汽車(chē)新能源技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展畢業(yè)設(shè)計(jì)

濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）PAGE河南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文濱州學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告題目：汽車(chē)新能源技術(shù)系（院）：機(jī)電工程系年級(jí)：2013級(jí)專(zhuān)業(yè)：車(chē)輛工程班級(jí)：一班學(xué)生姓名：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：王職稱(chēng)：助教濱州學(xué)院教務(wù)處二零一四年五月

汽車(chē)新能源技術(shù)摘要能源危機(jī)和環(huán)境污染是21世紀(jì)世界各國(guó)面臨的兩大難題。為緩解并最終解決能源的供需矛盾，改善日益嚴(yán)峻的環(huán)境狀況，世界各國(guó)和地區(qū)正在積極開(kāi)展可再生能源的研究與開(kāi)發(fā)。對(duì)于這種高消耗能源和高污染的現(xiàn)代工具來(lái)講，實(shí)現(xiàn)生態(tài)能源汽車(chē)的研發(fā)與使用具有重大意義。汽車(chē)新能源技術(shù)繁多,新能源汽車(chē)發(fā)展方向如何。本課題以此為出發(fā)點(diǎn),著重分析目前主要的新能源汽車(chē)技術(shù)以及這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),得出電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。然后探討電動(dòng)汽車(chē)充電站整車(chē)充電、更換電池兩種運(yùn)營(yíng)模式,最終得出未來(lái)充電站將以更換電池為主，整車(chē)充電為輔的主流模式。能源危機(jī)和環(huán)境污染是21世紀(jì)世界各國(guó)面臨的兩大難題。為緩解并最終解決能源的供需矛盾，改善日益嚴(yán)峻的環(huán)境狀況，世界各國(guó)和地區(qū)正在積極開(kāi)展可再生能源的研究與開(kāi)發(fā)。對(duì)于這種高消耗能源和高污染的現(xiàn)代工具來(lái)講，實(shí)現(xiàn)生態(tài)能源汽車(chē)的研發(fā)與使用具有重大意義。新能源汽車(chē)是指除汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之外所有其它能源汽車(chē)。包括燃料電池汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、氫能源動(dòng)力汽車(chē)和太陽(yáng)能汽車(chē)等。其廢氣排放量比較低。具有很好的發(fā)展空間和巨大的利潤(rùn)空間。在“十二五”規(guī)劃中，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)被描述成“國(guó)民經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)”；同時(shí)，市場(chǎng)期待已久的《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃～2020年)》也將于近期正式對(duì)外發(fā)布。在政府鼓勵(lì)新能源汽車(chē)發(fā)展相關(guān)政策的推動(dòng)下，我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)正步入發(fā)展的快車(chē)道。蓄電池是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源泉。目前，制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵因素是動(dòng)力蓄電池不理想。電動(dòng)汽車(chē)蓄電池的主要性能指標(biāo)是比能量、比功率和使用壽命等。要使電動(dòng)汽車(chē)能與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長(zhǎng)、成本低的蓄電池。所以新能源汽車(chē)的研發(fā)與普及仍需要克服很大困難關(guān)鍵詞：新能源汽車(chē)，新技術(shù)，發(fā)展趨勢(shì)，充電站

ABSTRACTSourcesofcrisesandenvironmentalpollutionisthe21stcentury'stwomajorchallengesfacingthecountriesoftheworld.Toalleviateandultimatelyresolvethecontradictionbetweendemandandsupplyofenergy,andimprovetheworseningenvironmentsituation,allcountriesandregionsaroundtheworldareactivelyengagedinresearchanddevelopmentofrenewableenergy.Thishighenergy-consumingandhighlypollutingmoderntoolstoimplementeco-automotiveresearch,developmentanduseofenergyisofgreatimportance.Numerousnewenergytechnologies,developmentofnewenergyvehicles.Toserveasastartingpointforthispaper,focusingontheanalysisofthecurrentmajornewenergyvehicletechnologiesaswellastheadvantagesanddisadvantagesofthesetechnologiesandconcludedthatelectricvehicleswillbeafuturetrend.Andthenchargingstationsforelectricvehiclesvehiclecharging,batteryreplacementtwooperatingmodesinordertoworkoutthefuturechargingstationtoreplacethebattery,vehiclecharging,supplementedbythemainstream.Energycrisisandenvironmentalpollutionaretwomajorproblemsfacingthe21stcenturycountriesaroundtheworld.Toalleviateandultimatelyresolvethecontradictionbetweendemandandsupplyofenergy,andimprovetheworseningenvironmentsituation,allcountriesandregionsaroundtheworldareactivelyengagedinresearchanddevelopmentofrenewableenergy.Thishighenergy-consumingandhighlypollutingmoderntoolstoimplementeco-automotiveresearch,developmentanduseofenergyisofgreatimportance.Newenergyvehiclesreferstoallotherenergysourcesbesidesgasolineanddieselenginesmotor.Includingfuelcellvehicles,hybridvehicles,hydrogenpoweredcarsandsolarcars.Itslowemissions.Hasaverygooddevelopmentspaceandhugeprofitmargins.Inthe"Twelve-Five"plan,newenergyautomobileindustryisdescribedas"theleadingindustryofthenationaleconomy",whilethemarketawaitedtheenergy-savingandnew-energyautoindustrydevelopmentplan2011-2020)willbeofficiallyreleasedinthenearfuture.Governmentencouragesthedevelopmentofnewenergyvehiclesfuelledbypolicies,China'sautomobileindustryisenteringanewenergydevelopmentfast-track.Powerhousesofbatteryelectricvehicles.Atpresent,thekeyfactorsofrestrictingthedevelopmentofelectricvehiclesisbatteryisnotideal.Themainperformanceindicatoristheenergydensityofbatteriesforelectricvehicles,powerandlife.Tomakeelectriccarscancompetewithinternalcombustionenginecars,thekeyistodevelopahighenergydensity,highpower,longlife,lowcostofbatteries.Thedevelopmentandpopularizationofnewenergyvehicleswillstillneedtoovercomegreatdifficulties

目錄第1章研究汽車(chē)新能源技術(shù)的目的與意義 1§1.1研究的目的 1§1.2研究意義 1第2章國(guó)內(nèi)外汽車(chē)新能源技術(shù)研究現(xiàn)狀 2§2.1國(guó)外的相關(guān)研究 2§2.1.1政府高度重視汽車(chē)新能源的開(kāi)發(fā)利用 2§2.1.2政府推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)和推廣 2§2.2國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究 3§2.2.1政府大力支持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè) 3§2.2.2國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)取得重大發(fā)展 3第3章汽車(chē)新能源的類(lèi)型 5§3.1純電動(dòng)汽車(chē) 5§3.1.1純電動(dòng)汽車(chē)的類(lèi)型 5§3.1.2純電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)原理 6§3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) 6§3.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型 6§3.2.2不同類(lèi)型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的比較 8§3.3燃料電池電動(dòng)汽車(chē) 9§3.3.1燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的類(lèi)型 9§3.3.2燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)原理 10§3.4氣體燃料汽車(chē) 11§3.4.1天然氣汽車(chē) 11§3.4.2液化石油氣汽車(chē) 11§3.5生物燃料汽車(chē) 12§3.5.1甲醇燃料汽車(chē) 12§3.5.2乙醇燃料汽車(chē) 12§3.5.3二甲醚燃料汽車(chē) 12§3.6氫燃料汽車(chē) 12§3.7太陽(yáng)能汽車(chē) 13第4章汽車(chē)新能源的主要比較與發(fā)展 14§4.1各種新能源汽車(chē)技術(shù)的特點(diǎn)分析與展望 14§4.1.1純電動(dòng)汽車(chē) 14§4.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) 14§4.1.3燃料電池電動(dòng)汽車(chē) 15§4.1.4氣體燃料汽車(chē) 15§4.1.5生物燃料汽車(chē) 16§4.1.6氫燃料汽車(chē) 16§4.1.7太陽(yáng)能汽車(chē) 16§4.2能量轉(zhuǎn)換效率的比較 17§4.3減少耗油量的比較 17§4.4減少碳排放的比較 18§4.5各種能源方案優(yōu)缺點(diǎn)中和分析 18§4.6電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用缺陷和瓶頸 19第5章電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的解決方式 20§5.1整車(chē)充電模式 20§5.1.1常規(guī)充電 20§5.1.2快速充電 20§5.2更換電池模式 21§5.2.1電池租賃 21§5.2.2電池的快速更換 21§5.2.3電池的維護(hù) 21第6章未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)的發(fā)展方向 23§6.1整車(chē)充電中的慢速充電方式可以充分利用 23§6.2換電池模式屬于能源新物流模式 23§6.3無(wú)線快速充電將成為最理想充電方式 23§6.4快速充電大量發(fā)展將帶來(lái)電網(wǎng)諧波污染 23結(jié)論 24參考文獻(xiàn) 25致謝 27

前言石油短缺、環(huán)境污染、氣候變暖是全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)面對(duì)的共同挑戰(zhàn)，各國(guó)政府及產(chǎn)業(yè)界紛紛提出各自的發(fā)展戰(zhàn)略，積極應(yīng)對(duì)，以保持其汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，并提高未來(lái)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。新能源汽車(chē)已成為21世紀(jì)汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展熱點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛汽車(chē)年平均消耗石油約5噸。截止到2008年，世界汽車(chē)保有量已突破9億輛，其中中國(guó)約為6467萬(wàn)輛，除此之外中國(guó)的摩托車(chē)保有量已達(dá)到8954萬(wàn)輛，掛車(chē)101萬(wàn)輛，上路行駛的拖拉機(jī)1464萬(wàn)輛。并且世界汽車(chē)保有量正以每年3000萬(wàn)輛的速度增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2020年全球汽車(chē)保有量將達(dá)到12億輛（其中中國(guó)將達(dá)到1.3～1.5億輛)，屆時(shí)汽車(chē)所消耗的石油每年55億噸，交通用油將占全球石油總消耗的62%以上。可見(jiàn)汽車(chē)是消耗石油的大戶(hù)[1]。德國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)家把發(fā)展新能源汽車(chē)作為解決目前能源短缺的重要途徑，但在不同時(shí)期的新能源汽車(chē)技術(shù)路徑是不同的?？偟膩?lái)看，新能源汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)可歸納為：能源逐漸由化石燃料向可再生、低排放甚至零排放的能源形式過(guò)渡是基本趨勢(shì)，電能、生物燃料和氫能將是汽車(chē)能源的最終解決方案。但在電能、生物燃料和氫能最終替代化石燃料前，汽車(chē)能源呈現(xiàn)多元化局面。新能源汽車(chē)技術(shù)將出現(xiàn)多種技術(shù)共存的局面，先進(jìn)汽油車(chē)、先進(jìn)柴油車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、天然氣汽車(chē)、醇類(lèi)燃料汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)都將占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。但是由于目前汽車(chē)新能源汽車(chē)技術(shù)繁多，每個(gè)國(guó)家在新能源汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)展方向有所不同。本課題以此為出發(fā)點(diǎn)，著重分析目前新能源汽車(chē)技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，并最終得出電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。然而,電動(dòng)汽車(chē)由于目前在蓄電池技術(shù)上存在著續(xù)航能力不足，充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題。通過(guò)分析本課題最終提出解決這一問(wèn)題的主要方案就是加快充電站的建設(shè)，并且充電站建設(shè)將是以更換電池為主，整車(chē)充電為輔的運(yùn)營(yíng)模式.第1章研究汽車(chē)新能源技術(shù)的目的與意義1.1研究的目的依據(jù)我國(guó)資源條件和產(chǎn)業(yè)技術(shù)狀況，通過(guò)制定國(guó)家交通能源發(fā)展戰(zhàn)略、組織開(kāi)展國(guó)家重大科技開(kāi)發(fā)計(jì)劃、實(shí)施鼓勵(lì)性政策等措施，推動(dòng)新能源汽車(chē)的發(fā)展：從而友好的替代或部分替代以石油為燃料的汽車(chē)。減少對(duì)石油的依賴(lài)性，降低能源消耗，減輕環(huán)境污染，緩解氣候變暖壓力，以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。盡管在現(xiàn)階段國(guó)家汽車(chē)節(jié)能技術(shù)發(fā)展方向不盡相同、各具特色，但在長(zhǎng)期發(fā)展純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)，實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的總體趨勢(shì)上基本相同。1.2研究意義大力發(fā)展節(jié)能與新能源汽車(chē)是國(guó)際社會(huì)應(yīng)對(duì)能源短缺、環(huán)境污染和氣候變暖問(wèn)題在交通領(lǐng)域采取的共同措施。新能源汽車(chē)是中國(guó)乃至世界汽車(chē)業(yè)跨越發(fā)展難得的機(jī)遇；近年來(lái)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)受到空前的關(guān)注，包括我國(guó)在內(nèi)的世界主要汽車(chē)生產(chǎn)國(guó)都加大了新能源的研發(fā)力度，以提高自身產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力；汽車(chē)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展得以迎戰(zhàn)能源和環(huán)境的巨大挑戰(zhàn)；進(jìn)而促進(jìn)新能源的發(fā)展，為低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。所以，研究汽車(chē)新能源技術(shù)對(duì)我國(guó)乃至世界經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。

第2章國(guó)內(nèi)外汽車(chē)新能源技術(shù)研究現(xiàn)狀2.1國(guó)外的相關(guān)研究2.1.1政府高度重視汽車(chē)新能源的開(kāi)發(fā)利用2007年1月24日，時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)小布什發(fā)表國(guó)文咨文，宣布了替代能源和節(jié)能政策，提出美國(guó)努力在未來(lái)10年之內(nèi)將汽油使用量降低20%。奧巴馬2009年4月曾表示，聯(lián)邦政府將購(gòu)買(mǎi)又美國(guó)3大汽車(chē)廠商制造的1.76萬(wàn)輛包括新能源汽車(chē)在內(nèi)的節(jié)能汽車(chē)。盡管這一措施并不能改變美國(guó)汽車(chē)業(yè)衰退的現(xiàn)狀，但他具有明顯的象征意義，也是奧巴馬鼓勵(lì)發(fā)展新能源汽車(chē)的具體表現(xiàn)[2]。日本政府在2009年6月啟動(dòng)了“新一代汽車(chē)”計(jì)劃，該計(jì)劃力爭(zhēng)在2050年，是環(huán)保汽車(chē)占據(jù)汽車(chē)市場(chǎng)的一半左右，為了實(shí)現(xiàn)這一計(jì)劃，日本政府通過(guò)援建電動(dòng)汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施、減稅和發(fā)放補(bǔ)貼等促進(jìn)環(huán)保汽車(chē)發(fā)展。近年來(lái)，日本政府陸續(xù)出臺(tái)了《關(guān)于促進(jìn)新能源利用等特別措施法》、《有關(guān)電力企業(yè)利用新能源的特別措施法》、《可再生能源配額制法》等一系列政策法規(guī)，明確了日本新能源的發(fā)展目標(biāo)和各方責(zé)任。德國(guó)政府表示，到2020年，可再生能源要占全部能源消耗的47%，因此，2020年德國(guó)境內(nèi)的新能源汽車(chē)要超過(guò)100萬(wàn)輛。法國(guó)在20世紀(jì)90年代中期，開(kāi)始推廣電動(dòng)汽車(chē)和天然汽車(chē)。1999年，政府要求所有市政部門(mén)的電動(dòng)汽車(chē)及天然氣汽車(chē)比例必須占市政部門(mén)擁有車(chē)輛總數(shù)的20%以上，以此帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)選擇環(huán)保車(chē)型。2.1.2政府推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)和推廣2009年，美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈上的各方面發(fā)起成立了美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)聯(lián)盟，美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)聯(lián)盟主要致力于從政策和行動(dòng)上推動(dòng)大規(guī)模實(shí)施電動(dòng)汽車(chē)計(jì)劃，最終改變美國(guó)經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和化石能源嚴(yán)重以來(lái)的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)輸?shù)母锩宰兓Ｃ绹?guó)總統(tǒng)奧巴馬提出在2015年以前推廣100萬(wàn)輛環(huán)保汽車(chē)，為鼓勵(lì)美國(guó)消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)，他還宣布將給予購(gòu)買(mǎi)插電式電動(dòng)汽車(chē)的人每輛車(chē)7500美元抵稅額。為推進(jìn)新能源汽車(chē)及環(huán)保汽車(chē)的發(fā)展，日本從2009年4月1日起實(shí)施“綠色稅制”，日本實(shí)行“綠色稅制”可使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)稅減免2萬(wàn)日元，和車(chē)輛購(gòu)置稅減免4萬(wàn)日元。在日本政府的積極扶持下，日本主要汽車(chē)生產(chǎn)廠家無(wú)一例外的提出了自己的新能源汽車(chē)戰(zhàn)略。豐田公司宣布在未來(lái)幾年里，將混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)車(chē)型增加到10種；日產(chǎn)公司于2012年批量生產(chǎn)純電動(dòng)汽車(chē)，投放日本和歐洲市場(chǎng)。在2009年年初德國(guó)政府通過(guò)的500億歐元的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中，很大一部分用于電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)，汽車(chē)從電站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和可再生能源研發(fā)。法國(guó)政府從1995年7月1日開(kāi)始，給購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)的用戶(hù)提供5000法郎補(bǔ)貼，法國(guó)電力公司從自身利益考慮，想電動(dòng)汽車(chē)制廠生產(chǎn)的電動(dòng)汽車(chē)每輛提供10000法郎補(bǔ)助。這些措施給電動(dòng)汽車(chē)在法國(guó)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。2.2國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究2.2.1政府大力支持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)始于21世紀(jì)初。2001年，新能源汽車(chē)研究項(xiàng)目被列入國(guó)家“十五”期間的“836”重大科技問(wèn)題，并規(guī)劃了以汽油車(chē)為起點(diǎn)，向氫動(dòng)力車(chē)目標(biāo)挺進(jìn)的戰(zhàn)略。“十一五”以來(lái)，我國(guó)提出“節(jié)能和新能源汽車(chē)”戰(zhàn)略，政府高度關(guān)注新能源汽車(chē)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化[3]。2010年8月18日國(guó)務(wù)院國(guó)有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)國(guó)資委）在北京召開(kāi)中央企業(yè)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟成立大會(huì)。國(guó)務(wù)院國(guó)資委推動(dòng)有關(guān)中央企業(yè)成立“中央企業(yè)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，旨在有效發(fā)揮中央企業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中的帶頭和領(lǐng)導(dǎo)作用，形成合力加快推動(dòng)我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以聯(lián)盟的方式，促進(jìn)企業(yè)間的合作與協(xié)同發(fā)展，快速、有效地突破電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，盡快形成規(guī)?；l(fā)展姿態(tài)。中國(guó)汽車(chē)業(yè)“十二五”規(guī)劃初稿已定，新能源汽車(chē)被列為中國(guó)汽車(chē)行業(yè)今后五年發(fā)展的重中之重。中國(guó)汽車(chē)業(yè)“十二五”規(guī)劃中，將提出到2015年，中國(guó)國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)的年銷(xiāo)售量達(dá)到百萬(wàn)輛的目標(biāo)。新能源汽車(chē)的發(fā)展重點(diǎn)將以汽車(chē)電動(dòng)化和動(dòng)力混合化兩大技術(shù)結(jié)合為標(biāo)志，進(jìn)行換代與產(chǎn)業(yè)升級(jí)[4]。2.2.2國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)取得重大發(fā)展2006-2007年，我國(guó)自主研制的純電動(dòng)、混合動(dòng)力和燃料電池三類(lèi)新能源汽車(chē)整車(chē)產(chǎn)品相繼問(wèn)世；混合動(dòng)力和純電動(dòng)客車(chē)實(shí)現(xiàn)了規(guī)模示范；純電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)批量出口；燃料電池轎車(chē)研發(fā)進(jìn)入世界先進(jìn)行列。2008年，新能源汽車(chē)在國(guó)內(nèi)已成全面出擊之勢(shì)。比亞迪、奇瑞、吉利、長(zhǎng)安、哈飛等汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)，紛紛在各大國(guó)際車(chē)展上頻頻亮相，展出了自行研發(fā)的燃料電池汽車(chē)及混合動(dòng)力汽車(chē)，從而在這場(chǎng)新能源的競(jìng)技中，取得了首發(fā)權(quán)。國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)如雨后春筍，紛紛嶄露頭角，如長(zhǎng)安的CV9、杰勛混合動(dòng)力版，奇瑞的A5、東方之子燃料電池動(dòng)力汽車(chē)，海馬的H12電動(dòng)汽車(chē)、華普海域甲醇動(dòng)力轎車(chē)和海尚油電動(dòng)力混合汽車(chē)，力帆520混合動(dòng)力汽車(chē)等。在美國(guó)汽車(chē)城底特律舉行的2009北美國(guó)際汽車(chē)展上，比亞迪展示了插電式混合動(dòng)力汽車(chē)F3DM.這款汽車(chē)已于2008年12月15日在中國(guó)市場(chǎng)開(kāi)始銷(xiāo)售，于2011年在北美市場(chǎng)上市。

第3章汽車(chē)新能源的類(lèi)型3.1純電動(dòng)汽車(chē)3.1.1純電動(dòng)汽車(chē)的類(lèi)型純電動(dòng)汽車(chē)是指以車(chē)載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車(chē)輛，一般采用高效率充電蓄電池為動(dòng)力源。純電動(dòng)汽車(chē)可分為2種類(lèi)型，即用蓄電池作動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)和裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)。用蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)用單一蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)，只裝置了蓄電池組，它的電力和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)車(chē)用單一蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)，蓄電池的比能量和比功率較低，蓄電池組的質(zhì)量和體積比較大。因此，在某些純電動(dòng)汽車(chē)上增加輔助動(dòng)力源，如超級(jí)電容器、發(fā)電機(jī)組、太陽(yáng)能等，由此改善純電動(dòng)汽車(chē)的啟動(dòng)性能和增加續(xù)駛里程。裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)的電力和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)如圖3-2所示。圖3-2裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車(chē)的電力和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)3.1.2純電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)原理燃油汽車(chē)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、地盤(pán)、車(chē)身和電器4大部分組成，純電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)與燃油汽車(chē)相比，主要增加了電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，而取消了發(fā)動(dòng)機(jī)，電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與工作原理如圖3-3所示，它由電力驅(qū)動(dòng)模塊、車(chē)載電源模塊和輔助模塊3大部分組成[5]。圖3-3電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與工作原理當(dāng)汽車(chē)行駛時(shí)，由蓄電池輸出電能（電流）通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車(chē)輪前進(jìn)或后退。電動(dòng)汽車(chē)行駛里程與蓄電池容量有關(guān)，蓄電池容量受諸多因素限制。要提高一次充電續(xù)駛里程，必須盡可能的節(jié)省蓄電池能量。3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)3.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型串聯(lián)式結(jié)構(gòu)類(lèi)型如圖3-4所示串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是：能量的產(chǎn)生和使用完全獨(dú)立，發(fā)動(dòng)機(jī)的功能只是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，由發(fā)電機(jī)向蓄電池充電。汽車(chē)完全由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)只需在某一轉(zhuǎn)速下工作，避免在怠速或其他不經(jīng)濟(jì)工況下工作可明顯減少排氣污染和提高燃油經(jīng)濟(jì)性、節(jié)約費(fèi)用。圖3-4串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)圖3-5并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)二、并聯(lián)式結(jié)構(gòu)形式并聯(lián)式結(jié)構(gòu)（如圖3-5）的混合動(dòng)力汽車(chē)可由發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)飯別獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)，采用異步交流電動(dòng)機(jī)，既可作電動(dòng)機(jī)，又可作發(fā)電機(jī)使用。汽車(chē)在不同行駛工況下工作如下:1.正常行駛工況。在一般路面上駕駛員以發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力行駛。2.啟動(dòng)及小負(fù)荷行駛工況。當(dāng)汽車(chē)在啟動(dòng)、小負(fù)荷和下坡行駛及汽車(chē)需要通過(guò)對(duì)排放要求嚴(yán)格限制的地區(qū)，可通過(guò)離合器是發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，汽車(chē)由電動(dòng)機(jī)從蓄電池中獲得電能來(lái)驅(qū)動(dòng)。3.加速行駛工況。當(dāng)汽車(chē)加速或高速行駛需要大功率時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)可聯(lián)合工作，以獲得所需得峰值功率。4.蓄電池充電工況。大汽車(chē)在低負(fù)荷工作時(shí)異步交流電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)自動(dòng)接通為蓄電池充電，使蓄電池電能獲得補(bǔ)充，這有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率。5.減速和制動(dòng)工況。由汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為蓄電池充電，汽車(chē)制動(dòng)時(shí)能量回收部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芏鴥?chǔ)存。三、混聯(lián)式結(jié)構(gòu)形式混聯(lián)式結(jié)構(gòu)（如圖3-6）的混合動(dòng)力系統(tǒng)利用動(dòng)力分配裝置將動(dòng)力一分為二：一部分直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē)；另一部分驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，而交流發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并為蓄電池充電。圖3-6混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)汽車(chē)在不同行駛工況下工作如下:1.正常行駛工況。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力一路直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪；另一路經(jīng)交流發(fā)電機(jī)、變流器、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。2.啟動(dòng)及小負(fù)荷行駛工況。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)效率不高而停止工作，由蓄電池帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。3.加速行駛工況。在正常行駛工況基礎(chǔ)上增加功率輸出，這部分增加的動(dòng)力由蓄電池供給，由電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能傳給車(chē)輪。4.減速和制動(dòng)工況。由汽車(chē)車(chē)輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電能為蓄電池充電，將汽車(chē)的制動(dòng)能回收為電能[6]。3.2.2不同類(lèi)型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的比較表3-1對(duì)不同類(lèi)型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)在燃油經(jīng)濟(jì)性、尾氣排放和控制難易程度等方面作了比較。表3-2對(duì)不同類(lèi)型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)在驅(qū)動(dòng)模式、傳動(dòng)效率、整車(chē)布置、使用條件等方面作了比較。表3-1不同類(lèi)型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)類(lèi)型的比較項(xiàng)目串聯(lián)式并聯(lián)式混聯(lián)式公路行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性較優(yōu)優(yōu)優(yōu)城市行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)較優(yōu)優(yōu)無(wú)路行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性較優(yōu)優(yōu)優(yōu)低排放性能優(yōu)較優(yōu)較優(yōu)成本低較低較低復(fù)雜程度簡(jiǎn)單較復(fù)雜復(fù)雜控制難易程度簡(jiǎn)單較復(fù)雜復(fù)雜表3-2不同類(lèi)型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)特點(diǎn)的比較結(jié)構(gòu)模型串聯(lián)式并聯(lián)式混聯(lián)式動(dòng)力總成發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等三大動(dòng)力總成發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)/發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力總成發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)/發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等三大動(dòng)力總成驅(qū)動(dòng)模式電動(dòng)機(jī)是唯一的驅(qū)動(dòng)模式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式、電動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式傳動(dòng)效率能量轉(zhuǎn)換效率較低傳動(dòng)效率較高傳動(dòng)效率較高制動(dòng)能量回收能夠回收制動(dòng)能量能夠回收制動(dòng)能量能夠回收制動(dòng)能量整車(chē)總布局三大動(dòng)力總成之間沒(méi)有機(jī)械式連接裝置，結(jié)構(gòu)布置的自由度較大，但三大動(dòng)力總成的質(zhì)量、尺寸都比較大，一般在大型車(chē)輛上采用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力總成之間被不同的機(jī)械裝置連接起來(lái)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是布局受到一定的限制三大動(dòng)力總成之間采用機(jī)械裝置連接，三大動(dòng)力總成的質(zhì)量、尺寸都較小，能夠在小型車(chē)輛上布置，但結(jié)構(gòu)更加緊湊適用條件適用于大型客車(chē)或貨車(chē)，適應(yīng)在路況較復(fù)雜的城市道路和普通公路上行駛，更加接近電動(dòng)汽車(chē)的性能適用于中小型汽車(chē)，適應(yīng)在城市道路和高速公路上行駛，接近普通的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)性能適用于各種類(lèi)型的汽車(chē)，適應(yīng)在各種道路上行駛，更加接近普通得內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)性能3.3燃料電池電動(dòng)汽車(chē)3.3.1燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的類(lèi)型采用燃料電池作為電源的電動(dòng)汽車(chē)稱(chēng)為燃料電池電動(dòng)汽車(chē)(FuelCellElectricVehicle,FCEV)。FCEV一般以質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）作為車(chē)載能源.PCEV按“多電源”的配置不同，可分為以下幾種：一、純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)（PFC）的FCEV純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)只有燃料電池一個(gè)動(dòng)力源，汽車(chē)的所有功率負(fù)荷都由燃料電池承擔(dān)。純?nèi)剂想姵仳?qū)動(dòng)系統(tǒng)將氫氣與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生的電能通過(guò)總線傳給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再傳給傳動(dòng)系，從而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。二、燃料電池與輔助蓄電池聯(lián)合驅(qū)動(dòng)（FC+B）的FCEV燃料電池+輔助蓄電池聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是一個(gè)典型的串聯(lián)式混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)。在該動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，燃料電池和蓄電池一起為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供能量，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能傳給傳動(dòng)系，從而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。在汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)變成發(fā)電機(jī)，蓄電池將儲(chǔ)存回饋的能量。三、燃料電池與超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)(FC+C)的FCEV燃料電池+超級(jí)電容與燃料電池+輔助蓄電池的結(jié)構(gòu)相似，只是把蓄電池?fù)Q成超級(jí)電容。相對(duì)于蓄電池，超級(jí)電容充放電效率較高，能量損失小，功率密度大，在回收制動(dòng)能量方面比蓄電池有優(yōu)勢(shì)，循環(huán)壽命長(zhǎng)但是超級(jí)電容的能量密度較小隨著超級(jí)電容技術(shù)的不斷進(jìn)化，這種結(jié)構(gòu)將成為一種新的研究方向。四、燃料電池與輔助蓄電池和超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)（FC+B+C）的FCEV燃料電池與輔助蓄電池和超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也為串聯(lián)式混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)。在該動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，燃料電池、蓄電池和超級(jí)電容一起為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供能量，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能傳給傳動(dòng)系，從而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。在汽車(chē)制動(dòng)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)變成發(fā)電機(jī)，蓄電池和超級(jí)電容將儲(chǔ)存回饋的能量。3.3.2燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)原理目前燃料電池電動(dòng)汽車(chē)絕大多數(shù)采用的是混合式燃料當(dāng)電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將燃料電池與輔助動(dòng)力源相結(jié)合，燃料電池可以只滿(mǎn)足持續(xù)功率需求，借助輔助動(dòng)力源提供加速、爬坡等所需的峰值功率，而且在制動(dòng)時(shí)可以將回饋的能量?jī)?chǔ)存在輔助動(dòng)力源中，混合式燃料電池驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有并聯(lián)式和串聯(lián)式兩種，如圖3-7[7]。（a）串聯(lián)式（b）并聯(lián)式圖3-7混合式燃料電池電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框圖混合式燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、輔助動(dòng)力源、DC/DC變換器、DC/AC逆變器、電動(dòng)機(jī)和動(dòng)力控制系統(tǒng)等組成。3.4氣體燃料汽車(chē)3.4.1天然氣汽車(chē)天然氣是指以天然氣作為燃料的汽車(chē)。按照所使用天然氣燃料狀態(tài)的不同，天然氣汽車(chē)可分為壓縮天然氣汽車(chē)（CNGV）和液化天然氣汽車(chē)（LNGV）。壓縮天然氣是指壓縮到20.7～24.8MPa的天然氣，儲(chǔ)存在車(chē)載高壓氣瓶中。它是一種無(wú)色透明、無(wú)味、高熱量、比空氣輕的氣體，主要成分是甲烷，由于組分簡(jiǎn)單，易于完全燃燒，加上燃料含碳少、抗爆性好、不稀釋潤(rùn)滑油，能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。液化天然氣是指常壓下、溫度為－162℃3.4.2液化石油氣汽車(chē)液化石油氣(簡(jiǎn)稱(chēng)LPG)的主要成分是丙烷C3H8，此外還含有少量的丙烷C4H10，丙烷C3H6和丁烯C4H8，作為車(chē)用燃料來(lái)說(shuō)，液化石油氣的能量密度比天然氣大，在中小型汽車(chē)上推廣比較容易。目前，對(duì)于LPG加氣站不足的地區(qū)，還不具備發(fā)展純LPG汽車(chē)的條件，大多數(shù)國(guó)家仍以發(fā)展液化石油氣—汽油兩用燃料汽車(chē)為主。由于液化氣和天然氣的性質(zhì)相似決定了它們的結(jié)構(gòu)相似性，故液化石油氣汽車(chē)的主要專(zhuān)用部件與天然氣汽車(chē)大部分一致。液化石油氣汽車(chē)與天然氣汽車(chē)的主要區(qū)別在于液化石油氣汽車(chē)必須有蒸發(fā)調(diào)壓器。所謂LPG蒸發(fā)調(diào)壓器是集預(yù)熱、蒸發(fā)、減壓、調(diào)壓功能于一體，LPG被發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水加熱后蒸發(fā)氣化，再經(jīng)減壓達(dá)到接近大氣壓時(shí)供發(fā)動(dòng)機(jī)使用[8]。3.5生物燃料汽車(chē)3.5.1甲醇燃料汽車(chē)甲醇燃料汽車(chē)是指利用甲醇燃料作為能源驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。甲醇作為燃料在汽車(chē)上的應(yīng)用主要有摻燒和純甲醇替代兩種。摻燒是指將甲醇以不同的比例（如M10、M15、M30等）摻入汽油中，作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，一般稱(chēng)為甲醇汽油；純甲醇替代是指將高比例甲醇（如M185、M100）直接用作汽車(chē)燃料。3.5.2乙醇燃料汽車(chē)乙醇汽車(chē)是使用車(chē)用乙醇汽油作為主要?jiǎng)恿θ剂系钠?chē)。一直以來(lái)，生物乙醇備受爭(zhēng)議，因?yàn)橛腥伺u(píng)大規(guī)模使用乙醇作為燃料，會(huì)導(dǎo)致食品價(jià)格上漲，此外，傳統(tǒng)制造乙醇過(guò)程中會(huì)消耗很多能源，因此，從“從油井到車(chē)輪”的全過(guò)程來(lái)看，乙醇燃料并不環(huán)保。但是通用汽車(chē)打算結(jié)束這種爭(zhēng)論，在2008年北美車(chē)展上，通用汽車(chē)大打“E85牌”，推出了多款E85乙醇燃料車(chē)，同時(shí)，推動(dòng)車(chē)用能源多樣化的戰(zhàn)略手段，正式宣布與美國(guó)Coskata能源公司攜手，在乙醇燃料技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)開(kāi)展合作。3.5.3二甲醚燃料汽車(chē)二甲醚作為環(huán)保、清潔、安全的新型替代能源，已得到國(guó)際社會(huì)的公認(rèn)。二甲醚是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的理想替代品。由于二甲醚具有低沸點(diǎn)、高飽和蒸汽壓、低黏性、優(yōu)良的壓縮性、高十六烷值、含氧24.8%、較低熱值等特點(diǎn)，二甲醚燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)以引起西方發(fā)達(dá)國(guó)家政府和專(zhuān)家的高度重視。近年來(lái)，歐美、日韓、俄羅斯等國(guó)家十分看好二甲醚燃料汽車(chē)的市場(chǎng)前景和環(huán)保效益，紛紛開(kāi)展二甲醚燃料發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)的研發(fā)。我國(guó)與國(guó)際二甲醚燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研究幾乎同步。3.6氫燃料汽車(chē)氫是清潔燃料，采用氫氣作燃料，只需略加改動(dòng)常規(guī)火花塞點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)，就可以使用。其燃燒效率比汽油高，混合氣可以較大程度地變稀，所需點(diǎn)火能量小，有利于節(jié)約燃料。氫氣也可以加入其它燃料(如CNG)中，用于提高效率和減少N02排放。氫的質(zhì)量能量密度是各種燃料中最高的一種，但體積能量密度最低，其最大的使用障礙是儲(chǔ)存和安全問(wèn)題[9]。汽車(chē)使用氫燃料較簡(jiǎn)單的技術(shù)是在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管里進(jìn)行預(yù)混，經(jīng)過(guò)進(jìn)氣道在進(jìn)氣形成送入氣缸，由火花塞或電熱塞引燃，也可以用柴油引燃。由于氫的分子量很小，在等能量情況下，氣態(tài)氫比甲烷等其他氣體占的體積大，因此機(jī)外混合的容積效率低，功率只有原來(lái)石油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的80%左右；混合氣在進(jìn)氣行程進(jìn)入氣缸，又經(jīng)過(guò)壓縮行程的作用，氫與空氣的混合時(shí)間時(shí)間較長(zhǎng)，又較容易從外界創(chuàng)造條件促進(jìn)混合氣混合均勻，因此混合氣的品質(zhì)容易保證，但這種汽車(chē)的動(dòng)力性較低，易產(chǎn)生回火，綜合性能較差。盡管預(yù)混技術(shù)簡(jiǎn)單，發(fā)動(dòng)機(jī)變動(dòng)較小，也可以采用一些措施來(lái)提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率及避免回火，然而汽車(chē)的綜合性能難以達(dá)到較高水平。3.7太陽(yáng)能汽車(chē)太陽(yáng)能汽車(chē)是利用太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，并利用該電能作為能源驅(qū)動(dòng)行駛的汽車(chē)。太陽(yáng)能主要由太陽(yáng)能電池組、自動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制器、機(jī)械系統(tǒng)等組成。太陽(yáng)能汽車(chē)由太陽(yáng)能電池板在向日自動(dòng)跟蹤器的控制下始終正對(duì)太陽(yáng)，接收太陽(yáng)光，并轉(zhuǎn)化成電能，向電動(dòng)機(jī)供電，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛，它實(shí)際上是一種電動(dòng)汽車(chē)，其工作原理與串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)（SHEV）基本相同。

第4章汽車(chē)新能源的主要比較與發(fā)展4.1各種新能源汽車(chē)技術(shù)的特點(diǎn)分析與展望4.1.1純電動(dòng)汽車(chē)純電動(dòng)汽車(chē)不需要再用內(nèi)燃機(jī)，因此，純電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)，蓄電池相當(dāng)于原來(lái)的油箱，電能是二次能源,可以來(lái)源于風(fēng)能、水能、熱能、太陽(yáng)能等多種方式。因此很多人認(rèn)為純電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的主要方向。純電動(dòng)汽車(chē)主要特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1.無(wú)污染，廢氣排放為零。2.噪聲低，且運(yùn)行平穩(wěn)。3.能源效率高、多樣化。4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便[10]。缺點(diǎn)：1.動(dòng)力電源使用成本高，續(xù)駛里程短。2.充電設(shè)施建設(shè)不完善。3.蓄電池重量大，壽命短，充電時(shí)間長(zhǎng)?，F(xiàn)狀與前景：從總體看仍處于實(shí)驗(yàn)研究階段，要完全解決技術(shù)上的難題并降低成本，還需要一定的時(shí)間；但隨著電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展，存在的缺點(diǎn)會(huì)逐步得到解決，電動(dòng)汽車(chē)將成為未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的主體。4.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)由于目前純電動(dòng)汽車(chē)在使用中受到電池續(xù)航能力以及充電設(shè)施建設(shè)不完善，因此在傳統(tǒng)能源汽車(chē)向純電動(dòng)汽車(chē)過(guò)渡這段時(shí)期，混合動(dòng)力汽車(chē)起著關(guān)鍵的作用?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車(chē)主要特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1.由于有原動(dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力，蓄電池的數(shù)量和質(zhì)量可減少，因此汽車(chē)自身中重量可減小。2.汽車(chē)的續(xù)駛里程和動(dòng)力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的水平。3.借助原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，可帶動(dòng)空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力及其他輔助電器。4.可使原動(dòng)機(jī)在最佳的工礦區(qū)域穩(wěn)定運(yùn)行，避免或減少了發(fā)動(dòng)機(jī)變工況下的不良運(yùn)行，是發(fā)動(dòng)機(jī)的排污和油耗大為降低。5.在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)汽車(chē)，實(shí)現(xiàn)零排放。6.可通過(guò)電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，因此可配備功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī)，并可通過(guò)電動(dòng)機(jī)回收汽車(chē)減速和制動(dòng)時(shí)的能量，進(jìn)一步降低了汽車(chē)的能量消耗和排污[11]。缺點(diǎn)：1.長(zhǎng)距離高速行駛基本不能省油。2.結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。現(xiàn)狀與前景：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是當(dāng)今最具有實(shí)際開(kāi)發(fā)意義的低排放和低油耗汽車(chē)，未來(lái)將繼續(xù)被各廠家升級(jí)更新，達(dá)到理想狀態(tài)。4.1.3燃料電池電動(dòng)汽車(chē)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要由直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)等。燃料電池汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型必須結(jié)合整車(chē)開(kāi)發(fā)目標(biāo)，所以受到一定限制。燃料電池電動(dòng)汽車(chē)具有以下特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1.能源轉(zhuǎn)化效率較高，可以達(dá)到30%以上。2.續(xù)駛里程長(zhǎng)，其長(zhǎng)途行駛能力及動(dòng)力性已經(jīng)接近于傳統(tǒng)汽車(chē)。3.綠色環(huán)保，燃料電池沒(méi)有燃燒過(guò)程，接近零排放。4.過(guò)載能力強(qiáng)，其短時(shí)過(guò)載能力可達(dá)額定功率的200%或更大。5.噪聲低，燃料電池屬于靜態(tài)能量轉(zhuǎn)換裝置，除了空氣壓縮機(jī)和冷卻系統(tǒng)以外無(wú)其他運(yùn)行部件，因此運(yùn)行過(guò)程中噪聲和振動(dòng)都較小。6.設(shè)計(jì)方便靈活，可以在空間和重量等問(wèn)題上進(jìn)行靈活的配置。缺點(diǎn)：1.燃料電池汽車(chē)的制造成本和使用成本高。2.輔助設(shè)備復(fù)雜，且質(zhì)量和體積較大。3.起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，系統(tǒng)抗震能力有待進(jìn)一步提高。現(xiàn)狀與前景：燃料電池汽車(chē)近些年來(lái)取得了很大進(jìn)展，但從目前各大汽車(chē)公司推出的制造成本上百萬(wàn)美元的燃料電池概念汽車(chē)來(lái)看，現(xiàn)階段燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的推廣還面臨很大的困難。最樂(lè)觀的預(yù)測(cè)，以純氫為燃料的燃料電池汽車(chē)商業(yè)化生產(chǎn)至少還需十年以上的時(shí)間，即使在一定的程度上實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，也會(huì)是以一種高成本的方式[12]。4.1.4氣體燃料汽車(chē)氣體燃料汽車(chē)主要包括天然氣汽車(chē)和液化石油氣汽車(chē)。天然氣汽車(chē)由于使用的天然氣在我國(guó)儲(chǔ)量非常豐富,加上近幾年國(guó)家的大量開(kāi)發(fā)以及天然氣管道網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的完善性，天然氣汽車(chē)將得到長(zhǎng)足性的發(fā)展。氣體燃料汽車(chē)主要特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1.天然氣在我國(guó)儲(chǔ)量豐富，可廣泛使用。2.普通燃油汽車(chē)改裝成天然氣汽車(chē)成本較低且技術(shù)成熟。3.辛烷值較高，污染小。4.天然氣汽車(chē)與普通燃油汽車(chē)百公里使用成本相比，天然氣汽車(chē)較低[13]。缺點(diǎn)：1.建加氣站網(wǎng)絡(luò)要求投資強(qiáng)度大。2.氣體天然氣能量密度小，影響續(xù)駛里程等性能。3.與汽油車(chē)比動(dòng)力性低。4.儲(chǔ)帶有所不便?，F(xiàn)狀與前景：天然氣汽車(chē)在許多國(guó)家獲得廣泛使用并被大力推廣，已有約100多萬(wàn)輛；目前世界上液化石油氣汽車(chē)的保有量大400多萬(wàn)輛。氣體燃料汽車(chē)是21世紀(jì)汽車(chē)的重要品種。4.1.5生物燃料汽車(chē)生物燃料是指生物資源生產(chǎn)的醇類(lèi)燃料和生物才有等。由于醇類(lèi)燃料是可再生資源，它的制取可以通過(guò)生物發(fā)酵制取，從而得到很多國(guó)家的廣泛應(yīng)用。由于乙醇再運(yùn)用中可將其摻入汽油使用，所以可以大大減少石油的使用。生物燃料汽車(chē)主要特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1.資源較為豐富。2.可再生，具有長(zhǎng)期使用的價(jià)值。3.污染小，廢氣排放幾乎為零。4.使用方便，辛烷值高。缺點(diǎn)：1.甲醇的毒性較大，不安全。2.需要解決分成問(wèn)題。3.對(duì)金屬及橡膠件有腐蝕性。4.冷起動(dòng)性能較差。5.二甲醚在儲(chǔ)運(yùn)方面存在問(wèn)題[14]?，F(xiàn)狀與前景：甲醇、乙醇燃料汽車(chē)以獲得一定程度上的應(yīng)用；可以作為能源的一種補(bǔ)充，在某些國(guó)家和地區(qū)可能保持較大的比例。二甲醚目前正在研究中。4.1.6氫燃料汽車(chē)氫燃料汽車(chē)是在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上加以修改后可以直接用氫為燃料燃燒，產(chǎn)生動(dòng)力的汽車(chē)。是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具，因此氫動(dòng)力汽車(chē)是傳統(tǒng)汽車(chē)最理想的替代方案。氫燃料汽車(chē)主要特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1.排放物是純凈水，無(wú)污染、零排放。2.氫氣來(lái)源豐富。3.辛烷值高，熱值高。4.氫極易點(diǎn)燃，火焰?zhèn)鞑ヌ匦暂^好，容易實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。缺點(diǎn)：1.氫氣生產(chǎn)復(fù)雜且成本高。2.氣態(tài)氫能量密度小且儲(chǔ)存不便，液態(tài)氫技術(shù)難度大，成本高。3.需要開(kāi)發(fā)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)?，F(xiàn)狀與前景：仍處于基礎(chǔ)研究階段，制氫及儲(chǔ)帶技術(shù)有待突破；有希望成為未來(lái)汽車(chē)的重要組成部分，但前景尚難估量[15]。4.1.7太陽(yáng)能汽車(chē)太陽(yáng)能汽車(chē)的能源來(lái)自太陽(yáng)，是真正的綠色能源汽車(chē)。太陽(yáng)能汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)有許多相似之處，從廣義講，也是電動(dòng)汽車(chē)的一個(gè)類(lèi)型。太陽(yáng)能汽車(chē)主要特點(diǎn)如下：優(yōu)點(diǎn)：1.太陽(yáng)能屬于可再生能源，來(lái)源非常豐富。2.運(yùn)行無(wú)污染而且噪聲很小。3.太陽(yáng)能電池實(shí)際上是一個(gè)半導(dǎo)體元件，易于制造。缺點(diǎn)：1.成本高。2.效率低，目前太陽(yáng)能電池的最高效率約為20%。3.能量密度低。4.受時(shí)令影響大?，F(xiàn)狀與前景：目前正在研究，近年來(lái)已有少數(shù)國(guó)家有了太陽(yáng)能實(shí)驗(yàn)車(chē)型，達(dá)到實(shí)用階段上需要一段較長(zhǎng)的時(shí)間。預(yù)期在缺乏其他能源、日照充足的沙漠干旱地區(qū)，太陽(yáng)能汽車(chē)會(huì)有用武之地。4.2能量轉(zhuǎn)換效率的比較圖4-1是不同車(chē)速下燃油汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)的能量輸出曲線圖。內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)在同樣工況下的能耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于純電動(dòng)汽車(chē)的能耗，據(jù)統(tǒng)計(jì)，內(nèi)燃機(jī)在低速區(qū)域的能量轉(zhuǎn)化效率最低(僅為12％)。應(yīng)用混合動(dòng)力技術(shù)，汽車(chē)在低速行駛時(shí)切換到電能驅(qū)動(dòng)模式，可大幅度降低能量損耗，減少排放。盡管混合動(dòng)力汽車(chē)在啟動(dòng)和低速運(yùn)行工況下，避免了高能耗和排放，但在高速行駛時(shí)若仍然采用燃油驅(qū)動(dòng)，其能耗和排放還是明顯大于純電動(dòng)汽車(chē)。圖4-1燃油汽車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)能耗曲線圖4.3減少耗油量的比較表4-1對(duì)同一車(chē)型利用不同新能源技術(shù)路線在消減油量上作亂比較。在對(duì)多種動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)計(jì)算其整體擁有成本時(shí)，按照5年的平均擁有期將車(chē)輛的起初成本、再銷(xiāo)售價(jià)值以及預(yù)計(jì)節(jié)油量納入考量范圍。表4-1不同新能技術(shù)源路線的消減耗油量技術(shù)方式醇類(lèi)汽車(chē)氣體燃料汽車(chē)混合動(dòng)力汽車(chē)純電動(dòng)汽車(chē)消減耗油量(%)41503050~100有表4-1可以看出，純電動(dòng)汽車(chē)可以最有效地減少對(duì)石油的依賴(lài)，是解決能源安全問(wèn)題的最佳方案。4.4減少碳排放的比較表4-2對(duì)不同新能源技術(shù)路線在碳排放上作了比較。由表可以看出，對(duì)比其它的汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)，混合動(dòng)力技術(shù)的減碳排放比可達(dá)56％；電動(dòng)汽車(chē)?yán)锰?yáng)能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電，因此純電動(dòng)汽車(chē)碳排放為零，考慮到目前的火力發(fā)電，故而純電動(dòng)汽車(chē)平均碳排放比可以達(dá)到30％。所以采用清潔能源發(fā)電配合純電動(dòng)車(chē)技術(shù)是解決機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境污染問(wèn)題的最佳方案。表4-2不同新能源技術(shù)路線對(duì)減少碳排放的比較技術(shù)方式液化石油氣汽車(chē)醇類(lèi)汽車(chē)天然氣汽車(chē)混合動(dòng)力汽車(chē)純電動(dòng)汽車(chē)減碳排放比（%）505355560~304.5各種能源方案優(yōu)缺點(diǎn)中和分析表4-3對(duì)普通內(nèi)燃機(jī)、純電動(dòng)、混合動(dòng)力和氫燃料電池汽車(chē)能源的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合比較。表4-3各種能源方案優(yōu)缺點(diǎn)綜合分析表類(lèi)別能源來(lái)源能源效率排放制造成本使用成本維護(hù)成本補(bǔ)充燃料功率重量行駛里程配套設(shè)備普通內(nèi)燃機(jī)受限低差一般一般一般方便大輕＞400完善純電動(dòng)力一般最高無(wú)高最低高不便小重＜300不完善混合動(dòng)力受限較高一般較高一般最高方便一般較重＞500完善氫燃料電池困難高無(wú)高最高高不便小輕＜300不完善從表中可以看出混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展比較成熟，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)更節(jié)能環(huán)保，更能解決將來(lái)能源緊張問(wèn)題。因此純電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)汽車(chē)發(fā)展方向。4.6電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用缺陷和瓶頸目前，電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)趨于成熟，但在續(xù)駛里程、制造成本等方面還無(wú)法與傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相比。作為動(dòng)力源的各類(lèi)型蓄電池不同程度地存在著成本高、功率小、體積和重量大、充電時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題，是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展和普及應(yīng)用的瓶頸。歸納起來(lái)存在：1.續(xù)駛里程有限；2.蓄電池使用壽命太短；3.電池價(jià)格昂貴；4.充電時(shí)間和充電網(wǎng)點(diǎn)短期內(nèi)不能得到有效解決等問(wèn)題。但隨著電動(dòng)車(chē)技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)存在的缺陷和瓶頸會(huì)逐步得到解決。

第5章電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的解決方式目前解決電動(dòng)汽車(chē)電池續(xù)航時(shí)間短的方法是加快充電站以及換電站的建設(shè),只有將這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善才能彌補(bǔ)目前蓄電池技術(shù)的不足。在我國(guó)，電動(dòng)汽車(chē)充電站的業(yè)務(wù)才剛剛起步，運(yùn)營(yíng)模式還沒(méi)形成，各個(gè)相關(guān)的利益群體對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的傾向也不盡相同。根據(jù)技術(shù)與充電方式的不同，電動(dòng)汽車(chē)充電站的運(yùn)營(yíng)模式基本上可以分為“整車(chē)充電”與“電池更換”兩種模式。5.1整車(chē)充電模式整車(chē)充電模式是很多國(guó)家研究試驗(yàn)的重點(diǎn)，這種模式把電池與車(chē)輛作為一個(gè)整體來(lái)考慮，其規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵是能夠研制生產(chǎn)出“容量大、成本低、充電快、壽命長(zhǎng)”的電池產(chǎn)品[16]，在便捷性上滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，具體又包括常規(guī)充電和快速充電兩種類(lèi)型。5.1.1常規(guī)充電蓄電池在放電終止后，應(yīng)立即充電，充電電流相當(dāng)?shù)?，大小約為15A，這種充電叫做常規(guī)充電(普通充電)。常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電，一般充電時(shí)問(wèn)為5～8h，甚至長(zhǎng)達(dá)10至20多個(gè)小時(shí)。盡管充電時(shí)間較長(zhǎng)，但因?yàn)樗霉β屎碗娏鞯念~定值并不關(guān)鍵，因此充電器和安裝成本比較低；可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本；可提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用壽命[17]。這種充電方式通常適用于：設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程盡可能大，需滿(mǎn)足車(chē)輛一天運(yùn)營(yíng)需要，僅僅利用晚間停運(yùn)時(shí)間充電?，F(xiàn)階段技術(shù)條件下，電池的續(xù)駛里程大約為200km，像私家車(chē)、市內(nèi)環(huán)衛(wèi)車(chē)、企業(yè)商務(wù)車(chē)等車(chē)輛日均行駛里程都在電池的續(xù)駛里程范圍之內(nèi)，均可采用常規(guī)充電的方式。5.1.2快速充電快速充電又稱(chēng)應(yīng)急充電，是以較大電流短時(shí)間在電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)的20min至2h內(nèi)(具體的充電時(shí)間由電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的接收能力而定)，為其提供短時(shí)充電服務(wù)，一般充電電流為150~400A。充電時(shí)間短；充電電池壽命長(zhǎng)(可充電2000次以上)；沒(méi)有記憶性，可以大容量充電及放電，在幾分鐘內(nèi)就可充70％~80％的電；由于充電在短時(shí)間內(nèi)(約為10~15min)就能使電池儲(chǔ)電量達(dá)到80％~90％，與加油時(shí)間相仿，使電動(dòng)汽車(chē)使用起來(lái)非常方便。這種充電方式適用情況為：電動(dòng)汽車(chē)的日平均里程大于電池的續(xù)駛里程即200km，即在車(chē)輛運(yùn)行的間隙進(jìn)行快速補(bǔ)充電，來(lái)滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)需要；比如公交車(chē)、出租車(chē)等車(chē)輛它們的日平均行駛里程在300km左右，則還有100km左右的電量需要在峰、平時(shí)通過(guò)快速充電的方式進(jìn)行補(bǔ)充。當(dāng)然也可以采用更換電池的方式來(lái)進(jìn)行能量的補(bǔ)給[18]。5.2更換電池模式更換電池模式也稱(chēng)租賃電池模式，是一種把車(chē)輛與電池分開(kāi)考慮的思路。用戶(hù)只購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)，由專(zhuān)門(mén)的電池租賃公司負(fù)責(zé)電池的購(gòu)買(mǎi)、租賃、充電、快速更換及管理?？梢宰層脩?hù)像“汽車(chē)加油”一樣方便地得到能源供給。它的運(yùn)營(yíng)模式是通過(guò)各個(gè)電池更換站集中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的電池充電，電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)需要補(bǔ)充能源時(shí)，可以非常方便地到任意一個(gè)更換站更換充好的電池。電池更換站的運(yùn)用模式可以分為以下幾點(diǎn)。5.2.1電池租賃能源供給企業(yè)購(gòu)買(mǎi)電池后通過(guò)向中間運(yùn)營(yíng)商(建站企業(yè))支付一定的建站費(fèi)用來(lái)進(jìn)行更換站的建設(shè)。電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)在購(gòu)買(mǎi)“裸車(chē)”后，去電池更換站辦理相應(yīng)的“租賃手續(xù)”及交一定的租金就能使電動(dòng)汽車(chē)投入使用。租賃的手續(xù)及租金由相關(guān)部門(mén)協(xié)商而定，對(duì)于租金可以肯定的是，因?yàn)閾Q給消費(fèi)者的是一塊充滿(mǎn)電的電池，加上一些其它成本，租賃電池的價(jià)格肯定要比消費(fèi)者自己在家充電貴，但是絕對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油的費(fèi)用。用戶(hù)在電池的使用過(guò)程中不僅要交租金，每次更換電池時(shí)根據(jù)電池電量的消耗情況用戶(hù)還要向電池更換站交納相應(yīng)的所用電費(fèi)。5.2.2電池的快速更換為了使得更換更加快捷，需要更換電池的車(chē)輛進(jìn)站之前應(yīng)向站臺(tái)提出電池更換請(qǐng)求，以便站臺(tái)調(diào)度安排停車(chē)位置、通知電池更換庫(kù)準(zhǔn)備整車(chē)更換電池并運(yùn)至更換電池區(qū)、準(zhǔn)備卸載設(shè)備。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)站后，根據(jù)調(diào)度指令將車(chē)開(kāi)到更換電池區(qū)準(zhǔn)確位置，準(zhǔn)備更換電池。5.2.3電池的維護(hù)當(dāng)電池在使用過(guò)程中，個(gè)體電池的容量會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不均衡的現(xiàn)象。這樣在電池串聯(lián)充電時(shí)，只要有一只電池的充電電壓達(dá)到最高限制電壓，就要立即停止充電，而此時(shí)電壓較低的個(gè)體電池還處于欠充狀態(tài)；反過(guò)來(lái)在電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中，只要有一只電池的電壓下降到最低限制電壓，就要斷開(kāi)動(dòng)力電池停止放電，而此時(shí)電壓較高的個(gè)體電池容量不能充分利用[19]。這樣長(zhǎng)期循環(huán)使用下去，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的容量會(huì)越來(lái)越不均衡，一次充滿(mǎn)電的行駛里程會(huì)大大降低。為充分利用鋰離子動(dòng)力電池的儲(chǔ)能效率，降低使用成本，充電站建設(shè)需要設(shè)置電池容量測(cè)試與充放電維護(hù)設(shè)備，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的容量明顯出現(xiàn)下降時(shí)，利用該設(shè)備可以對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行容量測(cè)試，并對(duì)容量落后的電池進(jìn)行多次的充放電操作，使其活性物質(zhì)充分激活，容量得到恢復(fù)。

第6章未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)的發(fā)展方向6.1整車(chē)充電中的慢速充電方式可以充分利用低谷電力充電，電費(fèi)相對(duì)降低，但是充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使車(chē)輛的使用十分不便；快速充電方式下充電時(shí)間短易于車(chē)輛的使用，但是充電費(fèi)用較高，且會(huì)大大縮短電池的使用壽命。換電池模式單純的租賃費(fèi)和電費(fèi)支出可能比整車(chē)充電模式有一定幅度增加，但是由于節(jié)省購(gòu)買(mǎi)電池的費(fèi)用，如果政策和管理到位，理論上車(chē)輛整個(gè)生命時(shí)期的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用會(huì)顯著低于整車(chē)充電模式，且換電池模式的靈活性、方便性都相對(duì)較好[20]。6.2換電池模式屬于能源新物流模式換電池模式有利于電池生產(chǎn)企業(yè)規(guī)?；?biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于能源供給企業(yè)的規(guī)?；少?gòu)與集約化管理，能夠顯著降低總運(yùn)營(yíng)成本。能源供給企業(yè)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的中間運(yùn)營(yíng)商，有利于政府施加更具針對(duì)性的扶持和優(yōu)惠政策，如電價(jià)政策、購(gòu)買(mǎi)電池補(bǔ)貼政策等，容易建立起清晰的財(cái)務(wù)盈利模式，比單純提供充電服務(wù)可獲得更高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，具有更大的發(fā)展空間。6.3無(wú)線快速充電將成為最理想充電方式無(wú)線快速充電技術(shù)將會(huì)為電動(dòng)汽車(chē)提供便捷的充電方式，隨時(shí)隨地利用各種新的清潔能源進(jìn)行充電，例如風(fēng)能、太陽(yáng)能等。這種充電站裝有太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)和蓄電設(shè)備，可與商用電力連接。能將太陽(yáng)能發(fā)的電儲(chǔ)存在蓄電設(shè)備中，然后利用太陽(yáng)能發(fā)電和蓄電設(shè)備的電力為車(chē)輛充電。蓄電設(shè)備儲(chǔ)存的電力用完時(shí)，可用商用電力為車(chē)輛充電，因此能夠不受天氣和時(shí)間的影響穩(wěn)定充電[21]。6.4快速充電大量發(fā)展將帶來(lái)電網(wǎng)諧波污染換電池模式集中充電便于統(tǒng)一調(diào)度、管理和監(jiān)控，能夠最大程度發(fā)揮削峰填谷作用，提高電力系統(tǒng)負(fù)荷率，最大限度減少諧波污染等對(duì)電網(wǎng)的不利影響，有利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力資源的優(yōu)化利用[22]。綜上所述，換電池模式具有更突出的優(yōu)勢(shì)和更廣闊的發(fā)展前景?？紤]到差異化需求和特殊情況下電能補(bǔ)給的需要，以更換電池為主、整車(chē)充電為輔的運(yùn)營(yíng)模式將成為我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電站未來(lái)發(fā)展的主流模式。

結(jié)論在未來(lái)的20年內(nèi)，汽油和柴油仍是汽車(chē)主要的能量來(lái)源，但汽油和柴油的質(zhì)量要求越來(lái)越高，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)將快速發(fā)展以提高能量利用率。代用燃料會(huì)得到迅速運(yùn)用，天然氣汽車(chē)和乙醇汽車(chē)會(huì)率先大規(guī)模投入使用，純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)將會(huì)逐步擴(kuò)大應(yīng)用。其中混合動(dòng)力汽車(chē)將會(huì)得到快速發(fā)展和應(yīng)用，混合動(dòng)力汽車(chē)將至少在30年內(nèi)都是汽車(chē)工業(yè)最切實(shí)可行的解決能源問(wèn)題和污染問(wèn)題的途徑。而純電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的最終方向。但是由于目前電動(dòng)汽車(chē)電池續(xù)航能力不足，以及充電站網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)的不足等，制約其在短時(shí)期內(nèi)的運(yùn)用。但隨著充電站以及換電站的建立，純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)將會(huì)逐步取代目前的任何新能源汽車(chē)技術(shù)，最終發(fā)揮其在零排放、動(dòng)力性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性、使用成本低方面的優(yōu)勢(shì)。

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中國(guó)風(fēng)電并網(wǎng)若干問(wèn)題的博弈研究.

可再生能源，2005，

致謝感謝所有老師對(duì)我的精心培養(yǎng)，不僅使我學(xué)到了很多知識(shí)，也培養(yǎng)了我做事認(rèn)真，腳踏實(shí)地的優(yōu)良作風(fēng)，非常感謝房老師老師在繁忙的事務(wù)中還抽出時(shí)間給予我指導(dǎo)，使我從中學(xué)到了很多知識(shí)，鍛煉了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，也感謝汽車(chē)工程系給我提供了學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使我初步具備了科研能力。

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。作者簽名：日期：指導(dǎo)教師簽名：日期：使用授權(quán)說(shuō)明本人完全了解大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。作者簽名：日期：

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期：年月日導(dǎo)師簽名：日期：年月日

指導(dǎo)教師評(píng)閱書(shū)指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)：一、撰寫(xiě)（設(shè)計(jì)）過(guò)程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過(guò)程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)知識(shí)、技能的扎實(shí)程度□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題的能力□優(yōu)□良□中□及格□不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性□優(yōu)□良□中□及格□不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績(jī)：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”）指導(dǎo)教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日評(píng)閱教師評(píng)閱書(shū)評(píng)閱教師評(píng)價(jià)：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問(wèn)題的指導(dǎo)意義□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)）所體現(xiàn)的整體水平□優(yōu)□良□中□及格□不及格建議成績(jī)：□優(yōu)□良□中□及格□不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫(huà)“√”）評(píng)閱教師：（簽名）單位：（蓋章）年月日PAGE9教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見(jiàn)教研室（或答辯小組）評(píng)價(jià)：一、答辯過(guò)程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見(jiàn)解的敘述情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、對(duì)答辯問(wèn)題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況□優(yōu)□良□中□及格□不及格3、學(xué)生答辯過(guò)程中的精神狀態(tài)□優(yōu)□良□中□及格□不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫(xiě)規(guī)范？□優(yōu)□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的