第一章新能源汽車概述精編版課件

汽車工程系甘秀芹2011年09月

新能源汽車汽車工程系甘秀芹2011年09月

新能源2222新能源汽車概述2第一章Q2：什么叫新能源汽車？2222新能源汽車概述2第一章Q2：什么叫新能源汽車？3第一章

新能源汽車概述

A1：★為了解決汽車與環(huán)境之間的問題★汽車問世100多年來，汽車能源基本是石油制品，造成了局部地區(qū)環(huán)境問題：大氣污染、噪聲及粉塵等。★汽車尾氣HC、CO、NOx的排放；芳香碳氫化合物和乙醛碳氫化合物的排放；導致酸雨形成的SO2的排放；重金屬（鉛和鉻）的排放。

見《第一章新能源汽車P17和P42》3第一章

新能源汽車概述A1：★為了解決汽車與環(huán)4第一章

新能源汽車概述

A1：減少和消除對石油的依賴是一項有關國家經濟安全和能源安全的緊迫任務

具體途徑：研究各種降低百公里油耗的方法開發(fā)各種替代石油的新燃料開發(fā)不用或少用汽油的新型車輛4第一章

新能源汽車概述A1：5第一章

新能源汽車概述A2：新能源汽車定義：（1）除汽油、柴油發(fā)動機之外所有其它能源汽車。（2）采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。5第一章

新能源汽車概述A2：66第一章

新能源汽車概述A2：

新能源汽車分類：

混合動力電動汽車

氫動力汽車天然氣與液化石油氣醇類汽車二甲醚汽車太陽能汽車生物質能汽車66第一章

新能源汽車概述A2：7第一章

新能源汽車概述汽車對新能源的基本要求

1、能源要儲存豐富2、能源的能量密度要高3、能源的污染要小4、經濟性5、要有良好的使用性能（儲存方便；運輸方便，成本低；安全性好）7第一章

新能源汽車概述汽車對新能源的基本要求8第一章

新能源汽車概述國際相關研究美國、歐洲和日本是新能源汽車技術和產業(yè)化探索的領先者。日本偏重于混合動力，已經開發(fā)了可以大規(guī)模應用的油-電混合動力技術；美國在混合動力方面落后于日本，技術研發(fā)的重點是氫燃料電池汽車和可插電的混合動力汽車，在應用領域已經大規(guī)模推廣乙醇燃料電池；歐洲研發(fā)的重點是氫燃料電池和氫內燃機汽車，此外在生物柴油汽車產業(yè)化應用領域處于世界領先地位。巴西在生物燃料汽車應用方面處于世界領先水平。8第一章

新能源汽車概述國際相關研究9第一章

新能源汽車概述混合動力汽車

概述

定義

分類

優(yōu)缺點9第一章

新能源汽車概述混合動力汽車10第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——概述在20世紀五六十年代，甚至更早就有人對混合動力汽車進行研究，但是直到20世紀90年代這一課題才又重新受到重視。目前，混合動力驅動系統越來越引起人們的重視，以豐田、本田為代表，技術最為成熟，已經在北美、日本和歐洲成功實現了商業(yè)化。豐田的Prius是最早實現商業(yè)化的代表，豐田的混合動力汽車全球銷量累計已突破100萬，中國目前銷售約3000多輛。2005年我國長春一汽成為國內首家混合動力車生產廠商。（2008年比亞迪雙模電動汽車投入市場，上海榮威750等）10第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——概述11第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——定義包含兩種或兩種以上動力源并能協調工作的車輛。采用傳統燃料，同時配以電動機和發(fā)動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。

注：燃料可以是汽油，柴油，也可以是甲醇，酒精，液化石油氣，天然氣等代用燃料。選用的原動機可以是內燃機，也可以是燃氣輪機等其它熱機。11第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——定義12第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——分類汽油混合動力（主流）柴油混合動力（國際市場）按動力系統結構，可以主要分為：串聯式混合動力汽車(SHEV)并聯式混合動力汽車(PHEV)混聯式混合動力汽車(PSHEV)12第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——分類13第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——優(yōu)缺點優(yōu)點：可以在排放控制區(qū)內零排放行駛正常行駛時油耗低、排放少（比傳統汽車節(jié)約燃油30%一50%）能量利用率高減小了對電池技術的依耐性，有利于商品化缺點：長距離高速行駛基本不能省油、價格高、效率低、仍然使用較多汽油/柴油的問題13第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——優(yōu)缺點14第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——發(fā)展方向

目前HEV的發(fā)展方向是可外接充電式混合動力電動汽車(Plug一inHybridElectricVehicle，PHEV)。

PHEV是指可以使用電力網(包括家用電源插座，例如220V電源)對動力電池進行充電的混合動力電動汽車。具有低噪音、零排放及高能量效率的特點，可利用外部公用電網(主要是晚間低谷電力)對車載動力電池進行均衡充電，不僅可改善電廠發(fā)電機組效率、解決電價問題，而且可大大降低對石油的依賴，從而減少去加油站加油的次數。14第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——發(fā)展方向15第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述是未來真正的節(jié)能環(huán)保汽車，是汽車產業(yè)的發(fā)展方向在按照自己設計的路線向前推進。在插電式電動汽車被國際社會共同認可后，很快就發(fā)現，還有很多問題沒有解決，仍然存在不同的發(fā)展方向和路線，電動汽車的全景并沒有因此而清晰。（北奧會，50輛純電動客車）15第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述16第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述日本是以高效混合動力汽車和插電式純電動汽車的研究為主，代表車型是豐田公司的普銳斯、雷克薩斯和日產公司的葉子。美國是以增程式電動汽車為主攻方向，代表車型是通用公司的Volt。中國則是全面開花，有比亞迪的雙?；旌蟿恿囆停灿卸嗉夜菊谘邪l(fā)的插電式純電動汽車，還有吉利公司的超級電容汽車。上述所有的車型和技術路線都不可能實現完全的商業(yè)化，它們無論將技術水平提高到何種地步，也必須依賴政府的補貼才能生存。16第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述17第一章

新能源汽車概述電動汽車——定義主要采用電力驅動的汽車，大部分車輛直接采用電機驅動，有一部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉子。17第一章

新能源汽車概述電動汽車——定義18第一章

新能源汽車概述電動汽車——分類純電動

單純以蓄電池作為動力源燃料電池電動

以燃料電池作為動力源

注：主要燃料為：氫氣、甲醇、汽油和柴油混合動力電動

電力和其他動力混合18第一章

新能源汽車概述電動汽車——分類19第一章

新能源汽車概述電動汽車——優(yōu)缺點優(yōu)點：無污染，噪聲低，技術相對簡單成熟，電能的來源方式多，只要有電力供應的地方都能夠充電。缺點：蓄電池單位重量儲存的能量太少（能量密度低），一次充電后行駛里程不理想;高儲量的電池使用壽命較短，使用成本高，純電動汽車總體成本比較高，當然這也和純電動汽車沒有實現商業(yè)化、無法形成規(guī)模經濟有關。19第一章

新能源汽車概述電動汽車——優(yōu)缺點20第一章

新能源汽車概述氫動力汽車——定義在現有的引擎基礎上加以改造，從氫氣(或其他輔助燃料)和空氣的混合燃燒產生能量從而獲得動力的汽車。。與氫燃料電池汽車不同的是，氫動力汽車使用的是內燃機，而氫燃料電池汽車是電動機，沒有氫的燃燒過程。（北奧會，上海大眾制造的20輛帕薩特領馭氫燃料電池轎車，作為公務用車在奧運中心區(qū)完成運送任務）20第一章

新能源汽車概述氫動力汽車——定義21第一章

新能源汽車概述氫氣1、氫是宇宙中含量最豐富的元素之一2、用水作原料，取之不盡，用之不竭3、無污染、可再生4、汽油中摻入5%的氫，效率提高50%5、長距離運輸成本是運輸電成本的五分之一21第一章

新能源汽車概述氫氣22第一章

新能源汽車概述氫氣制取氫的原料：（1）水：根本（2）天然氣：最經濟（3）煤：30個大氣壓、1800℃熔爐中（4）硫化氫：置于電場，所耗能量僅為電解水的幾分之一，地下深層油氣中的氣體含硫化氫有限22第一章

新能源汽車概述氫氣23第一章

新能源汽車概述制氫技術1、將水加熱成約1000℃高溫水蒸氣，在較低電壓下實施電解2、將微壓下的水蒸氣通入等離子—化學反應器，水分子發(fā)生電離，帶電離子在電場作用下加速運動，相互碰撞時分解成氫原子和氧原子3、將CO2通入等離子—化學反應器，分解成CO和O2，然后再將CO通入密封的水箱中，在水箱內CO與水發(fā)生反應生成CO2和H2O，耗能少23第一章

新能源汽車概述制氫技術24第一章

新能源汽車概述制氫技術4、利用催化劑和上、下聯通的反應器。上腔內裝有水和某種化學物質，下腔內裝有另一種化學物質。當上下腔閥門開啟時，上腔溶液滴入下腔，在下腔內發(fā)生化學反應產生氫氣5、采用特殊半導體作陽極，鉑作陰極，二者用導線連接，兩個電極浸泡在硝酸鉀電解質水溶液中，當這種半導體受到太陽光輻射，產生電流，水被分解。24第一章

新能源汽車概述制氫技術25第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點1、來源豐富氫是宇宙中含量最豐富的元素之一。原料：水、天然氣、煤、硫化氫2、污染很少唯一不含碳；燃燒產物水、空氣中的氮氣、剩余的氧氣、高溫下生成的NOx，無CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質，不會誘發(fā)光化學煙霧，也沒有導致溫室效用的CO23、熱效率高25第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點26第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點3、熱效率高（1）火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?.85m/s汽油的：0.83m/s氣態(tài)燃料，混合氣形成質量好，分配均勻，允許采用稀混合氣（2）自燃溫度比汽油高，辛烷值高，較高壓縮比熱效率高、燃料消耗低26第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點27第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——主要問題1、成本高氫氣儲量高，制氫成本高2、儲帶不便氣態(tài)氫儲存不便，能量密度低液態(tài)氫：-253℃每天蒸發(fā)損失3%前景：金屬氫化物3、動力性較差熱效率高，密度很小(空氣的1/14.5)，占用容積大，影響空氣量；單位熱值高，單位容積熱值低方法：混燒，低油耗率，動力性下降不多27第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——主要問題28第一章

新能源汽車概述天然氣1、成分：地表下巖石儲集層中自然存在的以輕質碳氫化合物為主體的氣體混合物的總稱。成分：甲烷85%~95%；少量乙烷、丙烷、丁烷、雜質氮、二氧化碳等2、來源氣田氣、油田伴生氣、煤成氣油田伴生氣：溶解在石油中：溶解氣

聚集在含氣已飽和的油層頂部：氣頂氣28第一章

新能源汽車概述天然氣29第一章

新能源汽車概述液化石油氣1、丙烷、丁烷為主體的碳氫化合物的混合物，來源于油井氣、石油加工副產品和煤制取液體燃料時的副產品等。2、常溫常壓下為氣態(tài)，在-0.5℃或15℃、0.8MPa為液態(tài)（我國上海80%的出租車使用LPG燃料）29第一章

新能源汽車概述液化石油氣30第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點1、來源豐富天然氣探明儲量與石油相當，儲產比大，世界40年，我國百年以上液化石油氣沒有天然氣豐富，但較豐富2、燃料經濟性好（1）燃料價格低1m3售價1.5元；1kg汽油售價3元；1m3天然氣（1.5元）=0.8kg汽油（2.43元）液化石油氣每噸1000多元注：影響燃油價格因素很多30第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——31第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點（2）熱效率高。辛烷值高，許用壓縮比高，理論循環(huán)熱效率可提高7%~12%，兩用，壓縮比不變，熱效率提高不明顯，辛烷值高、抗爆性好，液化石油氣辛烷值比不上天然氣，但是比汽油高，也可提高壓縮比，提高循環(huán)熱效率，天然氣和液化石油氣與空氣形成的混合氣質量比汽油與空氣的好，燃燒更完全，有利于提高熱效率3、排污少31第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——32第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點（1）天然氣燃燒完全CO低90%，CH低50%，微粒低40%（2）天然氣混合氣的熱值低，燃燒溫度低，NOx小30%（3）天然氣中含硫少，SO2排放低70%（4）天然氣中不含鉛，鉛排放為0（5）含碳元素少，發(fā)熱量相同時，CO2低23%32第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——33第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點4、發(fā)動機使用壽命長天然氣及液化石油氣含硫少，燃燒產物中硫化物少，腐蝕性磨損小氣態(tài)方式供應，對汽缸壁沖刷小，對潤滑污染輕5、維修費用較少燃燒產物中極少含中、常溫下為液態(tài)的成分，發(fā)動機潤滑油被稀釋污染少，換油周期長；不含重金屬成分，燃燒完全，積炭少，火花塞、活塞環(huán)壽命長6、怠速及過渡工況運行穩(wěn)定性好混合氣形成質量好，跟隨性好33第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——34第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——主要問題1、動力性較差天然氣/空氣混合熱值：3.36MJ/m3汽油/空氣：3.82MJ/m3進氣量少，動力性下降約20%液化石油氣沒有天然氣下降大若改裝：考慮原車動力性，汽車使用性能2、儲氣瓶占用空間大1m3常壓天然氣裝入20MPa儲氣瓶，5L與之等熱量的汽油，1.1L，容積系數4.4734第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——35第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——主要問題液化石油氣的容積系數1.343、汽車用戶的初始投資大儲氣瓶、安全閥等要求嚴格，成本較高應用較多兩用燃料，數千到數萬不等天然氣系統，數千液化石油供氣系統4、建站費用高建加氣站，500~1000萬元5、攜帶不便氣體攜帶不便35第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——36第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點1、來源豐富，具有一定可再生性甲醇：天然氣、煤、石腦油、重質燃料、木材、垃圾、海藻等乙醇：化工原料（乙烯）、含糖作物（甘蔗、甜菜等）、含淀粉作物（木薯、土豆、玉米等）、纖維類原料（草木秸稈等）2、具有有利于提高熱效率的一些特性（1）辛烷值高，許用壓縮比高如添加10%體積的乙醇，辛烷值可提高3個單位（2）著火界限寬，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，有利于采用稀混合?6第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點37第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點3、可降低污染甲醇含氧量：50%，乙醇含氧量：34.7%，改善燃燒質量，降低排污量與汽油混燒，含氧燃料，添加7.7%乙醇，含氧量2.7%；10%乙醇，含氧量3.5%含氧量為6%時：HC↓5%CO↓21%~28%NOx↓7%~16%含氧量分別為15%和25%時：HC↓16%和30%CO↓30%和47%37第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點38第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題1、低溫啟動性較差甲醇乙醇汽化潛熱：110KJ/kg862KJ/kg汽油：297KJ/kg汽化潛熱高，進氣溫度低，影響燃料充分汽化，導致低溫啟動性較差2、醇與汽油易分層甲醇與汽油借助于添加劑互溶，對溫度敏感；乙醇與汽油對水敏感，少量水即可導致乙醇與汽油分離38第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題39第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題3、醇有腐蝕作用醇及相關燃燒產物對鉛錫鍍層、鎂、鋅、銅、鋁和黑色金屬有腐蝕作用，對橡膠有輕微的腐蝕、溶脹、軟化和龜裂作用。當醇的含量較大時，對發(fā)動機相關零部件材質進行防腐處理。如用鎳鍍層、不銹鋼件和氟橡膠代替。4、甲醇有劇毒醇類燃燒都會有甲醇排出，刺激眼結膜，通過呼吸道、消化道和皮膚進入人體，刺激神經，造成頭暈、乏力和氣急等癥狀甲醛，強刺激性，致癌作用，光化學效應，臭氧破壞39第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題40第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題5、乙醇價格貴乙醇以糧食為原料，每噸3200元以上；甲醇兩倍于汽油價格6、熱值較低甲醇低熱值：20.26MJ/Kg甲醇/空氣：3.56MJ/m3乙醇：27.2MJ/Kg乙醇/空氣：3.66MJ/m3汽油：44.52MJ/Kg汽油/空氣：3.82MJ/m3

甲醇替代汽油，乙醇替代柴油40第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題41第一章

新能源汽車概述二甲醚（DME）汽車——優(yōu)點1、來源豐富制取原料：天然氣、煤、石油焦炭、生物質制取方法：二步法（成本高）原料—合成氣（H2、CO、CO2）—甲醇—二甲醚2、十六烷值高55~66壓燃式3、污染小（1）汽化性能比柴油好，分子結構含氧34.8%，無煙燃燒，CO和HC排量下降41第一章

新能源汽車概述二甲醚（DME）汽車——優(yōu)42第一章

新能源汽車概述二甲醚（DME）汽車——優(yōu)點（2）自燃溫度低，滯燃期短，Nox少，燃燒噪聲低二甲醚汽化潛熱：410KJ/Kg柴油：250KJ/Kg無EGR、氧化轉換器，達到歐34、動力性較好低熱值：27.6MJ/Kg柴油：43MJ/Kg理論混合熱值：3.71MJ/Kg柴油：3.83MJ/Kg熱效率高、燃燒完全度高、允許較小空燃比42第一章

新能源汽車概述二甲醚（DME）汽車——優(yōu)43第一章

新能源汽車概述二甲醚（DME）汽車——主要問題1、儲氣瓶占用空間大相同行駛里程，儲氣瓶容積為柴油的2.376倍2、攜帶不便常溫常壓為氣態(tài)，加壓到0.53MPa以上液化3、二甲醚黏度很低，潤滑性很差燃料供給系統的磨損問題4、二甲醚目前成本高5、汽車用戶的初始投資較大，與液化石油氣相當，低于天然氣6、建站費用較高，與液化石油氣相當，低于天然氣43第一章

新能源汽車概述二甲醚（DME）汽車——主44第一章

新能源汽車概述太陽能汽車——優(yōu)點1、來源豐富

太陽輻射地球能的萬分之一就能滿足人類對能源的需求2、運行零污染而且噪聲小3、易于制造

半導體元件，大規(guī)模生產的單晶硅44第一章

新能源汽車概述太陽能汽車——優(yōu)點45第一章

新能源汽車概述太陽能汽車——主要問題1、成本高2、效率低

太陽能電池最高效率為20%3、能量密度低

電池在汽車表面覆蓋率達8.37m2，最高車速達74km/h；加裝一套銀—鋅電池系統，最高車速96.5km/h4、受時令影響大74km/h在陽光充足下得到的45第一章

新能源汽車概述太陽能汽車——主要問題46第一章

新能源汽車概述生物質能——解釋指植物及其加工品和糞肥等。各類植物程度不同地含有葡萄糖、油、淀粉和木質纖維等，并在它們的分子里存儲能量。當生物質能燃燒時，這些能量以熱量形式放出。46第一章

新能源汽車概述生物質能——解釋47第一章

新能源汽車概述生物質能——應用形式1、利用人畜糞便、工農業(yè)的有機廢物或海藻等生產沼氣。2、利用生物質能轉換為液體燃料，如利用甘蔗、甜菜和玉米等作物制取甲醇和乙醇，用作汽車燃料等。3、利用固體生物質如木塊、玉米棒和蔗渣等汽化發(fā)電。4、從“石油植物”中提取液體燃料。5、利用木炭增產。47第一章

新能源汽車概述生物質能——應用形式48第一章

新能源汽車概述生物質能——應用形式4、從“石油植物”中提取液體燃料。（1）巴西：香膠樹，每棵樹半年分泌20~30kg膠汁，作柴油（2）續(xù)隨子，分泌的膠乳可生產類似于汽油的燃料（3）黃鼠草，可提煉石油（4）淡水藻、叢粒藻，可提煉汽油、柴油、重油（5）植根于海底巖石的巨型藻，柴油5、利用木炭增產。48第一章

新能源汽車概述生物質能——應用形式49第一章

新能源汽車概述生物質能——研究方向1、轉換途徑和轉換技術的多樣化。（1）傳統的直接燃燒—熱解汽化的加氫熱解技術和熱化學液化的生物質氫化裂解直接液化技術（2）改進傳統沼氣發(fā)酵技術2、轉換低品位能源為高品位能源。3、開發(fā)利用生物質能，與綜合利用生物資源和保護生態(tài)環(huán)境相結合。49第一章

新能源汽車概述生物質能——研究方向50第一章

新能源汽車概述生物質能——優(yōu)點1、來源豐富

其中植物每年儲存能量的百分之幾即可滿足全球的能源消費；可再生。2、對環(huán)境有利

植物進行光合作用吸收CO2，不會增加溫室氣體。不含硫，不會造成酸雨。50第一章

新能源汽車概述生物質能——優(yōu)點51第一章

新能源汽車概述生物質能——主要問題供油部件系統易堵塞

植物油中的脂肪膠和雜質易使燃油過濾器堵塞，植物油黏度高，易使噴油器結膠、堵塞。燃燒室易積炭，活塞環(huán)易黏結，潤滑油易變質

植物油黏度高、霧化差，使燃燒室易積炭，活塞環(huán)易粘結，潤滑油易變質51第一章

新能源汽車概述生物質能——主要問題汽車工程系甘秀芹2011年09月

新能源汽車汽車工程系甘秀芹2011年09月

新能源53535353新能源汽車概述53第一章Q2：什么叫新能源汽車？2222新能源汽車概述2第一章Q2：什么叫新能源汽車？54第一章

新能源汽車概述

A1：★為了解決汽車與環(huán)境之間的問題★汽車問世100多年來，汽車能源基本是石油制品，造成了局部地區(qū)環(huán)境問題：大氣污染、噪聲及粉塵等?！锲囄矚釮C、CO、NOx的排放；芳香碳氫化合物和乙醛碳氫化合物的排放；導致酸雨形成的SO2的排放；重金屬（鉛和鉻）的排放。

見《第一章新能源汽車P17和P42》3第一章

新能源汽車概述A1：★為了解決汽車與環(huán)55第一章

新能源汽車概述

A1：減少和消除對石油的依賴是一項有關國家經濟安全和能源安全的緊迫任務

具體途徑：研究各種降低百公里油耗的方法開發(fā)各種替代石油的新燃料開發(fā)不用或少用汽油的新型車輛4第一章

新能源汽車概述A1：56第一章

新能源汽車概述A2：新能源汽車定義：（1）除汽油、柴油發(fā)動機之外所有其它能源汽車。（2）采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。5第一章

新能源汽車概述A2：5757第一章

新能源汽車概述A2：

新能源汽車分類：

混合動力電動汽車

氫動力汽車天然氣與液化石油氣醇類汽車二甲醚汽車太陽能汽車生物質能汽車66第一章

新能源汽車概述A2：58第一章

新能源汽車概述汽車對新能源的基本要求

1、能源要儲存豐富2、能源的能量密度要高3、能源的污染要小4、經濟性5、要有良好的使用性能（儲存方便；運輸方便，成本低；安全性好）7第一章

新能源汽車概述汽車對新能源的基本要求59第一章

新能源汽車概述國際相關研究美國、歐洲和日本是新能源汽車技術和產業(yè)化探索的領先者。日本偏重于混合動力，已經開發(fā)了可以大規(guī)模應用的油-電混合動力技術；美國在混合動力方面落后于日本，技術研發(fā)的重點是氫燃料電池汽車和可插電的混合動力汽車，在應用領域已經大規(guī)模推廣乙醇燃料電池；歐洲研發(fā)的重點是氫燃料電池和氫內燃機汽車，此外在生物柴油汽車產業(yè)化應用領域處于世界領先地位。巴西在生物燃料汽車應用方面處于世界領先水平。8第一章

新能源汽車概述國際相關研究60第一章

新能源汽車概述混合動力汽車

概述

定義

分類

優(yōu)缺點9第一章

新能源汽車概述混合動力汽車61第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——概述在20世紀五六十年代，甚至更早就有人對混合動力汽車進行研究，但是直到20世紀90年代這一課題才又重新受到重視。目前，混合動力驅動系統越來越引起人們的重視，以豐田、本田為代表，技術最為成熟，已經在北美、日本和歐洲成功實現了商業(yè)化。豐田的Prius是最早實現商業(yè)化的代表，豐田的混合動力汽車全球銷量累計已突破100萬，中國目前銷售約3000多輛。2005年我國長春一汽成為國內首家混合動力車生產廠商。（2008年比亞迪雙模電動汽車投入市場，上海榮威750等）10第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——概述62第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——定義包含兩種或兩種以上動力源并能協調工作的車輛。采用傳統燃料，同時配以電動機和發(fā)動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。

注：燃料可以是汽油，柴油，也可以是甲醇，酒精，液化石油氣，天然氣等代用燃料。選用的原動機可以是內燃機，也可以是燃氣輪機等其它熱機。11第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——定義63第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——分類汽油混合動力（主流）柴油混合動力（國際市場）按動力系統結構，可以主要分為：串聯式混合動力汽車(SHEV)并聯式混合動力汽車(PHEV)混聯式混合動力汽車(PSHEV)12第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——分類64第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——優(yōu)缺點優(yōu)點：可以在排放控制區(qū)內零排放行駛正常行駛時油耗低、排放少（比傳統汽車節(jié)約燃油30%一50%）能量利用率高減小了對電池技術的依耐性，有利于商品化缺點：長距離高速行駛基本不能省油、價格高、效率低、仍然使用較多汽油/柴油的問題13第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——優(yōu)缺點65第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——發(fā)展方向

目前HEV的發(fā)展方向是可外接充電式混合動力電動汽車(Plug一inHybridElectricVehicle，PHEV)。

PHEV是指可以使用電力網(包括家用電源插座，例如220V電源)對動力電池進行充電的混合動力電動汽車。具有低噪音、零排放及高能量效率的特點，可利用外部公用電網(主要是晚間低谷電力)對車載動力電池進行均衡充電，不僅可改善電廠發(fā)電機組效率、解決電價問題，而且可大大降低對石油的依賴，從而減少去加油站加油的次數。14第一章

新能源汽車概述混合動力汽車——發(fā)展方向66第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述是未來真正的節(jié)能環(huán)保汽車，是汽車產業(yè)的發(fā)展方向在按照自己設計的路線向前推進。在插電式電動汽車被國際社會共同認可后，很快就發(fā)現，還有很多問題沒有解決，仍然存在不同的發(fā)展方向和路線，電動汽車的全景并沒有因此而清晰。（北奧會，50輛純電動客車）15第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述67第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述日本是以高效混合動力汽車和插電式純電動汽車的研究為主，代表車型是豐田公司的普銳斯、雷克薩斯和日產公司的葉子。美國是以增程式電動汽車為主攻方向，代表車型是通用公司的Volt。中國則是全面開花，有比亞迪的雙模混合動力車型，也有多家公司正在研發(fā)的插電式純電動汽車，還有吉利公司的超級電容汽車。上述所有的車型和技術路線都不可能實現完全的商業(yè)化，它們無論將技術水平提高到何種地步，也必須依賴政府的補貼才能生存。16第一章

新能源汽車概述電動汽車——概述68第一章

新能源汽車概述電動汽車——定義主要采用電力驅動的汽車，大部分車輛直接采用電機驅動，有一部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內，也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉子。17第一章

新能源汽車概述電動汽車——定義69第一章

新能源汽車概述電動汽車——分類純電動

單純以蓄電池作為動力源燃料電池電動

以燃料電池作為動力源

注：主要燃料為：氫氣、甲醇、汽油和柴油混合動力電動

電力和其他動力混合18第一章

新能源汽車概述電動汽車——分類70第一章

新能源汽車概述電動汽車——優(yōu)缺點優(yōu)點：無污染，噪聲低，技術相對簡單成熟，電能的來源方式多，只要有電力供應的地方都能夠充電。缺點：蓄電池單位重量儲存的能量太少（能量密度低），一次充電后行駛里程不理想;高儲量的電池使用壽命較短，使用成本高，純電動汽車總體成本比較高，當然這也和純電動汽車沒有實現商業(yè)化、無法形成規(guī)模經濟有關。19第一章

新能源汽車概述電動汽車——優(yōu)缺點71第一章

新能源汽車概述氫動力汽車——定義在現有的引擎基礎上加以改造，從氫氣(或其他輔助燃料)和空氣的混合燃燒產生能量從而獲得動力的汽車。。與氫燃料電池汽車不同的是，氫動力汽車使用的是內燃機，而氫燃料電池汽車是電動機，沒有氫的燃燒過程。（北奧會，上海大眾制造的20輛帕薩特領馭氫燃料電池轎車，作為公務用車在奧運中心區(qū)完成運送任務）20第一章

新能源汽車概述氫動力汽車——定義72第一章

新能源汽車概述氫氣1、氫是宇宙中含量最豐富的元素之一2、用水作原料，取之不盡，用之不竭3、無污染、可再生4、汽油中摻入5%的氫，效率提高50%5、長距離運輸成本是運輸電成本的五分之一21第一章

新能源汽車概述氫氣73第一章

新能源汽車概述氫氣制取氫的原料：（1）水：根本（2）天然氣：最經濟（3）煤：30個大氣壓、1800℃熔爐中（4）硫化氫：置于電場，所耗能量僅為電解水的幾分之一，地下深層油氣中的氣體含硫化氫有限22第一章

新能源汽車概述氫氣74第一章

新能源汽車概述制氫技術1、將水加熱成約1000℃高溫水蒸氣，在較低電壓下實施電解2、將微壓下的水蒸氣通入等離子—化學反應器，水分子發(fā)生電離，帶電離子在電場作用下加速運動，相互碰撞時分解成氫原子和氧原子3、將CO2通入等離子—化學反應器，分解成CO和O2，然后再將CO通入密封的水箱中，在水箱內CO與水發(fā)生反應生成CO2和H2O，耗能少23第一章

新能源汽車概述制氫技術75第一章

新能源汽車概述制氫技術4、利用催化劑和上、下聯通的反應器。上腔內裝有水和某種化學物質，下腔內裝有另一種化學物質。當上下腔閥門開啟時，上腔溶液滴入下腔，在下腔內發(fā)生化學反應產生氫氣5、采用特殊半導體作陽極，鉑作陰極，二者用導線連接，兩個電極浸泡在硝酸鉀電解質水溶液中，當這種半導體受到太陽光輻射，產生電流，水被分解。24第一章

新能源汽車概述制氫技術76第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點1、來源豐富氫是宇宙中含量最豐富的元素之一。原料：水、天然氣、煤、硫化氫2、污染很少唯一不含碳；燃燒產物水、空氣中的氮氣、剩余的氧氣、高溫下生成的NOx，無CO、HC以及微粒、鉛、硫等有害物質，不會誘發(fā)光化學煙霧，也沒有導致溫室效用的CO23、熱效率高25第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點77第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點3、熱效率高（1）火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?.85m/s汽油的：0.83m/s氣態(tài)燃料，混合氣形成質量好，分配均勻，允許采用稀混合氣（2）自燃溫度比汽油高，辛烷值高，較高壓縮比熱效率高、燃料消耗低26第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——優(yōu)點78第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——主要問題1、成本高氫氣儲量高，制氫成本高2、儲帶不便氣態(tài)氫儲存不便，能量密度低液態(tài)氫：-253℃每天蒸發(fā)損失3%前景：金屬氫化物3、動力性較差熱效率高，密度很小(空氣的1/14.5)，占用容積大，影響空氣量；單位熱值高，單位容積熱值低方法：混燒，低油耗率，動力性下降不多27第一章

新能源汽車概述氫氣汽車——主要問題79第一章

新能源汽車概述天然氣1、成分：地表下巖石儲集層中自然存在的以輕質碳氫化合物為主體的氣體混合物的總稱。成分：甲烷85%~95%；少量乙烷、丙烷、丁烷、雜質氮、二氧化碳等2、來源氣田氣、油田伴生氣、煤成氣油田伴生氣：溶解在石油中：溶解氣

聚集在含氣已飽和的油層頂部：氣頂氣28第一章

新能源汽車概述天然氣80第一章

新能源汽車概述液化石油氣1、丙烷、丁烷為主體的碳氫化合物的混合物，來源于油井氣、石油加工副產品和煤制取液體燃料時的副產品等。2、常溫常壓下為氣態(tài)，在-0.5℃或15℃、0.8MPa為液態(tài)（我國上海80%的出租車使用LPG燃料）29第一章

新能源汽車概述液化石油氣81第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點1、來源豐富天然氣探明儲量與石油相當，儲產比大，世界40年，我國百年以上液化石油氣沒有天然氣豐富，但較豐富2、燃料經濟性好（1）燃料價格低1m3售價1.5元；1kg汽油售價3元；1m3天然氣（1.5元）=0.8kg汽油（2.43元）液化石油氣每噸1000多元注：影響燃油價格因素很多30第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——82第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點（2）熱效率高。辛烷值高，許用壓縮比高，理論循環(huán)熱效率可提高7%~12%，兩用，壓縮比不變，熱效率提高不明顯，辛烷值高、抗爆性好，液化石油氣辛烷值比不上天然氣，但是比汽油高，也可提高壓縮比，提高循環(huán)熱效率，天然氣和液化石油氣與空氣形成的混合氣質量比汽油與空氣的好，燃燒更完全，有利于提高熱效率3、排污少31第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——83第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點（1）天然氣燃燒完全CO低90%，CH低50%，微粒低40%（2）天然氣混合氣的熱值低，燃燒溫度低，NOx小30%（3）天然氣中含硫少，SO2排放低70%（4）天然氣中不含鉛，鉛排放為0（5）含碳元素少，發(fā)熱量相同時，CO2低23%32第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——84第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——優(yōu)點4、發(fā)動機使用壽命長天然氣及液化石油氣含硫少，燃燒產物中硫化物少，腐蝕性磨損小氣態(tài)方式供應，對汽缸壁沖刷小，對潤滑污染輕5、維修費用較少燃燒產物中極少含中、常溫下為液態(tài)的成分，發(fā)動機潤滑油被稀釋污染少，換油周期長；不含重金屬成分，燃燒完全，積炭少，火花塞、活塞環(huán)壽命長6、怠速及過渡工況運行穩(wěn)定性好混合氣形成質量好，跟隨性好33第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——85第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——主要問題1、動力性較差天然氣/空氣混合熱值：3.36MJ/m3汽油/空氣：3.82MJ/m3進氣量少，動力性下降約20%液化石油氣沒有天然氣下降大若改裝：考慮原車動力性，汽車使用性能2、儲氣瓶占用空間大1m3常壓天然氣裝入20MPa儲氣瓶，5L與之等熱量的汽油，1.1L，容積系數4.4734第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——86第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——主要問題液化石油氣的容積系數1.343、汽車用戶的初始投資大儲氣瓶、安全閥等要求嚴格，成本較高應用較多兩用燃料，數千到數萬不等天然氣系統，數千液化石油供氣系統4、建站費用高建加氣站，500~1000萬元5、攜帶不便氣體攜帶不便35第一章

新能源汽車概述天然氣與液化石油氣汽車——87第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點1、來源豐富，具有一定可再生性甲醇：天然氣、煤、石腦油、重質燃料、木材、垃圾、海藻等乙醇：化工原料（乙烯）、含糖作物（甘蔗、甜菜等）、含淀粉作物（木薯、土豆、玉米等）、纖維類原料（草木秸稈等）2、具有有利于提高熱效率的一些特性（1）辛烷值高，許用壓縮比高如添加10%體積的乙醇，辛烷值可提高3個單位（2）著火界限寬，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，有利于采用稀混合?6第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點88第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點3、可降低污染甲醇含氧量：50%，乙醇含氧量：34.7%，改善燃燒質量，降低排污量與汽油混燒，含氧燃料，添加7.7%乙醇，含氧量2.7%；10%乙醇，含氧量3.5%含氧量為6%時：HC↓5%CO↓21%~28%NOx↓7%~16%含氧量分別為15%和25%時：HC↓16%和30%CO↓30%和47%37第一章

新能源汽車概述醇類汽車——優(yōu)點89第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題1、低溫啟動性較差甲醇乙醇汽化潛熱：110KJ/kg862KJ/kg汽油：297KJ/kg汽化潛熱高，進氣溫度低，影響燃料充分汽化，導致低溫啟動性較差2、醇與汽油易分層甲醇與汽油借助于添加劑互溶，對溫度敏感；乙醇與汽油對水敏感，少量水即可導致乙醇與汽油分離38第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題90第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題3、醇有腐蝕作用醇及相關燃燒產物對鉛錫鍍層、鎂、鋅、銅、鋁和黑色金屬有腐蝕作用，對橡膠有輕微的腐蝕、溶脹、軟化和龜裂作用。當醇的含量較大時，對發(fā)動機相關零部件材質進行防腐處理。如用鎳鍍層、不銹鋼件和氟橡膠代替。4、甲醇有劇毒醇類燃燒都會有甲醇排出，刺激眼結膜，通過呼吸道、消化道和皮膚進入人體，刺激神經，造成頭暈、乏力和氣急等癥狀甲醛，強刺激性，致癌作用，光化學效應，臭氧破壞39第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題91第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題5、乙醇價格貴乙醇以糧食為原料，每噸3200元以上；甲醇兩倍于汽油價格6、熱值較低甲醇低熱值：20.26MJ/Kg甲醇/空氣：3.56MJ/m3乙醇：27.2MJ/Kg乙醇/空氣：3.66MJ/m3汽油：44.52MJ/Kg汽油/空氣：3.82MJ/m3

甲醇替代汽油，乙醇替代柴油40第一章

新能源汽車概述醇類汽車——主要問題92第一章