新能源汽车概论课件

华 普 的 海 域 甲 醇 动 力 汽 车
吉 利 的 海 尚 油 电 混 合 动 力 汽 车
Fra Baidu bibliotek
国内新能源汽车发展趋势
• • • 突破电池技术瓶颈 驱动电机多样化发展 纯电动汽车向超微型化发展
•
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发展混合动力汽车
燃料电池汽车成为竞争焦点 开发新一代车用动力系统
新能源汽车的发展规划：
第一阶段：2011-2015年 动力电池、电机、电控等关键零部件核心技术实现自主化，纯电动 汽车和插电式混合动力汽车初步实现产业化，市场保有量超过50万辆； 混合动力汽车实现大规模产业化； 具有自动起停功能的微混系统成为乘用车的标准配置，中/重度混合
动力乘用车保有量达到100万辆；
基本掌握先进内燃机、自动变速器、汽车电子、轻量化材料等关键技
术；
乘用车新车平均油耗达到5.9L/100km。
第二阶段：2015年-2020年
我国节能与新能源汽车关键零部件技术达到国际先进水平；
纯电动汽车和插电式混合动力汽车实现产业化，市场保有量达到500万辆；
充电站网络支撑纯电动汽车实现城际间和区域化运行；
燃料电池技术与国际同步发展；
混合动力汽车实现大规模普及，中/重度混合动力乘用车年产销量达300万辆；
具有自主知识产权的先进内燃机、自动变速器、汽车电子轻量化材料广泛应用；
汽车燃油经济性整体水平与国际先进水平接轨，乘用车新车平均油耗达到4.5L/100km。
新能源汽车的关键技术
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整车共性技术：
纯电动汽车
混合动力汽车的类型 • 按照燃料种类的不同，混合动力分为汽油混合动力和柴油混合动 力两种。目前国内市场上，混合动力车辆以汽油混合动力为主，而国 际市场以柴油混合动力车型为主。 • 按照推进系统能量流和功率流的配置结构关系，混合动力汽车分 为串联、并联、串并联三种结构形式。 • 按照两种不同能量的搭配比例不同，混合动力汽车可分为轻度混 合动力、中度混合动力、重度混合动力和插电式混合动力汽车四种类 型。
在能源问题的大环境下，实现汽车动力系统的的新能源化，推动 传统汽车产业的战略转型，已经成为全球汽车工业共同面对的挑战。 目前世界汽车企业面对混合动力技术一般采用引领、跟进和被动跟进 三种策略。
国外混合动力汽车的发展
美国、日本、欧洲等发达国家和地区，在混合动力汽车的理论
研究和实际生产中都做了大量的工作。丰田是世界公认的混合动力
车也面临着氢的制取和液态氢的存储两大难题，这两大技术问题成
为制约氢燃料汽车发展的瓶颈。
太阳能汽车
• 太阳能汽车是利用太阳能电池将太阳能转换为电能，并利用该
电能作为能源的汽车，它是电动汽车的一种。
•
太阳能汽车主要由太阳能电池组、自动阳光跟踪系统、驱动系
统、控制器和机械系统等组成。
其他燃料汽车
•
生物燃料又称生态燃料，泛指由有机物组成或者制成的燃料。
和83610辆。如图1-8所示。
2011-2015年中国新能源汽车销量
新能源汽车的主要类型
• 新能源汽车包括的范围比较广，目前主要是指混合动力汽车
（PHEV）、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）
汽车等产品。 • 其中混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车统称为电动 汽车。电动汽车虽然目前技术尚不成熟，但前景被广泛看好。
国产纯电动车
1、比亚迪ｅ６全球首款纯电动出租车
2、荣威３５０ 纯电动轿车
燃料电池汽车（Fuel cell vehicles）
•
燃料电池汽车（Fuel cell vehicles），是电动汽车的一种，燃料
电池的电能是通过氢气和氧气的化学作用，直接变成电能。燃料
电池化学反应产物主要是电能和水，还有极度少的二氧化碳和氮
目前我们所说的生物燃料一般是指生物液体燃料，比如燃料乙醇
和生物柴油等。
•
巴西是最早利 用甘蔗为原料生产 燃料乙醇的国家， 巴西乙醇汽油标准 有两个：E22(含乙 醇22%)和E100（含 乙醇93%、水7%的
乙醇）。巴西大量
汽油车被改装成乙
醇车
巴西TAC汽车公司的乙醇燃料小型越野车Stark 4X4
目录:
1.新能源汽车的发展现状
2.混合动力汽车基础知识
3.混合动力汽车技术 4.动力电池技术 5.电动汽车技术 6.其他能源汽车
新能源概念
新能源又称非常规能源，是指刚开始开发利用或正在积极研究、 有待推广的能源。如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核 聚变能等。 联合国开发计划部署（UNDP）将新能源分为大中型水电、新可再 生能源和穿透生物质能三大类。 常规能源一般指技术上比较成熟且被大规模利用的能源，因此大 中型水电站被看作常规能源，而核能、太阳能、现代生物质能、海洋 能等新能源备受关注。
电动汽车
新 能 源 汽 车
气体燃料汽车
生物燃料汽车
氢燃料汽车
混合动力汽车（HEV）
混合动力是指采用传统燃料，同时配以电动机来改善发动机低速动力
输出和燃油消耗的车型。混合动力汽车使内燃机工作在低油耗、少污染的最
佳工况下工作，因此最大的优点就是节能低排，混合动力汽车一般比传统燃 料汽车燃油消耗降低30%-50%。但混合动力汽车存在的问题是长时间高速行 驶并不省油。 • 混合动力汽车也称复合动力汽车，一般装有两个以上动力源，动力源 一般有蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机发电机组。
马自达研发成功了Premacy氢转子发动机混合动力车
美国
•
美国在日本加快发展混合动力汽车技术时期，将生物燃料和燃料电 池汽车技术作为中近期和远期的技术线路。从2006年1月份开始，美国 政府通过抵税的方式，对购买节能汽车的消费者提供税收优惠政策。
通用汽车公司在1998年推出了GM Precept HEV概念车
氢气来源广泛，可以电解水获取。
目前氢能却不能广泛应用的原因是制取成本高；生产、存储 难度大；高压存储危险性大等。
新能源汽车认知
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。
纯电动汽车（BEV）
•
纯电动汽车具有本身零排放，能量利用率高，结构简单，工
作噪声小等优点。
•
但就目前来说，市场占有率却不高，其主要原因是续驶里程短，
一般一百公里左右；充电时间长；蓄电池使用寿命短，且电池成
本高等问题，而且电力基础设施建设也影响了电动汽车产业化的
发展。但从长远发展来看，纯电动汽车是推广发展方向。
常见新能源的类型
太阳能
太阳能可分为可太阳能光伏和太阳热能。 光伏板组件是一种在阳光下就会产生直流电的发电装置。
太阳能利用形式：
主要有三种：光热转换、光电转换以及光化学转换。目前利 用太阳能的主要方法有：太阳能电池，太阳能热水器。
海洋能
海洋能是指蕴藏在海水中的各种可再生能源。例如：波浪能、
潮汐能、海流能等。这是一项具有战略意义的新能源。
全球首款双模强油电混合动力SUV
欧洲
欧洲对混合动力技术的研究主要集中在商用车领域，例如：瑞典、
法国、德国、意大利、比利时等国计划在9个欧洲城市开通混合动
力公交车线路。
瑞典沃尔沃公司也开发出FL6货车的混合动力汽车
德国大众公司开发出插电式柴油混合动力汽车XL1
通用公司开发了凯迪拉克STS插电式混合动力汽车
上汽集团
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在新能源汽车的研发上，上汽明确了以混合动力为重点，燃料电池 为方向，同时加快替代产品的研发。混合动力汽车、燃料电池汽车、 代用燃料汽车成为上汽集团新能源战略的三大重点。
东风集团
从“十五”计划开始，东风公司每年投资上亿元研发电动汽车，再
加上国家以及省市政府投资，共达6个多亿，目前东风在纯电动、混
通用汽车公司的混合动力皮卡雪佛兰Silverado
克莱斯勒公司在1998研发出道奇（Dodge）无畏ESX2串联式混合动力汽车
福特汽车公司在2001年推出了全球首辆混合动力SUV概念车Escape
福特在2010年纽约车展展出的林肯MKZ2011款油电混合动力汽车
福特汽车公司在2001年推出了全球首辆混合动力SUV概念车Escape
国产混合动力轿车 1、奔腾Ｂ５０ ＥＶ 采用一汽技术中心自主研发的纯电动乘用车动力平台，整个平台由电 动机、电池、减速器、整车控制器、电动附件和专用显示仪表等组成，该 动力系统具有启动电爬行、纯电动、再生制动、电子驻车制动、家用充 电、快速充电等功能。
2、长安“杰勋”混合动力轿车
3、奇瑞Ａ５ ＩＳＧ 混合动力轿车
新能源汽车的发展现状
• 2015年传统汽车增长放缓，新能源汽车却保持高速增长。据
中国汽车工业协会统计，2015年新能源汽车生产340471辆，销售
331092辆，同比分别增长3.3倍和3.4倍。
•
统计显示，在新能源汽车产业中，纯电动汽车产销分别完成
254633辆和247482辆，插电混合动力汽车产销分别完成85838辆
风能
• 风能蕴藏量大，是水能的10倍，并且分布广泛，对交通不便，偏 远山区或岛屿的利用价值更有优势。 • 风能常见利用形式就是风力发电。
核能
• 核能的是通过转化其质量从原子核中释放的能量。但核能利用
存在反应堆的安全问题和核废料处理等技术问题。
氢能
氢气无色无味无毒，且热值高，燃烧产物只有水，因此无污染。
技术的领先者。
日本
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本田是第一家在美国市场上销售混合动力汽车的厂商。
本田的技术特点是以CVT变速器为基础来研发插电式混合动力汽 车系统。
本田1999
年在美国
推出
Insight混
合动力双
门汽车
2013
款雅 阁插 电式 混合 动力 汽车
全新的雅阁Coupe概念跑车。这款新型跑车搭载一套“双马达”的插电式混合动力系统
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混合动力汽车
驱动电机系统 动力电池系统 电动辅助系统
从广义上讲，混合动力指装备有两种具有不同特点驱动装置的汽车。 其中一种是主要动力源，另外一种是辅助驱动装置。目前应用最多的是 油电混合动力系统。 国内能买到的有不少国外品牌有：丰田普锐斯、雷克萨斯ES级混动 版 、奔驰 S级混动版、凯迪拉克 凯雷德混合动力版等
国内混合动力汽车的发展状况
我国在新能源汽车的自主研发过程中，坚持了政府支持，以核心技术、 系统集成和关键部件为重点的原则，确立了以纯电动汽车、混合电动 汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以电动机驱动系统、整车控制系统、
动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发布局。
我国混合动力汽车研发成果 • 1.形成了拥有自主知识产权的动力系统技术平台，建立了混合动 力汽车技术开发体系。 • 2.掌握了关键零部件核心技术，研发出系列化产品，关键零部件 的产业化全面跟进。 • 3.掌握了电动汽车整车开发关键技术，拥有各类电动汽车的研发 实力。
合动力、燃料电池等各种电动汽车的研发方面都独立掌握了核心技术，
不依赖于任何外力，实现自主知识产权。
中国长安 我国第四大汽车生产商长安汽车公司于2007年12月宣布，开始生
产中型混合动力汽车—杰勋
杰勋混合动力汽车是长安汽车公司开发的一款纯正中国血统的混 合动力汽车，从整车到混合动力系统都是有长安公司自主开发并拥有 完全自主知识产权，其镍氢动力电池等动力零部件水平更是处于国内
•
德国的奔 驰、宝马、大 众和奥迪等汽 车生产厂家生 产的汽车均允
许使用净生物
柴油，而无需
对发动机加以
改装。 德国大众2012款Tiguan(柴油版)
我国新能源汽车的机遇与挑战
• 我国新能源乘用车车企2015年新能源汽车的销售排名：
长 安 的 CV 9混 合 动 力 汽 车
海 马 的 H1 2电 动 车
一汽集团
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一汽集团从1999年开始进行新能源汽车的理论研究和研制工作， 并开发了红旗混合动力轿车性能样本。“十五”期间，一汽集团承 担了国家“863”计划重大专项中“红旗牌串联方式混合动力轿车研 究开发”任务，正式开始了新能源汽车的研发工作。
奔腾B70混合动力版轿车采用油-电混合方式，动力系统采用双电机方案
氧化物，因此燃料电池汽车被称为绿色新型环保汽车。
“荣威”平台的上海牌燃料电池轿车
超级电容汽车
超级电容汽车的
电池一般安装在底盘
上，公交车进站后， 车顶充电设备自动升 起，搭到充电站的电 缆上，通过200A—
400A的充电电流完成
充电，充电时间一般
为20—30s。
氢燃料汽车
氢燃料汽车的动力系统是在传统内燃机的基础上加以改进后制成的。 氢燃料汽车以无污染、零排放的优势被业内普遍认可，但氢燃料汽