開題報(bào)告-電動(dòng)汽車電力電池的特性分析報(bào)告80001

1、經(jīng)典資料，WORD文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。電動(dòng)汽車電力電池的特性分析經(jīng)典資料，WORD文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。9精品匯編資料電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的特性分析1、課題來源目前全球的汽車仍廣泛采用內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力源，以石油為能源，消耗了大量的石油資源，排出大量廢氣，嚴(yán)重污染環(huán)境。而電動(dòng)汽車則是以電 力這種可再生資源為能源，并且沒有廢氣的排放。本課題針對(duì)電動(dòng)汽車的 發(fā)展?fàn)顩r，根據(jù)我國(guó)電動(dòng)車市場(chǎng)的發(fā)展要求， 對(duì)電動(dòng)車燃料電池的特性進(jìn) 行深入的分析和研究。2、研究目的和意義汽車工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要 標(biāo)志。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在世界經(jīng)濟(jì)中的地位與其在世界汽車工業(yè)中的排名

2、順 序是基本吻合的。迄今為止，還沒有任何一種商品能夠取代汽車在全球出 口貿(mào)易中第一大商品的地位。汽車工業(yè)的發(fā)展給人們帶來了許多就業(yè)機(jī) 會(huì)，帶來了財(cái)富；汽車縮短了人們之間的距離，帶來了舒適與繁榮。然而， 汽車給人類帶來巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，每天都在大量的消耗地球上有限的石油 資源，排出大量的有害氣體，嚴(yán)重地污染了人類賴以生存的自然環(huán)境，給 人類生存造成了嚴(yán)重的危害，這與人類追求美好生活的愿望背道而馳。由 于汽車工業(yè)的發(fā)展將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展。為了發(fā)展面向21世紀(jì)的汽車工業(yè)，盡可能多地占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)，世界各國(guó)政府和 各大汽車公司投入大量的人力、物力和財(cái)力竟相研制開發(fā)和推廣應(yīng)用節(jié) 能、環(huán)

3、保型汽車。電動(dòng)汽車作為一種節(jié)能、無污染的理想“零排放”汽車， 理所當(dāng)然地受到了廣泛的關(guān)注與重視， 并在今后汽車工業(yè)的發(fā)展中占有越 來越重要的地位。3、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)3.1 電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)3.1.1 純蓄電池驅(qū)動(dòng)的超微型汽車這種汽車降低了汽車的動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求，充電過程比較簡(jiǎn) 單，車速不高，較適合于市內(nèi)或社區(qū)小范圍內(nèi)使用。由于多數(shù)采用了鎳氫 電池，鎳鎘電池，鋰離子電池等高性能電池，車輛性能較有保證，已進(jìn)人 小批量試生嚴(yán)階段。比如，日本的Hypermedia采用了高性能鋰離子電池， 最高時(shí)速為90km, 次充電可行駛115 km.是一款適合未來城市道路行駛 的家庭轎車。3.1.

4、2 驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈多樣性發(fā)展美國(guó)傾向于采用交流感應(yīng)電機(jī)， 其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠，質(zhì)量 較小，但控制器技術(shù)較復(fù)雜；日本多采用永磁無刷直流電機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是效率 高，起動(dòng)扭矩較大，質(zhì)量較小，但成本較高，且有高溫退磁，抗振性較差 等不足;德國(guó)，英國(guó)等大力開發(fā)開關(guān)磁阻電機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠.成本較低。缺點(diǎn)是質(zhì)量較大，易于產(chǎn)生噪聲。目前我國(guó)也研制成了稀土永磁 無刷直流電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)， 電動(dòng)機(jī)的使用尚無定論，有待今后在使用 中考驗(yàn)。3.1.3 混合動(dòng)力汽車由于受到蓄電池性能的嚴(yán)重制約，使純蓄電池型電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn) 程舉步維艱，于是混合動(dòng)力汽車成了內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車之間的過渡產(chǎn) 品，既充分發(fā)揮了現(xiàn)有

5、內(nèi)燃機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又盡可能發(fā)揮電機(jī)驅(qū)動(dòng)無污染的 優(yōu)勢(shì)?；旌蟿?dòng)力汽車將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定的儲(chǔ)能元器件通過先進(jìn)控制系統(tǒng) 相結(jié)合，可以大幅度降低油耗，減少污染物排放，同時(shí)技術(shù)成熟，價(jià)格便 宜。3.1.4 燃料電池汽車成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)燃料電池汽車在成本和整體性能上，特別是行程和補(bǔ)充燃料時(shí)間上明 顯優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車，并且燃料電池所用的燃料（甲醇，汽油，柴油，天然氣等）來源廣泛，又可再生，并可實(shí)現(xiàn)無污染，零排放等環(huán)保標(biāo) 準(zhǔn)，所以燃料電池轎車已成為世界各大汽車公司21世紀(jì)初激烈競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。日本東洋經(jīng)濟(jì)報(bào)道：“技術(shù)革命將徹底改變21世紀(jì)汽車業(yè)的面貌， 這一改變就是在近幾年出現(xiàn)的燃料電池車”。盡管傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽

6、車仍在當(dāng)今世界占據(jù)主導(dǎo)地位， 但發(fā)展清潔無污 染的電動(dòng)汽車已是大勢(shì)所趨，也是世界各國(guó)的必然選擇。目前，在電動(dòng)汽 車的商業(yè)化運(yùn)作上，無論從產(chǎn)品技術(shù)還是從市場(chǎng)開發(fā)方面。都還面臨許多亟待解決的問題，這就需要政府的大力支持。比如，加快制定相關(guān)技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)，出臺(tái)對(duì)節(jié)能，環(huán)保汽車的稅費(fèi) 減免和補(bǔ)貼措施，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上提供便利條件。3.2 國(guó)內(nèi)外燃料電池電動(dòng)汽車的研究進(jìn)展3.2.1 國(guó)際燃料電池電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀燃料電池汽車具有高效和零污染（或低污染）排放的特點(diǎn)，同時(shí)續(xù)駛 里程完全可以和內(nèi)燃機(jī)汽車相媲美，具有結(jié)束內(nèi)燃機(jī)汽車百年統(tǒng)治地位的 潛力。但各國(guó)政府在對(duì)研發(fā)燃料電池技術(shù)上也存在分歧，在支持力度上也 各不相

7、同。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省前幾年就對(duì)燃料電池汽車開發(fā)與推廣制定了時(shí) 間表，其戰(zhàn)略目標(biāo)是：2010年,日本使用的燃料電池汽車達(dá)到5萬輛；2020 年達(dá)到500萬輛；到2030年，要全面普及燃料電池汽車。近期，日本又計(jì) 劃在5年內(nèi)斥資2090億日元開發(fā)以天然氣為原料的液體合成燃料技術(shù)、車 用電池，以及氫燃料電池科技。在美國(guó)，燃料電池電動(dòng)車曾被美國(guó)前總統(tǒng) 布什作為“氫經(jīng)濟(jì)”論的“法寶”大肆宣傳，但在歐洲，歐盟 2008年夏天 斥資10億歐元用于燃料電池和氫能源的研究和發(fā)展。歐盟此舉旨在把燃料 電池和氫能源技術(shù)發(fā)展成為能源領(lǐng)域的一項(xiàng)戰(zhàn)略高新技術(shù)，使歐盟在燃料電池和氫能源技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先地位，歐盟將力爭(zhēng)在2

8、020年前建立一 個(gè)燃料電池和氫能源的龐大市場(chǎng)。3.2.2 國(guó)內(nèi)燃料電池及其在交通領(lǐng)域的進(jìn)展我國(guó)的燃料電池研究始于1958年，經(jīng)過40余年的積累與發(fā)展，已初 步形成了一支學(xué)科專業(yè)較為齊全的研究與開發(fā)隊(duì)伍。 尤其在質(zhì)子交換膜燃 料電池方面，總體水平與先進(jìn)國(guó)家的差距正在縮小。在質(zhì)子交換膜燃料電池本體技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，1998年北京理工大學(xué)及清華大學(xué)開發(fā)了燃料電池微型電動(dòng)車；2000年底上海神力科技有限公 司開發(fā)了“氫動(dòng)力一號(hào)”游覽車，并亮相于 2000年上海工博會(huì)；2001年1 月中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所與東風(fēng)汽車公司研制了30kw燃料電池中巴車，2002年又與清華大學(xué)合作研制成功我國(guó)第一臺(tái)燃

9、料電池城市大 巴;2002年北京綠能公司也組裝了自己研制的燃料電池車。2003年8月，同濟(jì)大學(xué)與上海汽車集團(tuán)聯(lián)合推出了我國(guó)首輛燃料電池混合動(dòng)力轎車“超 越一號(hào)”，標(biāo)志著我國(guó)燃料電池電動(dòng)汽車發(fā)展的里程碑，縮短了我國(guó)與世 界先進(jìn)水平的差距。同時(shí)，我國(guó)在儲(chǔ)氫技術(shù)和車載制氫技術(shù)上有了一定的發(fā)展。2002年1 月，中國(guó)科學(xué)院宣布啟動(dòng)知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目“大功率質(zhì)子交換膜燃料 電池發(fā)動(dòng)機(jī)及氫源技術(shù)”，這項(xiàng)重大項(xiàng)目的啟動(dòng)將促進(jìn)燃料電池電動(dòng)汽車 及氫源技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)燃料電池電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)是，20062010年期間，通過示范運(yùn)行，找出薄弱環(huán)節(jié)，攻克技術(shù)難關(guān)，實(shí)現(xiàn)燃料電池電動(dòng)汽車的小批量 試制；201020

10、20年，爭(zhēng)取燃料電池電動(dòng)汽車的批量生產(chǎn)；20202030年，我國(guó)電動(dòng)汽車整體技術(shù)水平要基本與國(guó)際電動(dòng)汽車水平相當(dāng)，并且實(shí) 現(xiàn)燃料電池電動(dòng)汽車的大批量生產(chǎn)。3.3 國(guó)內(nèi)外燃料電池氫源選擇的研究3.3.1 國(guó)內(nèi)燃料電池氫源選擇的研究以氫能為基礎(chǔ)的燃料電池電動(dòng)汽車是 21世紀(jì)理想的交通工具，從國(guó) 家能源安全和環(huán)境保護(hù)的戰(zhàn)略角度考慮，它的出現(xiàn)為我國(guó)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和 發(fā)展交通技術(shù)提供了一個(gè)極好的機(jī)遇。然而發(fā)展燃料電池電動(dòng)汽車是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，它不僅是汽車技術(shù)的一場(chǎng)深刻革命，同時(shí)又涉及到規(guī)劃和建設(shè)龐大的制氫、儲(chǔ)氫及加注站 等基礎(chǔ)設(shè)施。因此合理協(xié)調(diào)燃料電池電動(dòng)汽車與氫源基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展關(guān)系 具有十分重要的戰(zhàn)

11、略意義。我國(guó)要想迅速趕超國(guó)際燃料電池電動(dòng)汽車先進(jìn) 水平，必須找到適合本國(guó)國(guó)情的最佳切入點(diǎn)，通過政策指引少走彎路。3.3.2 國(guó)外燃料電池氫源選擇的研究近年來，國(guó)外很多研究從“井口到車輪”的全生命周期角度評(píng)估了燃 料電池電動(dòng)汽車氫源的選擇方案。總的說來，大部分研究都將純氫、甲醇 和汽油作為三種最主要的選擇來進(jìn)行研究。但由于評(píng)估中存在很多不確定因素，如研究對(duì)象、時(shí)間范疇以及國(guó)別差異等，他們得到的結(jié)論也不盡相 同。Princeton大學(xué)的能源與環(huán)境研究中心對(duì)燃料電池燃料氫源的一系 列相關(guān)問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究。從燃料電池電動(dòng)汽車本身的設(shè)計(jì)要求及相對(duì)應(yīng)的燃料供給基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)兩方面， 對(duì)比了不同氫源的能效和

12、經(jīng)濟(jì)性，并 在此基礎(chǔ)上提出了發(fā)展燃料電池電動(dòng)汽車的近期和遠(yuǎn)期的燃料策略。對(duì)燃料電池電動(dòng)汽車重整器的發(fā)展、 發(fā)展氫輸配系統(tǒng)的可行性、燃料電池電動(dòng) 汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性、小型天然氣制氫的可行性以及各種可再生資源制氫等 角度都進(jìn)行了評(píng)估和分析，較為全面地研究了氫源的選擇方案。通用公司更是對(duì)氫源的燃料選擇進(jìn)行了全生命周期的研究：共對(duì)75種燃料路徑及15種動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行了研究，被認(rèn)為是進(jìn)行燃料評(píng)估的一個(gè) 典范，而Methanex、Methanol Institute等機(jī)構(gòu)則對(duì)甲醇應(yīng)用于燃料電池電動(dòng)汽車更有信心。通過對(duì)國(guó)外研究分析總結(jié)知道各種燃料選擇的優(yōu)缺點(diǎn)。 可見，三種燃 料選擇各有利弊，要作出合理選擇就要考

13、慮本國(guó)的能源結(jié)構(gòu)， 從國(guó)情出發(fā)， 選擇適合的氫源方案。4、本課題的主要研究?jī)?nèi)容和擬采取的技術(shù)路線4.1主要研究?jī)?nèi)容1）電動(dòng)汽車發(fā)展概況；2）電動(dòng)汽車工作原理；3）燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分析；4）動(dòng)力蓄電池的結(jié)構(gòu)、工作原理及特性分析；5）燃料電池的結(jié)構(gòu)、工作原理及特性分析；6）結(jié)論。4.2技術(shù)路線跟據(jù)電動(dòng)汽車的發(fā)展概況，研究電動(dòng)汽車的工作原理，并分析燃料電 池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，再進(jìn)一步的深入的研究動(dòng)力蓄電池和燃料電池的結(jié)構(gòu)和工 作原理。5、研究基礎(chǔ)具備的條件計(jì)算機(jī)一臺(tái)，WOR文檔辦公軟件，相關(guān)的輔導(dǎo)資料，課題研究開發(fā)者需要具備一定的繪圖能力，對(duì)國(guó)內(nèi)外電動(dòng)車及燃料電池方面的發(fā)展?fàn)顩r 應(yīng)該有一定了解，寫論文過程中，要求能熟練使用WOR文檔進(jìn)行文字編輯，表格繪制，并要有一定