【正文】 車，投放日本和歐洲市場。 國內的相關研究 政府大力支持新能源汽車產業(yè) 國內新能源汽車產業(yè)始于 21 世紀初。國務院國資委推動有關中央企業(yè)成立“中央企業(yè)電動汽車產業(yè)聯盟”，旨在有效發(fā)揮中央企業(yè)在我國經濟結構調整，產業(yè)轉型中的帶頭和領導作用，形成合力加快推動我國電動汽車產業(yè)發(fā)展，以聯盟的方式，促進企業(yè)間的合作與協同發(fā)展，快速、有效地突破電動汽車產業(yè)核心技術，盡快形成規(guī)?；l(fā)展姿態(tài)。 國內新能源汽車取得重大發(fā)展 20212021 年，我國自主研制的純電動、混合動力和燃料電池三類新能源汽車整車產品相繼問世；混合動力和純電動客車實現了規(guī)模示范；純電動高等教育自學考試畢業(yè)論文 4 汽車實現批量出口；燃料電池轎車研發(fā)進入世界先進行列。在美國汽車城底特律舉行的 2021 北美國際汽車展上，比亞迪展示了插電式混合動力汽車 2021 年 12 月 15 日在中國市場開始銷售，于2021 年在北美市場上市。 圖 31 用單一蓄電池作為動力源的純電動汽車的電力和動力傳輸系統 二、 裝有輔助動力源的純電動車 用單一蓄電池作為動力源的純電動汽車，蓄電池的比能量和比功率較低，蓄電池組的質量和體積比較大。 圖 33 電力驅動控制系統的組成與工作原理 當汽車行駛時，由蓄電池輸出電能（電流）通過控制驅動電動機運轉，電動機輸出的轉矩經傳動系統帶動車輪前進或后退。汽車完全 由電動機驅動，發(fā)動機只需在某一轉速下工作，避免在怠速或其他不經濟工況下工作可明顯減少排氣污染和提高燃油經濟性、節(jié)約費用。 。 。 三、混聯式結構形式 混聯式結構（如圖 36）的混合動力系統利用動力分配裝 置將動力一分為二：一部分直接驅動汽車；另一部分驅動交流發(fā)電機，而交流發(fā)電機驅動電動機并為蓄電池充電。此時，發(fā)動機效率不高而停止工作，由蓄電池帶動電動機驅動車輪。由汽車車輪驅動電動機，此時電 動機作為發(fā)電機使用，電動機發(fā)出的電能為蓄電池充電，將汽車的制動能回收為電能 [ 6]。 FCEV 一般以質子交換膜燃料電池（ PEMFC） 作為車載能源 .PCEV 按“多 電源”的配置不同，可分為以下幾種： 一、純燃料電池驅動（ PFC）的 FCEV 純燃料電池驅動的電動汽車只有燃料電池一個動力源，汽車的所有功率負荷都由燃料電池承擔。在汽車制動時，驅動電機變成發(fā)電機，蓄電池將儲存回饋的能量。 在該動力系統結構中，燃料電池、蓄電池和超級電容一起為驅動電機提供能量， 驅動電機將電能轉化成機械能傳給傳動系，從而驅動汽車行駛。 氣體燃料汽車 天然氣汽車 天然氣是指以天然氣作為燃料的汽車。 液化天然氣是指常壓下、溫度為－ 162℃ 的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。 目前，對于 LPG 加氣站不足的地區(qū)，還不具備發(fā)展純 LPG 汽車的條件，大多數國家仍以發(fā)展液化石油氣 — 汽油兩用燃料汽車為主。 生物燃料汽車 甲醇燃料汽車 甲醇燃料汽車是指利用甲醇燃料作為能源驅動的汽車。一直以來，生物乙醇備受爭議，因為有人批評大規(guī)模使用乙醇作 為燃料，會導致食品價格上漲，此外，傳統制造乙醇過程中會消耗很多能源，因此，從“從油井到車輪”的全過程來看，乙醇燃料并不環(huán)保。 由于二甲醚具有低沸點、 高飽和蒸汽壓、低黏性、優(yōu)良的壓縮性、高十六烷值、含氧 %、較低熱值等特點，二甲醚燃料發(fā)動機技術以引起西方發(fā)達國家政府和專家的高度重視。 其燃燒效率比汽油高，混合氣可以較大程度地變稀，所需點火能量小，有利于節(jié)約燃料。由于氫的分子量很小，在等能量情況下，氣態(tài)氫比甲烷等其他氣體占的體積大，因此機外混合的容積效率低，功率只有原來石油燃料發(fā)動機的 80%左右；混合氣在進氣行程進入氣缸，又經過壓縮行程的作用，氫與空氣的混合時間時間較長，又較容易從外界創(chuàng)造條件促進混合氣混合均勻，因此 混合氣的品質容易保證，但這種汽車的動力性較低，易產生回火，綜合性能較差。 太陽能汽車由太陽能電池板在向日自動跟蹤器的控制下始終正對太陽，接收太陽光，并轉化成電能，向電動機供電，再由電動機驅動汽車行駛，它實際上是一種 電動汽車，其工作原理與串聯式混合動力汽車（ SHEV） 基本相同。 ，且運行平穩(wěn)。 ?；旌蟿恿﹄?動汽車主要特點如下： 優(yōu)點： 輔助動力，蓄電池的數量和質量可減少，因此汽車自身中重量可減小。 口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動方式驅動汽車，實現零排放。 高等教育自學考試畢業(yè)論文 15 現狀與前景：混合動力電動汽車是當今最具有實際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車，未來將繼續(xù)被各廠家升級更新，達到理想狀態(tài)。 ，其長途行駛能力及動力性已經 接近于傳統汽車。 靈活，可以在空間和重量等問題上進行靈活的配置。 現狀與前景：燃料電池汽車近些年來取得了很大進展，但從目前各大汽車公司推出的制造成本 上百萬美元的燃料電池概念汽車來看，現階段燃料電池電動汽車的推廣還面臨很大的困難。氣體燃料汽車主要特點如下： 優(yōu)點： ，可廣泛使用。 缺點： 。 現狀與前景：天然氣汽車在許多國家獲得廣泛使用并被大力推廣，已有約 100 多萬輛；目前世界上液化石油氣汽車的保有量大 400 多萬輛。由于乙醇再運用中可將其摻入汽油使用，所以可以大大減少石油的使用。 ，辛烷值高 。 。 氫燃料汽車 氫燃料汽車是在傳統內燃機的基礎上加以修改后可以直接用氫為燃料燃燒，產生動力的汽車。 3.辛烷值高，熱值高。 。太陽能汽車主要特點如下： 優(yōu)點： ，來源非常豐富。 ，目前太陽能電池的最高效率約為 20%。預期在缺乏其他能源、日照充足的沙漠干旱地區(qū)，太陽能汽車會有用武之地。盡管混合動力汽車在啟動和低速運行工況下，避免了高能耗和排放，但在高 速行駛時若仍然采用燃油驅動，其能耗和排放還是明顯大于純電動汽車。 減少碳排放的比較 表 42 對不同新能源技術路線在碳排放上作了比較。 表 43 各種能源方案優(yōu)缺點綜合分析表 類 別 能源來源 能源效率 排 放 制造成本 使用成本 維護成本 補充燃料 功 率 重 量 行駛里程 配套設備 普通內燃機 受 限 低 差 一 般 一 般 一 般 方 便 大 輕 ＞ 400 完 善 純電動力 一般 最高 無 高 最低 高 不 便 小 重 ＜ 300 不完善 混合 動力 受 限 較 高 一般 較 高 一 般 最 高 方 便 一般 較重 ＞ 500 完 善 氫燃料電池 困難 高 無 高 最高 高 不便 小 輕 ＜ 300 不完善 從表中可以看出混合動力汽車發(fā)展比較成熟，但從長遠來看，純電動汽車技術更節(jié)能環(huán)保，更能解決將來能源緊張問題。歸納起來存在： ； 命太短； ； 決等問題。根據技術與充電方式的不同，電動汽車充電站的運營模式基本上可以分為“整車充電”與“電池更換”兩種模式。盡管充電時間較長，但因為所用功率和電流的額定值并不關鍵，因此充電器和安裝成本比較低；可充分利用電力低谷時段進行充電，降低充電成本；可提高充電效率和延長電池的使用壽命 [17]。充電時 間 短；充電電池壽命長 (可充電 2021 次以上 )；沒有記憶性，可以大容量充電及放電，在幾分鐘內就可充 70％ ~80％的電；由于充電在短時 間 內 (約為 10~15min)就能使電池儲電量達到 80％ ~90％，與加油時間相仿，使電動汽車使用起來非常方便。用戶只購買汽車，由專門的電池租賃公司負責電池的購買、租賃、充電、快速更換及管理。 電池租賃 能源供給企業(yè)購買電池后通過向中間運營商 (建站企業(yè) )支付一定的建站費用來進行更換站的建設。 電池的快速更換 為了使得更換更加快捷，需要更換電池的車輛進站之前應向站臺提出電池更換請求，以便站臺調度安排停車位置、通知電池更換庫準備整車更換電池并運至更換電池區(qū)、準備卸載設備。這樣長期循環(huán)使用下去，電動汽車動力電池的容量會越來越不均衡，一次充滿電的行駛里程會大大降低。 換電池模式屬于能源新物流模式 換電池模式有利于電池生產企業(yè)規(guī)?；?、標準化生產，有利于能源供給企業(yè)的規(guī)?；少徟c集約化管理，能夠顯著降低總運營成本。能將太陽能發(fā)的電儲存在蓄電設備中，然后利用太陽能發(fā)電和蓄電設備的電力為車輛充電?？紤]到差異化需求和特殊情況下電能補給的需要，以更換電池為主、整車充電為輔的運營模式將成為我國電動汽車充電站未來發(fā)展的主流模式。 而純電動汽車將是未來新能源汽車發(fā)展的最終方向。 。但隨著充電站以及換電站的建立，純電動汽車技術將會逐步取代目前的任何新能源汽車技術，最終發(fā)揮其在零排放、動力性強、經濟性、使用成本低方面的優(yōu)勢 。代用燃料會得到迅速運用，天然氣汽車和乙醇汽車會率先大規(guī)模投入使用， 純電動汽車 和 燃料電池汽車將 會逐步擴大應用。 快速充電大量發(fā)展將帶來 電網諧波污染 換電池模式集中充電便于統一調度、管理和監(jiān)控，能夠最大程度發(fā)揮削峰填谷作用，提高電力系統負荷率，最大限度減少諧波污染等對電網的不利影響，有利于電網的安全穩(wěn)定運行和 電力資源的優(yōu)化利用 [22]。 無線快速充電將成為最理想充電方式 無線快速充電技術將會為電動汽車提供便捷的充電方式， 隨時隨地利用各種新的清潔能源進行充電，例如風能、太陽能等。 高等教育自學考試畢業(yè)論文 23 第 6 章 未來電動汽車充電技術的發(fā)展方向 整車充電中的慢速充電方式可以充分利用 低谷電力充電，電費相對降低，但是充電時間過長使車輛的使用十分不便；快速充電方式下充電時間短易于車輛的使用，但是充電費用較高，且會大大縮短電池的使用壽命。 電池的維護 當電池在使用過程中，個體電池的容量會出現嚴重不均衡的現象。租賃的手續(xù)及租金由相關部門協商而定，對于租金可以肯定的是，因為換給消費者的是一塊充滿電的電池，加上一些其它成本，租賃電池的價格肯定要比消費者自己在家充電貴，但是絕對遠 遠低于燃油的費用。它的運營模式是通過各個電池更換站集中 對標準化的電池充電，電動汽車用戶需要補充能源時，可以非常方便地到任意一個更換站更換充好的電池。當然也可以采用更換電池的方式來進行能量的補給 [18]。現階段技術條件下，電池的續(xù)駛里程大約為 200km，像私家車、市內環(huán)衛(wèi)車、企業(yè)商務車等車輛日均行駛里程都在電池的續(xù)駛里程范圍之內，均可采用常規(guī)充 電的方式。 常規(guī)充電 蓄電池在放電終止后，應立即充電，充電電流相當低，大小約為 15A，這種充電叫做常規(guī)充電 (普通充電 )。 高等教育自學考試畢業(yè)論文 20 第 5 章 電動汽車應用的解決方式 目前解決電動汽車電池續(xù)航時間短的方法是加快充電站以及換電站的建設 ,只有將這些基礎設施建設完善才能彌補目前蓄電池技術的不足。 高等教育自學考試畢業(yè)論文 19 電動汽車的應用缺陷和瓶頸 目前，電動汽車技術趨于成熟，但在續(xù)駛里程、制造成本等方面還無法與傳統燃油汽車相比。 所以采用清潔能源發(fā)電配合純電動車技術是解決機動車環(huán)境污染問題的最佳方案。在對多種動力汽車技術計算其整體擁有成本時，按照 5 年的平均擁有期將車輛的起初成本、再銷售價值以及預計節(jié)油量納入考量范圍 。內燃機汽車在同樣工況下的能耗遠遠大于純電動汽車的能耗，據統計，內燃機在低速區(qū)域的能量轉化效率最低 (僅為 12％ )。 。 ，易于制造。 太陽能汽車 太陽能汽車的能源來自太陽，是真正的綠色能源汽車。 缺點： 。氫燃料汽車主要特點如下： 優(yōu)點： ，無污染、零排放。 現狀與前景：甲醇、乙醇燃料汽車以獲得一定程度上的應用；可以作為能源的一