《汽车1》-4项目四 新能源汽车概述

任务一新能源汽车的背景与发展历史学习目标1.了解新能源汽车的概念、种类及其特点。任务一新能源汽车的背景与发展历史任务描述一辆1.6排量的车每分钟油耗大约0.1升，汽油密度是0.74，0.1升也就是0.074公斤，汽油的主要成分是辛烷，含8个碳的烃，因此含碳84%左右，0.074公斤汽油里有碳0.062公斤，可产生二气化碳0.145公斤！也就是每分钟制造145克二氧化碳！根据公安部统计，2018年全国新注册登记机动车3172万辆，机动车保有量已达3.27亿辆，其中汽车2.4亿辆。假设这3亿辆车均为1.6L排量且全均启动，请设想每分钟汽车会排放多少克二氧化碳？任务一新能源汽车的背景与发展历史新能源汽车与传统燃油车有哪些优势呢？1.节能环保2.后期养护成本低3.驾驶体验好4.购车政策好任务一新能源汽车的背景与发展历史活动1.新能源汽车的概念一、新能源汽车的概念、种类及其特点新能源汽车是指：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、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）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等。任务一新能源汽车的背景与发展历史新能源汽车的发展历史汽车电气化其实主要分为四阶段：蒸汽机汽车-电动汽车阶段（1881-1885）、蒸汽机汽车-电动汽车-燃油汽车并行阶段（1885-1925）、燃油汽车独霸阶段（1925-1960）、电动汽车再次复兴-其它新能源技术涌现-影响燃油汽车阶段（1960-现在）任务一新能源汽车的背景与发展历史（1）19世纪30年代到50年代—电动汽车的崛起电动汽车的历史并不比内燃机汽车短，甚至比奥托循环发动机(柴油机)和奔驰发动机(汽油机)还要早。苏格兰商人罗伯特-安德森在1832年到1839年之间(准确时间不明)研发出电动车。任务一新能源汽车的背景与发展历史（2）19世纪60年代到20世纪20年代——电动汽车的发展随着英法两国的科学家在电池性能、容量等技术方面的突破，到1881年法国发明家GustaveTrouve在巴黎举行的国际电力博览会上演示了三轮电动车。在1884年，托马斯-帕克将电动车实现量产。在1897年，美国费城电车公司研制的纽约电动出租车实现了电动车的商用化。20世纪初，安东尼电气、贝克、底特律电气(安德森电动车公司)、爱迪生、Studebaker和其它公司相继推出电动汽车，电动车的销量全面超越汽油动力汽车。电动车也逐渐成为上流社会喜好的城市用车，在早期的汽车消费市场上电动车比内燃机驱动的车辆有着更多优势：无气味、无震荡、无噪音、不用换挡和价格低廉等。因此，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置。据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有38％为电动汽车，40％为蒸汽车，22％为内燃机汽车。任务一新能源汽车的背景与发展历史（3）20世纪20年代到20世纪末——电动车停滞期随着美国德洲石油的开发和内燃机技术提高，电动车在1920年之后渐渐地失去了优势。汽车市场逐步给内燃机驱动的汽车所取代。只有在少数城市保留着很少的有轨电车和无轨电车以及很有限的电瓶车（使用铅酸电池组，被使用在高尔夫球场、铲车等领域）。电动车的发展从此停滞了大半个世纪。随着全球石油资源开发和利用，以及内燃机驱动汽车的技术不断成熟，人们几乎忘记还有电动车的存在。然而运用在电动车上的技术：电驱动、电池材料、动力电池组、电池管理等等也处于停滞状态。任务一新能源汽车的背景与发展历史中国新能源发展现状（1）比亚迪新能源汽车“秦”2013年12月17日正式上市后，比亚迪秦开始进入新能源车市场。在产能相对不足的情况下，比亚迪秦1月实现销量673台，2月834台，3月877台，第一季度累计达2384台，整体来看销量稳步提升。但实际上，3月秦的订销已达6000台，从这一数据来看，秦的市场潜力还有待进一步释放。上市短短3个多月，秦的销量已达到2384台，这一数据，在目前的国内新能源车市场已远远超出了预期。据调查显示，秦搭载独特的双擎双模技术和丰富配置等是吸引车主关注的主要原因，同时也是促成车主购买的主要原因。任务一新能源汽车的背景与发展历史中国新能源汽车发展前景2018北京车展吸引了来自全球14个国家和地区的1200多家参展商。本届北京车展共展示车辆1022台；全球首发车105台，其中跨国公司全球首发车16台，跨国公司亚洲首发车30台；概念车64台；新能源车174台，其中中国车企新能源车124台，成为本届车展最大亮点之一。中外车企在本届车展上同台竞技展出新能源汽车最新研发成果，中国品牌车企更是高调宣布其新能源汽车战略，既显现出中外车企未来的发展重点，也表明了中国新能源汽车良好的市场愿景。任务一新能源汽车的背景与发展历史国内新能源汽车的发展政策一、国家近年来推出的相关政策1.2009年1月23日，财政部、科技部联合下发《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》（财建[2009]6号），确定北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌等13个城市作为节能与新能源汽车示范推广的试点城市。同时颁布《节能与新能源汽车示范推官财政补助资金管理暂行办法》（以下简称“《暂行办法》”）。根据《暂行办法》，补助对象包括混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。其中乘用车和轻型商务车：混合动力汽车最高补助5万元，纯电动汽车补助6万元，燃料电池汽车补助25万元；10米以上城市公交车，混合动力汽车补助5-42万元，纯电动汽车补助50万元，燃料电池汽车补助60万元。任务一新能源汽车的背景与发展历史2．2009年3月，国务院出台《汽车产业调整和振兴规划》，提出实施新能源汽车发展战略，强调将以新能源汽车为突破口，加强自主创新，形成新的竞争优势。规划提出，推动电动汽车及其关键零部件产业化，中央财政将安排补贴资金，支持节能和新能源汽车在大中城市示范推广。任务一新能源汽车的背景与发展历史3．2009年6月17日，工信部公布《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，并明确了新能源汽车企业准入条件和新能源汽车产品准入条件，以及新能源汽车企业准入的申请程序和新能源汽车产品准入的申请程序。任务一新能源汽车的背景与发展历史4．2010年5月31日，财政部、科技部、工信部和国家发改委联合下发《关于扩大公共服务领域节能与新能源汽车示范推广有关工作的通知》（财建[2010]227号），在已有的13个试点城市的基础上，增加天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山和广州等7个试点城市。同时下发《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》（财建[2010]230号），确定上海、长春、深圳、杭州和合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。一同下发的还有《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》，该办法所指“新能源汽车”包括“插电式（plug-in）混合动力乘用车”和“纯电动乘用车”，同时还明确了私人购买和使用新能源汽车的形式（直接购买、整车租赁和电池租赁）和补助标准。对满足支持条件的新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补贴。插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元。任务一新能源汽车的背景与发展历史5．2010年7月28日，财政部、科技部、工信部和国家发改委联合下发《关于增加公共服务领域节能与新能源汽车示范推广试点城市的通知》（财建[2010]434号），在已有的20个试点城市的基础上，增加沈阳、成都、呼和浩特、南通和襄阳等5个试点城市。任务一新能源汽车的背景与发展历史6．对未来十年中国节能与新能源汽车产业具有指导意义的《节能与新能源汽车产业发展规划（2011-2020年）》将在今年“两会”后正式颁布。按照此前媒体公布的规划草案内容，中国新能源汽车在2015年要达到“初步产业化”的目标，即市场保有量超过100万辆；到2020年，以混合动力汽车为代表的节能汽车销量达到世界第一，年产销量达到1500万辆；新能源汽车保有量达到500万辆。规划草案拟定的节能目标为：2015年，乘用车新车平均油耗水平较2008年下降35%，为5.9L/km；2020年，乘用车新车平均油耗达到4-5L/km，商用车新车平均油耗比2015年下降30%；燃料电池汽车技术与国际发展同步，平均油耗目标高于美国，与欧盟处于同一水平。任务二新能源汽车的分类学习目标1.了解新能源汽车的分类。任务二新能源汽车的分类任务描述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：混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。任务二新能源汽车的分类1.新能源汽车分类1．混合动力汽车混合动力汽车主要采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗量的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。任务二新能源汽车的分类任务二新能源汽车的分类2.纯电动汽车纯电动汽车就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术，目前电动车最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程。任务二新能源汽车的分类3．燃料电池电动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，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。任务二新能源汽车的分类4．氢动力汽车氢动力汽车是一种以氢气为主要燃料的汽车，是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。氢具有很高的能量密度，释放的能量足以使汽车发动机运转，而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水，没有污染。因此，许多科学家预言，以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术，它对汽车工业的革命性意义，相当于微处理器对计算机业那样重要。任务二新能源汽车的分类5．燃气汽车燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。任务二新能源汽车的分类6．乙（甲）醇汽车乙醇俗称酒精，也就是说，使用乙醇为燃料的汽车。在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气有害物的排放。任务二新能源汽车的分类7．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（能量输出）随着行驶里程加长而衰减、高压气体的安全性。任务二新能源汽车的分类8．飞轮储能汽车利用飞轮的惯性储能，储存非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，反馈到一个发电机上发电，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。任务二新能源汽车的分类9．超级电容汽车超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。（2010上海世博会园区世博专线已使用此车）任务二新能源汽车的分类2.新能源汽车的发展趋势日本新能源汽车产业发展概况日本地域狭小，资源贫乏，因此异常重视新能源汽车的开发。政府通过主导制定“新国家能源战略”，推动了新能源汽车产业的迅速发展。日本经济产业省和资源能源厅于2006年5月制定了“新国家能源战略”，提出到2030年，能源效率要比现在提高30%，将石油依赖度从目前的近50%降至40%，其中运输部门的石油依赖度降低20%。日本混合动力车已形成产业化，鼓励燃料电池和生物燃料的发展，高能锂电研制和混合动力汽车领域独树一帜。目前，丰田、本田、日产等日本厂商的混合动力汽车不仅在国内热销，在国际市场上也令其他国家厂商望其项背。同样，锂电池企业居全球前列。任务二新能源汽车的分类美国新能源汽车产业发展概况美国的新能源汽车发展的核心是可再生生物能源汽车。2007年公布的可再生燃料标准要求美国汽车能耗的4%必须是可再生燃料，总量大约为47亿加仑（1加仑大约为4-55升）。这一标准值至2012年将达到75亿加仑。美国作为世界最大的粮食生产国和出口国之一，具有丰富的谷类作物，特别是玉米的生产能力更是让其他国家望尘莫及，因此，将生物制备乙醇作为替代汽车燃料的重要组成部分就成为了美国新能源汽车政策的核心。与此同时，美国政府也鼓励以混合动力车为代表的其他新能源汽车的使用。从美国的新能源汽车消费市场看，2006年各类新能源汽车的销量合计达到127万辆，其中E85的