(畢業(yè)論文)純電動(dòng)汽車及動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀-wenkub
2022-11-06 12:58:41 本頁(yè)面
【正文】 相關(guān)技術(shù)是純電動(dòng)汽車最為核心的技術(shù)之一，目前動(dòng)力電池存在著成本高昂且使用壽命短、安全性差等一系列問題，亟待解決。為了保障 2020 年目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，需要配套一系列保障措施，如加大財(cái)稅政策支持力度、強(qiáng)化金融服務(wù)支撐、營(yíng)造有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的良好環(huán)境等。同時(shí)，《規(guī)劃》要求發(fā)展電動(dòng)汽車充電設(shè)施。 《 “ 十一五 ” 規(guī)劃》 提出 “ 十一五 ” 期間單位 GDP 能耗減少 20%，主要污染物排放減少 10%； 2020 年 11 月 1 日起實(shí)施的《新能源汽車準(zhǔn)入管理辦法》對(duì)新能源汽車的定義、分類、企業(yè)資質(zhì)、生產(chǎn)準(zhǔn)入條件和申報(bào)要求進(jìn)行了具體規(guī)定；發(fā)改委頒布的《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄 （ 2020 年本 ） 》首次提出鼓勵(lì)發(fā)展新能源汽車。 表 國(guó)內(nèi)幾款純 電動(dòng)汽車產(chǎn)品基本情況 年份 生產(chǎn)廠商 車型 乘用車 2020 北汽 301EV 2020 上汽 榮威 350EV 2020 比亞迪 E6 2020 奇瑞 瑞麒 M1 EV 2020 長(zhǎng)城 哈弗 M3 EV 商用車 2020 京華客車 BK6122EV2 （純電動(dòng)客車） 2020 江淮 寶斯通 2020 一汽 CA6730URE1 2020 安凱 HFF6127G03EV 2020 比亞迪 CK6120LGEV 2020 申沃 SWB6121EV6 國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車 政策環(huán)境 “十五”期間國(guó)家設(shè)立了電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)課題，確定了“三縱三橫” 的研發(fā)布局，其中“三縱”指燃料電池汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和純電動(dòng)汽車三種車型；“三橫”指多能源動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)和動(dòng)力蓄電池及其管理系統(tǒng)三種共性技術(shù)。常 隆純電動(dòng)客車百公里耗電 120kwh，采用全承載車身技術(shù)，輕量化和多重絕緣設(shè)計(jì)，高低壓電器隔離安全性好，尤其是“低入口”設(shè)計(jì)方便乘客上下車。該車還配裝了 ABS，前后盤式制動(dòng)器等裝置，具有良好的安全性能。裝載了節(jié)能型整體式頂置電驅(qū)動(dòng)冷暖一體化空 調(diào)，安裝簡(jiǎn)便，故障率低，節(jié)能環(huán)保。 除了上述介紹的純電動(dòng)乘用車，國(guó)內(nèi)各大公司也開發(fā)出一系列純電動(dòng)客車產(chǎn)品 。該車最高車速為 130km/h，60km/h 勻速工況下續(xù)駛里程為 160km，百公里耗電量是 。 M1 的最高車速為 120km/h，最大續(xù)駛里程可達(dá) 150km，百 公里耗電量為 14kwh。 長(zhǎng)安集團(tuán)展出了奔奔 MINI純電動(dòng)汽車，該車是在長(zhǎng)安自主研發(fā)的奔奔 MINI小型車平臺(tái)上開發(fā)的。301EV 的最高車速可達(dá)到 160km/h，續(xù)駛里程為 200km 以上，最大爬坡度為 30度。該車具有啟動(dòng)電爬行、純電動(dòng)、再生制動(dòng)、電子駐車制動(dòng)、家用充電和快速充電等功能。此外，我國(guó)很多城市也出臺(tái)了相關(guān)電動(dòng)汽車地方發(fā)展政策和規(guī)劃。日本三洋電機(jī)公司 從 2020 年初開始 與德國(guó)大眾集團(tuán)攜手開發(fā)新一代鎳氫電池系統(tǒng)的， 2020 年 5 月宣布加強(qiáng)對(duì)車用鋰電池研發(fā)及生產(chǎn)領(lǐng)域的投資，并從 2020 年 開始批量生產(chǎn) ,計(jì)劃到 2020 年使新型車用鋰電池產(chǎn)能達(dá)到每月 1000 萬(wàn)塊，滿足 170 萬(wàn)至 180 萬(wàn)輛 新能源汽 車的需求。雷諾 日產(chǎn)汽車公司也預(yù)計(jì)從 2020 年中期開始，在丹麥?zhǔn)袌?chǎng)銷售全電動(dòng)梅甘娜和甘果，使用日產(chǎn)和NEC 聯(lián)合開發(fā)的鋰離子電池供電。）公司投資 1500 萬(wàn)歐元生產(chǎn)純電動(dòng)汽車，配裝博洛爾公司 研制的新型動(dòng)力電池，采用鋰金屬聚合物技術(shù)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量 萬(wàn)輛。 1991 年 10 月美國(guó)電力研究院 (ERPl)也參加了先進(jìn)電池聯(lián)合體來參與高能電池與 電動(dòng)汽車的開發(fā)。美國(guó)通用公司2020 年推出的 Volt 插電式電動(dòng)汽車，純電動(dòng)模式下可以行使 64km。 Colt 動(dòng)力電池為鋰離子蓄電池組，由 22 個(gè)鋰離子蓄電池模塊并聯(lián)組成。 2020 年，法國(guó)電力公司和博洛爾集團(tuán)（ Group BOLL ORE）成立了一個(gè)聯(lián)合子公司 BatScap，開發(fā)了采用高性能聚合金屬鋰蓄電池（ LMP）的電動(dòng)藍(lán)色轎車（ Blue car），最大行程 200 多公里，最高時(shí)速 125 公里 /時(shí)。 截止到 1998年底，全世界 9 個(gè)大型汽車廠 10款純電動(dòng)汽車產(chǎn)品進(jìn)入小批量生產(chǎn)階段。 再次，為配合電動(dòng)汽車推廣運(yùn)營(yíng)，需要新建充電站等一系列配套設(shè)施，又可帶動(dòng)基建等相 關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。電動(dòng)汽車技術(shù)將能夠 帶動(dòng)整個(gè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。 建設(shè)蓄能電站是實(shí)現(xiàn)調(diào)峰填谷的有效方法，但較為經(jīng)濟(jì)的抽水蓄能電站，其能源效率僅有 70%左右，而且對(duì)地理位置要求較高；而蓄能效率較高的電池蓄能電站（鋰離子電池、鈉硫電池等）不僅技術(shù)尚未完全成熟，且投資規(guī)模巨大。 圖 中國(guó)汽車保有量與原油對(duì)外依存度上升情況 （ 3）平衡電網(wǎng)峰谷負(fù)荷。最新數(shù)據(jù)顯示，截止到 2020 年底，中國(guó)汽車保有量已達(dá) 億輛，與此相對(duì)應(yīng)的是 2020 年中國(guó)原油對(duì)外依存度達(dá)到 %，創(chuàng)下歷史新高。 隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)和電力生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，純電動(dòng)汽車必將在未來發(fā)揮更大的減排作用。與傳統(tǒng)汽車相比，純電動(dòng)汽車具有更高的能源利用效率，同時(shí)也具有二氧化碳減 排的潛力。 純電動(dòng)汽車及動(dòng)力電池 發(fā)展現(xiàn)狀 調(diào)研 一、 純電動(dòng)汽車發(fā)展現(xiàn)狀 所謂純電動(dòng)汽車，是指完全由可充電電池作為動(dòng)力源、以驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)行駛的汽車。 機(jī)動(dòng)車污染排放是城市空氣污染的主要來源之一， 2020 年春季北京出現(xiàn)多次大面積霧霾天氣，機(jī)動(dòng)車尾氣是主要原因之一。 圖 傳統(tǒng)汽 車與純電動(dòng)汽車綜合能量效率比較（單位： %） （ 2）降低石油對(duì)外依存度。如果 不采取措施， “十二五” 中 將原油依存度控制在 61%的計(jì)劃 將很難實(shí)現(xiàn)。近年來，隨著城市用電量的日益增加，全國(guó)累計(jì)發(fā)電裝機(jī)容量逐年上升。電動(dòng)汽車在規(guī)?；褂煤?，將可能在未來有效平衡電網(wǎng)峰谷負(fù)荷，間接降低社會(huì)的碳排放 。 電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈包括零部件供應(yīng)、整車制造和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三 個(gè)方面。總之，純電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的帶動(dòng)效應(yīng) 是大力發(fā)展純電動(dòng)汽車的重要推力之一。 如通用汽車開發(fā)的純蓄電池電動(dòng)汽車 EV1 最高時(shí)速可達(dá) 128km/h，從靜止加速到96km/h 只需 9s，一次充電可行駛 144km，其后通用 IMPACT 電動(dòng)車一次充電續(xù)駛里程達(dá)到 190 km；還有福特汽車公司和通用電氣公司聯(lián)合開發(fā) EXEⅠ、 EXEⅡ電動(dòng)汽車；豐田公司生產(chǎn)的 RAV4 電動(dòng)汽車由鉛酸電池改為鎳氫電池，一次充 電可行駛 200 km，零售價(jià) 萬(wàn)美元 /輛（同型的汽油車零售價(jià)為 2 萬(wàn)美元 /輛），其中電池成本占整車成本的 40%；日產(chǎn)汽車公司 1998 年在日本和美國(guó)銷售的ALTRA 電動(dòng)車采用鋰電池，循環(huán)壽命長(zhǎng)，可反復(fù)使用 1200 次，續(xù)駛里程 124 km；1997 年法國(guó)雷諾公司推出裝備鋰電池的標(biāo)致 106 電動(dòng)汽車；大眾汽車公司在第18 屆國(guó)際電動(dòng)汽車展會(huì)上推出的電動(dòng)汽車能量來自 300kg 的充電電池，在 12s內(nèi)可從 0 加速到 100 km/h，最高車速 140 km/h。達(dá)索飛機(jī)制造公司與生產(chǎn)汽車車體的 Heuliez 公司合作生產(chǎn)四座電動(dòng)汽車，裝備下一代的鋰聚合物蓄電池和一臺(tái)擴(kuò)大汽車自主性的輔助動(dòng)力機(jī)，最高時(shí)速可達(dá) 30 公里，自主行駛里程可以達(dá)到 300 公里。每次充電可行駛 150 公里，最高時(shí)速 150 公里每小時(shí)。 表 第二代幾款代表性純電動(dòng)汽車產(chǎn)品基本情況 年份 生產(chǎn)廠商 車型 2020 法國(guó) BatScap Blue car 2020 日本三菱 Colt 2020 日本富士 R1e 2020 德國(guó) BMW Mini EV 2020 美國(guó)通用 Volt 2020 日本三菱 IMiEV 2020 日本 Nissan L
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