国内电动汽车发展现状及趋势研究大学本科毕业论文.doc
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1、本科生毕业论文(设计) 题 目 国内电动汽车发展现状及趋势研究 学 院 专业班级 学生姓名 指导教师 撰写日期:2013年 5 月 20 日摘要近年来,随着我国经济的迅猛发展,汽车保有量迅速增加,从而导致我国每年近一半的原油需要进口。过度依赖石油资源将制约我国经济的发展,甚至影响到国家利益和安全。建设资源节约、环境友好的和谐社会,倡导并鼓励研发、使用环保节能的新能源汽车,是世界汽车业发展的方向,也符合我们的国情。本文探讨了电动汽车发展的重要性,分析了电动汽车发展的机遇,揭示了电动汽车发展中存在的问题,了解了我国高度重视电动汽车发展的相关政策,结合我国电动汽车的发展现状研究提出了自己的一些建议。
2、通过研究发现,虽然电动汽车产业发展前景良好,但在电动汽车的商业化运作上,无论从产品技术还是从市场开发方面,都还面临许多亟待解决的问题,这就需要政府的大力支持。也只有这样才能在大好形势下,把握机遇,开创电动汽车产业发展的新局面,在国际汽车产业转型过程中形成竞争优势,实现我国汽车产业由大变强和自主发展。关键词:电动汽车;混合动力;发展趋势;国内现状Domestic Electric Vehicle Development Present Situation and Trend of ResearchAbstractThis paper discusses the importance of dev
3、elopment of electric car, and analyse the opportunities of electric car, and find some existing problems. Given the development status of our electric cars, the country puts forward the development problem of electric car and gives some advice. The paper firstly discussed the advantages and disadvan
4、tages of pure electric vehicles, hybrid electric vehicle and fuel cell electric vehicles. It also discussed the advantages and the development of electric cars. The paper has a good understanding of the reason that our country puts more importance to electric cars and related policies. In view of th
5、e present development of electric cars. This article makes a positive outlook about the future of the electric car:adhere to the three vertical and three horizontal development layout and the industrialization of research and development mode. Increase the intensity of charging infrastructure, scien
6、tific and technological innovation, and speed up construction of infrastructure. Speed up the technical standards of research, and perfect the standard system construction. Deepen the model promotion and explore the business driving mode. Support to form industry technology innovation alliance, unde
7、rtake the task of science and technology plan. Improve the public platform and strengthen the cultivation of talent. Deepen the international technical exchanges and cooperation, promoting the development of internationalization of electric cars.Key Words:Electric Cars; Hybrid Power; Development Ten
8、dency ;Domestic Status Quo目 录1引言12 电动汽车概述22.1 电动汽车的定义和分类22.1.1 电动汽车的定义22.1.2 电动汽车的分类22.2 电动汽车的历史32.3 电动汽车的优势32.3.1环境污染小32.3.2 噪声低42.3.3高效率42.3.4结构简单,使用维修方便,经久耐用52.3.5使用范围广,不受所处环境影响52.3.6排放的废热少52.3.7可回收利用的能量多52.3.8可以改善能源结构、解决汽车的替代能源问题53 国内电动汽车的发展现状63.1我国为何高度重视电动汽车63.2 我国政府对电动汽车的政策与支持63.3国内电动汽车发展现状74
9、国内电动汽车存在的问题及发展趋势94.1存在的问题94.1.1 技术障碍及产业赢利压力大94.1.2 电动汽车消费所需求的基础配套设施差距很大104.1.3 消费观念有待更新104.1.4 电动汽车对环境的间接污染104.1.5 电动汽车价格昂贵114.2 发展趋势114.2.1纯蓄电池驱动的超微型汽车114.2.2驱动电机呈多样性发展124.2.3混合动力汽车124.2.4燃料电池汽车成为竞争的焦点125 加快我国电动汽车发展的措施建议135.1 率先在政府和各行政事业单位使用电动汽车135.2 由政府主导,加大电动汽车消费环境相关配套基础设施建设135.3 加快建立电动汽车相关国家标准,使
10、产业发展更规范有序135.4 鼓励电动车消费,并积极探索新的运营模式135.5 电动汽车产业布局应向中西部地区倾斜145.6由政府牵头做好废旧电池的回收再利用工作146 结果分析与讨论146.1战略定位156.2 战略目标156.3自主创新目标156.4 产业发展目标156.5 市场环境目标166.6 政策法规目标167结语16参考文献17致 谢181引言汽车自诞生起已有100多年的历史,其发展速度不断的加快,与人们的联系越来越紧密。汽车已不再是一个简单的代步的运输工具,已成为许多人的生活必需品和文化生活的一部分。汽车的普及程度和技术水平已成为一个国家或地区现代化程度的标志。汽车在全球保有量的
11、不断增加使人类面临能源短缺、全球变暖、空气质量水平下降等诸多挑战,同时也推动汽车自身技术的发展,为此汽车工程师正在不断努力研究降低油耗的方法,寻求各种代用燃料以及开发不用或少用汽油的新型车辆;越来越多的人士已经认识到各种类型电动汽车和燃料电池汽车是实现清洁汽车的解决方案,全世界的汽车业界也正在为此努力并投入了巨大的资金和人力。电动汽车是集机械、电子、电机、智能控制、化学能源、计算机、新材料等科学领域和工程技术中最新成果于一体,是多种高新技术凝聚的成果电动汽车是一个崭新而有古老的话题。世界上第一辆内燃机汽车的诞生日子为1886年1月29日,而早在1881年,在法国巴黎街头就已经出现了电动汽车,该
12、车是由法国工程师Gustsve Trouve 发明的采用铅酸电池做动力的三轮电动车,这是世界上第一辆电动汽车1。我国的电动汽车开发水平也处于世界领先地位,主要有清华大学的电动中型面包车、四川内江微型电动厂的电动型微型车、上海新宁汽车厂的电动敞篷车、洛阳拖拉机厂研制的电动轿车、北京理工大学、长沙科技大、河北胜利客车厂共同研制的电动大客车、华南理工大学研制的电动面包车等。另外,我国还在广东省汕头市南澳岛成立了国家级电动汽车试验区,在这里有各国的电动汽车正在运行之中,为世界电动汽车的发展积累素材。在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下,发展电动汽车,实现汽车能源动力系统的电气
13、化,推动传统汽车产业的战略转型,在国际上已经形成了广泛共识。相信电动汽车因其环保节能等很多优点必定会在21世纪发挥重大的作用。2 电动汽车概述2.1 电动汽车的定义和分类2.1.1 电动汽车的定义电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆2。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。2.1.2 电动汽车的分类驱动电动汽车的电力常见的有各种蓄电池,燃料电池、太阳能电池等。最常见的分类方法是把电动汽车分为纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV) 三类3。1)纯电动汽车纯电动汽车是完全由二次电池(如
14、铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等)提供动力的汽车。纯电动汽车的优点是技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。但是,目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵。2)混合动力汽车混合动力汽车指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车:可消耗的燃料或可再充电能/能量储存装置。目前那些通常采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗。国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快4。3)燃料电池汽车以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物因
15、此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆5。2.2 电动汽车的历史1885年,世界上第一辆汽车由德国人本茨研制成功,并于1886年1月26日获得专利,后人为了纪念本茨对汽车发展所做的贡献,将1886年1月26日定为世界上第一辆汽车诞生日6。电动汽车的历史同样可以追溯到19世纪,并且早于内燃机汽车的发明时间,最早开发电动车辆的人为法国人和英国人。1881年法国工程师古斯塔夫-特鲁夫发明的第一辆电动汽车铅酸蓄电池动力三轮车,并于1881年11月间在巴黎举办的国际电器展览会上展出,遗憾的是这辆电动汽车的照片没有留
16、下来。现在留有照片的最早的电动汽车是英国人阿顿和培里于1882年发明的三轮电动车。应该说明的是,若把一次电动汽车作为电动汽车的诞生日的话,则第一辆电动汽车的诞生时间是1873年,由英国人罗伯特-戴维森发明。戴维森制作的世界上最初可供实用的电动汽车是一辆载货车,长4800mm,宽1800mm,使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。1900年美国制造的汽车中,电动汽车为15755辆,蒸汽机汽车1684辆,而汽油机汽车只有936辆。进入20世纪以后,由于内燃机技术的不断进步,1908年美国福特汽车公司T型车问世,以流水线生产方式大规模批量制造汽车使汽油机汽车开始普及,致使在市场竞争中蒸汽机汽车
17、与电动汽车由于存在着技术及经济性能上的不足,使前者被无情的岁月淘汰,后者则呈萎缩状态。2.3 电动汽车的优势2.3.1环境污染小这是电动汽车最突出的优点。电动汽车使用过程中不会产生废气,与传统汽车相比根本不存在大气污染的问题。有人说电动汽车使用的二次能源电能在火力发电厂产生时污染了大气,它只是把污染从城市转移到了郊区。事实上,电动汽车并不是简单地将空气污染改变了地方,相对传统汽车,它确实做到了减小了污染。电动汽车可广泛应用于城市公交、公共场所以及排放控制有特殊要求的地方。但是如果算总账,并不能说电动汽车是零排放汽车,因为电动汽车使用的电能或燃料电池车使用的燃料,在其生产过程中已产生了NO和CO
18、等污染物。如下表为燃料制作过程中NO的排放值。表2-1 NO排放量比较燃料种类汽油柴油电力甲醇氢NO排放量/(gMJ-1)0.1130.0560.0470.0190.0220.0220.0422.3.2 噪声低燃料电池按电化学原理工作,运动不见很少,无内燃机的燃烧噪声和进气门、排气门、活塞与曲轴等运动部件的机械噪声。燃料电池系统中最大的噪声源是空气压缩机。在没有采取隔音措施的燃料电池概念车,空气压缩机在汽车运行中产生的噪声也相当大。总的来看,燃料电池车的噪声明显低于内燃机汽车。蓄电池汽车和混合动力电动汽车仅使用储存的电力在城市运行时也具备类似特点。因此可以说,电动汽车工作时产生的噪声低,较传统
19、汽车安静7。2.3.3高效率这是电动汽车能源利用方面最显著的特点。在城市中,道路上车辆行驶较多,而且经常遇到红绿灯,车辆必须不断的停车和启动。对于传统燃油汽车而言,这不仅意味着消耗大量能源,而且也意味着更多汽车尾气排出。而使用电动汽车,减速停车时,可以将车辆的动能通过磁电效应,“再生”地转化为电能并贮存在蓄电池或其他储能器中。这样在停车时,就不必让电机空转,可以大大提高能源的使用效率,减少空气污染。2.3.4结构简单,使用维修方便,经久耐用这是电动汽车运行成本方面的最大亮点。与传统燃油汽车相比,电动汽车容易操纵、结构简单,运转传动部件相较对少,无需更换机油、油泵、消声装置等,也无需添加冷却水。
20、维修保养工作量少。如果有好的蓄电池,它的使用寿命也比燃油车长。2.3.5使用范围广,不受所处环境影响这是电动汽车另一优势所在。在特殊场合,比如不通风、冬天低温场所,或者高海拔缺氧的地方,内燃机车要么不能工作,要么效率降低,而电动车则完全不受影响。2.3.6排放的废热少汽车运行时内燃机燃烧排出气体温度明显高于环境大气,排气携带的热量将导致环境大气温度升高,进一步对大城市的热岛效应产生一定影响。燃料电池和混合动力汽车由于有较高的热效率,单位里程排放的热量少,蓄电池电动汽车不带出废热的排气,故使用电动汽车可以减轻城市的热岛效应。2.3.7可回收利用的能量多 对电动汽车而言,很容易利用发动机反转时发电
21、的功能回收制动或下坡时的能量,从而使汽车的续驶里程增加、经济性提高。新开发的电动汽车都具有下坡、制动或减速时的能量回收系统,具有能量回收系统的电动汽车的续驶里程可增加10%15%。2.3.8可以改善能源结构、解决汽车的替代能源问题 装备蓄电池的电动汽车所消耗的电能可以由普通电网得到,故所有获取电能的方法都可以用作电动汽车的能源获取途径。燃料电池可以以氢、甲醇等非化石燃料为能源,因此电动汽车改变了传统汽车单纯依赖石油燃料的不足,既可以改变能源结构、弥补化石燃料的不足,又可以作为石油枯竭后的交通工具,因此可以说开发电动汽车具有重要的能源战略意义。3 国内电动汽车的发展现状3.1我国为何高度重视电动
22、汽车改革开放以来,我国国民经济持续快速发展,取得了举世瞩目的成就。然而,伴随着经济的发展,城市大气污染问题也越来越严重。大气污染已危及到人们的身心健康,成为我国特别是城市经济发展和社会进步的障碍,同时还影响到我国的国际形象。从长远看,环境和技术两个因素将主导汽车工业的未来,任何一个汽车生产企业,如果仅仅依赖于传统燃料汽车,将难以在21世纪环保要求更加苛刻、竞争更加激烈的市场中占有一席之地。但是,未来中国若是大规模地发展汽油或柴油动力汽车,势必在资源和环境方面遇到更严重的压力,中国必须寻求未来汽车工业发展的新路,电动汽车无疑是一个重要的发展方向。当前的进展表明,电动汽车的生产不仅仅是发动机的重大
23、变化,而且在汽车设计,加工,材料,以及电气、控制系统等方面都面临着诸多改变,这意味着以汽车工业为基础的西方发达国家整个工业体系面临着重大的调整,代价极为巨大。这种局面实际上为我国提供了一个空前的机遇。因此,进一步加强零排放电动汽车的研究开发工作,争取早日实现商品化、产业化,具有长远的战略意义。3.2 我国政府对电动汽车的政策与支持我国政府高度关注电动汽车的研发和产业化。2005 年国务院政府工作报告提出“要鼓励和发展清洁汽车”,国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要提出:“鼓励开发使用节能环保和新型燃料汽车。”2006年2月,国务院发布的国家中长期科学和技术发展规划纲要(20062020年)将
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