汽车节能技术PPT课件

第二代纯电动汽车
第二代纯电动汽车的出现，是以汽车电力电子 学的最新发展为基础的，其技术亮点包括高能量 密度锂离子蓄电池、锂离子电容器等的发明，以 及乘用车电动轮技术的开发和实用化等。虽然， 纯电动汽车离真正商业化还有一定的距离，但与 第一代纯电动汽车相比，它已经在充电时间、续 驶里程、动力性、快速充放电能力等方面取得了 可喜的进展。与传统内燃机汽车及混合动力汽车、 氢燃料汽车相比，第二代纯电动汽车也显示出了 一定的“比较优势”。
假如始终是白天充电，每年的总电费约合 460元人民币，相当于汽油车的20%；如果 始终是夜间充电，则每年的总电费只需230 元人民币，为汽油车燃料费用的10%，与乘 公交车相当。根据日本富士重工公司的测算， 在日本，上述费用分别为汽油车所需燃油费 的1/3（白天充电）和1/8（夜间充电）。
三大关键技术
东芝锂离子电池 充满电只需7分钟
可急速充电的东芝锂离子蓄电池组，能在一分钟 之内充电至其容量的80%，再经6分钟便可充满 电。这是由于东芝采用了能使纳米级微粒均一化固 定技术（来自于半导体技术），可使锂离子均匀地 吸附在蓄电池负极上的缘故。这样，初次充电就能 电极化，即使急速充电，也不会使有机电解液分解。 东芝新开发的这种锂离子蓄电池，还具有小型、大 容量的特点。按体积计算，其能量密度相当于电容 器的数十倍，并在-40℃～+45℃的环境下具有 “出色”的循环寿命。
5.使用过程的能耗费用低于汽油车
目前，我国沿海地区93#汽油的价格在4元/ 升上下。如在我国使用斯巴鲁R1微型汽油 车，每行驶1万公里，耗用的汽油费应在人 民币2300元左右（R1的油耗为5.71升/100 公里）。由于我国的电价远较各工业化国家 便宜，白天和高峰负荷时间区段每度电的价 格为0.46元，夜间谷底时段电价只有白天的 一半，所以如在我国使用R1e纯电动微型车，
锰锂离子蓄电池 可与整车寿命相当
富士重工和日本电子（NEC）合作开发的锰锂离 子蓄电池，具有高安全性、低制造成本的特点。这 种蓄电池使用锰系金属作为正极，单体电池为片状， 叠层装配后成为电池组，工艺简单且结构紧凑，既 降低了制造成本，又实现了小型化。由于散热性良 好，这种锰锂离子蓄电池在车载环境下的寿命高达 12年、10万公里，与纯电动汽车的整车寿命相当。 2005年五六月间，这种蓄电池已装在富士重工 斯巴鲁R1e微型纯电动汽车上进行了道路试验。据 预计，富士重工2007年将把这种电池装在主力产 品“力狮（Legacy）”的混合动力车上。
4. CO2排放量低于同级别汽油车
纯电动汽车在行驶过程中不排放温室气体CO2。即 使考虑到火力发电站以煤为燃料发电，在能量转换时 会产生有害气体排放和温室气体CO2排放，纯电动汽 车也可比汽、柴油车和混合动力汽车清洁得多。 日本富士重工公司曾测算过：将于今年上市的斯巴 鲁R1微型汽油车的油耗为5.71升/100公里，而每燃 烧1升汽油，便会产生2.32千克CO2，所以R1微型 汽油车行驶1万公里后，便会产生1.325吨CO2。而 与R1微型汽油车同一尺寸的R1e纯电动微型汽车每 行驶10公里会消耗1度电。据日本东京电力公司测算， 每发1度电会产生0.381千克CO2，所以R1e纯电动 微型车行驶1万公里后，相当于火力发电厂排出 0.381吨CO2，只相当于汽油车的28.7%。
3.整车质量大大低于燃料电池车
与目前正处在研究开发阶段的燃料电池汽 车相比，纯电动汽车没有体积非常巨大而且 相当沉重的燃料电池、存储氢气的高压储气 罐，因此在整备质量上占有很大的优势。随 着各先进的元件和总成的采用，纯电动汽车 的整备质量将会十分接近同尺寸、同等级的 汽油车。 当然，由于纯电动汽车的簧下质量增加， 接地性和乘坐舒适程度会变差一些。这是设 计师必须事先考虑的。
五大“比较优势”
分别对比内燃机汽车、混合动力汽车和燃料电 池汽车，第二代纯电动汽车的“比较优势”主要 体现。
1.控制精确度高于混合动力车 与现在被炒得火热的混合动力汽车相比，第二
代纯电动汽车既没有发动机和变速器、主减速器、 传动轴等机械传动系统，也没有风扇、水箱散热 器以及12伏发电机、起动机等。由于可以通过电 控系统对各电动车轮的驱动力、制动力分别进行 精确控制，第二代纯电动汽车可轻易地将两轮驱 动车改为四轮驱动车，而不需加装中间差速装置。
富士重工和NEC合作开发的锰 锂离子蓄电池
2.风阻系数可降至0.19
由于蓄电池组的安装位置可重新布置， 第二代纯电动汽车的车身上不必再有特殊补 强零件，轴荷分配也可以更适应高速行驶的 需要。同时，由于地板下部可加装空气导板 和底罩，设计得十分平滑，车身内的乘客舱 变得十分宽敞，使整车迎面空气阻力系数降 至0.19，而且可对车身进行更高的碰撞安全 性和超轻钢制车身（ULSAB/NSB）设计。
纯电动汽车所需要的蓄电装置，必须既能 wk.baidu.com足高能量密度、高功率密度要求，又能 进行急速充电，而且还可在各种气候条件 下长时间地反复充、放电。2005年春夏之 交，东芝、NEC等日本公司拿出了可满足 上述要求的各类锂离子蓄电池、锂离子电 容器，三菱、富士重工两公司分别研发出 几种不同型号的第二代纯电动汽车，经过 道路试验后，也达到了设计要求。
汽车节能技术
Automobile Energy Density Technology
第四章 电动汽车
4.1 纯电动汽车 上世纪90年代初，纯电动汽车的开发研究曾红火
一时，但当时汽车电力电子学尚未建立，既没有完 善的科学理论做指导，更缺乏高科技含量的汽车电 力电子装置可供采用。特别是，当时仅有铅酸蓄电 池可供使用，而铅酸蓄电池体积、重量的能量密度 太小，功率密度也太低。由于铅酸蓄电池组体积大、 质量重，导致电动汽车的整备质量过大。同时，铅 酸蓄电池组充电时间长，而且每次充足电后的续驶 里程又太短，加上电力传动系统的制造成本过高等 因素困扰，1997年以后，绝大多数公司对纯电动 汽车的研发基本处于停滞状态。