《电动汽车汇报》PPT课件.ppt

电动汽车的分类和比较,电动汽车(Electric Vehicle，简称EV)是指以电驱动为基础的机动车辆。广义的现代电动汽车包括燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle，简称FCEV)、混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，简称HEV)和纯电动汽车(Battery Electric Vehicle，简称BEV)但是近几年在传统混合动力汽车的基础上，又派生出一种插电式混合动力汽车(Plug-in electric vehicle)，简称PHEV。,燃料电池电动汽车(FCEV),燃料电池电动汽车是指以燃料电池作为汽车驱动能量来源的机动车辆。燃料电池是把燃料中的化学能直接转化为电能的电化学装置，虽然名为电池，但实质上它不是一个“储电”装置，而是一个“发电”装置。燃料电池汽车中电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因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23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。,燃料电池性能与普通蓄电池性能的区别,a.燃料电池是将燃料的化学能转变为电能的装置。但燃料电池在产生电能时，参加反应的反应物质在经过反应后，不断地消耗且不再重复使用，因此，要求不断地输入反应物质。燃料电池的技术性能确定后，只要源源不绝地供给燃料，就可以源源不绝地产生电能，其放电特性是连续进行的，但是燃料电池是不可以充电的“电池”。b.普通蓄电池是一种能量储存装置，不产生电能。蓄电池的活性物质随蓄电池的充电和放电反复进行可逆性化学变化，活性物质并不消耗，一般只需要适当地添加一些电解液等。普通蓄电池的技术性能确定后，必须先充电，将电能储存到电池中，才能在工作时输出电能，而且在电能消耗完后，必须在重复充电后才可能重复使用，其放电特性是循环进行的。,燃料电池电动汽车困境,氢气是燃料电池理想的燃料。燃料电池具有效率高、零排放、燃料补充速度快等优点。燃料电池汽车是未来电动汽车发展的方向，但燃料电池技术和氢燃料的来源是目前燃料电池汽车产业化的瓶颈。目前，不论是液态氢、气态氢、储氢金属储存的氢，还有碳水化合物经过重整后转换的氢是燃料电池的唯一燃料。氢气的产生、储存、保管、运输和灌装或重整，都比较复杂，对安全性要求很高。目前戴姆勒、福特汽车、通用汽车、本田、现代汽车、起亚汽车、雷诺日产和丰田汽车已经联合签署了关于燃料电池车的开发和市场进入等发展方向在内的基本意向书。据国际能源署报告预测，燃料电池汽车在未来的15年内仍难以形成主流。(矛盾：氢燃料燃烧的产物是水，无污染。但氢燃料是电解水，然后用氢燃烧产生电),存在的问题,（1）续驶里程过短，由于氢气储存困难，即使用传统油箱三倍以上的体 积储存氢气，也只能保证汽油动力汽车一半的续驶里程。（2）氢气的售价并不廉价，因此燃料电池车的运行成本并不令人乐观。（3）加氢站等基础网络设施建设几乎为零，目前全球范围内投入使用的加氢站仅有100家，并且大部分是用于实验用途的。汽车业界普遍认同的一个观点是，燃料电池技术是内燃机技术最好的替代物，代表了汽车未来的发展方向。但如果将发展燃料电池汽车的几个制约因素考虑进来，则会发现燃料电池汽车目前和今后一段时问尚不具备商业化的条件。最乐观的预测，以纯氢为燃料的燃料电池汽车的商业化生产至少还需15年以上的时间，即使在一定程度上实现了商业化，也会是以一种高成本的方式。,混合动力汽车(HEV),混合动力电动汽车是指具有两个或两个以上能量源、其中至少有两种以上能提供电能的机动车辆。一般意义上的混合动力汽车主要是指同时安装了内燃机(汽油机、柴油机)和电动机，以蓄电池组作为电能存储装置的车辆。优点在于车辆启动停止时，只靠发电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。作为介于传统燃油汽车和纯电动汽车之间的一种车型，混合动力汽车是汽车电动化发展过程中的一种具有承上启下作用的过渡性产品。在目前的技术和市场现状下，混合动力汽车作为一种折衷的选择具有较强的现实意义，但诸多局限性决定了它只会是新能源汽车的过渡方案：1)HEV的能源来源没有改变，没有摆脱对石油的依赖；2)由于保留了内燃机，节能减排潜力受到了限制；3)双动力系统导致系统成本较高，且降低潜力有限；4)由于系统复杂，增加了技术难度和产品故障率。,混合动力工作原理,1、串联式（发动机发电驱动电动机）2、并联式（无发电机，不充电，双驱动）3、混联式（发电机给电池充电，双驱动）,串联式混合动力,串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联方式组成动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。,并联式混合动力,并联式混合动力由发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。,混联式混合动力,混联式包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主的形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。丰田的Prius属于以电机为主的形式。,插电式混合动力汽车(PHEV),插电式混合动力汽车是近几年发展起来的一种新一代混合动力汽车类型，它的工作原理与普通HEV相似，只是电力驱动占整车动力来源的比重更大。PHEV与HEV最大的差异是：1)PHEV的电池容量更大，可以靠电力行驶较远的距离，燃油使用量与温室气体排放量都更低；2)PHEV除了用内燃机进行充电外，也可以用来自电网的电源充电。可以说PHEV是普通混合动力汽车向纯电动化发展的又一次过渡。有研究显示PHEV在2015年后会有比较好的市场表现，但和普通HEV相同的是，它并没有摆脱在成本、技术复杂度等方面的局限性。,纯电动汽车(BEV),纯电动汽车也称蓄电池电动汽车，是指完全以电能作为能量来源、采用电动机驱动的汽车典型的纯电动汽车主要由电力驱动子系统、能源子系统和辅助子系统组成。,系统简介,一些概念,电机助力是指车辆在加速或需要大功率输出时，电动机会配合发动机一起工作，驱动车辆，节约燃油；再生制动系统能够将车辆在减速、制动时产生的多余能量通过电动机转化为电能，回收到蓄电池内，作为蓄电池的电力供应再次使用。此时发动机不运转，达到零油耗和零排放；怠速停机是指车辆在停车时发动机自动停止运转，车内一切电器的正常运转都靠蓄电池中的电量维持，不但是零油耗和零排放，还能达到零噪音和零震动，营造一个极致宁静的车内空间。智能充电。发动机运转时，发电机发电，为镍氢蓄电池充电。匀速行驶或重踩油门时，产生的多余能量被回收。镍氢蓄电池会在能量回收和智能充电这两种情况下自动充电,前景,1、国家电网建充电站，后决定改为“换电”模式。中国还不一定能引领世界电动车发展的方向，电网已经决定了未来的电动车换电模式。这样的垄断大集团的电动车发展模式的越俎代庖导致自身可能出问题，同时也会由于其强大的政策影响力而误导中国的电动车发展方向，使我们的新能源车可能走弯路，这样的事很风险。2、电动车的电来自电网，电网的电火电为主，污染的转移，新能源的配套前景。3、V2G,