我國(guó)純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車發(fā)展比較研究 修改1

1、海南大學(xué)課程論文我國(guó)純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車發(fā)展比較研究The Comparative Study of Development Of pure electric cars and hybrid vehicles In China 學(xué) 院： 專業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2011年5月29日摘要隨著世界能源與環(huán)保問題的日趨嚴(yán)峻，開發(fā)低排放、低油耗的新型汽車成為當(dāng)今汽車工業(yè)界的緊迫任務(wù)。純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車此時(shí)迎運(yùn)而生，零排放的傳電動(dòng)汽車和融合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車兩者的優(yōu)點(diǎn)的混合動(dòng)力汽車成為未來汽車發(fā)展的主流。關(guān)鍵詞:能源與環(huán)保；純電動(dòng)汽車；混合動(dòng)力汽車；比較Abstra

2、ctBecause the problem of world energy and environmental protection is becoming stern day by day, the development of new automobiles which have low emissions and low oil consumption now becomes a urgent duty in the automobile industrial world. Pure electric cars and hybrid vehicles were born in time,

3、 zero-emission electric cars and hybrid vehicles with mass fusion advantages of traditional internal combustion engine and electric vehicles become the mainstream of the development of future cars.Key words: energy and environmental protection; electric cars; hybrid vehicles ; compar目錄1緒論12純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)

4、力汽車的發(fā)展歷史及優(yōu)缺點(diǎn)12.1純電動(dòng)汽車的出現(xiàn)及發(fā)展12.2純電動(dòng)汽車的優(yōu)缺點(diǎn)22.3混合動(dòng)力汽車的出現(xiàn)及發(fā)展42.4混合動(dòng)力汽車優(yōu)缺點(diǎn)42.5 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與純電動(dòng)汽車相比的主要優(yōu)勢(shì)53純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車在我國(guó)發(fā)展的前景63.1純電動(dòng)汽車在我國(guó)有廣闊的應(yīng)用前景和潛在的發(fā)展遠(yuǎn)景63.2混合動(dòng)力汽車有可能占據(jù)汽車生產(chǎn)、銷售、保有量的主要地位74結(jié)論7致謝8參考文獻(xiàn)91緒論 伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，中國(guó)成為全球最大的汽車需求國(guó)。然而石油資源的枯竭、氣候變暖和國(guó)際重要的石油出口國(guó)和進(jìn)口國(guó)的戰(zhàn)略政策的調(diào)整等眾多因素使未來汽車發(fā)展的主力軍新能源汽車逐漸進(jìn)入了尋常百姓的視野，中國(guó)發(fā)展新能源的

5、緊迫性日益凸顯，然而中國(guó)目前關(guān)于新能源汽車的政策和新能源汽車技術(shù)的不成熟性和較高的價(jià)格使大多數(shù)購(gòu)買者都持觀望態(tài)度。2純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的發(fā)展歷史及優(yōu)缺點(diǎn) 2.1純電動(dòng)汽車的出現(xiàn)及發(fā)展電動(dòng)汽車發(fā)明于1834 年，在1911 年內(nèi)燃機(jī)汽車起動(dòng)機(jī)發(fā)明之前，電動(dòng)汽車在汽車工業(yè)中占有重要的地位，19世紀(jì)末期到1920年是電動(dòng)車發(fā)展的一個(gè)高峰。在早期的汽車消費(fèi)市場(chǎng)上電動(dòng)車比內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛有著更多優(yōu)勢(shì)：無氣味、無震蕩、無噪音、不用換擋和價(jià)格低廉，這形成了以蒸汽、電動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)三分天下汽車市場(chǎng)隨后，由于石油的大量開采利用和內(nèi)燃機(jī)的種種優(yōu)越性，電動(dòng)汽車逐漸被人們忽視。1970 年代的石油危機(jī)使純電動(dòng)汽車再次

6、引起了人們的矚目而1980 年代人們對(duì)空氣質(zhì)量和溫室效應(yīng)的日益關(guān)注則使純電動(dòng)汽車獲得了迅速發(fā)展的機(jī)會(huì)，從此電動(dòng)汽車進(jìn)入了有組織、有計(jì)劃的研發(fā)階段。在政府政策的大力支持下，電動(dòng)汽車已成為汽車廠商的新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。在2009 年底，工信部發(fā)布了第五批節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程推薦車型目錄名單。在該推薦目錄名單中，上海申沃、江蘇常隆和柳州五菱三家企業(yè)的三款電動(dòng)汽車，赫然在列。事實(shí)上，自第193 批新車目錄首次公布節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程推薦車型以來，迄今為止工信部公布的5 批共46 款各類新能源汽車中，電動(dòng)車就占了28 款，不僅數(shù)量超過所有其他技術(shù)路線的新能源汽車總和，而且涉及的廠家有

7、東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞、比亞迪、哈飛等近20 家。此外，電動(dòng)汽車最近更是“榮升”為“新能源、節(jié)能環(huán)保、電動(dòng)汽車、新材料、新醫(yī)藥、生物育種和信息產(chǎn)業(yè)”七大新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的“七子”之一，如此種種足以看出，國(guó)家已把電動(dòng)汽車而非其他技術(shù)路線的新能源汽車，列為未來國(guó)家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。2.2純電動(dòng)汽車的優(yōu)缺點(diǎn)純電動(dòng)汽車是完全由可充電電池提供動(dòng)力源的汽車。即是一種采用單一蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源的汽車。它利用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源，通過電池向電機(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)。從外形上看，電動(dòng)汽車與日常見到的汽車并沒有什么區(qū)別，區(qū)別主要在于動(dòng)力源及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。即純電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，蓄

8、電池相當(dāng)于原來的油箱。雖然它已有134年的悠久歷史，但一直僅限于某些特定范圍內(nèi)應(yīng)用，市場(chǎng)較小。主要原因是由于各種類別的蓄電池，普遍存在價(jià)格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時(shí)間長(zhǎng)等嚴(yán)重缺點(diǎn)。（1） 無污染，噪聲低與內(nèi)燃機(jī)汽車相比，電動(dòng)汽車工作時(shí)不產(chǎn)生排放污染物，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲也比內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲小。但是，使用電動(dòng)汽車并非絕對(duì)無污染，例如在使用鉛酸蓄電池做動(dòng)力源時(shí)，電池制造、使用過程中人們都要接觸到鉛，蓄電池充電時(shí)會(huì)產(chǎn)生酸氣，造成一定的大氣污染。另外，蓄電池充電所用的電力，在用煤炭作燃料時(shí)也會(huì)產(chǎn)生CO、SO2、粉塵等有害排放物質(zhì)。但總的來說，它的污染比內(nèi)燃機(jī)的廢氣要輕得多。（2） 能源

9、效率高來源多樣化電動(dòng)汽車的研究表明，其能源利用效率已超過汽油機(jī)汽車，特別是在城市運(yùn)行時(shí)，汽車走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車更加適宜。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)還可以自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)減速制動(dòng)時(shí)能量的回收利用。另一方面，電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化而來，除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。（3） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便電動(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)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電機(jī)無需保養(yǎng)維護(hù)，而且電動(dòng)

10、汽車容易操縱。（4）電動(dòng)車空調(diào)問題電動(dòng)空調(diào)的耗電功率在34kw，一般開啟空調(diào)，電動(dòng)車的續(xù)駛里程至少要減少三分之一，換言之，原來能行駛90公里的電動(dòng)車，當(dāng)使用空調(diào)時(shí)最多只能行駛60公里。5（5）動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善，一方面是動(dòng)力電源（電池）的壽命短，使用成本高；另一方面是電池的儲(chǔ)能量小，一次充電后行駛里程不理想，電動(dòng)車的價(jià)格較貴。但從發(fā)展的角度來看，隨著科技的進(jìn)步，電動(dòng)汽車的問題會(huì)逐步得到解決。（6）電池適應(yīng)性差除了快速充電問題很難解決外，電池在低溫條件下容量將明顯降低，在高溫條件下(50)又需要泠卻才能正常工作，而這也是要消耗自身能量的。此外，隨著

11、使用時(shí)間的延長(zhǎng)，電池的各種性能將逐漸下降，其結(jié)果將造成電動(dòng)車整車性能(車速、加速性、一次充電的續(xù)駛里程)不斷下降。（7）基礎(chǔ)設(shè)施尚不完善對(duì)于無車庫的城市車主，在家充電并不方便；即便可以用家用220伏電壓充電，安全上也存在一定隱患。為根本解決這一問題，唯一的辦法是在小區(qū)、停車場(chǎng)建充電站，類似網(wǎng)絡(luò)的普及不是短期內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)的。目前中國(guó)電動(dòng)車的基礎(chǔ)設(shè)施(主要是充電設(shè)施)還很有限，電網(wǎng)公司已開始對(duì)該業(yè)務(wù)模式進(jìn)行了有意義的嘗試。國(guó)家電網(wǎng)公司未來將在上海、北京、天津等地建設(shè)首批充電站，成為示范運(yùn)行的純電動(dòng)汽車補(bǔ)充電力的基站；服務(wù)對(duì)象不僅僅是純電動(dòng)公交車，還包括未來商業(yè)化前景更大的純電動(dòng)轎車。南方電網(wǎng)公司已經(jīng)

12、在深圳市投入了約3，000萬元的資金用于建設(shè)電動(dòng)車充電站的項(xiàng)目；大力支持電動(dòng)車項(xiàng)目的發(fā)展，提出要做國(guó)內(nèi)第一個(gè)“充電城市”。 2.3混合動(dòng)力汽車的出現(xiàn)及發(fā)展 當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80%以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的40%，在市區(qū)還會(huì)跌至25%，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年代以來，世界各國(guó)對(duì)改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動(dòng)汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來是電動(dòng)汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題阻礙了電動(dòng)汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值?，F(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開發(fā)

13、了一種混合動(dòng)力裝置的汽車。混合動(dòng)力汽車是采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，通過混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開動(dòng)汽車，達(dá)到節(jié)省燃料和降低排氣污染的目的。使用的內(nèi)燃機(jī)既有柴油機(jī)又有汽油機(jī)，但共同的特點(diǎn)是排量小、質(zhì)量輕、速度高、排放好。混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車整車性能。經(jīng)過10 多年的發(fā)展，混合動(dòng)力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)和變速器一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)。2005 年10 月1 日，作為我國(guó)“十五”期間電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)的重要組成部分之一，我國(guó)“混合動(dòng)力電動(dòng)汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)”已經(jīng)由國(guó)家質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委正式實(shí)施，此次我國(guó)頒

14、布實(shí)施的第一批共六項(xiàng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車開發(fā)、生產(chǎn)、試驗(yàn)、管理的技術(shù)基礎(chǔ)，更是依靠標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)科學(xué)導(dǎo)向的具體體現(xiàn)。2.4混合動(dòng)力汽車優(yōu)缺點(diǎn)（1）價(jià)格偏高制約消費(fèi)者的購(gòu)買力以普銳斯為例。目前由于技術(shù)限制，普銳斯售價(jià)一直偏高，在國(guó)外和國(guó)內(nèi)的售價(jià)上相差也較大。一輛普瑞斯在日本的售價(jià)相當(dāng)于人民幣16 萬元，比同級(jí)別汽油車僅貴3 萬元人民幣，在獲得部分政府補(bǔ)貼后，價(jià)格相當(dāng)；但在我國(guó)售價(jià)要30 萬元左右。雖然能降低油耗，但節(jié)省下的錢并不能抵消消費(fèi)者的購(gòu)車款，故有“普銳斯PRIUS 所節(jié)省的汽油的價(jià)值遠(yuǎn)低于普銳斯PRIUS 比同級(jí)別全汽油車高出的價(jià)值”之說。據(jù)調(diào)查，中國(guó)的汽車消費(fèi)主要還是傾

15、向于經(jīng)濟(jì)型車輛，偏高的售價(jià)讓普通消費(fèi)者對(duì)混合動(dòng)力車望而卻步。(2)燃油經(jīng)濟(jì)性好混合動(dòng)力汽車的主要優(yōu)勢(shì)在于將發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)結(jié)合，可以加大馬力，并提高燃油經(jīng)濟(jì)性。對(duì)于一般轎車，油耗為19 英里每加侖，普銳斯則為60 英里每加侖。美國(guó)通用汽車公司的混合動(dòng)力公交客車車隊(duì)經(jīng)試運(yùn)行證明，混合動(dòng)力車比普通客車可節(jié)省燃料40 %60 %。1(3)環(huán)境經(jīng)濟(jì)性混合動(dòng)力汽車的兩種動(dòng)力裝置可單獨(dú)使用，也可同時(shí)使用，對(duì)于不同的道路環(huán)境實(shí)施不同的供能方案，能大大降低污染程度。2.5 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與純電動(dòng)汽車相比的主要優(yōu)勢(shì)1）電池容量大為減少，進(jìn)而可以降低整車質(zhì)量，為提高動(dòng)力性做出貢獻(xiàn)。2）由于采用輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，打破了

16、純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的限制，其長(zhǎng)途行駛能力可與傳統(tǒng)汽車相媲美。3）在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上采用高度實(shí)時(shí)和動(dòng)態(tài)的優(yōu)化策略，優(yōu)化控制的結(jié)果盡量使動(dòng)力系統(tǒng)各部件工作在最佳狀態(tài)和最高效率區(qū)域，大大限制了內(nèi)燃機(jī)在惡劣工況下的高燃油消耗和大量的尾氣排放，大大提高了混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性。在排放限制嚴(yán)格的地區(qū)，還可以關(guān)閉輔助動(dòng)力，以純電動(dòng)方式工作，成為零排放汽車。4）空調(diào)系統(tǒng)等附件由內(nèi)燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，有充分的能源供應(yīng)，保證了汽車的乘坐舒適性。5）在控制策略的作用下，輔助動(dòng)力可以向儲(chǔ)能裝置提供能量，從而保證混合動(dòng)力電動(dòng)汽車無需停車充電，因而可以利用現(xiàn)有加油站，不需要進(jìn)行專用充電設(shè)施的建設(shè)。6）由于混合動(dòng)力汽車的電池

17、組在使用過程中是淺充淺放，所以延長(zhǎng)電池的使用壽命。3純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車在我國(guó)發(fā)展的前景從1970 年代的石油危機(jī)到最近的伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)表明，能源缺乏的問題已經(jīng)向內(nèi)燃機(jī)汽車時(shí)代提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)；從環(huán)保的角度來說，由于汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，汽車的保有量不斷增加，汽車排放的有害物質(zhì)已經(jīng)成為大氣污染的一個(gè)重要來源，給人們的生產(chǎn)和生活都造成了極為不利的影響，早已引起了世界上許多國(guó)家的高度重視，改革傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，尋找新的替代能源，努力扭轉(zhuǎn)目前以石油為主的能源利用格局，研究開發(fā)低污染、甚至無污染的汽車，已成為許多國(guó)家的共同奮斗目標(biāo)。電動(dòng)汽車科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃的草案已經(jīng)擬定，將進(jìn)一步增大對(duì)于電動(dòng)汽車科

18、技研發(fā)的投入，繼續(xù)支撐和引領(lǐng)中國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展，抓住未來5至10年的機(jī)遇，成為節(jié)能及新能源汽車的強(qiáng)國(guó)。插電式電動(dòng)汽車的純電動(dòng)汽車成為近期發(fā)展戰(zhàn)略的主流；燃料電池汽車成為未來占據(jù)全球市場(chǎng)的制高點(diǎn)；短期內(nèi)發(fā)展節(jié)能汽車及混合動(dòng)力汽車，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)汽車節(jié)能技術(shù)改造、升級(jí)換代。3.1純電動(dòng)汽車在我國(guó)有廣闊的應(yīng)用前景和潛在的發(fā)展遠(yuǎn)景盡管由于電池技術(shù)的影響，美國(guó)等國(guó)家修改了過去大力發(fā)展純電動(dòng)汽車的樂觀宏偉計(jì)劃，但中國(guó)的情況與美國(guó)有較大差別。第一：能源壓力遠(yuǎn)大于美國(guó)；第二：中國(guó)的汽車主要集中在少數(shù)幾個(gè)特大型中心城市，這些大城市大氣污染的壓力非常嚴(yán)重；第三：中國(guó)城市的規(guī)劃布局、交通狀況、人們的居住習(xí)慣、生活和出行

19、方式與美國(guó)有本質(zhì)的區(qū)別。這些差別決定了中國(guó)對(duì)電動(dòng)汽車的要求和電動(dòng)汽車的使用條件和環(huán)境有自己的特殊性。因此，上述情況必將為電動(dòng)汽車開辟較為廣闊的背景。純電動(dòng)汽車的瓶頸在于動(dòng)力電池這項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)如果解決了電池問題，純電動(dòng)汽車的優(yōu)勢(shì)是其他任何動(dòng)力的車輛所無法比擬的。正是因?yàn)榇耍?63戰(zhàn)略規(guī)劃專家把純電動(dòng)汽車列為商業(yè)化運(yùn)作項(xiàng)目，對(duì)純電動(dòng)汽車的美好前景充滿信心。 如果油價(jià)每升漲至10元，預(yù)計(jì)消費(fèi)者五年之內(nèi)就可以完全賺回他們?yōu)橘?gòu)買電動(dòng)汽車所支付的費(fèi)用。盡管進(jìn)一步放開油價(jià)似乎迫在眉睫，但是油價(jià)調(diào)整的幅度依然不甚明朗。近期有諸多因素導(dǎo)致原始設(shè)備制造商和消費(fèi)者平添了購(gòu)買電動(dòng)汽車的增量成本。然而，就長(zhǎng)期而言，隨著汽

20、油價(jià)格的調(diào)整和技術(shù)的進(jìn)步，電動(dòng)汽車可能成為中國(guó)普通消費(fèi)者尋求實(shí)惠的選擇。3.2混合動(dòng)力汽車有可能占據(jù)汽車生產(chǎn)、銷售、保有量的主要地位由于豐田公司和本田公司在全球的業(yè)績(jī)，人們對(duì)混合動(dòng)力汽車的產(chǎn)業(yè)化毫不懷疑混合動(dòng)力汽車無疑將會(huì)在我國(guó)汽車總產(chǎn)量中占據(jù)非常重要的地位。但混合動(dòng)力汽車的性能依賴于優(yōu)化的控制策略目標(biāo)是如何盡可能地發(fā)揮利用內(nèi)燃機(jī)的高效率。因此它很可能受到高效、低排放柴油機(jī)技術(shù)發(fā)展尤其是目前正在、肖然興起的發(fā)動(dòng)機(jī)可變行程技術(shù)和自動(dòng)停缸技術(shù)的挑戰(zhàn)。換句話說混合動(dòng)力汽車的發(fā)展前途，離不開內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的進(jìn)步在國(guó)際能源緊缺的大環(huán)境下，混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用，可以很好的為汽車行進(jìn)中減速、下坡過程的能量節(jié)省消耗，同時(shí)減少排量、降低污染?；旌蟿?dòng)力技術(shù)的興起，已是大