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新能源汽车概论论文_新能源汽车概论论文3000字

2024-10-31 15:55:11 42人已围观

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新能源汽车概论论文_新能源汽车概论论文3000字

       作为新能源汽车概论论文话题的专家,我对这个问题集合感到非常兴奋。我会按顺序逐一回答每个问题,并尽量提供全面而准确的信息,以便为大家带来更多的启发和思考。

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       中国新能源汽车产业竞争力分析 [2010-04-29 03:35]

       新能源汽车是指采用非常规车用燃料作为动力来源(或使用常规车用燃料、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。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器)汽车等。在能源紧缺,环境污染越来越严重的今天,新能源汽车已成为汽车产业未来发展的趋势。

       一、中国新能源汽车产业发展现状

       中国新能源汽车产业始于21世纪初。经过“十五”、“十一五”的努力,中国新能源汽车研发能力由弱变强,实现了电动汽车自主创新和技术集成,形成了比较完整的产业布局。但中国新能源汽车产业仍面临着不容忽视的瓶颈问题:

       一是新能源汽车整车集成开发和产业化技术方面有待提高;混合动力汽车发动机技术、自动变速箱技术有自主产权的不多;纯电动汽车和燃料电池汽车在发展中还面临动力蓄电池、电机控制器、燃料电池发动机等零部件上的技术挑战。

       二是市场推广有一定难度。新能源汽车虽然清洁,但面临着产品可靠性、稳定性、成本高等方面的问题。

       三是配套设施建设缓慢,严重制约着产业发展。纯电动汽车、可充电式混合动力汽车和燃料电池汽车在应用中面临着充电、加氢困难的问题。

       二、基于“钻石模型”的中国新能源汽车产业要素分析

       (一)“钻石模型”简介

       哈佛大学商学院迈克尔·波特提出了著名的“钻石”理论模型和相应的分析框架。波特认为,一国的特定产业是否具有国际竞争力主要取决于生产要素,需求条件,相关及支持产业,企业战略、结构和竞争四个关键要素。这四个要素具有双向作用,形成“钻石”体系,在四大要素之外还存在两大变数——机会和政府。机会是无法控制的,政府政策的影响是不可忽视的。“钻石”模型为我们分析中国新能源汽车产业竞争力的形成与保持,提供了重要的方法。

       (二)影响中国新能源汽车产业竞争力的因素

       1、生产要素。波特将生产要素分为初级要素和高级要素。初级要素是指一个国家先天拥有的天然资源、非技术工人、资金等;高级要素通常是人力创造出来的,包括受过高等教育的人力、技术、科研机构等。新能源汽车产业作为先进制造业,对先进技术和人力资源的依赖性很强。同时,作为新兴产业,其发展离不开配套的基础设施建设。

       2、需求条件。波特认为,国内需求是提高产业国际竞争力的原动力,良好的需求条件能够迅速促进产业规模化,达到降低成本、提高效率的最终目的。对新能源汽车产业来说,强劲的需求有利于加快市场推广和产业化发展的速度。

       3、相关及支持性产业。任何产业竞争优势的形成都离不开相关及支持性产业。对新能源汽车来说,动力系统的转型将强烈依赖电池技术的突破,因此新型电池技术产业已成为新能源汽车产业最重要的支持产业。

       4、企业战略、结构及竞争。面对国家同时推进混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车的局面,国内企业在技术路线的选择上迷失了方向,缺乏清晰的近期、中远期发展规划。波特指出,强有力的国内竞争对手普遍存在于具有国际竞争力的产业中。激烈有效的竞争可以促进发明创造、提高产品质量、降低成本、增强国际竞争力。中国新能源汽车产业的内部竞争主要体现在国内汽车企业与跨国汽车企业的竞争上。

       5、机会。波特指出,机会可以打破原来的竞争状态,提供新的竞争空间,落后国家可以借此获得竞争优势。同时他认为,基础科技的发明创造;传统技术出现断层;外因导致生产成本突然提高(如石油危机);金融市场的重大变化等都可以给企业带来机会。

       6、政府。波特认为,政府对一国某产业是否具有竞争力有着重要影响。政府可以通过制定相关政策,刺激“钻石”体系的四个关键要素,来影响该国的产业竞争力。

       三、提升中国新能源汽车产业竞争力的对策

       针对制约中国新能源汽车产业发展的因素,本文给出如下对策:

       (一)加快基础设施建设

       基础设施建设应以政府投资为主,多方共同参与。政府应重点建设一批企业无法承担的项目,如公用充电站、能源补充站、维修设施、交通配套设施等。天然气总公司和石化企业可以参与兴建一批加气站来服务燃气车辆,电网公司可以在自己的低压电网上建立公用充电站系统。

       (二)积极扩大内需,提高消费者成熟度

       促进新能源汽车消费的关键是降低生产成本和使用成本。企业和相关科研单位应加快技术研发的步伐,在技术上最大限度地降低生产成本、提高产品质量。政府应对新能源汽车的研发与生产给予财税支持,出台针对普通消费者的优惠政策,如减免车辆购置费、提供补贴等,来降低新能源汽车的使用成本。同时,要进一步调整燃油税政策,提高传统汽车的持续性支出。另外,政府还要加大宣传教育力度,提高整个社会的环保意识,培育崇尚购买、使用新能源汽车的文化,扩大新能源汽车用户基础。

       (三)加大研发力度、掌握核心技术

       在新能源汽车技术研发和产业化发展的初期,政府要起到主导作用,通过整合国内科技和资金资源,确定关键技术领域,与企业、研究机构共同推动关键技术研发。要加大知识产权保护力度,保护企业相关权益。在支持自主创新的前提下,鼓励企业到海外注册专利和购买外国专利,增加产品的技术创新和竞争力。此外还要加快建立国家技术标准体系,以建立和维护中国新能源汽车产业的竞争优势。

       (四)以市场为导向、明确阶段性战略重点

       中国的新能源汽车研发应借鉴国际经验,以市场为导向,选择战略重点,采取近期开发与中长期发展并重的策略。近期发展柴油机、汽油直喷、汽车轻量化、混合动力等技术,中长期着眼于高水平混合动力、燃料电池及替代燃料汽车的研发。汽车企业要根据自身情况及其所在区域拥有的资源、文化、习俗等条件,因地制宜地研发相应的新能源汽车产品。同时应根据市场形势的变化不断调整、完善企业战略结构及经营策略。

       (五)推动产业重组、发展产业集群

       为把中国未来的新能源汽车产业做强、做大,建议国家推动跨国、跨地区、跨行业、跨所有制的收购与兼并活动,通过资本市场对现有企业实现整合与重组。积极探索中资主导型、外资主导型、中资控股型、外资控股型的新能源汽车发展模式。优化和规范公司治理结构,鼓励中外企业以多种形式的合作创新和创业,促进新能源汽车产业联盟的形成与发展,同时要实施严格的公平竞争与反垄断环节的重组审查制度。

混合动力电动汽车的研究论文

       电动车轮的驱动技术摘要:介绍了电动车轮驱动技术的发展,电动车轮的类型和特点,以及电动车轮驱动技术的优势,对目前电动车轮驱动技术中的关键技术问题和电动车轮电动汽车的发展趋势进行了讨论,提出了相应的发展建议。关键词:电动车轮;电动车;驱动技术(一)引言随着汽车保有量的不断增加和能源的日益紧缺,人们对环境保护的意识逐步增强,汽车在带给人类方便、快捷、舒适的现代生活的同时,也引起了日益严重的环境污染和不断加剧的能源短缺问题,燃油发动机在现代汽车动力系统中的统治地位也逐渐被动摇。目前,电动车作为唯一能达到零排放的机动车越来越受到人们的欢迎,电动车轮技术作为电动车的一个重要的发展方向,以其独特的技术优势越来越受到汽车开发商的关注。电动车轮作为独立的驱动部件,集电动机传动机构、制动器等于轮毂,是一种独特的驱动单元。使用电动车轮技术的电动车普遍具有控制灵活、结构紧凑、绿色环保、传动效率高等优点。(二)电动车轮驱动技术的发展最早的电动车轮结构产生在20世纪50年代初,是由美国人罗伯特发明的,其结构如图1所示,该轮毂装置中融合了电动机、减速机构、制动器。电动机的输出力矩传递到减速机构的输入轴,经减速后,增大的力矩传递给轮辋,最后驱动车轮旋转,这种结构最早应用在大型矿用自卸车上,是美国通用电气公司于1968年推出的。到20世纪70年代,我国也开始研制大型矿用电动车轮自卸车,自1977年湖南湘潭电机厂研制成功第一台电动车轮自卸车样车以后,又先后生产了一系列电动车轮自卸车,目前我国的电动车轮自卸车性能日臻完善,某些型号也达到了国际领先水平。20世纪90年代初期,清华大学轻型电动车科研组首先将电动车轮的思想勇勇于电动自行车的研制,并研制出半轴式鸟笼结构的电动轮毂,因此成为世界上最早将电动车轮传动结构应用于电动自行车的单位。这种电动轮毂采用了告诉有刷电机、减速齿轮和离合器。半轴式鸟笼结构,就是将中心轴,即自行车轮轴的中段膨胀成一个“鸟笼”,轴也就分为左、右两段,即左、右半轴式结构,鸟笼中放置盘式电机。这种“鸟笼式”的特点是把电机很好地保护了起来,除工作力矩外,没有任何外力会作用到电机上,其结构见图2。整个轮毂的内部结构非常精巧、紧凑,总重35kg,体积为Φ190mm×110mm。电动车轮电动汽车被认为具有集中电机驱动电动车喝传统电动车无法比拟的优点,是未来燃料电池汽车高端车辆的理想选择,世界上多家汽车公司和研究机构都在进行电动车轮电动车的研究。自1991年日本人在美国申请专利以后,日本在电动汽车的电动车轮研究方面一直处于领先地位。(三)电动车轮结构类型及特点根据电动车轮的驱动类型,可以将电动车轮分为减速驱动型和直接驱动型。减速驱动型电动车轮多采用内转子高速电动机,这种电机一般转速高、转矩小,为了满足车轮的实际转速要求,通常需匹配一个相应的减速机构。减速机构一般安装在电动机与车轮之间,起到减速和增矩的作用,以保证电动车在低速时能获得足够大的转矩。减速驱动型电动车轮具有比功率较高、质量轻、效率高、噪声小、成本低等优点,但因为电动机转速较高,必须用减速机构降低转速以获得较大的转矩,因此作为非簧载质量的整个电动轮的质量依然比传统的内燃机汽车重。减速机构多为行星齿轮减速装置,其结构紧凑、减速比较大,也有采用外啮合圆柱齿轮减速装置的,但轴向尺寸过大,径向质量分布不均。为了减少电动车轮的非簧载质量,出现了直接驱动型电动车轮,这种电动车轮去掉了减速驱动型电动车轮中的减速机构,大大减少了非簧载质量,也简化了整个电动车轮的结构。这种电动车轮多采用外转子电动机,直接将外转子安装在车轮的轮辋上驱动车轮转动。然而电动车在起步时一般需要较大的转矩,也就是说安装在直接驱动型电动轮中的电动机,必须具有较好的转矩特性,能在低速时提供大转矩。另外,还必须具有很宽的转矩和转速调节范围。直接驱动型电动车轮中采用的外转子电动机结构简单,轴向尺寸小,能够在很宽的速度范围内控制转矩,且响应速度快,又因为没有减速机构,所以效率较高。如果要获得较大的转矩,必须增大电动机的体积和质量,但成本较高,在加速时效率却很低,且噪声很大。(四)电动车轮驱动的优势电动车采用电动驱动技术后能量源与驱动电机之间的功率传递采用软电缆,摆脱了传统机械传动的设计约束,给整车带来了很多优点:(1)采用电动车轮技术,在同样功率需求的情况下,可以将单个电动机功率分配给多个电动机。相应地,对电气和机械传动零部件的要求都可以降低,便于设计与生产。在大型矿用载重汽车上,机械传动很难传递的大转矩,就是利用电动车轮结构实现传递的。(2)取消了离合器、变速器、传动轴、差速器等部件,使传动系统得到简化,有利于汽车实现轻量化目标;由于减少了精密机械部件的加工费用,使整车生产成本也有望降低;由电动机直接驱动车轮甚至两者集成为一体,便于实现机电一体化。(3)由于去掉了机械传动部分,相对于保留机械传动系的电动车,其传动效率得到提高。(4)提高汽车的通过性能。这主要来自于两方面,一方面,简化的传动系统可以提高车辆的离地间隙,另一方面,使用全轮驱动和驱动轮单独控制的措施,可以最大限度地利用地面的附着能力。(5)电动车轮与动力源之间采用软电缆链接,且占用空间少,因此使整车布置设计非常灵活,对于电动客车来说,便于实现低地板化行李箱及乘客位置设计更灵活,并且也有的空间来布置电池。整车质量分布设计自由度大,可以更合理地分配轴向载荷。(五)电动车轮的关键技术电动车轮由于自身的结构特点,使得这一技术在电动汽车上有广泛的应用前景,但是,目前电动车轮的关键技术还没有完全突破,主要有以下四个方面的关键技术:(1)研制调速范围宽,转矩变化范围大,结构紧凑的电动机。(2)解救电动机的冷却、密封和抗振动技术。(3)开发效率高、结构紧凑和重量轻的减速装置。(4)可靠性高、性能好的电子差速器。(六)电动车轮的发展趋势电动车轮在汽车上推广主要受两个方面因素制约,一方面要解决电动车轮的关键技术;另一方面是在关键技术解决之后,电动车轮的成本应大幅度下降,用户能接受因使用电动车轮后而增加的成本。轿车采用电动车轮技术还有许多问题需要解决,不会很快推广使用。轿车的舒适性要求高,行驶速度高,电动车轮引起的非簧载质量增加会引起平顺性下降,需要进一步解决;轿车的速度变化范围宽,采用固定速比的减速装置,对电动车轮的转矩性要求高,技术上还存在一定困难;轿车的车轮直径较小,电动车轮的不止有一定困难,电动车轮的密封、冷却和抗振性还有许多问题需要解决。大客车采用电动车轮技术日益增多。大客车的车轮旋转速度较低。采用固定速比的减速装置后,电动车轮的性能可以满足车辆行驶性能的要求;大客车特别是低地板大客车采用电动车轮结构后,可以容易实现原来中央驱动结构由主减速器和论辩减速两级减速才能完成的功能,既简化传动系统,又有利于解决电动车轮引起的非簧载质量对平顺性的影响;电动车轮引起的成本增加在大客车的成本中所占比重不大,能够为用户所接受。(七)结语电动车轮技术作为一项新技术,具有结构紧凑、可以改善车辆驱动性能和行驶性能,有利于整车布置等特短,无论是在电动自行车之类的轻型车辆,还是电动汽车或是重型矿用车上,都有着广阔的应用前景。虽然电动车轮技术中有些关键问题还没有得到完全解决,但采用电动车轮技术哦的电动车与传统车相比,确实存在着许多不可比拟的优势,所以,以电动车轮技术为特征的电动车是未来电动车的发展方向。参考文献:1.彭谦。大型电动轮自卸车的发展概况及趋势[J]。矿山机械,2000(2):12-13。2.宋佑川,金国栋。电动轮的类型与特点[J]。城市公共交通,2004(4):16-18。3.陈勇,张建荣,张大明。电动轮技术在电动汽车中的应用和发展[J]。机械设计与制造,2006(10):169-171。

求教关于电动汽车未来发展前景展望的毕业论文

       随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧,电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点[1]。20世纪80年代以来, 许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车,我国的“863 计划”也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。目前,我国电动汽车的研发水平与发达国家基本上处在同一起跑线上,在某些方面甚至超过国外[2]。2005年,我国第一代混合动力商品车通过论证和验收[3]。 法国、日本、美国、德国等都经过试验和示范运行,开发出具有商品化水平的纯电动汽车,如法国PSA 公司的标志P106 和雪铁龙AX 电动轿车,日本丰田汽车公司的RAV-4EV 电动轿车,美国通用汽车公司的EV1 电动轿车等。我国也将电动汽车的研究开发列入“八五”、“九五”国家科技攻关项目,并于1996年6月建成广东汕头国家电动汽车试验示范基地。“十五”期间,国家科技部将电动汽车项目列入国家“863”重大专项。成了资助电池、电机及其控制系统、整车控制系统以外,重点资助北京市(北京理工大学牵头)进行纯电动大客车的研发和示范运行。2005 年6 月21日由国家发改委正式批准,14辆铅酸电池纯电动公交大客车在北京公交121 路线投入商业化运行。另一个课题资助天津清源动力公司(中国汽车技术研究中心)进行纯电动轿车的研究开发和示范运行。其中有5辆纯电动轿车于2005年初首次出口到美国[4]。 虽然电动汽车具有很多优点,但是它不能取代传统的燃气动力模式,而混合动力汽车是目前新型清洁动力汽车中最具有产业化和市场化前景的车型,其发展方向是真正零排放、无污染,不消耗燃油的燃料电池车辆。现在混合动力汽车在欧美国家及日本已形成产业化[3],而国内还处于起步阶段,没有形成产业化。 2.混合动力技术的分类及原理 混合动力电动汽车(HybridElectric Vehicle,简称HEV)是将电力驱动与辅助动力(APU)结合起来,充分发挥二者各自的优势及二者相结合产生优势的车辆。辅助动力可以采用燃烧某种燃料的原动机,如内燃机、燃气轮机等或其他动力发电机组。根据混合动力系统连接方式的不同,混合动力汽车主要可以分为三种结构形式,即串联、并联和混联,它们各有优势。 2.1串联 串联式混合动力系统示意图如图1所示。串联结构的特征是以电力形式进行复合,发动机直接驱动发电机对储能装置和牵引电机供电,电动机用来驱动车轮,储能装置起着发动机输出和电动机需求之间的调节作用。其优点是发动机的运行独立于车速和道路条件,适用于车辆频繁起步、加速和低速运行。发动机在最佳工况点附近运转,避免了怠速和低速工况,从而提高了效率,提高了排放性能。但在机械能与电能的转化过程中有效率损失,很难达到明显降低油耗的目的,目前主要用于城市大客车,在轿车中很少见。 2.2并联 并联式混合动力系统示意图如图2所示。并联结构的特征是以机械形式进行复合,发动机通过变速并联混合动力系统示意图装置和驱动桥直接相连,电机可同时用作电动机或发电机以平衡发动机所受的载荷,使其能在高效率区域工作。但是由于发动机和驱动桥机械连接,在城市工况时,发动机并不能运行在最佳工况点,车辆的燃油经济性比串联时要差。  其中转速复合装置类似于差速器,这种结构形式在实际中很难被采用,因为这种结构需要发动机和电动机的输出转矩时刻保持相等;单轴转矩复合式车辆驱动系中机械功率的联合是在发动机曲轴输出端处实现的,变速器为单轴输入,本田Insight属于这种形式;双轴转矩复合式的机械功率的联合是在变速器的输出轴处实现的,发动机和电机采用不同的变速系统,变速器为双端输入;华沙工业大学设计的混合动力系统属于这种形,这种结构也可以实现无级变速,但是不能实现发动机输出转矩和电机输出转矩的直接叠加。 在牵引力复合式系统中,机械功率的联合是在驱动轮处通过路面实现的,具有两套独立的驱动系,可以实现全轮驱动,主要适用于SUV,丰田的THS—C系统就属于这种形式。

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       动力电池是电动汽车的关键技术之一.1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮

       车时,使用的是铅酸电池.目前,仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸电池.近十多年来,

       锂离子动力电池在电动汽车生产中得到应用,越来越显示出其优越性.

       美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出电池充电可接受的电流定理:1)对于任何给定的放电电流,

       电池的充电接受电流与放出容量的平方根成正比;2)对于任何放电深度,一个电池的充电接受比与放电电

       流的对数成正比,可以通过提高放电电流来增大充电接受比;3)一个电池经几种放电率放电,其接受电流

       是各放电率接受电流之总和.也就是说,可以通过放电来提高蓄电池的充电可接受电流.在蓄电池充电接

       受能力下降时,可以在充电的过程中加入放电来提高接受能力.

       汽车动力电池的性能和寿命与很多因素有关,除了其自身的参数,如电池的极板质量、电解质的浓度

       等外;还有外部因素,如电池的充放电参数,包括充电方式、充电结束电压、充放电的电流、放电深度等

       等.这给电池管理系统BMS估计蓄电池的实际容量和SOC带来很多困难,需要考虑到很多的变量.

       WG6120HD~合动力电动汽车的电池管理系统是建立在SOC数值的管理上.SOC(state ofcharge)指的是电

       池内部参加反应的电荷参数的变化状态,反映蓄电池的剩余容量状况.这在国内外都已经形成统一认识.

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       电喷车冷起动困难故障的简易修复

        一、摘要

        本文主要介绍一部’94曰产蓝鸟轿车,由于发动机ECU的部分控制功能有故障,造成该车冷起动困难,通过增加一个由水温传感器和继电器组成的电路,即使不更换新的ECU这一昂贵电脑部件,也能使该轿车回复良好的起动性能。

        关键词:冷起动困难;喷油脉宽;水温传感器

        二、前言

        汽车电子控制燃油喷射发动机是机电一体化高新技术的产物,尤其是发动机的控制系统,它设置有多个传感器、执行器和电子控制元件。控制系统工作时,各种信号相互交叉渗透,控制进气、喷油和点火。一旦发生故障,则症状的界限模糊。而且只是局部发生故障而其他部分仍完好的可能性极高。而控制单元一般都是一个整体,为排除局部故障而去整体更换总成,经济上不合算。所以我们必须全面深刻了解电子控制燃油喷射发动机的结构原理,掌握有关功能作用,运用科学的分析方法和维修技巧,制定出切实可行而又经济的维修方案,通过采取一些简单的补偿措施,去弥补这部分的功能作用。以达到排除此局部故障的目的。

        三、正文

        (一)故障现象

        有台’94曰产蓝鸟U13的轿车,发动机型号为SB20DE,冷起动时,要起动十多次才能着车,起动时踩不踩油门对着车影响不大,热车相对好一些,起动后发动机工作一切正常,无其他异常现象。但这起动困难的现象会大大缩短蓄电池和起动机的使用寿命。

        (二)故障检测与分析

        电子控制燃油喷射系统的发动机,工作时,通过控制系统不断地检测各传感器输入的信号,按程序中设定的算法进行运算,计算出最佳喷油量、最佳初级电路导通时间,并转变成控制信号,控制喷油器、点火线圈等执行机构工作,以控制喷油量和点火提前角。从而使发动机在各种工况下都能获得最佳工作状态。

        从汽油发动机的工作原理可知,要使发动机能顺利着车,必须具备以下条件:①供给的混合气要符合工作状况所需的空燃比(浓度);②工作时要有合适的气缸压缩压力和喷油压力;③点火时要有足够的电火花能量。为诊断出上述车辆故障的原因,根据上述的分析进行如下的检测:

        (1)起动发动机,连续4次起动,都没有着车迹象。把油门踏到底,再继续起动2次,依然没有着火迹象。用万用表测量,起动时蓄电池电压为11V,属于正常。用声音探听器对着喷油器,起动时可听到针阀“嗒、嗒”的动作声,喷油器动作正常。

毕业论文(关于混合动力汽车)

       立帜汽车制造网 随着世界能源危机和环保问题日益突出,汽车工业面临着严峻的挑战。一方面,石油资源短缺,汽车是油耗大户,且目前内燃机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶,节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染,城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC的58%和微粒的8%来自汽车尾气,此外,汽车排放的大量CO2加剧了温室效应,汽车噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国,污染严重,世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放约为15—20倍,汽车工业面临的压力更大。

       上个世纪末以来世界各国和各大汽车公司以及国内各大科研机构和高等院校纷纷致力于开发清洁节能汽车,新能源汽车获得了长足发展。汽油和柴油是传统内燃机汽车的能源,利用除此以外的能源提供汽动力的汽车均可称为新能源汽车。目前正在开发的新能源包括天然气、液化石油气、醇类、二甲醚、氢、合成燃料、生物气、空气以及电荷燃料电池等。

       本文介绍新能源汽车技术的发展概况,并对其发展前景提出看法。

       1 新能源汽车的种类及其特点

       1.1 天然气汽车和液化石油气汽车

       天然气汽车又被称为“蓝色动力”汽车,主要以压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)、吸附天然气(ANG)为燃料,常见的是压缩天然气汽车(CNGV)。液化石油气汽车(LPGV)是以液化石油气(LPG)为燃料。CNG和LPG是理想的点燃式发动机燃料,燃气成分单一、纯度高,与空气混合均匀,燃烧完全,CO和微粒的排放量较低,燃烧温度低因而NOx排放较少,稀燃特性优越,低温起动及低温运转性能好。其缺点是储运性能比液体燃料差、发动机的容积效率较低、着火延迟期较长。这两类汽车多采用双燃料系统,即一个汽油或柴油燃料系统和一个压缩天然气或液化石油气系统,汽车可由其中任意一个系统驱动,并能容易地由一个系统过渡到另一个系统。康明斯与美国能源部正合作开发名为“先进往复式发动机系统(ARES)”的新一代天然气发动机,根据开发目标,该发动机热效率达50%(热电联产时达到80%以上),NOx排放量低于0.1g/km,制造成本为400450美元/kW,维护费用低于0.01美元/kwh,在满足这些目标的同时,发动机具有较高的可靠性。

       1.2 醇类汽车

       醇类汽车就是以甲醇、乙醇等醇类物质为燃料的汽车,使用比较广泛的是乙醇,乙醇来源广泛,制取技术成熟,最新的一种利用纤维素原料生产乙醇的技术其可利用的原料几乎包括了所有的农林废弃物、城市生活有机垃圾和工业有机废弃物。目前醇类汽车多使用乙醇与汽油或柴油以任意比例掺和的灵活燃料驱动,既不需要改造发动机,又起到良好的节能、降污效果,但这种掺和燃料要获得与汽油或柴油相当的功率,必须加大燃油喷射量,当掺醇率大于15%—20%时,应改变发动机的压缩比和点火提前角。乙醇燃料理论空燃比低,对发动机进气系统要求不高,自燃性能差,辛烷值高,有较高的抗爆性,挥发性好,混合气分布均匀,热效率较高,汽车尾气污染可减少30%以上。这种汽车最早由福特公司在20世纪80年代中期开发,到2003年底,美国有230多万辆乙醇汽车,其中多数是道奇和克莱斯勒厢式车——2003年已卖出233466辆。

       1.3 氢燃料汽车

       氢是清洁燃料,采用氢气作燃料,只需略加改动常规火花塞点火式发动机,其燃烧效率比汽油高,混合气可以较大程度地变稀,所需点火能量小,有利于节约燃料。氢气也可以加入其它燃料(如CNG)中,用于提高效率和减少N02排放。氢的质量能量密度是各种燃料中最高的一种,但体积能量密度最低,其最大的使用障碍是储存和安全问题。宝马公司一直致力于氢气发动机研制,开发了多款氢发动机汽车,其装有V12氢发动机的7系列轿车是世界上首批量产的氢发动机,该发动机可使用氢气和汽油两种燃料。

       1.4 二甲醚汽车

       二甲醚(DME)是一种无色无味的气体,具有优良的燃烧性能,清洁、十六烷值高、动力性能好、污染少,稍加压即为液体,非常适合作为压燃式发动机的代用能源,使用该燃料的车辆可达到美国加州的超低排放标准。日本NKK公司成功地开发出用劣质煤生产二甲醚的设备,并且和住友金属工业公司于1998年完成了用二甲醚作为汽车燃料的试验,二甲醚汽车(DMEV)不会排放黑色气体污染环境,产生的NOX比柴油少20%。

       1.5 气动汽车

       以压缩空气、液态空气、液氮等为介质,通过吸热膨胀做功供给驱动能量的汽车称为气动汽车,气动发动机不发生燃烧或其他化学反应,排放的是无污染物辐射的空气或氮气,真正实现了零污染。目前开发比较成功的是压缩空气动力汽车(APV),工作原理类似于传统内燃机汽车,只不过驱动活塞连杆机构的能量来源于高压空气。APV介质来源方便、清洁,社会基础设施建设费用不高,较容易建造。无燃料燃烧过程,对发动机材料要求低,结构简单,可借鉴现有内燃机技术因而研发周期短,设计和制造容易。但目前APV能量密度和能量转换率还不够高,续驶里程短。1991年法国工程师Guy Negre获得了压缩空气动力发动机的专利,并加盟MDI公司,2000年MDI公司推出的名为“进化”(evolution)的APV,质量仅700kg,其发动机质量仅为35kg,速度可达120km/h,一次充满压缩空气可行驶200km,充气费用仅为0.3美元,在城市中约可行驶10h,在压缩空气站充气2min就可完成,用气泵充气3h可完成。

       1.6 电动汽车

       世界上第一辆电动车(EV)由美国人在19世纪90年代制造。EV大致分为蓄电池电动汽车(BEV)、燃料电池电动汽车(FCEV)和混合动力电动汽车(HEV)。电动汽车的一个共同特点是汽车完全或部分由电力通过电机驱动,能够实现低排放和零排放。

       蓄电池电动汽车是最早出现的电动汽车。使用铅酸电池的汽车整车动力性、续驶里程与传统内燃机汽车有较大的差距,而使用高性能镍氢电池或者锂电池又会使成本大大增加。而JtBEV都需有一定充电时间及相应的充电设备,使用场合受到了限制。燃料电池具有近65%的能量利用率,能够实现零排放、低噪声,国外最新开发的高性能燃料电池已经能够实现几乎与传统内燃机汽车相当的动力性能,发展前景很好,但成本却是制约其产业化的瓶颈。在加拿大进行的示范试验表明,使用燃料电他的公共汽车制造成本为120万加元,而使用柴油机的公共汽车仅为27.5万加元。

       混合动力汽车融合了传统内燃机汽车和电动汽车的优点,同时克服了两者的缺点,近年来获得了飞速发展,并已经实现了产业化和商业化,PRIUS和INSIGHT两款混合动力汽车的成功向人们展现了混合动力技术的魅力和巨大的市场潜力。

       1.7 以植物油为燃料的汽车

       为了寻找可代替石油的新能源,科学家也将目光投向了植物油,正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油为原料的内燃机油。科学家们还在研究生物柴油,这是一种以植物油为原料的燃料,将来可作为柴油的替代品大量用于卡车和轮船。生物柴油中不含硫,因此不会对环境造成酸雨威胁。为生产生物柴油,化学家们正在对植物油进行酯化加工,使之变成甲基酯化合物,燃烧起来更干净,发动机内残留物也较少。

       2 我国新能源汽车的发展概况

       我国天然气资源丰富,分布广泛,海南、北京、上海、重庆等省市被列为国家燃气汽车重点示范城市,各地均在燃油汽车基础上研制开发改装了压缩天然气汽车和液化石油气汽车,主要用于出租车、公交客车、大型车辆和工程设施等。一汽—大众公司开发了捷达LPG,上海交大研制成LPG轿车并和申沃客车联合开发成功改装型LPG城市bus,北京开发了CNG城市bus。

       山西是产煤大省,甲醇汽车项目已进行多年,目前已达到商业运行阶段,所用甲醇汽车采用灵活燃料系统,既可用甲醇,也可用汽油,将乙醇当作有氧燃料使用,现在在河北和黑龙江等地推广。同时国家制定了乙醇汽油燃料相关标准。我国云岗汽车公司大同汽车制造厂开发了甲醇中巴车。

       我国煤炭资源丰富,政府支持以煤炭为原料制造车用燃料项目。煤直接液化和间接液化制取车用燃料的项目正在积极进行。“十五”期间在云南和陕西建立了煤直接液化示范厂,以煤为原料合成石油或二甲醚等车用燃料。西安交通大学与中国科学院煤化工研究所经过5年协同攻关,于2000年研制出了“超低排放二甲醚汽车”,通过在TYll00单缸柴油机及装备有大连柴油机厂生产的CA498柴油机的面包车上燃用二甲醚的试验,发现发动机的功率可提高10%-15%,热效率提高2—3个百分点,噪声降低10%-15%。

       我国从事燃料电池研究的单位有20余家,质子交换膜(PEM)燃料电池技术已取得较大进展,但与国外还有不小差距,例如,国外将功率50—80kW的PEM燃料电池用于轿车,而我国最大的PEM燃料电池单堆功率为5kW,离轿车使用相距甚远。我国的金属燃料电池技术已经达到世界先进水平。

       我国的镍氢电池和锂电池技术水平也已经达到国际先进水平,比亚迪在2005年上海车展展出的E1电动车已经具备了很好的整车动力性能。

       目前国内对压缩空气动力汽车的研究报道最多的是浙江大学,他们已经开发出压缩空气动力摩托车研究平台,探索出不少有益的结论,正在进一步深入研究,此外重庆大学和同济大学也做过一些探索性研究。应当说APV在国内的发展才刚刚起步。

       3 代用燃料汽车的发展前景

       在各种汽车代用燃料中,LPG和CNG最方便投入使用,而且目前已经具有好的配套基础设施。在排放和经济性能要求较高而动力性能要求一般的公共交通领域具有很好的应用前景,美国近年来新型公交客车中天然气汽车就占据了较大比例。在中国这样的农业大国特别是一些农业大省,乙醇资源丰富,乙醇汽车有良好的应用前景。二甲醚等合成燃料具有很好的排放特性,也将具有很好的应用前景,特别是作为代用柴油应用于混合动力汽车。混合动力汽车毫无疑问是下一代汽车动力系统的主要形式。

       蓄电池电动汽车的使用性能不如混合动力汽车和燃料电池汽车,且成本高。氢燃料发动机的能量利用率不如氢氧燃料电池。因而蓄电池电动汽车和氢发动机汽车的发展前景不是十分乐观。当然随着太阳能电池技术的发展和突破,也许纯电动汽车能迎来一个不错的发展局面。压缩空气动力汽车虽然实现了零污染,但其整车性能与传统汽车相差太远,只能在较小的范围内应用于特定场合。

       燃料电池是目前技术条件下能量利用率最高的车用能源。燃料电池的比能量可达200—350Wh/kg,为锂离子电池的2—3倍;能量转换效率高达60%~80%,是汽油机或柴油机的1.5~2倍,能实现超低污染甚至零污染,而且燃料电池使用的氢能源是可再生的。目前以甲醇燃料电池技术最为成熟。国外各大石油公司和汽车均在致力于燃料电池汽车的研发以抢占在未来汽车发展中的滩头。戴姆勒—奔驰汽车公司从1993年到2000年先后推出了NecarI—NecarⅣ和Nebas等系列FCEV,2001年5月Necar4在美国试车,功率55kW,最高车速145km/h,装载行程450km,最新推出的Necar V-FCEV采用甲醇燃料电池。1997年Ballard动力公司和福特汽车公司组建了Xcellsis公司开发燃料电池轿车,美国AR—CO、壳牌、德士古等石油公司和加州CARB先后加盟,组成世界上最强大的燃料电池车开发联盟。日本电力中央研究所正在开发一种全面使用耐热陶瓷的燃料电池,电池在发电效率非常高的1000℃的高温下工作,电解质的输出功率达到1W/cm2,相当于传统燃料电池的5倍。EvomR公司致力于开发铝和锌燃料电池,已具有相当水平。

       总之对代用燃料的综合评价应考虑以下因素:燃料成本;车辆成本;对进口石油的依赖程度;有效能源利用率;温室效应;排放污染;生产、储运、分销、加注设施;装载行驶里程和加注时间;安全性。基于这些因素,目前最容易投入使用的代用燃料是CNG和LPG。电、甲醇和乙醇的综合评价指数都低于汽油。可以预计LPG和CNG以及乙醇的市场份额将会不断增加。二甲醚和合成柴油在十年后其市场份额会快速稳定增长。混合动力汽车会进一步发展,迅速增加市场份额。而燃料电池汽车会在20年之后开始实现产业化逐渐增加市场份额。传统汽油机汽车的市场份额会在20年之后开始出现明显的下降,但柴油车会在重型车辆领域继续保持很高的市场份额。

       4 结束语

       在未来的20年内,汽油和柴油仍是汽车主要的能量来源,但汽油和柴油的质量要求越来越高,发动机技术将快速发展以提高能量利用率。代用燃料会得到迅速运用,天然气汽车和乙醇汽车会率先大规模投入使用,二甲醚和合成燃料会逐步扩大应用。

       混合动力系统会得到快速发展和应用,混合动力汽车将至少在30年内都是汽车工业最切实可行的解决能源问题和污染问题的途径。因此应当整合资源加速混合动力汽车的开发,抢占汽车技术发展的新高地。

       燃料电池是最有前途的车用能量,也是未来汽车的主要能量源,国内石油工业应该与汽车工业联手开发先进的燃料电池技术,抢占未来先进汽车技术的前沿阵地!

我国新能源汽车发展总体分布与趋势论文怎么写

       新能源:眼前的梦想?

       陈云

       新能源的集结号已然吹响。

       “要把命运握在自己手中,美国就必须发展新能源和新的能源使用方法。这不单单是对政府面临的挑战,也是全人类面临的挑战。”奥巴马结论性的话语似乎无可置疑地铁定了发展新能源的方向和可能。

       奥巴马在能源政策方面更强调能源的独立性,这对新能源行业的利好毋庸置疑。减少美国对海外石油的依赖;强调减少温室气体的责任。为达到这一目标,奥巴马针对乙醇燃料、混合动力汽车、新能源均提出了详细的政策目标。

       然而,充满黑色幽默意味的另一面是:障碍无处不在。纵然新能源汽车研发制造呈山雨欲来风满楼之势,但幕后石油与汽车产业暗合的阴魂不散,让人不免陷入东边日出西边雨的悖论之中。新能源就在眼前还是远在梦想之中,抑或是只是眼前的梦想?

       蓄势待发的雄心

       奥巴马的美国新能源计划中有一条是到2015年,美国的混合动力电动汽车保有量要达到100万辆。如果这100万辆电动汽车都是中国制造,美国的经济到时会有怎样的不同?这仅是一个玩笑。

       去年底,科尔尼咨询公司在一份报告里称“2020年替代能源汽车将占中国新车四成”。今年3月20日,汽车产业调整和振兴规划发布,明确将实施新能源汽车战略。此前一天,在2009中国国际节能减排和新能源科技博览会上,自主研发的燃料电池轿车和混合动力汽车受到国家***的关注。

       新能源汽车作为现代交通领域可持续健康发展的趋势,已成为全球汽车企业争夺的焦点。从某种意义上说,谁能率先实现新能源在汽车上的产业化应用,谁就能占据未来的发展先机。事实上,在美国、欧洲、日本等主要世界汽车市场,新能源汽车的发展已显示出巨大的潜力。

       目前,国内车市上活跃的车型如普锐斯、思域混合动力和君越混合动力,在它们漫不经心地在中国铺垫未来时,这些来自境外的品牌对自主新能源汽车几乎是“视若无睹”。

       新能源:眼前的梦想?

       大势已来,顺之者昌。那么尚需突破的瓶颈问题何在呢?

       首先是石油对之形成的天然节制。一方面,当国际原油价格不断刷新历史纪录之时,乙醇汽油、混合动力汽车、太阳能等前景日益为市场所看好。然而,随着金融危机的不断蔓延和经济增长日益放缓,国际原油价格开始大幅回落之时,就令市场对新能源的发展前景产生忧虑。

       正如一家国际著名投资公司资深能源分析师所说:“石油价格下降,人们对替代能源虽然还有一些兴趣,但不是那么热切了。这是一个潜在的风险。”

       上海能源研究会副会长赵国通认为,我国政府目前对公交新能源车的推广还是可行的,对市场化难以达到的私人电动新能源汽车进行补贴则是纳税人的不尊重。因为能买的起私人电动轿车的都是富人,凭什么还要穷人纳税去补贴他们?

       所谓的新能源车目前根本是“有车无市”。要想解决今后汽车产业的能源消耗及尾气排放等环保问题,赵国通认为“生物质能和核聚变电能才是今后真正的新能源开发及应用领域”。

       艾瑞分析认为,相对于欧美成熟的新能源汽车市场,国内尚处于起步阶段。现阶段,由于研发与技术壁垒以及价格居高不下,中国新能源车的推广和普及,还需要经过相当长的一个过渡时期。

       与传统汽车相比,新能源车成本居高不下也是推广难度大的一个主要原因。以新能源客车为例,新生产的福田欧V虽达到了零排放,一些技术指标也处于国内领先,但其单车成本价格却达到了创纪录的500万元。政府补贴50万元不过杯水车薪。目前国内能够生产新能源客车的企业不少,但实现产业化的寥寥无几。

       制约着我们的新能源梦想的不单是这些已经显现的问题,还有那些没有显现的问题。

       新能源之路,任重道远。

新能源概论论文电厂3000字

       新能源车作为我国汽车行业众所周知的蓝海,目前自主品牌已经成为新能源车终端市场上的主要力量。不过面对这片蓝海,合资、进口品牌声势较弱。其实跨国品牌也并非熟视无睹,并且已经在紧锣密鼓地布局。从目前多个合资、进口品牌公布的战略来看,2020年或会成为新能源车竞争的一个关键节点。

       据前瞻产业研究院发布的《新能源汽车行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》统计数据显示,2018年8月新能源汽车产销分别完成9.9万辆和10.1万辆,比上年同期分别增长39%和49.5%。累计方面,2018年1-8月新能源汽车产销分别完成60.7万辆和60.1万辆,比上年同期分别增长75.4%和88%。

       随着新能源汽车性能的不断提升和补贴政策的逐步退出,对消费者来说,2020至2025年将出现新能源汽车的最佳购买时间点。到2025年,新能源汽车销量将达800万辆,而燃油车销量则会达到峰值(约3200万辆),之后将经历断崖式下滑,预计到2030年燃油车销量将跌至2000万辆。

       未来广泛应用的新能源

        ---生物质能与核能

       能源是人类藉以克服困难,维持生存的原动力,譬如太阳给我们光热,风吹动风车可以发电,燃烧汽油可用以推动汽车,使用瓦斯可以烹调、取暖,凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。近年来,无论核分裂、核融合和太阳能的研究发展,均呈现出一片蓬勃景象,但今日能源供应市场燃料其蕴藏量有限且日益枯竭、分布不均,使用时又污染严重,鉴於目前已经投置的生产设备和应用技术,预计主能源维持在能源主流的地位直至本世纪之末,因此人类当务之急便是寻求更好用的燃料,并加紧改良现有能源的利用技术。下面是未来应用较广泛的两种新能源。

       一、新能源之生物质能

        生物质能是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。 而所谓生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能 量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可 转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化 而来的。

        1、生物质能的特点

       1) 可再生性生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,资源丰富,可保证能源的永续利用;

       2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低; 生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量, 因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应;

       3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能;

       4) 生物质燃料总量十分丰富。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的十倍。

        2、生物质能的分类

       依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等。林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等。农业生物质能资源是指农业作物;农业生产过程中的 废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排 出的废水等,其中都富含有机物。 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和 少量建筑业垃圾等固体废物构成。

       好了,今天关于“新能源汽车概论论文”的话题就讲到这里了。希望大家能够通过我的介绍对“新能源汽车概论论文”有更全面、深入的认识,并且能够在今后的实践中更好地运用所学知识。