新能源汽车的现状与发展趋势

毕业设计（论文）题 目：新能源汽车的现状与发展趋势 年级专业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 摘 要目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注。随着科学技术的进步，交通工具越来越发达。但是它给人们带来便捷的同时，作为其动力的石油资源开始枯竭。人们意识到环境污染的严重性，已开始实施环保政策，治理大气污染，并积极探索新型无污染能源。关键词：新能源汽车，环境污染At present, all countries in the world are vigorously developing new energy vehicles, China is to be included in the seven strategic emerging industries. Energy saving and the development of new energy vehicles is one of the important measures to reduce oil consumption and reduce carbon dioxide emissions in China. With the development of science and technology, the transportation is more and more advanced. But it brings convenience to people at the same time, as the power of oil resources began to dry up. People realize the seriousness of environmental pollution, has started the implementation of environmental protection policies, governance of air pollution, and actively explore new non polluting energy.Keywords: new energy vehicles, environmental pollution 目 录第1章 前言 1第2章 新能源汽车的主要种类与技术状况 22.1纯电动汽车 32.2混合动力汽车42.3燃料电池汽车52.4各种能源优缺点分析表6第3章 新能源汽车的其他方案73.1空气动力汽车83.2飞轮储能汽车9第4章 新能源汽车发展障碍及解决方案10第5章 结论11参考文献12第1章 前言我国发展新能源汽车，是应对节能减排重大挑战的需要，同时也是汽车产业跨越式发展和提升国际竞争力的需要。欧美日这些国家，都把新能源汽车作为战略制高点来考虑，国家投入力量加强产业的发展。我国传统汽车领域和国外相比还比较落后，但在新能源汽车方面，我们和发达国家是站在同一个起跑线上，说法较多的是“弯道超车”，我们有机会在新能源汽车领域与西方发达国家在一个平衡的层面上创新。我国汽车工业以纯电驱动作为技术转型的主要战略方向，重点突破电池、电机和电控技术，推进纯电动汽车、插电式混合动力汽车产业化，实现汽车工业跨越式发展。近期以混合动力汽车为重点，大力推广普及节能汽车，逐步提高我国汽车燃油经济性水平。“十二五”期间我国将大力发展节能汽车，中度、重度混合动力乘用车保有量计划超过100万辆，但是占总体汽车保有量的比重还是小的。从2001年开始，我国“863”项目共投入20亿元研发经费，形成了以纯电动、油电混合动力、燃料电池三条技术路线为“三纵”，以动力蓄电池、驱动电机、动力总成控制系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局。我国发展节能与新能源汽车有较好的基础。首先，我国是仅次于日本、韩国的全球第三大锂电池生产国，占全球约25%的市场份额。近几年，我国陆续出台了节能与新能源汽车示范推广以及私人消费补贴的相关政策，并在不断扩大试点的范围。在政策的支持下，我国新能源汽车消费市场开始启动，电动汽车基础设施建设也得到了初步发展，部分城市已经形成了网络雏形。第2章新能源汽车的主要种类与技术状况新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料，但采用新型车载动力装置）综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括有：纯电动汽车、混合动力汽车、生物乙醇汽车等等。汽车对新能源的基本要求：（1） 能源要储量丰富汽车对能源的消耗量巨大，作为汽车动力的能源必须储量丰富，才能保证汽车的可持续发展。（2) 能源的能量密度要高 能源的能量密度越高，汽车的燃料箱体积就越小，就会减轻汽车的自重。在同样的条件下，汽车的续驶里程就越长，并且动力性能越好。（3） 能源的污染要小目前，大规模使用石油产品的汽车，已造成了环境的严重污染。（4） 经济性能要好世界汽车工业竞争激烈，新能源汽车要广泛进入市场，必须在价格上占有一定的优势，这就要求车用能源售价低廉，并且使用费用低。2.1纯电动汽车 纯电动汽车(BladeElectricVehicles,简称BEV)，它是完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。虽然它已有134年的悠久历史，但一直仅限于某些特定范围内应用，市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池，普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。 纯电动汽车的优点：无污染、噪声小、单一的电能源、结构简单、维修方便、能量转换效率高、平抑电网的峰谷差。 纯电动汽车的缺点：第一是动力电池技术的瓶颈。第二是充电设施的问题。2.2混合动力汽车 混合动力汽车（HybridElectricVehicle,HEV）是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。 混合动力汽车的优点：（1）、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。（2）、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现零排放。（3）、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。 （4）、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。 （5）、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。混合动力汽车的缺点：长距离高速行驶基本不能省油。2.3燃料电池汽车 燃料电池汽车是电动汽车的一种，其核心部件燃料电池的电能是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能。 燃料电池汽车优点：零排放或近似零排放、减少了机油泄漏带来的水污染、降低了温室气体的排放、提高了燃油经济性、提高了发动机燃烧效率、运行平稳、无噪声。 燃料电池汽车缺点：辅助设备复杂、辅助设备重而体积大、起动时间长并需提高系统耐振动能力。2.4各种能源优缺点分析表第3章 新能源汽车的其他方案3.1空气动力汽车 利用空气作为能量载体，使用空气压缩机将空气压缩到30MP以上，然后储存在储气罐中。需要开动汽车时将压缩空气释放出来驱动启动马达行驶。优点是无排放、维护少，缺点是需要电源、空气压力随着行驶里程加长而衰减、高压气体的安全性。3.2飞轮储能汽车 利用飞轮的惯性储能，储存费满负载时发动机的余能以及车辆长大下坡、减速行驶时的能量，反馈到一个发动机上发电，再而驱动或加速飞轮旋转。飞轮使用磁悬浮方式，在70000r/min的高速下旋转。在混合动力汽车上作为辅助，优点是可提高能源使用效率、重量轻储能高、能量进出反应快、维护少寿命长，缺点是成本高、机动车转向会受飞轮陀螺效应的影响。第4章 新能源汽车发展障碍及解决方案 新能源汽车可有效减少市区有害气体的排放和烟雾浓度,同时也减少CO2的排放。许多国家和厂商都积极开发纯电动汽车(PEV)、混合动力电动汽车(HEV)(包括插电式混合动力电动汽车PHEV)和燃料电池汽车(FCV)。但是诸多障碍和困难限制了新能源汽车的发展和普及从全球范围来看,一场打破约束行动已经开展。 （1）充电基础设施 推广PEV和PHEV的主要困难就是缺少全面的电池充电基础设施。然而,目前全球许多厂商和政府已经启动了电动汽车基础设施项目,来评估建立充电基础设施的方法,并正着手进行实际应用 （ 2）氢燃料补给基础设施 开发氢燃料补给设施是一个巨大工程。目前,为汽车研究提供支持的汽车用氢燃料补给站已基本建立。在补给站内储存氢燃料仍然是一个难题。 (3)氢燃料的生产 氢的生产是一项重要的全球性业务。根据2007年12月壳牌氢能公司通用汽车公司的报 告,目前每年的氢产量约为4000万t,足以给1.3亿辆燃料电池车提供燃料。其中1/4的氢用在石油精炼过程中。日本宣称已有能力为300万辆燃料电池车生产足够的氢。法国液化空气公司报告称:在法国,氢燃料的需求量以每年10%15%的速度增长,预计在2008年生产59万t氢。第5章 结论新能源汽车的节能、二氧化碳减排效果不能仅从新能源汽车本身使用的环节来看，还得看上游能源的结构，也就是说要从新能源汽车的全生命周期来考虑。我们也做过测