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1、.新能源汽车现状及发展趋势总结:在能源危机和环境污染的压力下,寻找新能源汽车替代石油是必然选择。本文总结了新能源汽车的定义、分类和特点,包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车,总结了各种新能源汽车的最新技术进展和性能。对纯电动汽车和燃料电池汽车的推广应用需要解决的问题,以及各种新能源汽车的发展前景进行了展望。关键词:混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池、技术、现状、应用前景。 1 前言1.1 寻求新能源的背景 随着世界能源危机和环保问题的日益突出,汽车行业面临着严峻的挑战。一方面,石油资源短缺,汽车是主要的燃料消耗者。而且,目前燃气轮机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能仅为约
2、35% 和 40% 用于实际汽车驾驶。汽车保有量的增加加剧了这种矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染。 82%、48% 的 NO*、58% 的 HC 和 8% 的颗粒物来自汽车尾气。此外,汽车排放的大量CO2加剧了温室效应,汽车噪声是环境噪声污染的主要成分之一。中国作为石油进口国和第二大石油消费国,污染严重。世界银行确定的20个污染最严重的城市中有16个在中国。国内汽车产品水平与国外存在较大差距。平均油耗高出10%~30%,排放量约1520倍。汽车行业的压力更大。新能源汽车生产企业及产品准入管理规定已于2009年7月1日正式实施。该规定强调:新能源汽车是指使用非常规汽车燃料作为动力源或使用常规车辆
3、的车用燃料,新型车载动力装置的使用,以及车辆动力控制和驱动方面先进技术的融合,造就了具有先进技术原理、新技术、新结构的车辆新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车BEV,包括太阳能汽车、燃料电池电动汽车FCEV、氢动力汽车、其他新能源如高效储能、二甲醚汽车等类别产品。 1.2我国发展新能源汽车的意义(1)发展新能源汽车是国民经济可持续发展的要求。我国车用能源石油资源有限,几十年后必然会出现枯竭,从国外大量进口石油,到时候世界石油资源也会短缺,国家之间对石油资源的竞争会更加激烈。石油在国家安全中的重要性与日俱增,因此,适度利用石油资源,发展新能源汽车,将促进我国能源结构调整
4、,有利于国民经济的可持续发展。 2、发展新能源汽车是治理城市污染的必要条件。燃油汽车的尾气排放给环境带来了破坏。世界各国都意识到了这一点,并制定了相关严格的汽车排放标准,以减少环境污染。 因此,追求无污染或低污染的绿色汽车已成为各国的基本国策和人类可持续发展的需要。 3发展新能源汽车可以缩短我国汽车工业与世界先进汽车工业的差距。 2 新能源汽车的主要类型及技术状况 新能源汽车是指以非常规车用燃料为动力源(或使用常规车用燃料,但使用新型整车动力装置),综合整车动力控制与驱动方面 先进技术,形成先进技术原理、新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括:混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BE
5、V)、燃料电池汽车(FCEV)、氢动力汽车、燃气汽车、醇醚汽车等。汽车对新能源的根本要求:1、丰富的能源储备。预计2010年我国汽车保有量将达到3430万辆。汽车消耗大量能源。汽车作为动力的能源必须有充足的储备新能源汽车的现状,以保证汽车的可持续发展。 2 能源的能量密度更高。能源的能量密度越高,汽车的油箱容积就越小,这将减轻汽车的重量。在同等条件下,汽车的续驶里程更长,动力性能更好。因此,对汽车的能量密度要求越高越好。 3 能源污染要少 目前,石油产品在汽车上的大规模使用造成了严重的环境污染,世界各国政府都在考虑制定更严格的汽车尾气排放标准。因此,新能源汽车必须大幅降低尾气排放污染,甚至达到零排放,才能实现
6、 被广泛接受。 4、经济好转 世界汽车行业竞争激烈。新能源汽车要想广泛进入市场,就必须具备一定的价格优势,这就要求车用能源价格低,使用成本低。 5. 更好的性能。新能源汽车的能源必须易于使用和储存、能够长途运输、运输成本低、运输安全性高、不易燃烧和爆炸。 2.1混合动力汽车 混合动力汽车是那些使用传统燃料并配备电动机/发动机以改善低速功率输出和燃料消耗的汽车。根据燃料种类的不同,主要可分为汽油混合动力和柴油混合动力。混合动力汽车的优点: 1、使用混合动力汽车后,燃气轮机的最大功率可以根据平均所需功率来确定。此时,它工作在油耗低、污染少的最佳工况下。需要大功率燃气轮机动力时,由蓄电池补充;负载
7、时间少的时候,足够的电量可以发电给电池充电。由于燃气轮机可以继续工作,电池可以连续充电,所以它的行程和普通汽车一样。 2 由于有电池,刹车、下坡、怠速时的能量回收非常方便。 3 在繁华的市区,燃气轮机可熄火,仅靠电池驱动,实现零排放。 4 搭配燃气轮机,非常方便的解决纯电动汽车遇到的空调、供暖、除霜等能耗高的问题。 5 您可以使用现有的加油站加油,无需再投资。 6、可以使电池保持良好的工作状态,不会过充过放,延长使用寿命,降低成本。混合动力车的缺点:长途高速行驶根本不省油。 2.2 纯电动汽车 电动汽车,顾名思义,就是以电力为主的汽车。大多数车辆由电动机直接驱动。有些车辆在发动机舱内安装了电动机,有些车辆直接由电动机驱动。
8、车轮是四台电动机的转子,难点在于储能技术。纯电动汽车的优势:技术比较简单成熟,只要有电源就可以充电。纯电动汽车的缺点:目前电池单位重量的储能太小,而且由于电动汽车的电池比较贵,而且没有经济规模,所以采购价格比较贵。至于使用成本,有的试用结果比汽车还贵,有的结果只有13的车,这主要取决于电池的寿命和当地的油电价格。 2.3 燃料电池汽车 燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,由电动机驱动的汽车。它的电池能量是通过氢和氧的化学作用直接转化为电能,而不是通过燃烧。燃料电池的化学反应过程不产生有害产物,因此燃料电池汽车是一种无污染汽车,燃料电池的能量转换效率高于燃气轮机
9、高出23倍,所以从能源利用和环境保护的角度来看,燃料电池汽车是一种理想的汽车。单个燃料电池必须组合成燃料电池堆,以获得满足车辆使用要求的必要功率。燃料电池汽车具有以下优点: 1、零排放或接近零排放; 2、减少漏油造成的水污染; 3. 减少温室气体排放; 4、提高燃油经济性; 5、提高发动机燃烧效率; 6. 运行平稳无噪音。 2.4 氢动力汽车 氢动力汽车是真正的零排放交通工具,排放纯净水,具有无污染、零排放、储量丰富等优点。因此,氢动力汽车是传统汽车的理想替代品。氢动力汽车的优点:排放物是纯净水新能源汽车的现状,行驶过程中不会产生任何污染物。氢动力汽车的劣势:氢燃料电池成本太高,氢燃料的储运是有目的的
10、以前的技术条件非常困难,因为氢分子非常小,很容易通过存储装置的外壳逸出。此外,最致命的问题是提取氢气需要电解水或使用天然气,同样消耗大量能源。除非使用核能来提取它,否则二氧化碳排放量无法从根本上减少。 2.5 燃气车辆 燃气车辆是指以压缩天然气(G)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)为燃料的车辆。由于排放性能好、燃料结构可调、运行成本低、技术成熟、安全可靠,被世界各国公认为最理想的替代燃料汽车。 2.6 生物乙醇载体 乙醇俗称酒精。通俗地讲,以乙醇为燃料的汽车也可以称为酒精汽车。汽车使用乙醇可以提高燃料的辛烷值,增加含氧量,使汽车气缸燃烧更充分,降低压力
11、低尾气排放。乙醇汽车的燃料应用方式:一、blending,是指乙醇和汽油的混合应用。在混合燃料中,乙醇与体积的比例用E表示。如果乙醇占10%和15%,则用E10和E15表示。目前,混合燃烧占乙醇汽车的主要地位。 二、纯煅烧,即单煅乙醇,可表示为E100%,目前使用不多,属于试用阶段; 三、变性燃料乙醇是指乙醇脱水后加入变性剂生产的乙醇,也是试验应用阶段; 四、灵活燃料,即燃料可以是汽油、乙醇或与汽油混合的甲醇和氢气,并且可以随时切换。比如福特、丰田都在试验灵活燃料汽车FFV。 2.7各种能源解决方案优缺点综合分析表 能源类别、能效、排放、制造成本、使用成本、维护成本、补充燃料、功率、重量、里程、配套设备、普通燃气轮机、有限,低差,一般,一般,方便,大,轻,400,完美 纯电池电量一般最高,不高,低,不方便,重量小,500,难完善一个氢燃料电池,高,不高, 高, 不方便, 小, 一般