新能源汽车的种类及特点分解.pptx

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1、1新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为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。新技术、新结构的汽车。1、新能源汽车的定义、新能源汽车的定义第1页/共49页2 2、汽车能源细类u 传统传统传统传统 u 替代燃料汽车替代燃料汽车替代燃料汽车替代燃料汽车u 新能源新能源新能源新能源汽油、柴油汽油、柴油汽油、柴油汽油、柴油天然气、液化石油气、甲

2、醇、天然气、液化石油气、甲醇、天然气、液化石油气、甲醇、天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、二甲醚、生物柴油乙醇、二甲醚、生物柴油乙醇、二甲醚、生物柴油乙醇、二甲醚、生物柴油混合动力、纯电动、燃料电池、混合动力、纯电动、燃料电池、混合动力、纯电动、燃料电池、混合动力、纯电动、燃料电池、氢动力氢动力氢动力氢动力第2页/共49页31)1)、混合动力车的定义、混合动力车的定义 混合动力汽车（混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle,Hybrid Electrical Vehicle,简称简称HEV)HEV)是指同时装备两种动力来是指同时装备两种动力来源源热动力源（由传统的汽油机或

3、者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。3、各种新能源汽车并存、各种新能源汽车并存3.13.1、新能源汽车、新能源汽车混合动力汽车混合动力汽车第3页/共49页42)HEV的主要技术组成(1)发动机 采用四冲程内燃机（包括汽油机和柴油机

4、）、二冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等。(2)电动机 采用直流电动机、交流感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。(3)电池 采用不同的蓄电池、燃料电池、储能器和超级电容器等。第4页/共49页5低油耗:工作原理电动机和发动机分担各自的优势领域 3)3)、混合动力车的工作原理、混合动力车的工作原理(以以TOYOTATOYOTA为例为例)TOYOTATOYOTA油电混合动力系统可完美地分别使用电动机和发油电混合动力系统可完美地分别使用电动机和发动机来行驶，油耗与低一等级排量车体尺寸的车辆相当，动机来行驶，油耗与低一等级排量车体尺寸的车辆相当，功率却与高一等级

5、车辆相当。与同等排量的车辆相比，其低功率却与高一等级车辆相当。与同等排量的车辆相比，其低油耗性能居世界最高水平。油耗性能居世界最高水平。第5页/共49页6为了实现最高水准的低油耗，为了实现最高水准的低油耗，TOYOTATOYOTA油电混合油电混合动力系统分别发挥电动机和发动机各自的特长来行动力系统分别发挥电动机和发动机各自的特长来行驶。驶。1 1在启动及低速行驶时，在启动及低速行驶时，TOYOTATOYOTA油电混合动力系油电混合动力系统仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的统仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的效率不高。效率不高。2 2在一般行驶时发动机效率很高，发动机产生的动在一

6、般行驶时发动机效率很高，发动机产生的动力不仅是车轮的驱动力，同时也用来发电带动电动力不仅是车轮的驱动力，同时也用来发电带动电动机，并给机，并给HVHV蓄电池充电。蓄电池充电。3 3在减速或制动时，在减速或制动时，TOYOTATOYOTA油电混合动力系统以油电混合动力系统以车轮的旋转力驱动电动机发电，将能量回收到车轮的旋转力驱动电动机发电，将能量回收到HVHV蓄蓄电池中。电池中。第6页/共49页7 当汽车启动时，当汽车启动时，TOYOTATOYOTA油电混合动力系统仅使用由油电混合动力系统仅使用由HVHV蓄蓄电池提供能量的电动机的动力启动，这时发动机并不运转。电池提供能量的电动机的动力启动，这时

7、发动机并不运转。因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩，而电动机可以灵敏、因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩，而电动机可以灵敏、顺畅、高效地进行启动。顺畅、高效地进行启动。*点火起动时，发动机将进行运转，直至充分预热点火起动时，发动机将进行运转，直至充分预热 启动时充分利用电动机启动时的低速扭矩启动时充分利用电动机启动时的低速扭矩第7页/共49页8 对于发动机而言，在低速中速带的效率并不理想，而另对于发动机而言，在低速中速带的效率并不理想，而另一面，电动机在低速一面，电动机在低速-中速带性能优越。因此，在用低速中速带性能优越。因此，在用低速-中速中速行驶时，油电混合动力系统使用行驶时，油电混合动力

8、系统使用HVHV蓄电池的电力，驱动电动机蓄电池的电力，驱动电动机行驶。行驶。*HVHV蓄电池的电量少时，利用发动机来带动发电机发电，为蓄电池的电量少时，利用发动机来带动发电机发电，为电动机提供动力。电动机提供动力。低速中速行驶时由高效利用能量的电动机驱动行驶低速中速行驶时由高效利用能量的电动机驱动行驶第8页/共49页9 一般行驶时一般行驶时,TOYOTA,TOYOTA油电混合动力系统采用发动机，使油电混合动力系统采用发动机，使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。由直接驱动车轮，

9、依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。耗被传向地面。*HVHV蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加大发电量，来给大发电量，来给HVHV蓄电池充电。蓄电池充电。一般行驶时低油耗的驾驶，使用发动机作为主要动力源一般行驶时低油耗的驾驶，使用发动机作为主要动力源第9页/共49页10 在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，在需要强劲加

10、速力（如爬陡坡及超车）时，HVHV蓄电池也提蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动力。通过发动机和电动机双动力供电力，来加大电动机的驱动力。通过发动机和电动机双动力的结合使用，的结合使用，TOYOTATOYOTA油电混合动力系统得以实现与高一级发动油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。机同等水平的强劲而流畅的加速性能。全速开进（行驶）时利用双动力来获得更高一级的加速全速开进（行驶）时利用双动力来获得更高一级的加速第10页/共49页11 用于再利用在踩制动器和松油门时，用于再利用在踩制动器和松油门时，TOYOTATOYOTA油电混合动力系统使车轮的旋转力带动油电混合

11、动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转，将其作为发电机使用。电动机运转，将其作为发电机使用。*减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，在此被转换成电能，回收到减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，在此被转换成电能，回收到HVHV蓄电池中进行蓄电池中进行再利用。再利用。减速减速/能量再生时将减速时能量回收到能量再生时将减速时能量回收到HVHV蓄电池中蓄电池中第11页/共49页12 在停车时，发动机、电动机、发电机全部自动停止运转。在停车时，发动机、电动机、发电机全部自动停止运转。不会因怠速而浪费能量。不会因怠速而浪费能量。*当当HVHV蓄电池的充电量较低时，发动机将继续运转，以给蓄电池的充电量较低时，发动机

12、将继续运转，以给HVHV蓄电池充电。另外有时因与空调开关连动，发动机会仍保持蓄电池充电。另外有时因与空调开关连动，发动机会仍保持运转。运转。停车时动力系统全部停止停车时动力系统全部停止第12页/共49页13 优点 不需要特别的燃料，续航里程长，技术成熟。缺点 “弱混”以及长距离高速行驶基本不能省油。难点 成本降低需要时间。4)4)、混合动力车优、缺点、混合动力车优、缺点 虽然混合动力车在能源利用上具有环保、节约等优势，但虽然混合动力车在能源利用上具有环保、节约等优势，但其最大的障碍是难以降低的生产成本和由此导致的高昂售价。其最大的障碍是难以降低的生产成本和由此导致的高昂售价。*国内混合动力汽车

13、的发展瓶颈主要集中在消费理念、成本控国内混合动力汽车的发展瓶颈主要集中在消费理念、成本控制、价格定位、技术，以及相关的配套设施等。制、价格定位、技术，以及相关的配套设施等。第13页/共49页14 电动汽车是至少以一种动力源为车载电源，全部或部分由电动汽车是至少以一种动力源为车载电源，全部或部分由电机驱动，符合道路交通安全法规的汽车。电机驱动，符合道路交通安全法规的汽车。1)1)、定义、定义3.23.2、新能源汽车、新能源汽车电动汽车电动汽车2)2)、电动汽车的分类、电动汽车的分类 以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车；以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车；以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车

14、以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车,亦称之为纯电动汽车；亦称之为纯电动汽车；以车载多能源为动力的混合动力电动汽车，其动力来自以车载多能源为动力的混合动力电动汽车，其动力来自2 2个或个或22个以上能源，如蓄电池、超级电容、飞轮电池、太阳能、内燃机、个以上能源，如蓄电池、超级电容、飞轮电池、太阳能、内燃机、燃气轮机、斯特林发动机等。燃气轮机、斯特林发动机等。第14页/共49页153)3)、电动汽车的特点、电动汽车的特点 随着能源危机和环境污染的全球两大突出问题日益严重，特别是随电动汽车自身难点随着能源危机和环境污染的全球两大突出问题日益严重，特别是随电动汽车自身难点不断解决，使电动汽车具有更多突

15、出特点。不断解决，使电动汽车具有更多突出特点。优点：优点：(1)(1)来源丰富来源丰富 (2)(2)运行零污染而且噪声小运行零污染而且噪声小 (3)(3)结构简单，维修结构简单，维修方便方便 (4)(4)能源效率高能源效率高缺点：缺点：(1)(1)能源密度低能源密度低(2)(2)充电时间长充电时间长(3)(3)成本高成本高第15页/共49页16(1)纯电动汽车（EV）电动汽车由底盘、车身、蓄电池组、电动机、控制器和辅助设施蓄电池六部分组成。电动汽车由底盘、车身、蓄电池组、电动机、控制器和辅助设施蓄电池六部分组成。由于电动机具有良好的牵引特性，因此蓄电池汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车由于

16、电动机具有良好的牵引特性，因此蓄电池汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由控制器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。速控制由控制器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。蓄电池向电动机提供电能来驱动汽车。在制动或减速时，电机作为发电机来回收能量。蓄电池向电动机提供电能来驱动汽车。在制动或减速时，电机作为发电机来回收能量。4).电动汽车分类第16页/共49页17第17页/共49页18第18页/共49页19电驱动结构形式第19页/共49页20电驱动结构形式第20页/共49页21 采用燃料电池作电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车即Fuel Cell Electric Vehicle(FCEV

17、)。其动力源是用燃料电池发动机-电动机系统。燃料电池驱动系统是FCEV的核心部分，不同燃料作为动力源，发电机系统组成是有差别的。目前，多以压缩氢气或液化氢气及作为基本燃料。(2)燃料电池电动汽车（FCEV）第21页/共49页22a.燃料电池(Fuel Cell)的基本原理 燃料电池通过氧与氢结合成水的简单电化学反应而发燃料电池通过氧与氢结合成水的简单电化学反应而发电。燃料电池的基本组成有：电极、电解质、燃料和催化剂。电。燃料电池的基本组成有：电极、电解质、燃料和催化剂。二个电极被一个位于这它们之间的、携带有充电电荷的固态二个电极被一个位于这它们之间的、携带有充电电荷的固态或液态电解质分开。在电

18、极上，催化剂，例如白金，常用来或液态电解质分开。在电极上，催化剂，例如白金，常用来加速电化学反应。加速电化学反应。下图为燃料电池基本原理示意图。下图为燃料电池基本原理示意图。第22页/共49页23 燃料可以是燃料可以是H2H2、CH4CH4、CH3OHCH3OH、COCO等，氧化剂一般是氧气等，氧化剂一般是氧气或空气，电解质可为水溶液（或空气，电解质可为水溶液（H2SO4H2SO4、H3PO4H3PO4、NaOHNaOH等）、等）、熔融盐（熔融盐（NaCO3NaCO3、K2CO3K2CO3）、固体聚合物、固体氧化物等。）、固体聚合物、固体氧化物等。发电时，燃料和氧化剂由电池外部分别供给电池的阳

19、极发电时，燃料和氧化剂由电池外部分别供给电池的阳极和阴极，阳极发生燃料的氧化反应，阴极发生氧化剂的还原和阴极，阳极发生燃料的氧化反应，阴极发生氧化剂的还原反应，电解质将两电极隔开，导电离子在电解质内移动，电反应，电解质将两电极隔开，导电离子在电解质内移动，电子通过外电路做功并构成电的回路。与普通电池不同的是，子通过外电路做功并构成电的回路。与普通电池不同的是，只要能保证燃料和氧化剂的供给，燃料电池就可以连续不断只要能保证燃料和氧化剂的供给，燃料电池就可以连续不断地产生电能。地产生电能。它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外的储罐中。当

20、电池发电时，要连续不断地向电池内送入燃外的储罐中。当电池发电时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时也要排除一定的废热，以料和氧化剂，排出反应产物，同时也要排除一定的废热，以维持电池工作温度的恒定。维持电池工作温度的恒定。FCFC本身只决定输出功率的大小，本身只决定输出功率的大小，其储存能量则由储存在储罐内的燃料与氧化剂的量决定。其储存能量则由储存在储罐内的燃料与氧化剂的量决定。第23页/共49页24b.燃料电池系统组成 单独的燃料电池堆是不能发电并用于汽车的，它必需和燃料供给与循环系统、单独的燃料电池堆是不能发电并用于汽车的，它必需和燃料供给与循环系统、氧化剂供给系统、水

21、氧化剂供给系统、水/热管理系统和一个能使上述各系统协调工作的控制系统组成燃热管理系统和一个能使上述各系统协调工作的控制系统组成燃料电池发电系统，简称燃料电池系统。料电池发电系统，简称燃料电池系统。燃料电池组燃料电池组 辅助装置和关键设备：辅助装置和关键设备：(1)(1)燃料和燃料储存器（包括碳氢化合物转化的重整器）燃料和燃料储存器（包括碳氢化合物转化的重整器）(2)(2)氧化剂和氧化剂存储器氧化剂和氧化剂存储器(3)(3)供给管道系统和调节系统供给管道系统和调节系统(4)(4)水和热管理系统水和热管理系统第24页/共49页25c.燃料电池的分类 燃料电池依据其电解质的性质而分为不同的类型，每类

22、燃料电池依据其电解质的性质而分为不同的类型，每类燃料电池需要特殊的材料和燃料，且使用于其特殊的应用。燃料电池需要特殊的材料和燃料，且使用于其特殊的应用。按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：按电解质划分，燃料电池大致上可分为五类：1)1)质子交换膜燃料电池（质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel proton exchange membrane fuel cell-PEMFCcell-PEMFC）2)2)碱性燃料电池（碱性燃料电池（alkaline fuel alkaline fuel cell-cell-AFC-AFC）3)3)磷酸燃料电池（磷酸燃料

23、电池（phosphoric acid fuel cell-PAFCphosphoric acid fuel cell-PAFC）4)4)溶化的碳酸盐燃料电池溶化的碳酸盐燃料电池 (molten carbonate fuel cell-(molten carbonate fuel cell-MCFC)MCFC)5)5)固态氧化物燃料电池（固态氧化物燃料电池（solid oxide fuel cell-SOFCsolid oxide fuel cell-SOFC）下面我们分别介绍以氢为燃料和以甲醇为燃料的燃料电池发下面我们分别介绍以氢为燃料和以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统。并介绍通用的一款用氢气

24、作为燃料的燃料电池电动动机系统。并介绍通用的一款用氢气作为燃料的燃料电池电动汽车。汽车。第25页/共49页26以氢为燃料的燃料电池发动机系统1氢气储存罐氢气储存罐 2氢气压力调节器氢气压力调节器3热交换器热交换器4氢气循环泵氢气循环泵 6水箱水箱7水泵水泵8空空气气压压缩缩机机9空气加湿、去离子过滤器空气加湿、去离子过滤器10燃燃料料电电池池组组11电源开关电源开关 13逆变器逆变器 14驱动电机驱动电机12 DC/DC转换器转换器5冷凝器、汽水分离器冷凝器、汽水分离器第26页/共49页27以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统甲醇储存罐甲醇储存罐 重整器重整器带燃烧气带燃烧气H净化器净化器氢气净化

25、泵氢气净化泵 第27页/共49页28*通用通用Hy-wireHy-wire 氢动三号由氢动三号由200200块相互串联在一起的燃料电池块组成的电池块相互串联在一起的燃料电池块组成的电池组产生电力，通过组产生电力，通过6868升的氢气储存罐向燃料电池组提供氢气。电升的氢气储存罐向燃料电池组提供氢气。电池组所产生的电能输入电动机后，通过功率为池组所产生的电能输入电动机后，通过功率为6060千瓦千瓦/82/82马力三马力三相异步电机驱动车辆行驶，并几乎不产生任何噪音。氢储存罐分相异步电机驱动车辆行驶，并几乎不产生任何噪音。氢储存罐分为两种，一种罐内储存的是温度为为两种，一种罐内储存的是温度为-253

26、C-253C的液态氢，另一种罐的液态氢，另一种罐内储存的是承受最高压力可达内储存的是承受最高压力可达700Pa700Pa的高压氢气。一次充气行驶的高压氢气。一次充气行驶里程分别可达里程分别可达400400公里和公里和270270公里。公里。第28页/共49页29通用Hy-wire氢动三号的电池组第29页/共49页303.3、新能源汽车天然气汽车 天然气汽车又被称为天然气汽车又被称为“蓝色动力蓝色动力”汽车，主要以压缩天汽车，主要以压缩天然气然气(CNG)(CNG)、液化天然气、液化天然气(LNG)(LNG)、吸附天然气、吸附天然气(ANG)(ANG)为燃料，为燃料，常见的是压缩天然气汽车常见的

27、是压缩天然气汽车(CNGV)(CNGV)。1)1)、定义、定义2)2)、天然气汽车的发展、天然气汽车的发展目前，燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流。美国的目标是，到目前，燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流。美国的目标是，到年，公共汽车领域有的汽车使用天然气，的出年，公共汽车领域有的汽车使用天然气，的出租车和班车改为专用天然气的汽车；到年，德国天然气汽租车和班车改为专用天然气的汽车；到年，德国天然气汽车数量将达到万至万辆，加气站将由目前的座增加车数量将达到万至万辆，加气站将由目前的座增加到至少座。到至少座。第30页/共49页31 a.a.按所用气体燃料的种类按所用气体燃料的种类液化天然气汽车。以液化

28、石油气LNG作为燃料压缩天然气汽车。以天然气CNG作为燃料吸附天然气汽车。以天然气ANG作为燃料 注：目前世界上使用较多的是压缩天然气汽车。b.b.按所用燃料的数量和形式按所用燃料的数量和形式单燃料燃气汽车两用燃料燃气汽车混合燃料燃气汽车3)3)、燃气汽车的划分、燃气汽车的划分第31页/共49页32 天然气汽车的基本原理与汽油动力汽车的原理一样。也就是说，燃料（本例中为天然气）在四冲程发动机的气缸中与空气混合，通过火花塞点火，推动活塞上下移动。尽管天然气与汽油相比，可燃性和点火温度存在一些差别（参见下表），但NGV采用的是与汽油动力汽车基本理念一致的运行方式。特性特性天然气天然气汽油汽油柴油柴

29、油可燃性极限可燃性极限（在空气中的容积百（在空气中的容积百分比）分比）5-151.4-7.60.6-5.5自动点火温度自动点火温度()450300230最高燃烧温度最高燃烧温度()1884197720544)4)、天然气汽车的原理、天然气汽车的原理第32页/共49页33第33页/共49页34a.a.燃料存储燃料存储 大多数大多数NGVNGV使用压缩天然气来运行，以便燃料占据更小的空间。使用压缩天然气来运行，以便燃料占据更小的空间。在加在加油站，天然气被压缩为油站，天然气被压缩为20-25MPa20-25MPa，然后再泵入连接至汽车后部、上部或支，然后再泵入连接至汽车后部、上部或支架的高压筒形气

30、瓶。架的高压筒形气瓶。早期早期NGVNGV的储罐体积很大，占据了大量的车载空间，的储罐体积很大，占据了大量的车载空间，但是现在已开发出新一代轻量级气瓶。但是现在已开发出新一代轻量级气瓶。这些全复合的气瓶又称为集成存储这些全复合的气瓶又称为集成存储系统系统 (ISS)(ISS)，直径较小，这样可以将三个气瓶放置在一起，组成传统汽油，直径较小，这样可以将三个气瓶放置在一起，组成传统汽油箱大小的形状。箱大小的形状。尽管如此，还需要进行一些改进，以使尽管如此，还需要进行一些改进，以使尽管如此，还需要进行一些改进，以使尽管如此，还需要进行一些改进，以使NGVNGVNGVNGV更有效地工作。更有效地工作。

31、更有效地工作。更有效地工作。改进主要针对燃料储罐、发改进主要针对燃料储罐、发改进主要针对燃料储罐、发改进主要针对燃料储罐、发动机和底盘进行。动机和底盘进行。动机和底盘进行。动机和底盘进行。b.b.改进发动机改进发动机 当当NGVNGV的发动机启动后，天然气便从储气瓶流入燃料软管中。在发动机附近，天然气将的发动机启动后，天然气便从储气瓶流入燃料软管中。在发动机附近，天然气将进入压力调节器从而实现降压。然后，天然气将进入多点气体燃料喷射系统，该系统会将进入压力调节器从而实现降压。然后，天然气将进入多点气体燃料喷射系统，该系统会将其引入气缸中。传感器和计算机将对燃料和空气的混合气体进行调节，以便火花

32、塞点燃天其引入气缸中。传感器和计算机将对燃料和空气的混合气体进行调节，以便火花塞点燃天然气时，燃烧更有效。然气时，燃烧更有效。c.c.改进底盘改进底盘 可能需要对可能需要对NGVNGV的悬架系统进行一些改进，以便为燃料存储罐腾出更多空间。有时，在汽车的悬架系统进行一些改进，以便为燃料存储罐腾出更多空间。有时，在汽车的后部，会采用半拖臂悬架系统替换许多汽油动力汽车通常采用的横向稳定杆悬架系统。的后部，会采用半拖臂悬架系统替换许多汽油动力汽车通常采用的横向稳定杆悬架系统。NGVNGV还去除了备用轮胎和千斤顶，实现了平底板式设计。为弥补没有备用轮胎和千斤顶的不还去除了备用轮胎和千斤顶，实现了平底板式

33、设计。为弥补没有备用轮胎和千斤顶的不足，车上安装了足，车上安装了“低压安全胎低压安全胎”，例如，例如 固特异轮胎公司生产的高机动性轮胎。固特异轮胎公司生产的高机动性轮胎。第34页/共49页355)5)、天然气汽车还具有以下优势：、天然气汽车还具有以下优势：(1)(1)更安全。更安全。NGVNGV的燃料储罐比汽油或柴油罐更厚、更结实。的燃料储罐比汽油或柴油罐更厚、更结实。(2)(2)天然气的费用比汽油低。平均来说，费用低三分之一。天然气的费用比汽油低。平均来说，费用低三分之一。(3)(3)天然气易于使用，且储量丰富。天然气易于使用，且储量丰富。(4)(4)与汽油价格相比，天然气的价格非常稳定。与

34、汽油价格相比，天然气的价格非常稳定。(5)NGV(5)NGV的维护成本较低。的维护成本较低。第35页/共49页366 6）天然气汽车的劣势）天然气汽车的劣势(1)(1)与汽油动力汽车相比，与汽油动力汽车相比，NGVNGV的空间不足。的空间不足。这是因为这是因为NGVNGV必须放弃宝贵的载货和车厢空间，以便容纳燃料储必须放弃宝贵的载货和车厢空间，以便容纳燃料储气瓶。气瓶。不止如此，这些气瓶的设计和制造成本可能都不止如此，这些气瓶的设计和制造成本可能都很高，这是天然气汽车与汽油动力汽车相比，总体成本很高，这是天然气汽车与汽油动力汽车相比，总体成本较高的原因。较高的原因。(2)NGV(2)NGV的行

35、驶里程有限，通常只能行驶汽油动力汽车的的行驶里程有限，通常只能行驶汽油动力汽车的一半路程。一半路程。(3)(3)不可再生资源。不可再生资源。尽管美国的天然气储量相当大，但它尽管美国的天然气储量相当大，但它们也不是取之不尽的。有人曾经预测，假设按照们也不是取之不尽的。有人曾经预测，假设按照20032003年年的消耗水平，天然气储量还能持续开采的消耗水平，天然气储量还能持续开采67.167.1年。年。第36页/共49页37 乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的汽车，也可乙醇俗称酒精，通俗些说，使用乙醇为燃料的汽车，也可叫酒精汽车。用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长，无叫酒精汽车。用乙醇代替石

36、油燃料的活动历史已经很长，无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟，近来由于石油论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟，近来由于石油资源紧张，汽车能源多元化趋向加剧，乙醇汽车又提到议事资源紧张，汽车能源多元化趋向加剧，乙醇汽车又提到议事日程。日程。目前世界上已有目前世界上已有4040多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有多个国家，不同程度应用乙醇汽车，有的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升。的已达到较大规模的推广，乙醇汽车的地位日益提升。在汽车上使用乙醇，可以提高燃料的辛烷值，增加氧含量，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，可以降低尾气的害物的排放。

37、使汽车缸内燃烧更完全，可以降低尾气的害物的排放。3.43.4、新能源汽车、新能源汽车生物乙醇汽车生物乙醇汽车生物乙醇汽车生物乙醇汽车 1 1）定义）定义第37页/共49页382 2）乙醇汽车的燃料应用方式：）乙醇汽车的燃料应用方式：（1 1）掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容）掺烧，指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中，乙醇和容积比例以积比例以“E E”表示，如乙醇占表示，如乙醇占10%10%，15%15%，则用，则用E10E10，E15E15来表来表示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位；示，目前，掺烧占乙醇汽车占主要地位；（2 2）纯烧，即单烧乙醇，可用）纯烧，即单烧乙醇，可用E

38、100%E100%表示，目前应用并不多，表示，目前应用并不多，属于试行阶段；属于试行阶段；（3 3）变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成乙醇，）变性燃料乙醇，指乙醇脱水后，再添加变性剂而生成乙醇，这也是属于试验应用阶步；这也是属于试验应用阶步；（4 4）灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇与）灵活燃料，指燃料既可用汽油，又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料，还可以用氢气，并随时可以切换。如汽油比例混合的燃料，还可以用氢气，并随时可以切换。如福特，丰田汽车均在试验灵活燃料汽车（福特，丰田汽车均在试验灵活燃料汽车（FFVFFV）第38页/共49页39 作为生物燃料的一种，

39、乙醇具备诸多优势，首先生产作为生物燃料的一种，乙醇具备诸多优势，首先生产乙醇的原材料都是可再生的植物和农作物，很容易在自然乙醇的原材料都是可再生的植物和农作物，很容易在自然界或通过种植而获得。其次，使用乙醇燃料还可以减少对界或通过种植而获得。其次，使用乙醇燃料还可以减少对石油的依赖。但是乙醇燃料还不能取代汽油或柴油，而只石油的依赖。但是乙醇燃料还不能取代汽油或柴油，而只能作为补充。由于乙醇的能量密度比较低，因而使用能作为补充。由于乙醇的能量密度比较低，因而使用E85E85的车型在理论上要比使用普通汽油的车型油耗高出的车型在理论上要比使用普通汽油的车型油耗高出30%30%，这样与汽油相比，使用这

40、样与汽油相比，使用E85%E85%的优势就被平衡掉了。的优势就被平衡掉了。3 3）乙醇汽车的优、劣势：）乙醇汽车的优、劣势：第39页/共49页40 在目前已经上市的车型中，福特福克斯在目前已经上市的车型中，福特福克斯FlexifuelFlexifuel和萨博和萨博9-5 Biopower9-5 Biopower都可以使用都可以使用E85E85。在瑞典使用。在瑞典使用E85E85的福克斯占这的福克斯占这一车型的一车型的80%80%，发动机配气机构通过传感器测量进入汽缸的燃，发动机配气机构通过传感器测量进入汽缸的燃料成分，并使点火时间和喷射量与之匹配。使用这种燃料的福料成分，并使点火时间和喷射量与

41、之匹配。使用这种燃料的福克斯依然具有出色的行驶性能。克斯依然具有出色的行驶性能。大众汽车和奔驰的车型都采用在汽油中加入少量乙醇的方法，大众汽车和奔驰的车型都采用在汽油中加入少量乙醇的方法，因为在德国只允许在汽油中加入因为在德国只允许在汽油中加入5%5%的乙醇的乙醇这是一个所有这是一个所有汽油发动机都可以承受的比例。因为乙醇具有一定的腐蚀性，汽油发动机都可以承受的比例。因为乙醇具有一定的腐蚀性，因此发动机的配气机构需要随着燃料的改变而作出相应的调整。因此发动机的配气机构需要随着燃料的改变而作出相应的调整。4 4）乙醇汽车的市场应用：）乙醇汽车的市场应用：第40页/共49页41 二甲醚二甲醚(DM

42、E)(DME)是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性是一种无色无味的气体，具有优良的燃烧性能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为能，清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少，稍加压即为液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料液体，非常适合作为压燃式发动机的代用能源，使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本NKKNKK公司成功公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备，并且和住友金属工业公司于公司于19981998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验，二甲醚年完成了用二甲醚作为

43、汽车燃料的试验，二甲醚汽车汽车(DMEV)(DMEV)不会排放黑色气体污染环境，产生的不会排放黑色气体污染环境，产生的NOXNOX比柴油比柴油少少20%20%。3.53.5、新能源汽车、新能源汽车二甲醚汽车二甲醚汽车二甲醚汽车二甲醚汽车1 1）定义：）定义：第41页/共49页42 二甲醚的推广还需迈过两道坎：一是经济性。据介绍，二甲二甲醚的推广还需迈过两道坎：一是经济性。据介绍，二甲醚与柴油的热值比只有，在目前的油价下，行驶相同里醚与柴油的热值比只有，在目前的油价下，行驶相同里程二甲醚汽车的燃料成本是柴油汽车燃油成本的约程二甲醚汽车的燃料成本是柴油汽车燃油成本的约.倍。倍。不过，随着油价的走高

44、，二甲醚汽车的经济性将越高。二是目不过，随着油价的走高，二甲醚汽车的经济性将越高。二是目前各城市的二甲醚加注点几乎没有，而现有的加油、加气站对前各城市的二甲醚加注点几乎没有，而现有的加油、加气站对新型能源不感兴趣，这对二甲醚汽车产业化非常不利。新型能源不感兴趣，这对二甲醚汽车产业化非常不利。二甲醚用作车用燃料可以很好地替代柴油工作于压燃式发动机。二甲醚用作车用燃料可以很好地替代柴油工作于压燃式发动机。研究表明，与柴油发动机相比，二甲醚发动机优势明显，其功率研究表明，与柴油发动机相比，二甲醚发动机优势明显，其功率比柴油机高至比柴油机高至%，热效率比柴油机高到个百分点，热效率比柴油机高到个百分点，

45、噪音比柴油机低至分贝。更大的优势是，它能实现无烟噪音比柴油机低至分贝。更大的优势是，它能实现无烟燃烧、超低排放，能满足欧洲燃烧、超低排放，能满足欧洲甚至欧洲甚至欧洲排放标准和美国的加排放标准和美国的加州超低排放（州超低排放（ULEVULEV）标准。）标准。2 2）二甲醚汽车的优势）二甲醚汽车的优势 3 3）二甲醚汽车的推广难题）二甲醚汽车的推广难题 第42页/共49页43 目前氢燃料的使用主要有两种途径，一是直接注入内燃机目前氢燃料的使用主要有两种途径，一是直接注入内燃机燃烧，一是通过燃料电池转化为电能驱动电机。如果不考虑燃烧，一是通过燃料电池转化为电能驱动电机。如果不考虑直接注入内燃机中燃烧

46、，那么氢燃料应归入燃料电池范畴。直接注入内燃机中燃烧，那么氢燃料应归入燃料电池范畴。3.63.6、新能源汽车、新能源汽车氢燃料汽车氢燃料汽车氢燃料汽车的优、缺点氢燃料汽车的优、缺点优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。优点：排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的缺点：氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利外壳逃逸。另外最致命的问题，氢气的提取需要

47、通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。否则无法从根本上降低二氧化碳排放。第43页/共49页44 优点：有阳光的地方就能补充电能，行驶时不产生任何污染物。优点：有阳光的地方就能补充电能，行驶时不产生任何污染物。缺点：受现有太阳能电池转换效率制约，常见的汽车外形尺寸缺点：受现有太阳能电池转换效率制约，常见的汽车外形尺寸不能满足接收太阳光的光电板面积需求。而且受天气及云层不能满足接收太阳光的光电板面积需求。而且受天气及云层的影响比较大。另外，普通电池组所提供的动力及续航

48、能力的影响比较大。另外，普通电池组所提供的动力及续航能力很难达到需求很难达到需求(一般低于一般低于 50km/h)50km/h)，而采用高科技研发的电，而采用高科技研发的电池组又面临造价高的难题。池组又面临造价高的难题。3.73.7、新能源汽车、新能源汽车太阳能动力汽车太阳能动力汽车 太阳能动力汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机太阳能动力汽车是一种靠太阳能来驱动的汽车。相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。太阳能动力汽车的优、缺点太阳能动力汽车的优、缺点第44页/共49页45总结：新能源汽车将是汽车今后重要的发展方向之一。除了我们前面

49、介绍的几种新能源汽车外，新能源汽车还包括空气动力汽车、飞轮储能汽车、超级电容汽车和以植物油为燃料的汽车等许多种类，下面我们看一下它们之间的数据比较，从而加深自己的印象。第45页/共49页46普通混合动力普通混合动力(HEV)(HEV)插电式混合动力插电式混合动力（PHEVPHEV）纯电动汽车纯电动汽车（EVEV）燃料电池汽车燃料电池汽车（FCVFCV）驱动方式驱动方式 内内燃燃机机为为主主，电电机机为辅为辅 电电机机为为主主，内内燃燃机机为为辅辅 电机驱动电机驱动 电机驱动电机驱动 能量系统能量系统 内燃机内燃机,蓄电池蓄电池 内燃机内燃机,蓄电池蓄电池 蓄电池蓄电池 燃料电池燃料电池 蓄电池

50、种类蓄电池种类 镍氢、铅酸镍氢、铅酸 锂电锂电 锂电锂电 基础设施基础设施 加油站加油站 充电站充电站 充电站充电站 氢气氢气 排放量排放量 较高排量较高排量 低排量低排量 零排量零排量 零排量零排量 优势优势 技技术术成成熟熟，成成本本低低，无需新增配套设施无需新增配套设施 节节能能减减排排效效果果好好，续续航里程长航里程长 节能减排效果好节能减排效果好 能能源源效效率率高高，节节能能减减排排效效果果好好，续航里程长续航里程长 不足不足 混混合合程程度度低低，节节能能减排效果有限减排效果有限 成成本本高高，蓄蓄电电池池技技术术待待突突破破，需需充充电电站站等等配套设施配套设施 成成本本高高，