【正文】 色透明、無(wú)味、高熱量、比空氣輕的氣體，主要成分是甲烷，由于組分簡(jiǎn)單，易于完全燃燒，加上燃料含碳少、抗爆性好、不稀釋潤(rùn)滑油，能夠延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。 四、燃料電池與輔助蓄電池和超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)（ FC+B+C） 的 FCEV 燃料電池與輔助蓄電 池和超級(jí)電容聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也為串聯(lián)式混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)。 表 31 不同類型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車類型的比較 項(xiàng)目 串聯(lián)式 并聯(lián)式 混聯(lián)式 公路行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性 較優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 城市行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性 優(yōu) 較優(yōu) 優(yōu) 無(wú)路行駛?cè)加徒?jīng)濟(jì)性 較優(yōu) 優(yōu) 優(yōu) 低排放性能 優(yōu) 較優(yōu) 較優(yōu) 成本 低 較低 較低 復(fù)雜程度 簡(jiǎn)單 較復(fù)雜 復(fù)雜 控制難易程度 簡(jiǎn)單 較復(fù)雜 復(fù)雜 高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 9 表 32 不同類型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車特點(diǎn)的比較 結(jié)構(gòu)模型 串聯(lián)式 并聯(lián)式 混聯(lián)式 動(dòng)力總成 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 、 發(fā) 電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)等三大動(dòng)力總成 發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng) /發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力總成 發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng) /發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等三大動(dòng)力總成 驅(qū)動(dòng)模式 電 動(dòng) 機(jī) 是 唯 一的驅(qū)動(dòng)模式 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 驅(qū) 動(dòng) 模式、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)動(dòng)機(jī) 電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式、電動(dòng)機(jī) 電 動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式 傳動(dòng)效率 能量轉(zhuǎn)換效率較低 傳動(dòng)效率較高 傳動(dòng)效率較高 制動(dòng)能量回收 能夠回收制動(dòng)能量 能夠回收制動(dòng)能量 能夠回收制動(dòng)能量 整車總布局 三 大 動(dòng) 力 總 成之間沒有機(jī)械式連接裝置，結(jié)構(gòu)布置的自由度較大，但三大動(dòng)力總成的質(zhì)量、尺寸都比較大，一般在大型車輛上采用 發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)保持機(jī)械式傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力總成之間被不同的機(jī)械裝置連接起來(lái)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是布局受到一定的限制 三大動(dòng)力總成之間采用機(jī)械裝置連接，三大動(dòng)力總成的質(zhì)量、尺寸都較小，能夠在小型車輛上布置，但結(jié)構(gòu)更加緊湊 適用條件 適 用 于 大 型 客車或貨車，適應(yīng)在路況較復(fù)雜的城市道路和普通公路上行駛，更加接近電動(dòng)汽車的性能 適用于中小型汽車，適應(yīng)在城市道路和高速公路上行駛，接近普通的內(nèi)燃機(jī)汽車性能 適用于各種類型的汽車，適應(yīng)在各種道路上行駛，更加接近普通得內(nèi)燃機(jī)汽車性能 燃料電池電動(dòng)汽車 燃料電池電動(dòng)汽車的類型 采用燃料電池作為電源的電動(dòng)汽車稱為燃料電池電動(dòng)汽車 (Fuel Cell 高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 10 Electric Vehicle, FCEV)。 。當(dāng)汽車加速或高速行駛需要大功率時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)可聯(lián)合工作，以獲得所需得峰值功率。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)類型 一、 串聯(lián)式結(jié)構(gòu)類型 如圖 34 所示串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是：能量的產(chǎn)生和使用完全獨(dú)立，發(fā)動(dòng)機(jī)的功能只是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)工作，由發(fā)電機(jī)向蓄電池充電。 一、 用蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車 用單一蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車，只裝置了蓄電池組，它的電力和動(dòng)力傳輸系統(tǒng)如圖 31 所示 。新能源汽車的發(fā)展重點(diǎn)將以汽車電動(dòng)化和動(dòng)力混合化兩大技術(shù)結(jié)合為標(biāo)志，進(jìn)行換代 與產(chǎn)業(yè)升級(jí) [4]。這些措施給電動(dòng)汽車在法國(guó)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。 1999 年，政府要求所有市政部門的電動(dòng)汽車及天然氣汽車比例 必須占市政部門擁有車輛總數(shù)的 20%以上，以此帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)選擇環(huán)保車型。所以，研究汽車新能源技術(shù)對(duì)我國(guó)乃至世界經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的可持續(xù) 發(fā)展具有非常大的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。本課題以此為出發(fā)點(diǎn)，著重分析目前新能源汽車技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)，并最終得出電動(dòng)汽車將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。截止到 2021 年，世界汽車保有量已突破 9 億輛，其中中國(guó)約為 6467 萬(wàn)輛，除此之外中國(guó)的摩托車高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 保有量已達(dá)到 8954 萬(wàn)輛，掛車 101 萬(wàn)輛，上路行駛的拖拉機(jī) 1464 萬(wàn)輛。 電池的快速 更換 ........................................................................ 21 167。 減少碳排放的比較 ............................................................................. 18 167。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 ................................................................... 14 167。 生物燃料汽車 ....................................................................................... 12 167。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)類型 ............................................ 6 167。 政府推動(dòng)電動(dòng)汽車研發(fā)和推廣 ............................................ 2 167。本課題以此為出發(fā)點(diǎn) ,著重分析目前主要的新能源汽車技術(shù)以及這些技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn) ,得出電動(dòng)汽車將是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。為緩解并最終解決能源的供需矛盾，改善日益嚴(yán)峻的環(huán)境狀況，世界各國(guó)和地區(qū)正在積極開展可再生能源的研究與開發(fā)。 研究意義 ................................................................................................... 1 第 2 章 國(guó)內(nèi)外汽車新能源技術(shù)研究現(xiàn)狀 ................................................. 2 167。 純電動(dòng)汽車的類型 ..................................................................... 5 167。 氣體燃料汽車 ....................................................................................... 11 167。 太陽(yáng)能汽車 ............................................................................................ 13 第 4 章 汽車新能源的主要比較與發(fā)展 .................................................... 14 167。 太陽(yáng)能汽車 .................................................................................. 16 167。 快速充電 ....................................................................................... 20 167。 快速充 電大量發(fā)展將帶來(lái)電網(wǎng)諧波污染 ................................ 23 結(jié) 論 .......................................................................................................................... 24 參考文獻(xiàn) ..................................................................................................................... 25 致 謝 .......................................................................................................................... 27 前 言 石油短缺、環(huán)境污染、氣候變暖是全球汽車產(chǎn)業(yè)面對(duì)的共同挑戰(zhàn)，各國(guó)政府及產(chǎn)業(yè)界紛紛提出各自的發(fā)展戰(zhàn)略，積極應(yīng)對(duì)，以保持其 汽車產(chǎn)業(yè)的可持 續(xù)發(fā)展，并提高未來(lái)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。但在電能、生物燃料和氫能最終替代化石燃料前，汽車能源呈現(xiàn)多元化局面。盡管在現(xiàn)階段國(guó)家汽車節(jié)能技術(shù)發(fā)展方向不盡相同、各具特色，但在長(zhǎng)期發(fā)展純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車，實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的總體趨勢(shì)上基本相同。近年來(lái)，日本政府陸續(xù)出臺(tái)了《關(guān)于促進(jìn)新能源利用等特別措施法》、《有關(guān)電力企業(yè)利用新能源的特別措施法》、《可再生能源配額制法》等一系列政策法規(guī)，明確了日本新能源的發(fā)展目標(biāo)和各方責(zé)任。豐田公司宣布在未來(lái)幾年里，將混合動(dòng)力電動(dòng)汽車車型增加到 10 種；日產(chǎn)公司于 2021 年批量生產(chǎn)純電動(dòng)汽車，投放日本和歐洲市場(chǎng)。國(guó)務(wù)院國(guó)資委推動(dòng)有關(guān)中央企業(yè)成立“中央企業(yè)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟”，旨在有效發(fā)揮中央企業(yè)在我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型中的帶頭和領(lǐng)導(dǎo)作用，形成合力加快推動(dòng)我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以聯(lián)盟的方式，促進(jìn)企業(yè)間的合作與協(xié)同發(fā)展，快速、有效地突破電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)核心技術(shù)，盡快形成規(guī)?；l(fā)展姿態(tài)。在美國(guó)汽車城底特律舉行的 2021 北美國(guó)際汽車展上，比亞迪展示了插電式混合動(dòng)力汽車 2021 年 12 月 15 日在中國(guó)市場(chǎng)開始銷售，于2021 年在北美市場(chǎng)上市。 圖 33 電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的組成與工作原理 當(dāng)汽車行駛時(shí)，由蓄電池輸出電能（電流）通過(guò)控制驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)車輪前進(jìn)或后退。 。 三、混聯(lián)式結(jié)構(gòu)形式 混聯(lián)式結(jié)構(gòu)（如圖 36）的混合動(dòng)力系統(tǒng)利用動(dòng)力分配裝 置將動(dòng)力一分為二：一部分直接驅(qū)動(dòng)汽車；另一部分驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)，而交流發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)并為蓄電池充電。由汽車車輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，此時(shí)電 動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，電動(dòng)機(jī)發(fā)出的電能為蓄電池充電，將汽車的制動(dòng)能回收為電能 [ 6]。在汽車制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)變成發(fā)電機(jī)，蓄電池將儲(chǔ)存回饋的能量。 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。 目前，對(duì)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(shù)國(guó)家仍以發(fā)展液化石油氣 — 汽油兩用燃料汽車為主。一直以來(lái)，生物乙醇備受爭(zhēng)議，因?yàn)橛腥伺u(píng)大規(guī)模使用乙醇作 為燃料，會(huì)導(dǎo)致食品價(jià)格上漲，此外，傳統(tǒng)制造乙醇過(guò)程中會(huì)消耗很多能源，因此，從“從油井到車輪”的全過(guò)程來(lái)看，乙醇燃料并不環(huán)保。 其燃燒效率比汽油高，混合氣可以較大程度地變稀，所需點(diǎn)火能量小，有利于節(jié)約燃料。 太陽(yáng)能汽車由太陽(yáng)能電池板在向日自動(dòng)跟蹤器的控制下始終正對(duì)太陽(yáng)，接收太陽(yáng)光，并轉(zhuǎn)化成電能，向電動(dòng)機(jī)供電，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛，它實(shí)際上是一種 電動(dòng)汽車，其工作原理與串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（ SHEV） 基本相同。 。 口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)汽車，實(shí)現(xiàn)零排放。 ，其長(zhǎng)途行駛能力及動(dòng)力性已經(jīng) 接近于傳統(tǒng)汽車。 現(xiàn)狀與前景：燃料電池汽車近些年來(lái)取得了很大進(jìn)展，但從目前各大汽車公司推出的制造成本 上百萬(wàn)美元的燃料電池概念汽車來(lái)看，現(xiàn)階段燃料電池電動(dòng)汽車的推廣還面臨很大的困難。 缺點(diǎn)： 。由于乙醇再運(yùn)用中可將其摻入汽油使用，所以可以大大減少石油的使用。 。 3.辛烷值高，熱值高。太陽(yáng)能汽車主要特點(diǎn)如下： 優(yōu)點(diǎn)： ，來(lái)源非常豐富。預(yù)期在缺乏其他能源、日照充足的沙漠干旱地區(qū)，太陽(yáng)能汽車會(huì)有用武之地。 減少碳排放的比較 表 42 對(duì)不同新能源技術(shù)路線在碳排放上作了比較。歸納起來(lái)存在： ； 命太短； ； 決等問題。盡管充電時(shí)間較長(zhǎng)，但因?yàn)樗霉β屎碗娏鞯念~定值并不關(guān)鍵，因此充電器和安裝成本比較低；可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本；可提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用