新能源汽车概论绪论 -

1、,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,*,第,*页,单击此处编辑母版标题样式,第,1,页,绪论,1.1,能源的定义与分类,1.2,新能源汽车的定义与分类,1.3,发展新能源汽车的必要性,1.4,新能源汽车技术路线,第,2,页,1.1,能源的定义与分类,能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。通常凡是能被人类加以利用以获得有用能量的各种来源都可以称为能源。,能源种类繁多，而且经过人类不断的开发与研究，更多新能源已经开始能够满足人类需求。根据不同的划分方式，能源也可分为不同的类型。,第,3,页,1.1,能源的定义与分类,1,按能源的来源分类,按能源的来源可以分为来自地球外部天体的能源、地球本身蕴藏的能量和地球和其它天体相互作用而产生的能量,（,1,）来自地球外部天体的能源。主要是太阳能，除直接辐射外，并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们

2、实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外，水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。,第,4,页,1.1,能源的定义与分类,（,2,）地球本身蕴藏的能量。地球本身蕴藏的能量，通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源，如原子核能、地热能等。,（,3,）地球和其它天体相互作用而产生的能量，如潮汐能。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。地球可分为地壳、地幔和地核三层，它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层，一般厚度为几公里至几十公里不等；地壳下面是地幔，它大部分是熔融状的岩浆，厚度约为,2900km,，火山爆发一般是这部分岩浆喷出；地球内部为地核，地核中心温度为,2000,度。可见，地球上的地热资源贮量也很大。,第,5,页,1.1,能源的定义与分类,2.,按能源的产生方式分类,按能源的产生方式可分为一次能源和二次能源。,（,1,）一次能源。一次能源即天然能源，是指自然界中以天然形式存在并没有经过加工或转换的能量资源，一次能源包括可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气资源，其中水、石油和天然气是一次能源的核心，它们成为全球能源的基础；除此以外，太阳能、风能

3、、地热能、海洋能、生物能以及核能等可再生能源也被包括在一次能源的范围内。,（,2,）二次能源。二次能源即人工能源，指由一次能源直接或间接转换成其它种类和形式的能量资源，如电力、煤气、汽油、柴油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。,第,6,页,1.1,能源的定义与分类,3.,按能源的性质分类,按能源性质分为有燃料型能源和非燃料型能源。,（,1,）有燃料型能源。如煤炭、石油、天然气、泥炭、木材等是有燃料型能源。,（,2,）非燃料型能源。如水能、风能、地热能、海洋能等是非燃料型能源。,人类利用自己体力以外的能源是从用火开始的，最早的燃料是木材，以后用各种化石燃料，如煤炭、石油、天然气等。现正研究利用太阳能、地热能、风能、潮汐能等新能源。当前化石燃料消耗量很大，但地球上这些燃料的储量有限。未来铀和钍将提供世界所需的大部分能量。一旦控制核聚变的技术问题得到解决，人类实际上将获得无尽的能源。,第,7,页,1.1,能源的定义与分类,4.,按能源消耗后是否造成环境污染分类,根据能源消耗后是否造成环境污染可分为污染型能源和清洁型能源。,（,1,）污染型能源。污染型能源是指能源利用以后会对环境

4、造成污染，如煤炭、石油等。,（,2,）清洁型能源。清洁型能源是指能源利用以后不会对环境造成污染，如水力、电力、太阳能、风能以及核能等。,第,8,页,1.1,能源的定义与分类,5.,根据能源使用的类型分类,根据能源使用的类型可分为常规能源和新型能源。,（,1,）常规能源。常规能源包括一次能源中的可再生的水力资源和不可再生的煤炭、石油、天然气等资源。,（,2,）新型能源。新型能源是相对于常规能源而言的，包括,太阳能,、,风能,、,地热能,、,海洋能,、,生物能,以及用于核能发电的核燃料等能源。由于新型能源的能量密度较小，或品位较低，或有间歇性，按已有的技术条件转换利用的经济性尚差，还处于研究、发展阶段，只能因地制宜地开发和利用。但新能源大多数是再生能源，资源丰富，分布广阔，是未来的主要能源之一。,第,9,页,1.1,能源的定义与分类,6.,按能源的形态特征或转换与应用的层次对它进行分类,世界能源委员会推荐的能源类型分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料、水能、电能、太阳能、生物质能、风能、核能、海洋能和地热能。其中，前三个类型统称化石燃料或化石能源。已被人类认识的上述能源，在一定条件下可以转换

5、为人们所需的某种形式的能量。比如煤炭，加热到一定温度，能和空气中的氧气化合并放出大量的热能。可以用热来取暖、做饭或制冷，也可以用热来产生蒸汽，用蒸汽推动汽轮机，使热能变成机械能；也可以用汽轮机带动发电机，使机械能变成电能；如果把电送到工厂、企业、机关、农牧林区和住户，它又可以转换成机械能、光能或热能。,第,10,页,1.1,能源的定义与分类,7.,再生能源和非再生能源,人们对一次能源又进一步加以分类。凡是可以不断得到补充或能在较短周期内再产生的能源称为再生能源，反之称为非再生能源。风能、水能、海洋能、潮汐能、太阳能和生物质能等是可再生能源；煤、石油和天然气等是非再生能源。地热能基本上是非再生能源，但从地球内部巨大的蕴藏量来看，又具有再生的性质。核能的新发展将使核燃料循环具有增值的性质。核聚变的能比核裂变的能可高出,510,倍，核聚变最合适的燃料重氢（氘）又大量地存在于海水中，可谓“取之不尽、用之不竭”。核能是未来能源系统的支柱之一。,随着全球各国经济发展对能源需求的日益增加，现在许多发达国家都更加重视对可再生能源、环保能源以及新型能源的开发与研究。随着人类科学技术的不断进步，会不断开发

6、研究出更多新能源来替代现有能源，以满足全球经济发展与人类生存对能源的高度需求，而且能够预计地球上还有很多尚未被人类发现的新能源。,第,11,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,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、具有新技术、新结构的汽车。非常规的车用燃料指除汽油、柴油、天然气（,NG,）、液化石油气（,LPG,）、乙醇汽油（,EG,）、甲醇等之外的燃料。,新能源汽车没有统一分类标准。目前，我国的新能源汽车主要包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。,第,12,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,1.,纯电动汽车,纯电动汽车（,Blade Electric Vehicles,，,BEV,）是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过储能装置向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶，如图,1.4,所示。纯电动汽车的驱动能量完全由电能提供、由电动机驱动，电动机的驱动电能来源于车载可充电储能系统或其他能量储存装

7、置。,第,13,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,第,14,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,2,增程式电动汽车,增程式电动汽车（,Extended-Range Electric Vehicles,，,EREV,）是一种在纯电动模式下可以达到其所有的动力性能，而当车载可充电储能系统无法满足续驶里程要求时，打开车载辅助供电装置为动力系统提供电能，以延长续航里驶里程的电动汽车，且该车载辅助供电装置与驱动系统没有传动轴（带）等传动连接。它是介于纯电动汽车和混合动力电动汽车之间的一种过渡车型，具有纯电动汽车和混合动力电动汽车的特征，有人把它划分为纯电动汽车范畴，也有人把它划分为混合动力电动汽车范畴，认为它是一种插电式串联混合动力电动汽车，如图,1.5,所示，发动机驱动电机或锂电池组供电，不直接驱动电机。,第,15,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,第,16,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,3,混合动力电动汽车,混合动力电动汽车（,Hybrid Electric Vehicle,，,HEV,）是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶

8、状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力电动汽车有多种形式。,混合动力电动汽车一般又分为常规混合动力汽车和插电式混合动力电动汽车，我国把常规混合动力汽车划归于节能汽车，重点发展插电式混合动力汽车，如图,1.6,所示。,第,17,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,第,18,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,4,燃料电池电动汽车,燃料电池电动汽车（,Fuel Cell Electric Vehicle,，,FCEV,）是以燃料电池系统作为单一动力源或者是以燃料电池系统与可充电储能系统作为混合动力源的电动汽车，如图,1.7,所示。以燃料电池系统作为单一动力源的电动汽车称为纯燃料电池电动汽车；以燃料电池系统与可充电储能系统作为混合动力源的电动汽车称为燃料电池混合动力电动汽车。,第,19,页,1.2,新能源汽车的定义与分类,第,20,页,1.3,发展新能源汽车的必要性,第,21,页,1.3,发展新能源汽车的必要性,第,22,页,1.3,发展新能源汽车的必要性,第,23,页,1.3,发展新能源汽车的必要性,第,24,页,1.4,新能源汽车技术

9、路线,1.,主要里程碑,（,1,）至,2020,年。乘用车新车平均油耗,5.0L/100km,；商用车新车油耗接近国际先进水平；新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达到,7%,以上；驾驶辅助,/,部分自动驾驶车辆市场占有率达到,50%,。,（,2,）至,2025,年。乘用车新车平均油耗,4.0L/100km,；商用车新车油耗达到国际先进水平；新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达到,20%,以上；高度自动驾驶车辆市场占有率达到约,15%,。,（,3,）至,2030,年。乘用车新车油耗,3.2L/100km,；商用车油耗同步国际先进水平；新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达到,40%,以上；完全自动驾驶车辆市场占有率接近,10%,。,第,25,页,1.4,新能源汽车技术路线,2.,节能汽车,节能汽车方面总体思路是以混合动力为重点，以动力总成升级，先进电子电器为支撑，全面提升传统燃油车节能技术和燃油经济水平。,（,1,）以混合动力技术为重点，以动力总成优化升级、降低摩擦和先进电子电气技术为支撑，全面提升传统燃油汽车节能技术和燃油经济性水平。,（,2,）以结构节能和技术节能并重，加快紧凑型及以下

10、小型车的推广，显著提高小型车的比例。,（,3,）以发展天然气车辆为主要方向，因地制宜适度发展替代燃料汽车，推动我国汽车燃料的低碳化、多元化，降低对石油的依赖。,第,26,页,1.4,新能源汽车技术路线,第,27,页,1.4,新能源汽车技术路线,3.,纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车,纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车的总体思路如下。,（,1,）在应用领域上，以中型及以下车型规模化发展纯电动乘用车为主，实现纯电动技术在家庭用车、公务用车、租赁服务以及短途商用车等领域的推广应用。,（,2,）以紧凑型及以上车型规模化发展插电式混合动力乘用车为主，实现插电式混合动力技术在私人用车、公务用车以及其他日均行驶里程较短的领域推广应用。,（,3,）以动力电池、驱动电机突破发展支撑整车竞争力提升并实现关键部件批量出口。,（,4,）以覆盖全国的充电设施与服务网络建设支撑电动汽车大规模推广。,第,28,页,1.4,新能源汽车技术路线,第,29,页,1.4,新能源汽车技术路线,4.,燃料电池电动汽车,燃料电池电动汽车的总体思路如下。,（,1,）近期（,5,年内）以中等功率燃料电池与大容量动力电池的深度混合动

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