1新能源汽车的基础知识

图1-8奇瑞艾瑞泽7e
第一章 新能源汽车认知
奇瑞艾瑞泽7e
图1-8奇瑞艾瑞泽7e
奇瑞艾瑞泽7e（图1-8） 搭载一台1.6L发动机和电
动机组成的动力系统， 传动部分匹配CVT变速箱。
据称，其最低油耗仅为 2.2L/100km，所搭载的电 池容量为9.2千瓦时，纯
电力动行驶续航里程超 过50km。
第一章 新能源汽车认知
第一章 新能源汽车认知
第一章 新能源汽车认知
1.1 新能源汽车概述
第一章 新能源汽车认知
1.1.1 新能源汽车
2012年7月9日，由工信部牵头制订的《节能与 新能源汽车发展规划(2011—2020年)》正式发布。
明确指出新能源汽车是指采用新型动力系统， 完全或主要依靠新型能源（如电能）驱动的汽车， 并将新能源汽车的范围定为插电式混合动力汽车、 纯电动汽车，燃料电池汽车。
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上汽荣威e550
图1-7荣威e550
上汽荣威e550（图1-7） 动力系统由一台1.5L汽油
发动机和电动机组成，综 合最大功率为160kW （218Ps），峰值扭矩为 587N•m；e550采用镍钴
锰酸锂（三元材料）电池，
电池的容量达到同级领先 的22.4kwh，纯电续航里 程可达60km。
例如比亚迪公司的比亚迪秦采用1.5T发动机和电动 机组成的混动系统，最大功率可以达到217kW，而电动 机和峰值扭矩为479N•m，在纯电状态下可续驶70公里， 满足日常代步需求。
比亚迪唐由一台最大扭矩为320N•m的2.0TI涡轮增 压发动机，和两台高功率的电动机提供动力，此外比亚 迪唐配备了高容量磷酸铁锂电池（18.4kWh），在纯电 动模式下最大行驶距离约为80公里。
1.2 新能源汽车的发展
1.2.1新能源纯电动汽车的发展
1.国外新能源纯电动汽车的发展
1859年，法国人普兰特(G．Plante)发明了世界上第 一只可充电的蓄电池，为后来纯电动汽车的发展奠定了 基础。1881年，法国工程师特鲁夫(G．Trouve)第一次将 直流电动机和可充电的铅酸电池用于私人车辆，并在同 年巴黎举办的国际电器展览会上展出了一辆能实际操作 使用的电动三轮车。
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图1-2 串联式混合动力汽车类型
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图1-3 并联式混合动力汽车类型
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图1-4串并联式混合动力汽车类型
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2.纯电动汽车
图1-5 纯电动汽车
纯电动汽车（图1-5）是指以可充电蓄电池或其他 能量储存装置为动力源，用电机驱动车轮行驶，符合 道路交通、安全法规和国家标准各项要求的车辆。而 且不需要其他能量，如汽油、柴油等。它可以通过家 用电源(普通插座)、专用充电桩或者特定的充电场所进 行充电，以满足日常的行驶需求。
2002年美国总统布什制订《自由汽车计划 （Freedom CAR）》，研究应用燃料电池汽车产业化问 题，为此提供FCEV的不断探索留下不少经验和教训。
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国际汽车界人士认为2015年是FCEV的元年，这主 要以日本丰田的“未来”（Mirai）正式进入初期的 商业化运作为标志而提出的，Mirai功率113kw，扭矩 335N•M，相当于2.0发动机轿车水平，续行500公里， 在日本成本720万日元，政府补贴200万日元，市场售 价500万日元（约折合26万元人民币），这和“皇冠” 轿车价格差不多。
FCEV按“多电源”的配置不同，可分为：（1）纯燃料 电池驱动（PFC）的FCEV；（2）燃料电池与辅助蓄电池联 合驱动（FC+B）的FCEV；（3）燃料电池与超级电容联合驱 动（FC+C）的FCEV；（4）燃料电池与辅助蓄电池和超级电 容联合驱动（FC+B+C）的FCEV。
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最先受到普遍关注的PHEV是美国通用公司推出的 PHEV概念车—雪佛兰Volt。其采用的是串联混合动力技 术，发动机(可以是内燃机也可以是燃料电池)的动力不 直接驱动车轮，只是用来发电，车轮由电机带动。
日本方面有丰田公司生产的轻量插电式混合动力 “FFV I/X”、Hi-CT、Plug-in HV，丰田普锐斯插电式混 合动力车，三菱PX-Miex插电式混合动力，铃木雨燕串 联插电式混合动力车等。
本规定所称新能源汽车，是指采用新型动力系统， 完全或主要依靠新型能源（不包括铅酸蓄电池）驱动的 汽车，主要包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯 电动汽车和和燃料电池电动汽车。
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1. 插电式混合动力汽车
图1-1 插电式混合动力汽车
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插电式混合动力电动乘用车是指具有可外接充电功 能并且具有一定的纯电动续驶里程的混合动力电动乘用 车（图1-1），同时按要求最高车速不低于100公里/小时， 纯电驱动模式下综合工况续驶里程不低于50公里。
1.1.2 纯电动汽车的特点
1. 节能环保 纯电动汽车在运行过程中可以做到零排放，完全不排放
污染大气的有害气体。节能方面主要是因为电机的高转化效率， 我们可以按电动汽车的百公里耗电量为15-20kwh，算上发电厂 和电动机的损耗之后，百公里的能耗约为7公斤标准煤。传统汽 车按百公里耗油量10L计，能耗约为10公斤标准煤。并且在城市 的拥堵环境里，电动汽车的节能优势会进一步放大。 2.结构简单，维护方便
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今年4月，三部委关于《汽车产业中长期发展规划》中，对 FCEV的战略地位进一步加强，提出三个时间节点要求，
2020年在特定地区的公共服务车辆领域进行小规模示范应 用，2025年私人用车和公共服务用车领域批量应用，不低于1 万辆，到2030年在私人乘用车，大型商用车领域进行规模化推 广，不低于10万辆。
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我国早在20年前的“十五”的863重大专项中，就 明确指出要支持燃料电池的研发，拨款3.8亿元；到“十 一五”和“十二五”规划中，在节能与新能源汽车重大 项目中，都把FCEV列为重点项目，支持发展；2014年1月 《中国燃料电池技术创新战略联盟》在上海成立，同济 大学、清华大学、武汉理工大学、重庆大学参与，一汽、 东风、上汽、长安、奇瑞等汽车及零部件企业都参与， 燃料电池及其附属企业也参与，目的是加紧实行产、学、 研联合，更好攻克核心技术，加强FCEV产业更好更快发 展；
与此同时，三部委发布 《2016-2020新能源汽车推广应用 财政支持政策通知》中指出，在2017-2020除燃料电池汽车外， 对其他新能源汽车的补助标准实行必要的退坡，而燃料电池汽 车补助保持不变，甚至个别车种还有所提高。由此可见国家在 宏观层面，对氢能和燃料电池汽车给予越来越重视和支持。
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3.燃料电池汽车 燃料电池汽车（图1-6）以燃料电池系统作为动力源
或主动力源的汽车。通过氢气和氧气的化学作用，而不 是经过燃烧，直接变成电能动力。
图1-6 燃料电池汽车
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燃料电池汽车具有以下优点：零排放或近似零排放； 减少了机油泄露带来的水污染；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。
要进行经常维护的部件，同时由于采取了再生制动，制动 系统的维护周期也加长了，因此维护的成本大大降低。 4.噪音小
电动机在运行中的噪音和振动水平都要远远小于传统 内燃机。在怠速和低速情况下，电动汽车的舒适性要远高 于传统汽车，随着速度的提升，胎噪和风噪成为噪音的主 要来源，两者才回到同一水平上。
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依据中华人民共和国工业和信息化部2017年1月16日 发布的第39号部令《新能源汽车生产企业及产品准入管 理规定》中，第三条对新能源汽车的定义如下：
本规定所称汽车，是指国家标准GB/T3730.1-2001 《汽车和挂车类型的术语和定义》中第2.1款所定义的汽 车整车（完整车辆）及底盘（非完整车辆），不包括整 车装备质量超过400Kg的三轮车辆。
上汽集团开发新能源汽车是从2001 年底与同济大学合 作共同承担了国家“八六三”电动汽车重大专项开始。
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除了三大汽车集团外，最早进行纯电动汽车研 发生产的是成立于2001年的天津清源电动车辆有限 责任公司。
另外一家最早进入批量化生产电动汽车的企业 是深圳比亚迪，由于以研发生产电池起家，在电池 技术领域处于国际领先水平。
混合动力汽车一般可以分为普通混合动力汽车、 插电式混合动力汽车以及增程式混合动力汽车。根据混 合动力驱动的联结方式分：串联式混合动力（图1-2）、 并联式混合动力（图1-3）、串并联式混合动力（图1-4）。
根据在混合动力系统中，电机的输出功率在整个 系统输出功率中占的比重，也就是常说的混合度的不同， 混合动力系统还可以分为以下四类：微混合动力系统、 轻混合动力系统、中混合动力系统、完全混合动力系统。
2009年11月14日北汽集团成立北京汽车新能源 汽车有限公司专门生产新能源纯电动汽车。
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1.2.2新能源插电式混合动力汽车的发展
插电式混合动力汽车在三种模式下可进行充电， 方式一：汽油机工作的同时为蓄电池充电。除了急加 速或上坡等状态下需要汽油机和电动机配合工作以外，通 常情况下汽油机工作时电动机会停止工作，并且汽油机会 为电池进行充电。 方式二：制动力充电，与所有混合动力车型相同，制 动时能量会被逆向存入蓄电池。 方式三：外接电源充电，这也是插电式混合动力不同 于传统混合动力车型的最大特点，可以通过生活中的电源 插头进行蓄电池充电。
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2.国内新能源纯电动汽车的发展
我国涉足新能源研究的大型集团是一汽集团，从20 世 纪末至今，新能源发展已经历了10 余个年头，从混合动力 到插电式混动再到纯电动车研发，一汽集团在新能源技术方 面有了一定的积累。
东风集团是国内最早研究新能源汽车技术的大企业集团 之一，其纯电动技术的研发始于“八五”期间，至今已经历 时20 个年头，在新能源汽车关键技术的自主研发方面有了 一定的积累。
第一章 新能源汽车认知
内燃机车辆与电动汽车的最显著区别，是用 电动机驱动装置和蓄电池组件替代内燃机和燃料箱， 而保留所有其他组件。
电力动力系统主要由三个部分组成，电动机 驱动系统、储能系统（动力电池组）、辅助控制系 统。其中电动机驱动系统由控制器（电机控制器）、 电力电子变换器（逆变器/DC-DC）、电动马达、机 械传动装置、驱动轮组成。储能系统由储能单元， 能量管理与分配单元组成，辅助系统由整车控制器， 舒适系统，辅助电源组成。
1.2.3新能源燃料电池汽车的发展
1801年英国科学家H•Davy发明了燃料电池的原理； 1889年英国科学家Mond首先用工业煤和空气合成装置 制氢，并正式用上燃料电池的命名；
20世纪50年代，英国剑桥大学教授培根用高压氢试 制成功5kw的燃料电池，在试验室中应用；
1965年美国GE公司把燃料电池装上阿波罗（Appollo） 登月飞船，提供电力；
德国各大汽车公司方面有奔驰推出的Blue Zero E-Cell Plus和Vision S500插电式混合动力车，宝马Vision Efficient Dynamics插电式混合动力车等。
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插电式混合动力车在我国也呈高速发展状态，2017 年1－8月，插电式混合动力汽车产销达6.2万辆和5.9万 辆。
纯电动汽车和传统汽车相比， 我们可以看到发动机及占 据了大量空间的排气系统、复杂的传动系统中的大部分零部件 在纯电动汽车上没有了，而且电动汽车还能方便地实现四轮驱 动，同时空间也得到了大幅的扩展，维护起来方便了很多。
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3.经济实惠，使用成本低 由于结构的简单，没有了发动机、离合器和变速器等需
1.3新能源纯电动汽车操作及注意事项
1.夏季注意事项
序号 1 2 3 4 5 6
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注意事项 雨季行车前应先做好行车前检查，主要检查雨刷器、车辆空调除雾功能是否正常； 行驶速度尽量不要超过60Km/h，暴雨尽量不要行驶，时速不应超过20Km/h 当雨季行驶时车辆发生故障无法行驶后应当靠边停车将三角架等待救援，严禁自行维修。 在泥泞路面行驶时，不要猛踩加速踏板，以免发生侧滑； 请勿驶入深水中，以免发生漏电短路事故； 当车辆被积水浸泡时，不要考虑继续行驶，应迅速断电并离开车内，尽量不要与车身金