电动汽车课件

电动机驱动
燃料电池
能源和基础 设施
氢气 甲醇或汽油 乙醇
零排放或超低排放 能源效率高 不依赖原油 行驶里程长 成本高 研发中 燃料电池 燃料处理器 燃料系统
主要特点
零排放ZEV 不依赖原油 初期成本高 已经销售 蓄电池和管理系统 高的驱动性能 充电设施
主要问题



到1912年美国拥有34000辆注册电动汽车。1899－ 1916年期间，Baker公司一直是美国最主要的电动 汽车制造商。 1901－1920年，英国伦敦电动出租汽车公司生产了 后轮轮毂式电动机、后轮驱动、斜轮转向和充气轮 胎的电动汽车。1907－1938年，底特律电气公司生 产的电动汽车不仅无噪声、清洁可靠，而且最高时 速达到40km/h，续驶里程到达129km。 到1930年代，电动汽车几乎消失了。这是怎么造成 的呢？

国外RC和克莱斯勒分别研制了磷酸 盐燃料电池－蓄电池的混合电力FCEbus；PEMFC具有能量 转换效率高、能耗低、比功率大、工作温度低、启动快、寿 命长、体积小，设计制造容易等优点。 Ballad的质子交换膜燃料电池PEMFC研究处于世界前列。研 究了105kW的PEMFC和采用PEMFC的205kW燃料电池大客 车。 美国新一代汽车协会PNGV（partnership for a new generation of vehicle）开展对PEMFC的全方位研究，采用 氢气、甲醇、乙醇、碳氢化合物和汽油等多种燃料进行试验 研究。美国杜邦公司开发的全氟质子交换膜在PEMFC得到 广泛应用。
Source: CARB 2000 Preliminary Report
City Electric Vehicles (CEV)
Ford Think City
Nissan Hyper-mini
Speed < 60 mph
Range about 50 miles
Neighborhood EVs (NEV)
Edison @ Electric Car IN 1913
Electric car and antique car on display at_1912 电动车跟古董车展示

速度最快的电动赛车Jamais Contente（永 不满足）于1899年5月创下了110km/h的记 录，由比利时人Camill Jenatzy驾驶。


电动汽车的技术特征
类 型
蓄电池电动汽车 混合动力电动汽车 燃料电池电动汽车
驱动方式
能量系统
电动机驱动
蓄电池 超级电容器 电网充电设备
内燃机驱动 电动机驱动
蓄电池 超级电容器 内燃机发电单元 加油站 电网充电设备 很低排放 行驶里程长 依赖原油 结构复杂 已有销售 多能源管理与优化控制 依赖行驶周期 蓄电池评估与管理

1.发展电动汽车缘由


我国已成为世界第二石油进口大国。2005年，中国 日消费原油约673万桶,其中40%是2700多万辆民用 汽车消耗的。按照现在汽车年耗汽油的平均增长速 度，中国汽车到2030年耗油将达2.63亿吨，进口比 例将达84%，远远高于30%的安全警戒线。 截止到2007年6月底，北京市机动车保有量达273万 辆，居国内之首，年均增长率为15%左右，预计07 年年底将突破300万辆。汽车在给人们的日常出行 带来极大方便的同时，也引起了环境污染、噪声污 染和石油紧张等问题。
Speed < 25 mph
Range about 25 miles

国外部分电动汽车技术数据


在19世纪末期，许多美国、英国和法国公司都开始生产电动 汽车： 最早的电动汽车公司是Morris和Salom电动客车和货车公司； 最大的电动汽车公司是Pope，到1898年底生产了500辆 Columbia EV； 车型最多、性能最好的是Riker电动汽车公司。 1897年英国伦敦电动出租汽车公司生产了15辆电动汽车； 法国BGS公司生产各种小汽车、货车、客车和豪华轿车，能 够设计制造专用的蓄电池，所以BGS在1900年之前一直保 持着世界电动汽车行驶里程的最高纪录，其续驶里程达到 290km； 速度最快的电动赛车Jamais Contente（永不满足）于1899 年5月创下了110km/h的记录，由比利时人Camill Jenatzy驾 驶。

1.发展电动汽车缘由

2000年世界人口大约60亿，但2050年人口将 增加到100亿，从而汽车数量将从7亿增加到 25亿。 如果车辆都使用内燃机，石油哪里来？ 排气污染如何处理？迫使人们去寻找可持续 发展的交通工具。 面对节能与环保的双重压力，近几年，国内 外各国主要将研究方向锁定在替代燃料汽车 （醇类、天然气、氢气等）和电动汽车两个 主要方向。
电动汽车的初期发展（1834－1930）



1881年法国工程师Gustave Trouve装配以铅酸蓄电 池为动力的三轮车，这是世界上第一辆可充电的电 动汽车； 1886年，Frank Sprague设计生产了有轨电车。从 此，电动汽车流行起来并且在车辆运输中发挥了重 要作用。 1885年世界上第一台汽油机汽车由德国人Benz研制 成功。 在当时的美国，年销售4200辆汽车中38％是电动汽 车，22％是内燃机汽车，40％是蒸汽机汽车。 其中，电动汽车是金融巨头和财富的象征，当时一 辆电动汽车的价格相当于今天的一台Rolls Royce。
电动汽车经历的三次重大机遇



第一次发生在一百余年前。当时电池和电机的发展 较内燃机成熟，且石油的运用还没有普及，使电动 汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重地位。 第二次机遇上世纪70年代石油危机的爆发，给世界 各国巨大冲击，人们开始考虑替代石油的其他能源， 包括风能、太阳能、电能等可再生能源。 第三次机遇开始于环境保护日益成为人们所关注的 重大课题，开发生产零污染交通工具成为各国所追 求的目标，使电动汽车成为当代汽车发展的主流。
2、国内外电动汽车技术现状与
存在问题
国外现状
日本转向锂电池HEV和EV 通用看好氢燃料汽车FCV
国外现状EV
通用的EV-1、S-1、Impact，福特的ETX-1、 ETX-2、Rcostar、Ranger，丰田的RAV4、 雪铁龙的AX106、SAXO等EV，采用了镍氢 电池、锂离子电池等高能电池，快速充电时 间减少到15～20min，续驶里程增加到300～ 400km，但其动力性和机动性仍然不如内燃 机轿车。 目前，EV应用较多的是电动大客车、小型电 动游览车和生活用电动汽车。


陈清泉院士认为，“一个人的伙伴同时也是他的敌 人”是描述电动汽车发展最为合适的句子。因为电 动机是促进电动汽车发展的关键部件，同时由于电 动机的迅速发展，推动燃油汽车快速发展。 1911年Kettering发明汽车起动机（电动机），使得 燃油汽车比价格昂贵的电动汽车更有吸引力。福特 推出的T型车使其从1906年的850美元降低到1925 年260美元（福特公司员工两个月工资就能买一 台），使用成本很低，续驶里程为电动汽车的2－3 倍，宣告了电动汽车的迅速消失。
电动汽车优点



环境方面：零排放 电动汽车可以实现城市交通的零排放，我们即使考虑到为电动汽车提供 电力的电站所排放出来的废气，使用电动汽车仍然可以大大的减少全球 空气污染。 能源方面：能源多样性 电动汽车可以保证全球的能源安全，并且可以使用多种可再生能源。像 热能、核能、水能、潮汐能、风能、地热能、太阳能、化学能、生物能 等。 控制方面：易于控制 电动汽车比传统的燃料汽车更易实现精确的控制，智能交通系统则有可
电动汽车的发展历史



世界第一辆电动汽车 1839年，苏格兰的罗伯特· 安德森给四轮马车装上了电池和电动机，将其成功改造为世界 上第一辆靠电力驱动的车辆。 世界第一辆铅酸电池电动汽车 世界上第一辆电动汽车于1881年诞生，发明人为法国工程师古斯塔夫· 特鲁夫，这是一辆 用铅酸电池为动力的三轮车。 世界第一辆一次电池的电动汽车 1873年，英国人罗伯特· 戴维森(Robert Davidsson)用一次电池作动力发明的电动汽车，成 为世界上最初可供实用的电动汽车，但由于其他原因并没有列入国际的确认范围。 世界首辆车速超过100公里／小时的汽车就是电动汽车。那是在1899年，由比利时工程师 卡米乐· 热纳茨(Camille Jenatzy)设计的名为“从不满意”(La Jamais Contente)的铝制车 身汽车，现在保存在法国贡批尼博物馆中.
电动汽车
Electric Vehicle
主要内容


1、发展电动汽车缘由
2、电动汽车研发现状


3、结构及工作原理
4、电动汽车关键技术
1.发展电动汽车缘由

自汽车发明以来，汽车的动力主要依赖于石油，由 此燃烧产生的废气对大气的污染日益严重，越来越 严格的汽车废气排放控制法规正在颁布和实施。 在能源方面，世界石油储量占能源总储量的13％， 据世界能源理事会预测，按目前的石油开采速度， 世界石油的开采只能支撑30多年。显然，汽车制造 业必须由利用危害生态环境的单一能源向开发使用 多种能源、加强环境保护方面转变。
国外现状FCEV



通用从1994年开始开发了液态和压缩氢的氢动一号、氢动三 号FCEV。戴－克公司开发了Necar－1～Newcar－5 电动轿 车和Nebus－1～Nebus－4电动大客车，采用甲醇和汽油重 整制氢气、压缩氢等试验。 日本丰田1996～1997开发了金属氢化物储氢和甲醇重整制 氢，研发了RAV4型和FCHV型FCEV。本田公司2000年研发 了FCX-V系列FCEV。 在21世纪里，通用的Autonomy Skateboard、Hu－wire采用 滑板式整体平台率先采用X-by-wire控制技术，可以装配不同 车身，摆脱了用传统底盘改装FCEV的约束。丰田研发的 Fine－S、Fine－N，本田的KIWAMI、IMASD等都是FCEV 技术不断创新。