4）江淮和悅插電式混合動(dòng)力和悅混合動(dòng)力車采用增程型插電式混合動(dòng)力技術(shù), 在動(dòng)力上以電為主 , 以油為輔 , 當(dāng)動(dòng)力電池電量低于某一定值后, 內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電, 與同類型燃油車相比可降低燃油消耗 30%.既適用上下班代步 , 也可用于長(zhǎng)途旅行 , 為國(guó)內(nèi)日漸火爆地新能源產(chǎn)品開發(fā) , 開辟全新路線 . 可以說(shuō) , 和悅混合動(dòng)力車克服了傳統(tǒng)燃油車高油耗、高排放以及純電動(dòng)車?yán)m(xù)駛里程低、成本高地缺點(diǎn) , 是一款極具產(chǎn)業(yè)化前景地產(chǎn)品 .（5）

38、吉利帝豪GPECs-EC7是以帝豪 EC系列車型為基礎(chǔ)研發(fā)地插電式混合動(dòng)力車型 , 采用串聯(lián)插電式混合動(dòng)力技術(shù) , 采用輸出功率為 50kW地 1.0L 排量直列 3 缸發(fā)動(dòng)機(jī) , 搭配使用最高輸出功率為 70kW地電機(jī) , 以及 336V 電壓 40Ah 容量地磷酸鐵鋰電池 , 純電動(dòng)模式續(xù)駛里程為 60 公里 .GPEC-EC8也是以帝豪 EC系列車型為基礎(chǔ)研發(fā)地插電式混合動(dòng)力車型, 采用串聯(lián)插電式混合動(dòng)力技術(shù)不同地是, 帝豪 GPEC-EC8采用并聯(lián)式插電式混合動(dòng)力技術(shù) , 其與吉利自行研發(fā)地2.4 升發(fā)動(dòng)機(jī)搭配 , 兼顧節(jié)油和動(dòng)力性 , 將挑戰(zhàn)國(guó)際高端新能源車型 .（6）中華汽車新能源

39、中華混合動(dòng)力轎車以中華尊馳1.8T 轎車為基本型進(jìn)行開發(fā). 此研發(fā)項(xiàng)目始于 2005 年, 被列為國(guó)家科技部“十五” 、“十一五” 863 課題 . 目前 , 第一、二階段弱混系統(tǒng)開發(fā)已經(jīng)順利通過(guò)專家組地驗(yàn)收 . 第三階段強(qiáng)混階段地開發(fā)也在進(jìn)一步推進(jìn)中 , 預(yù)計(jì)在不久可以實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn) .（7）福田歐 VBJ6113/6123 混合動(dòng)力客車BJ6113/6123 系列低地板大型混合動(dòng)力城市客車采用伊頓并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng) , 康明斯柴油機(jī)和電機(jī)相匹配 , 制動(dòng)能量回收后儲(chǔ)存在蓄電池 . 與同類產(chǎn)品相比 , 加速時(shí)間縮短 20%；平均百公里燃油消耗為 30.5L, 節(jié)油率 25%；NOx減少 27

40、 ,微粒物減少19, 接近歐 IV 水平；續(xù)駛里程為240km、最高車速達(dá)80km/h、050km/h 加速時(shí)間為 21.7s 、最大爬坡度可達(dá)20%以上、加速行駛時(shí)車外噪聲僅為 73.2dB.19（8）東風(fēng) EQ6110HEV混合動(dòng)力公交車東風(fēng) EQ6110HEV混合動(dòng)力公交車由東風(fēng)電動(dòng)車輛股份公司自主研發(fā), 擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) . 該車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)裝載電控柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)冷式開關(guān)磁阻電機(jī)和高性能鎳氫蓄電池 . 與一般燃油客車相比, 該車動(dòng)力性能相當(dāng), 減少溫室氣體排放30%,降低燃油消耗 30%.（9）廈門金旅 XML6125油電混合動(dòng)力城市客車XML6125油電混合動(dòng)力城市客車是國(guó)內(nèi)首批采用超級(jí)電容器為儲(chǔ)能裝置地混合動(dòng)力空調(diào)客車 , 極大地減少了能源消耗和污染物排放 , 與同類客車相比 ,