长春汽车工业高等专科学校
继续教育学院
毕业论文（设计）中文题目：汽车新能源的应用和发展
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二零一年月
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摘要
随着车辆增加，石油供不应求，目前世界上2/3的石油被汽车用掉。石油价格与日俱增，环境污染日趋严重“人、车、自然”之间的矛盾愈加突出，人们不得不把目光重新放在节能与新能源汽车上。面对全球范围日益严峻的能源形势和环保压力，近年来，世界主要汽车生产国都把新能源汽车产业发展作为提高产业竞争力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措。
我国新能源汽车产业发展尚处于起步阶段，当前面临的发展现状主要是资金、人才均有较大缺口；市场宣传力度还不够；新能源汽车的技术还未取得全面突破；政策的扶持力度上也不够细化。面对这些问题还需政府、企业提出相关的发展对策，进一步完善新能源汽车技术、消费市场环境。我国作为能源消费大国，发展新能源汽车产业是低碳经济时代必然的选择。同时，新能源汽车的产业发展也将是汽车行业的新导向。
关键词：新能源，新能源汽车
第1章绪论
金融危机席卷全球，对世界经济造成重创，尤其西方资本主义发达国家更为严重，为应对这一问题各发达国家积极调整产业结构，新能源汽车作为发达国家，新兴国家刺激经济的重要领域，得到了各个国家政府的高度重视。的确，新能源汽车的发展不仅意味着汽车工业自身的革命，也意味着全球产业结构的调整。更重要的是通过汽车能源革命，带动全球能源消费的变化，从而可能改变全球政治和经济的战略态势。
我国发展新能源汽车对整个汽车行业乃至对于坚持走新型工业化道路，建设资源节约型、环境友好型的社会意义重大。
能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车和能源产业面对的共同挑战各国政府及产业界纷纷提出各自发展战略，积极应对以保持其汽车和能源产业的可持续发展并提高未来的国际竞争力。新能源汽车已成为21世纪汽车工业的发展热点。发展新能源汽车是实现汽车工业可持续发展的必由之路。在世界范围内大部分国家都开始在新能源汽车领域增大投入。在密集的扶持政策出台背景下，我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国市场的比例微乎其微，但他在商用车市场上的潜能一开始释放。但相比国外我国发展刚刚起步。
1.1发展汽车新能源的意义
根据我国对新型能源的界定，新型能源是指与长期广泛使用、技术上较为成熟的传统能源（煤、石油、天然气）对比而言，以新技术为基础，已经开发但尚未大规模使用，或正在研究试验，尚需进一步开发的能源，主要包括太阳能、风能、水能、核能、生物能源、海洋能、地热能和氢能等。2009年6月，国家能源局对即将出台的新能源发展规划召开发布会，对新能源进行了界定：除上述普遍共识的新能源之外，新能源还包括对传统能源进行技术变革所形成的新的能源，包括煤炭的清洁高效使用、车用新型燃料以及智能电网等。
1.1.1有助于提高经济效益
以新能源汽车中的纯电动汽车为例。首先，纯电动汽车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统，相比传统汽车的内燃油发动机动力系统，电动机和控制器的成本更低，且纯电动汽车能量转换率更高。因为电动汽车的能量来源为电，来自大型发电机组，其效率是小型汽油发动机甚至是混合动力发电机所无法比拟的。按比亚迪F3e纯电动汽车公布的数据，每百里行驶耗电12度，成本是6到10元。而其原型F3汽油汽车，每百里耗油7.6L，成本是46元。相比之
下，电动汽车成本低得多。除此以外，电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时期的富余电力进行充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。
1.1.2有利于建设生态环保城市
目前全国各城市的机动车保有量都较大，机动车尾气排放成为各城市大气污染负荷的主要来源之一。新能源汽车的推广，有利于节能减排，建设适合居住的城市环境。
1.1.3有利于优化能源消费结构
新能源汽车与传统汽车相比，可以节省燃油，有利于减少对传统能源的依赖，实现资源的节约和综合利用。
1.2汽车新能源的发展现状
1.2.1我国新能源汽车发展态势
应当说我国政府及汽车工业及时抓住了新能源汽车发展的机遇，自上世纪以来，在政府相关部门的支持下，对新能源汽车基础理论、公共性技术、关键技术环节等方面进行了深入研究，取得了重大进展。
全球进入金融危机以来，我国政府为了应对金融危机，推出了《汽车工业调整与振兴规划》，其中一个重要内容就是促进新能源汽车的产业化、市场化。《汽车工业调整与振兴规划》中确定，建立电动汽车基础设施配套体系，电动汽车产销形成规模。上汽、一汽、东风、长安、奇瑞、吉利、江淮等企业都研发出了具有自主知识产权的新能源汽车。目前，只有奇瑞、比亚迪等少数企业实现了小批量生产。我国汽车企业在新能源汽车开发方面的实力开始引起跨国公司注意。新能源汽车基础设施建设开始起步。
从2001年开始，政府出台了多部节能、环保和能源安全相关的法规和政策，并且还特别针对新能源汽车产业推出了多项优先发展的政策，旨在加快汽车产业的结构化调整。
2008年，新能源汽车在国内已呈全面出击之势。2008年成为我国“新能源汽车元年”。2008年1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长，1-12月新能源乘用车销售899台，同比增长117%，而商用车的新能源车共销售1536台，1-12月同比下滑17%。
2009年，在密集的扶持政策出台背景下，我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微，但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。2009年1-11月，新能源乘用车销量同比下降
61.96%，至310辆。2009年1-11月，新能源商用车——主要是液化石油气客车、液化天然气客车、混合动力客车等——销量同比增长178.98%，至4034辆。相比在乘用车市场的冷遇，“新能源汽车”在中国商用车市场已开始迅猛增长。
2010年，我国正加大对新能源汽车的扶持力度，2010年6月1日起，国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。2010年7月，国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。
“十二五”期间，我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段：2011-2015年开始进入产业化阶段，在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。“十三五”期间即2016-2020年，我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车，插电式电动轿车，氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。
1.2.2国外新能源汽车的发展状况
零排放、零油耗的福克斯电动车是福特首款纯电动轿车。福克斯电动车采用先进的锂离子电池系统。每套电池系统都经过精心设计，力求最大程度使用规格统一的高品质零件。比如，中控硬件使用的就是已经在多款福特现有混合动力车型上获得成功的配件。使用240伏电源，福克斯电动车完成一次完全充电的时间只需3至4小时。在电量全满状态，福克斯电动车的设计能提供足够满足大多数车主日常驾驶里程的需求。
绝美电动概念车DeZir，作为雷诺全新设计风格的首位诠释者，DeZir电动概念车展现了“以人为本”这一贯穿雷诺品牌始终的精神。DeZir的前端设计奠定了未来雷诺车型的家族脸谱，前脸处安有与车身同宽的进气口，正中大尺寸的镀铬钻石型标志骄傲地展示着雷诺的家族属性。车身线条流畅简约，极富美感，明亮的红色车漆给人以无限激情和遐想，整体充满了激情和动感，在巴黎车展首次亮相便艳惊四座。通过新科技与轻量化技术，DeZir概念车将高贵的外形与环保的“心”完美融合在一起。DeZir里的“Z”代表着零排放。DeZir采用后轮电动驱动，优化了前后轮的重量分配。此外，流线型设计降低了风阻系数，新型材料的使用使整车重量保持在最低限度，加上制动能量回收系统多项先进技术提高了DeZir的能量转化率，使其续航里程可达160公里。
新能源汽车的推出必须靠政府驱动，当然政府要启动的时候，需要激励。
其实，对于个人来讲，接受新能源汽车应该有三个前提，第一，新能源汽车的价钱不要超过传统车的价钱。第二，使用的方便程度、能源补充的方便程度至少要和传统车要一样。第三，能耗要比传统车要小。具备了上述三个条件，新能源汽车在个人领域的推广就能够成功了。
第2章新能源汽车概述
2.1新能源汽车的概念
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。我国2009年7月1日正式实施了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》明确指出：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。
2.2新能源汽车分类及简介
新能源汽车包括电动汽车、气体燃料汽车、生物燃料汽车、氢燃料汽车。
2.2.1电动汽车
电动汽车是以电能为动力的汽车。一般采用高效率充电电池或燃料电池为动力源。电能是二次能源，可以来源于风能、水能、热能、太阳能等多种方式。
电动汽车包括纯电动汽车、混合动力(电动)汽车和燃料电池电动汽车。
纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车。虽然它有134年的悠久历史，但一直仅限于某些特定范围内应用，市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点；铅酸电池有一定价格优势，但是由于它太过笨重，充电时间又长，因此在低端产品市场上有较强的竞争力和实用性，只被广泛用于车速小于50km/h 的各种场地车、高尔夫球车、垃圾车、叉车以及电动自行车上；镍氢电池的主要优点是技术比较成熟，安全性较好，相对寿命较长，但是由于镍金属占其成本60%，导致镍氢电池价格居高不下；锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池，其独特的物理和电化学性能，具有广泛的民用和国防应用的前景，其突出的特点是重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长，同时它是一种真正的绿色环保电池，不会对环境造成污染，是目前最佳的能应用到电动车上的电池。
混合动力电动汽车是指具备两个以上动力源、而其中有一个可以释放电能的汽车。由于混合动力电动汽车是完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车，其性能与价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车，难于与传统汽车相竞争。上个世纪90年代以来着手开发混合动力汽车。混合动力汽车按混合方式不同可分为串联式、并联式和混联式三种；按混合度电机功率与内燃机功率之比的不同又可分
为微混合、轻度混合和全混合三种。研究表明，混合动力汽车的节油率几乎与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升。因此，从长远来看，研制全混合电动汽车是一种必然趋势。燃料电池电动汽车，20世纪60年代研发出了液氢和液氧发电的燃料电池。
由于石油危机和大气污染日趋严重，以质子交换膜式为代表的燃料电池技术受到世界各国普遍重视。质子交换膜燃料电池的主要优点：排放生成物是水及水蒸汽，为零污染；能量转换效率高达60%-70%；无机械振动、低噪声、低热辐射；宇宙质量中有75%是氢，地球上氢也几乎是无处不在；氢还是化学元素中质量最轻、导热性和燃烧性最好的元素；氢的热值很小。但燃料电池电动汽车存在发动机使用寿命短、制造成本高、环境适应很差和燃料使用成本大等技术、经济问题。
2.2.2气体燃料汽车
气体燃料汽车是利用可燃气体作能源驱动的汽车。汽车的气体代用燃料种类很多，常见的有天然气和液化石油气。气体燃料汽车分为专用气体燃料汽车、两用燃料汽车和双燃料汽车。
专用气体燃料汽车是以液化石油气、天然气或煤气等气体为发动机燃料的汽车。两用燃料汽车是指具有两套相对独立的供给统系，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统可分别但不可共同向气缸供给燃料（如汽油/压缩天然气两用燃料汽车等）。双燃料汽车是指具有两套燃料供给系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混合燃烧的汽车（如柴油—液化石油气双燃料汽车等）。
2.2.3生物燃料汽车
生物燃料汽车是指燃用生物燃料或燃用掺有生物燃料之燃油的汽车。与传统汽车相比，结构上无重大改动，排放总体上较低，包括乙醇燃料汽车和生物柴油汽车等。
2.2.4氢燃料汽车
氢燃料汽车是指以氢为主要能量驱动的汽车。一般的内燃机，通常注入柴油或汽油，而氢汽车则改为使用气体氢。氢内燃机在汽车上的应用方式又有3种：纯氢内燃机、氢/汽油双燃料内燃机、氢-汽油混合燃料内燃机。
除此以外，还有利用太阳能、原子能等其它能量形式驱动的汽车。
然而究竟何种新能源汽车能够成21世纪新能源汽车的主流，目前还看不清楚。主要原因来自三个方面：
首先是石油究竟能够以消费者能够接受的市场价格稳定供应多少年？这一
问题目前仍然没有准确答案。影响新能源汽车推广与市场化的最主要因素是石油价格，石油价格持续在100美元/桶时，新能源汽车将加速发展，反之在与传统汽车的竞争中，就处于劣势。
其次是各类新能源汽车技术上的成熟程度及市场适用性（包括被消费者接受的性价比），目前即使是已经推广到市场上的新能源轿车（例如，丰田汽车公司研制的混合动力轿车），仍然存在着技术方面的问题。从总体看，目前新能源汽车仍然处于市场导入阶段的初期，离开政府政策的支持，难以与传统汽车相竞争。
再次，由于传统汽车也在不断通过技术进步，在节能减排方面获得进展，就使新能源汽车的市场化增加了不确定因素。今天，世界主要汽车生产企业中，在传统汽车上应用先进技术，提高性能，不断改进传统汽车的能力水平，仍然是发展的主流。传统汽车技术提高的潜力依然很大。通过在传统汽车上使用乙醇、甲醇、天然气等替代能源也在相当程度上缓和了对石油稳定供应的担心。
总之，目前汽车工业正处于一个重要的历史过度阶段，在这一过度阶段，有许多革命性的趋势，同时也存在诸多不确定因素。新能源汽车是发展方向，但是多长时间内能够成为汽车工业的主流，仍然难以看清楚。因此，目国家汽车企业，都在纯电动汽车混合动力汽车、氢燃料电池汽车等方面进行投入，同时也没有放弃传统汽车的研发。从现实的市场化进展分析，首先进入市场的新能源汽车是混合动力轿车，至于纯电动轿车能否与混合动力轿车竞争甚至逐步占据主导地位，还要看各种重大因素的变化（例如，石油价格）。燃料电池汽车进入市场则需要较长的时间。
第3章汽车新能源发展面临的主要问题3.1技术问题
电动汽车分为插电式混合动力汽车和纯电动汽车，动力电池是新能源汽车的重中之重，因此电池就成了需要解决的首要问题。我国拥有生产电池的丰富的材料资源，但是像磷酸铁锂，碳酸锂等材料还是需要从国外进口，因为由于我国的技术问题，无法提炼出质量很高的能够用于电池生产的产品。还有就是电池中起着防止正、负极短路的作用的隔膜，它是技术含量最高的部件，但是我国在生产技术方面缺乏自主知识产权，在生产隔膜的关键技术方面特别是产业化技术方面较为欠缺，再加上我国的精密加工设备基础又比较薄弱。
3.2市场环境问题
在新能源汽车领域，许多地方、企业热衷与上整车项目，对于电动车的关键零部件及公共基础设施研究开发不够，投入不足，在电动车的关键零部件及公共基础设施产业方面更是落后于整车。目前，已经在试运行的某些新能源汽车，际上关键零部件仍然是从海外跨国公司购买的。某些关键技术、关键原材料、关键零部件，我国汽车工业企业仍然未能真正掌握。在关键的电池、机和控制系统，我国企业技术水平与产品成熟度，与外国企业存在着相当大的差距。
3.3配套设施问题
电子控制技术未能掌车用锂电池的轻量化、可靠性与外国有关企业的产品相比，差距明显。电池生产缺乏一致性。关键原材料关键零部件的成本仍然比较高。由于我国在传统汽车开发方面的落后，导致相关汽车零部件的开发能力弱，产品水平低等问题在新能源汽车开发时仍然存在，制约着新能源汽车的发展。整车产品的批量试生产考验不够。在混合动力汽车开发方面，我国只在轻度混合汽车上有一定优势中混和强混则处于劣势。由于我国为汽车工业配套的横向工业落后，导致新能源汽车开发的原材料，零部件滞后，产品可靠性受到影响。
电动汽车顾名思义就是需要用电，因此它的运作就必须依托于整个供应链和应用体系完善的配套工作。而就目前新能源汽车研发最热门的纯电动汽车来说，在供应链方面的最大障碍就是电池/电池组、电控等技术瓶颈。电池的安全性、可靠性、使用寿命等还不能满足整车要求。应用体系方面，充电网络基础设施的不完善是最大的障碍。配套设施建设如果不能达到同步，那么新能源汽车市场就很难顺利发展。
3.4消费观念问题
虽然新能源汽车对环保的贡献巨大，但是作为购车者来说新能源汽车的价格、性能、使用成本、是否便捷，这些才是消费者最关心的问题。也许新能源汽车的购买价格比一般的车价要高，但是能降低油耗，从经济的角度来说，它的使用成本会降低，但是如果消费者没有考虑这个问题，那么他就不会购买新能源汽车，这就影响了新能源汽车的销售。另外，大部分消费者对新能源的认识不够深，因此在购买车的时候，他们不会考虑购买新能源汽车。
3.5环保问题
电动车的电车回收成为环保最关心的问题。目前很多人都会使用电动自行车，但是在使用几年过后，电池不能用了，电池的回收就成了问题。电动汽车也一样，当电池不能使用过后，那么电池的处理就成了一个非常严重的问题，因为电池对环境的污染巨大，它的污染可以持续几十年甚至上百年，这对我们的环境是一个巨大的威胁。
第4章加快我国新能源汽车发展的建议
要注重引导企业加大对于新能源汽车关键技术和关键零部件的投入，政府也要在基础研究、公共技术研究方面给予持续的财政支持。政府要持续支持产学研联盟对关键技术、原材料、零部件进行攻关。
要加速推出有关技术标准，在制定有关技术标准时要多听取大企业的意见。
政府要及时推出促进新能源汽车市场化的政策。推动电动车产业化的政策要进一步完善。推动新能源汽车市场化的有关政策的制定不仅可以从政府提供财政补贴角度考虑，也可以从税收减免角度考虑。政府采购时，也可以考虑采购已经可以进入市场的新能源汽车，例如混合动力轿车、客车。
由于新能源汽车的发展是一场技术革命，有些关键技术的突破可能出现在汽车产业之外，掌握在高技术小企业手中，因此政府要引导有关产业基金和风险基金投向这些企业。
制定支持新能源汽车进入市场的市场政策。例如，支持充电汽车以裸车的形态进入市场，同时开展电池租赁。
在新能源汽车基础设施建设方面，政府要制定统一的标准与规划，适当超前地进行建设。在防止新能源汽车出现过度投资的同时，政府要加强对新能源汽车公共基础设施的支持。
第5章结论
新能源汽车产品作为一个新兴产业，对促进经济发展，实现经济增长，提高我国汽车产业整体竞争力具有重要意义。构建新能源汽车产业从创新、生产、销售渠道、消费者市场体系。充分我们认识我国汽车产业发展过程中存在的问题及不足，便于我们在节能及新能源汽车产品研制过程中，系统思考我们国家与发达国家在发展目标、政策体系、技术体系、创新环境及服务体系方面存在的距离，
也便于厘清它们之间的内在关系及功能，进而改变和提高我国汽车产业在全球化汽车产业布局中的地位，这也是创新型国家战略的基本内容。新能源汽车产业发展目标和政策体系是联系在一起的。政府应该推出有利的措施，促进新能源汽车的产业化发展；实施积极的财政补贴政策，促进新能源轿车消费市场的发展。在当今全世界都倡导低碳经济的时代，新能源轿车消费市场也将会迎来一个蓬勃发展的春天，推动我国绿色产业的发展。
谢辞