汽车概论（第二版）课件：汽车新能源

◆了解汽车新能源的类型及其优缺点。◆了解新能源汽车的类型及其优缺点。汽车新能源新能源汽车a)纯电动车b)油电混合动力汽车c)天然气汽车d)氢燃料电池汽车一、汽车新能源1.汽油和柴油的缺点目前，汽车的主要能源为汽油和柴油，但汽油和柴油资源有限，而且燃烧后释放到空气中的一氧化碳、苯和二氧化碳等有害成分还会造成环境污染。2.汽车新能源的发展方向（1）天然气天然气是指主要成分为甲烷的燃料，甲烷含量一般在90%以上。天然气是一种很好的汽车发动机燃料。天然气根据其存在形式不同，分为压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG）两种。天然气作为一种清洁能源，能减少二氧化硫和粉尘排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%，并有助于减少酸雨形成，舒缓地球温室效应，从根本上改善环境质量。其优点是:1）绿色环保。2）安全可靠。3）经济性好。（2）混合动力混合动力包括油—汽混合和油—电混合。通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油、柴油等）和电能的混合。传统燃油从开采到汽车利用的平均能量利用率仅为14%左右，采用混合动力技术后能量利用率可以提高30%以上。（3）氢燃料电池氢燃料电池的优缺点是：1）能量转化效率高。2）有害气体及噪声排放低。3）生产成本高。4）能量密度小且储运不便。二、新能源汽车1.混合动力汽车（1）混合动力汽车的定义混合动力汽车是指汽车使用燃油驱动和电力驱动两种驱动方式。混合动力汽车的核心是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。典型混合动力汽车（2）混合动力汽车的优点1）提高燃油经济性。2）由于能量利用率由原来的60%~70%提高到了95%以上，混合动力汽车可以节省近50%汽油，而且发动机噪声和尾气污染均有较大改观。3）可以提供更好的加速性。4）成本较低，安全性高。5）续航里程较长。6）可以实现车型的稳定性，同时可提升操控性。（3）混合动力汽车分类1）混合动力汽车按动力耦合方式的不同，可以分为并联式混合动力、串联式混合动力和混联式混合动力三种。①并联式混合动力系统。本田思域混合动力汽车并联式混合动力系统结构②串联式混合动力系统。典型串联式混合动力汽车串联式混合动力系统结构③混联式混合动力系统。典型混联式混合动力汽车混联式混合动力系统结构2）从对电能的依赖程度分类，混合动力可分为弱混合动力（也称轻度混合动力、软混合动力、微混合动力等）、中度混合动力、重度混合动力（也称全混合动力、强混合动力等）、插电混合动力等。（4）混合动力汽车的工作原理混合动力汽车（以串联式系统为例）的工作原理是：在车辆刚行驶时，蓄电池处于电量饱满状态，其电能输出可以满足车辆要求，辅助动力系统无需工作。当电池电量低于60%时，辅助动力系统开始起动。2.代用燃料汽车（1）代用燃料汽车的定义非石油代用燃料主要有天然气、醇类燃料（甲醇、乙醇）、醚类燃料（二甲醚）、生物燃油和液化石油气等。代用燃料汽车是指使用天然气、醇类燃料、醚类燃料、生物燃油和液化石油气等燃料来替代柴油和汽油的汽车。（2）代用燃料汽车的优点代用燃料汽车是目前许多国家根据自身能源构成的状况已经在应用的技术，实现的技术难度和成本都相对较低，燃油经济性也较好，前景乐观。天然气、醇类、醚类以及新开发的生物柴油等清洁代用燃料有着广泛的应用前景。（3）典型代用燃料汽车典型代用燃料汽车a)天然气燃料公交车b)奇瑞·东方之子(Cross)生物柴油车c)甲醇燃料汽车d)现代·石油气燃料汽车3.纯电动车（1）纯电动车的定义纯电动汽车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。纯电动汽车a)特斯拉MODELSb)比亚迪e6（2）纯电动汽车的优缺点1）纯电动汽车的优点①无污染、噪声小。②结构简单，使用维修方便。③能量转换效率高；同时可回收制动、下坡时的能量,提高能量的利用效率。④可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，起到平抑电网的峰谷差的作用。2）纯电动汽车的缺点纯电动汽车的动力全部由车载蓄电池提供，但蓄电池、电动机及其控制器的技术有限，续航里程有限,蓄电池使用寿命短，如果电池电量耗尽就无法行驶，需要用充电桩对其充电。纯电动汽车整车技术与社会的基础设施（充电站）建设水平须提高。（3）纯电动汽车动力系统的组成纯电动汽车的结构4.氢动力燃料电池车（FCV）（1）氢动力燃料电池车的定义丰田雷克萨斯氢燃料电池概念车（2）氢动力燃料电池车的类型目前开发的氢动力燃料电池车主要有以下两种类型:1）纯燃料电池动力车。采用大功率的燃料电池FC堆栈，以确保在没有后备蓄电池的情况下能提供起动、瞬时加速的动力。2）燃料电池—蓄电池混合动力车。以蓄电池为主动力，小功率的燃料电池用作续程器。（3）氢动力燃料电池车的优点1）燃料电池将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的过程中，不涉及燃烧,无机械损耗，能量转化率可高达80%，产物仅为电、热和水蒸