我國純電動汽車和混合動力汽車發(fā)展比較研究 修改1

1、海南大學(xué)課程論文我國純電動汽車和混合動力汽車發(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： 姓 名： 學(xué) 號： 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)。純電動汽車和混合動力汽車此時迎運而生，零排放的傳電動汽車和融合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車和電動汽車兩者的優(yōu)點的混合動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；純電動汽車；混合動力汽車；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純電動汽車和混合動

4、力汽車的發(fā)展歷史及優(yōu)缺點12.1純電動汽車的出現(xiàn)及發(fā)展12.2純電動汽車的優(yōu)缺點22.3混合動力汽車的出現(xiàn)及發(fā)展42.4混合動力汽車優(yōu)缺點42.5 混合動力電動汽車與純電動汽車相比的主要優(yōu)勢53純電動汽車和混合動力汽車在我國發(fā)展的前景63.1純電動汽車在我國有廣闊的應(yīng)用前景和潛在的發(fā)展遠(yuǎn)景63.2混合動力汽車有可能占據(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 伴隨著中國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，中國成為全球最大的汽車需求國。然而石油資源的枯竭、氣候變暖和國際重要的石油出口國和進(jìn)口國的戰(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，中國發(fā)展新能源的

5、緊迫性日益凸顯，然而中國目前關(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格使大多數(shù)購買者都持觀望態(tài)度。2純電動汽車和混合動力汽車的發(fā)展歷史及優(yōu)缺點 2.1純電動汽車的出現(xiàn)及發(fā)展電動汽車發(fā)明于1834 年，在1911 年內(nèi)燃機汽車起動機發(fā)明之前，電動汽車在汽車工業(yè)中占有重要的地位，19世紀(jì)末期到1920年是電動車發(fā)展的一個高峰。在早期的汽車消費市場上電動車比內(nèi)燃機驅(qū)動車輛有著更多優(yōu)勢：無氣味、無震蕩、無噪音、不用換擋和價格低廉，這形成了以蒸汽、電動和內(nèi)燃機三分天下汽車市場隨后，由于石油的大量開采利用和內(nèi)燃機的種種優(yōu)越性，電動汽車逐漸被人們忽視。1970 年代的石油危機使純電動汽車再次

6、引起了人們的矚目而1980 年代人們對空氣質(zhì)量和溫室效應(yīng)的日益關(guān)注則使純電動汽車獲得了迅速發(fā)展的機會，從此電動汽車進(jìn)入了有組織、有計劃的研發(fā)階段。在政府政策的大力支持下，電動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)的三款電動汽車，赫然在列。事實上，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)、長安、奇瑞、比亞迪、哈飛等近20 家。此外，電動汽車最近更是“榮升”為“新能源、節(jié)能環(huán)保、電動汽車、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，國家已把電動汽車而非其他技術(shù)路線的新能源汽車，列為未來國家的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一。2.2純電動汽車的優(yōu)缺點純電動汽車是完全由可充電電池提供動力源的汽車。即是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車。它利用蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電機提供電能，驅(qū)動電動機運轉(zhuǎn)，從而推動汽車前進(jìn)。從外形上看，電動汽車與日常見到的汽車并沒有什么區(qū)別，區(qū)別主要在于動力源及其驅(qū)動系統(tǒng)。即純電動汽車的電動機相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機，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，市場較小。主要原因是由于各種類別的蓄電池，普遍存在價格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時間長等嚴(yán)重缺點。（1） 無污染，噪聲低與內(nèi)燃機汽車相比，電動汽車工作時不產(chǎn)生排放污染物，驅(qū)動電機工作時產(chǎn)生的噪聲也比內(nèi)燃機產(chǎn)生的噪聲小。但是，使用電動汽車并非絕對無污染，例如在使用鉛酸蓄電池做動力源時，電池制造、使用過程中人們都要接觸到鉛，蓄電池充電時會產(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，在用煤炭作燃料時也會產(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)燃機的廢氣要輕得多。（2） 能源

9、效率高來源多樣化電動汽車的研究表明，其能源利用效率已超過汽油機汽車，特別是在城市運行時，汽車走走停停，行駛速度不高，電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電量，在制動過程中，電動機還可以自動轉(zhuǎn)化為發(fā)電機，實現(xiàn)減速制動時能量的回收利用。另一方面，電動汽車的應(yīng)用可有效地減少對石油資源的依賴。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，減少費用。（3） 結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便電動汽車較內(nèi)燃機汽車結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)、傳動部件少，維修保養(yǎng)工作量小，當(dāng)采用交流感應(yīng)電動機時，電機無需保養(yǎng)維護(hù)，而且電動

10、汽車容易操縱。（4）電動車空調(diào)問題電動空調(diào)的耗電功率在34kw，一般開啟空調(diào)，電動車的續(xù)駛里程至少要減少三分之一，換言之，原來能行駛90公里的電動車，當(dāng)使用空調(diào)時最多只能行駛60公里。5（5）動力電源使用成本高，續(xù)駛里程短目前電動汽車尚不如內(nèi)燃機汽車技術(shù)完善，一方面是動力電源（電池）的壽命短，使用成本高；另一方面是電池的儲能量小，一次充電后行駛里程不理想，電動車的價格較貴。但從發(fā)展的角度來看，隨著科技的進(jìn)步，電動汽車的問題會逐步得到解決。（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、使用時間的延長，電池的各種性能將逐漸下降，其結(jié)果將造成電動車整車性能(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。目前中國電動車的基礎(chǔ)設(shè)施(主要是充電設(shè)施)還很有限，電網(wǎng)公司已開始對該業(yè)務(wù)模式進(jìn)行了有意義的嘗試。國家電網(wǎng)公司未來將在上海、北京、天津等地建設(shè)首批充電站，成為示范運行的純電動汽車補充電力的基站；服務(wù)對象不僅僅是純電動公交車，還包括未來商業(yè)化前景更大的純電動轎車。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)電動車充電站的項目；大力支持電動車項目的發(fā)展，提出要做國內(nèi)第一個“充電城市”。 2.3混合動力汽車的出現(xiàn)及發(fā)展 當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動機汽車存在種種弊病，統(tǒng)計表明在占80%以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動力潛能的40%，在市區(qū)還會跌至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，世界各國對改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來是電動汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題阻礙了電動汽車的應(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)實迫使工程師們想出了一個兩全其美的辦法，開發(fā)

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

14、布實施的第一批共六項混合動力電動汽車國家標(biāo)準(zhǔn)是混合動力電動汽車開發(fā)、生產(chǎn)、試驗、管理的技術(shù)基礎(chǔ)，更是依靠標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)科學(xué)導(dǎo)向的具體體現(xiàn)。2.4混合動力汽車優(yōu)缺點（1）價格偏高制約消費者的購買力以普銳斯為例。目前由于技術(shù)限制，普銳斯售價一直偏高，在國外和國內(nèi)的售價上相差也較大。一輛普瑞斯在日本的售價相當(dāng)于人民幣16 萬元，比同級別汽油車僅貴3 萬元人民幣，在獲得部分政府補貼后，價格相當(dāng)；但在我國售價要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者的購車款，故有“普銳斯PRIUS 所節(jié)省的汽油的價值遠(yuǎn)低于普銳斯PRIUS 比同級別全汽油車高出的價值”之說。據(jù)調(diào)查，中國的汽車消費主要還是傾

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

16、純電動汽車?yán)m(xù)駛里程的限制，其長途行駛能力可與傳統(tǒng)汽車相媲美。3）在混合動力電動汽車上采用高度實時和動態(tài)的優(yōu)化策略，優(yōu)化控制的結(jié)果盡量使動力系統(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，大大提高了混合動力汽車的燃油經(jīng)濟性。在排放限制嚴(yán)格的地區(qū)，還可以關(guān)閉輔助動力，以純電動方式工作，成為零排放汽車。4）空調(diào)系統(tǒng)等附件由內(nèi)燃機直接驅(qū)動，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，輔助動力可以向儲能裝置提供能量，從而保證混合動力電動汽車無需停車充電，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）由于混合動力汽車的電池

17、組在使用過程中是淺充淺放，所以延長電池的使用壽命。3純電動汽車和混合動力汽車在我國發(fā)展的前景從1970 年代的石油危機到最近的伊拉克戰(zhàn)爭表明，能源缺乏的問題已經(jīng)向內(nèi)燃機汽車時代提出了嚴(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家的高度重視，改革傳統(tǒng)的內(nèi)燃機，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，已成為許多國家的共同奮斗目標(biāo)。電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃的草案已經(jīng)擬定，將進(jìn)一步增大對于電動汽車科

18、技研發(fā)的投入，繼續(xù)支撐和引領(lǐng)中國電動汽車的發(fā)展，抓住未來5至10年的機遇，成為節(jié)能及新能源汽車的強國。插電式電動汽車的純電動汽車成為近期發(fā)展戰(zhàn)略的主流；燃料電池汽車成為未來占據(jù)全球市場的制高點；短期內(nèi)發(fā)展節(jié)能汽車及混合動力汽車，以實現(xiàn)傳統(tǒng)汽車節(jié)能技術(shù)改造、升級換代。3.1純電動汽車在我國有廣闊的應(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，美國等國家修改了過去大力發(fā)展純電動汽車的樂觀宏偉計劃，但中國的情況與美國有較大差別。第一：能源壓力遠(yuǎn)大于美國；第二：中國的汽車主要集中在少數(shù)幾個特大型中心城市，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、方式與美國有本質(zhì)的區(qū)別。這些差別決定了中國對電動汽車的要求和電動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汽車開辟較為廣闊的背景。純電動汽車的瓶頸在于動力電池這項關(guān)鍵技術(shù)如果解決了電池問題，純電動汽車的優(yōu)勢是其他任何動力的車輛所無法比擬的。正是因為此，863戰(zhàn)略規(guī)劃專家把純電動汽車列為商業(yè)化運作項目，對純電動汽車的美好前景充滿信心。 如果油價每升漲至10元，預(yù)計消費者五年之內(nèi)就可以完全賺回他們?yōu)橘徺I電動汽車所支付的費用。盡管進(jìn)一步放開油價似乎迫在眉睫，但是油價調(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)備制造商和消費者平添了購買電動汽車的增量成本。然而，就長期而言，隨著汽

20、油價格的調(diào)整和技術(shù)的進(jìn)步，電動汽車可能成為中國普通消費者尋求實惠的選擇。3.2混合動力汽車有可能占據(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，人們對混合動力汽車的產(chǎn)業(yè)化毫不懷疑混合動力汽車無疑將會在我國汽車總產(chǎn)量中占據(jù)非常重要的地位。但混合動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)燃機的高效率。因此它很可能受到高效、低排放柴油機技術(shù)發(fā)展尤其是目前正在、肖然興起的發(fā)動機可變行程技術(shù)和自動停缸技術(shù)的挑戰(zhàn)。換句話說混合動力汽車的發(fā)展前途，離不開內(nèi)燃機技術(shù)的進(jìn)步在國際能源緊缺的大環(huán)境下，混合動力技術(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，同時減少排量、降低污染?；旌蟿恿夹g(shù)的興起，已是大