当前位置:文档之家› 轻型混合动力电动汽车污染物排放测试方法

轻型混合动力电动汽车污染物排放测试方法

轻型混合动力电动汽车污染物排放测试方法
轻型混合动力电动汽车污染物排放测试方法

附件三:

《轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法》

(征求意见稿)编制说明

《轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法》标准编制组

二〇一一年七月

项目名称:混合动力汽车污染物排放限值及测量方法

项目统一编号:457

承担单位:中国环境科学研究院、中国汽车技术研究中心、联合汽车电子有限公司

编制组主要成员:袁盈、纪亮、李刚、贾雨、秦孔建

标准所技术管理负责人:纪亮

标准处项目负责人:谷雪景

目录

1 项目背景 (1)

1.1 任务来源 (1)

1.2 工作过程 (1)

2 混合动力汽车工作原理及分类 (1)

2.1 混合动力电动汽车的定义 (1)

2.2 混合动力汽车的分类 (2)

2.3 混合动力汽车运行模式 (4)

3 混合动力汽车发展概况 (5)

3.1 混合动力汽车的节能减排效果 (5)

3.2 混合动力汽车在我国的发展概况 (5)

3.3 混合动力汽车在国外的发展概况 (9)

4 制订本标准的必要性 (11)

4.1 混合动力汽车的测量方法具有特殊性 (11)

4.2 混合动力汽车的发展进程加速 (11)

4.3 缺少适用于国三以后混合动力汽车的标准 (11)

5 国外相关轻型混合动力汽车排放标准研究 (12)

5.1 欧洲相关法规标准 (12)

5.2 美国相关标准 (20)

5.3 日本相关标准 (27)

5.4 欧洲、美国和日本测试要求的比较分析 (28)

6 国内相关标准研究 (31)

6.1 我国现行的轻型混合动力汽车排放标准 (31)

6.2我国的轻型混合动力汽车能耗测量方法标准—GB/T19753 (32)

7 标准主要技术内容 (33)

7.1 标准适用范围 (33)

7.2 车辆分类 (33)

7.3 排放试验项目 (34)

7.4 Ⅰ型试验 (35)

7.5 Ⅵ型试验(低温下冷起动后排气中CO 和HC 排放试验) (37)

7.6 OBD验证试验 (37)

7.7 双怠速试验 (38)

7.8 自由加速烟度试验 (38)

7.9 针对轻型混合动力汽车型式核准时的申报技术参数 (38)

8 实施本标准的经济技术及环境效益分析 (39)

8.1 实施本标准的经济技术分析 (39)

8.2 实施本标准的环境效益分析 (39)

附表1: (40)

《轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法》

编制说明

1 项目背景

1.1 任务来源

国家环境保护总局《关于下达2006年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知》(环办函[2006]371号)中,下达了《混合动力电动汽车污染物排放限值及测量方法》的制订任务,项目统一编号:457。

标准承担单位:中国环境科学研究院;参加单位:中国汽车技术研究中心、联合汽车电子有限公司。

1.2 工作过程

任务下达后,根据研究工作需要,将中国汽车技术研究中心、联合汽车电子有限公司等作为合作单位,组成了标准编制组,开展标准研究制订工作:(1) 调研了国外混合动力电动汽车(以下简称为:混合动力汽车,或HEV)相关排放法规、标准及技术资料,以及部分国家和地区相关法规标准的实施情况,并向国内外有关专家咨询,对相关资料进行总结分析;

(2) 调研我国及其他国家和地区的混合动力汽车的行业状况,包括生产状况、技术水平、发展趋势等;

(3) 调研我国有关混合动力汽车发展的政策、文件,调研相关排放标准,包括轻型汽车排放标准、现行混合动力汽车测量方法标准等;

(4) 确定标准制订的技术路线,2009年12月完成标准开题论证。目前已完成标准征求意见稿及其编制说明。

2 混合动力汽车工作原理及分类

2.1 混合动力电动汽车的定义

混合动力电动汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV)是指同时装备两种动力源——热动力源(由传统的内燃机产生)与电动力源(电池或其他储能装置等)的汽车。通过在混合动力汽车上混合使用热动力源和电动力源,使得车辆的动力系统可以按照整车的实际运行工况进行优化控制,确保发动机工作在综合性能最佳的区域。混合动力汽车的基本原理就是利用高效的可再充式能量存储系

统(Rechargeable Energy Storage System ,简称RESS )和电驱动系统,协助传统的发动机动力系统为车辆提供所需的驱动力。在分担车辆动力需求的过程中,依靠电驱动系统高效、快速和灵活的工作特点,以及稳定可靠的控制器和能量管理策略,实现对发动机工作状态的优化,减小内燃机功率需求的同时,提高运行效率并降低排放,达到汽车节能减排的目的。

2.2 混合动力汽车的分类

2.2.1 根据可再充式能量存储系统(RESS )形式分类

混合动力汽车通常具备两种车载动力源,即发动机和可再充式能量存储系统(RESS ,如蓄电池、超级电容、飞轮电池等),这两种动力源可单独也可联合提供车辆驱动的能量。因此,根据所采用RESS 形式的不同,可以分为:

—蓄电池HEV

—超级电容HEV

—飞轮电池HEV

目前主要以蓄电池HEV 为主。

2.2.2 根据动力系统结构分类

HEV 的混合动力系统结构来讲,可以分为:

—串联式HEV

—并联式HEV

—混联式HEV

图1分别给出这三种典型的混合动力的结构原理图。

串混联式混合动力结构

串联式HEV 的发动机不直接驱动车辆的传动系,而是驱动一个发电机,产

生的联式混合动力结构 并联式混合动力结构 图1 典型的混合动力结构原理示意图

电能存储在蓄电池中,由电池带动电机驱动车辆,从工作模式上讲,发动机

和电驱动系统是串联的关系。

并联式HEV 的发动机和电驱动系统之间是并行驱动传动系的,发动机和电机之的特HEV 又分为:

ehicle Charging )HEV

电的能力,而只能在

车辆EV )。这类动力电动汽车类型》规定,按照车辆电动力和传

统动。

主要动力源,电机作为辅助动力,具备制动

能量坡时间是机械耦合关系,都可以单独驱动车辆,也可以共同为车辆提供驱动力。

混联式HEV 动力系统的工作模式比较复杂,兼有串联式HEV 和并联式HEV

点:

发动机既可以与电机一起直接驱动车辆,同时也可以驱动发电机为RESS 充电而间接地提供车辆所需动力。

2.2.3 根据充电模式分类

根据充电模式的差异,—不可外接充电式(NOVC ,Not Off-V —可外接充电式(OVC ,Off-Vehicle Charging )HEV

不可外接充电式HEV 的辅助能量存储系统没有外接充运行发动机工作的过程中,

由发动机或刹车制动过程来给蓄电池充电,因此,这类车能量管理策略的目标一般是保持储能装置的能量在一定范围内。

可外接充电式HEV ,目前也常被称为插电式HEV ,即Plug-in HEV (PH 车的动力储能装置可以连接到车外电源进行充电,因此在车辆运行过程中,能量管理策略通常是将电能消耗最大化,而尽量减少发动机燃料的使用,达到最大程度减少燃油消耗和污染排放的目的。当电量消耗到一定程度,车辆的荷电状态会维持在某一水平,直到对车辆进行充电。正是由于可外接充电式HEV 能最大程度减少燃油消耗,目前正成为混合动力汽车领域内的一个产品开发热点。

2.2.4 根据动力分配比例分类

根据QC/T837-2010《混合力分配比例的不同,

即车辆对电能依赖程度的不同,混合动力汽车又可分为: —微混式(Micro Hybird )

—轻混式(Mild Hybrid )

—重/强混式(Full Hybrid )其中,微混HEV ,指以发动机为回收功能的混合动力电动汽车。电机的峰值功率和总功率的比值小于10%。

轻混HEV ,指以发动机为主要动力源,电机作为辅助动力,在车辆加速和爬,电机可向车辆行驶系统提供辅助驱动力矩的混合动力电动汽车。一般情况下,电机的峰值功率和总功率比值大于10%。

重混(强混)HEV ,指以发动机和(或)电机为动力源,一般情况下,电机的峰的规定,对仅具有停车怠速停机功能的汽车也称为微型混合动力电动汽,对于制定污染物排放测试方法标准而言,最重2.3

提供了多种可选择的车辆运行模式,特别是对于重混式,即纯燃料模式;电动车辆运行模式(EV- 模式)——只由电池提供车辆动力;

辆动力。

随车随车辆,其运行模式以荷电维持(CS )模式定排放试验方法标准而言,

HEV 具备的可切换工作模式也是一个需要重点值功率和总功率的比值大于30%,且电机可以独立驱动正常行驶的混合动力电动汽车。

按该标准车,它主要是消除怠速工况,不具备提供辅助驱动力矩的能力,这类系统通常仍使用12V 的铅酸蓄电池系统。

以上混合动力汽车的各种分类中要的是按充电模式分类,同时还考虑是否具有可手动选择模式的功能。不同类别的HEV 车辆,在排放测试中将采用不同的测试程序,以评价(考核)其真实的排放状况。

混合动力汽车运行模式一些混合动力汽车为用户HEV 而言,它可以具备的运行模式最为丰富,通常包括:

传统车辆运行模式(CV-模式)——只由发动机提供车辆动力

纯混合动力车辆运行模式(HEV-模式)——发动机和电池共同提供车其中,HEV- 模式又可分为荷电维持(CS )模式和荷电消耗(CD )模式: — 荷电维持模式(CS ,Charger Sustaining ),是指车辆的荷电状态(SOC )辆运行在某一范围内波动,但平均而言车辆行驶时是维持在某一个荷电水平;

— 荷电消耗模式(CD , Charger Depleting ),是指车辆的荷电状态(SOC )辆运行而波动,但平均呈下降的趋势。

对于不可外接充电(NOVC )的HEV 车为主;对可外接充电式(OVC )HEV 车辆,在充电后先以荷电消耗(CD )模式运行,当荷电状态达到最低水平时,如果没有及时充电,此时车辆以CS 模式运行。

对于制考虑的因素,其原则是,HEV 在排放最恶劣工作模式下运行时,也应达到排放标准。例如,如果车辆可以手动选择工作在发动机模式下,则其工作状态与传

统汽车无异,这意味着虽然是HEV 车辆,但用户有可能选择车辆工作在这种排放能耗指标最高的模式下,因此必须对这一运行模式进行测量。

3 混合动力汽车发展概况

3.1 混合动力汽车的节能减排效果

任务,因为它不仅关系到我国经济发展,同时也 类别 当前我国已将节能减排作为重要关系到我国的能源安全、可持续性发展,以及国际影响等各个方面。我国政府已出台了一系列的鼓励政策,积极推动节能减排的工作进程。混合动力技术是为满足车辆节能环保要求而开发的新技术,正如前面所介绍的,其技术开发目的就是降低油耗,减少染污物排放,它通过电能和内燃机动力的优化组合使用,使得车辆的能源使用处于最高效状态,减少燃料消耗量同时也降低了污染物排放量。因此大力发展混合动力汽车对促进我国节能减排有十分重要的意义。表1列出不同混合比例的混合动力汽车的节油减排效果。

表1 不同混合比例的混合动力汽车节油减排效果微混

轻混 强混主要技术特点 以发动机为主要

动力源,具备怠速

停机功能,具备制

以发动机为主在车辆加速和爬坡时,电动机可向车辆行驶系统能单独驱动车辆行驶 以发动机和电动机

为动力源,且电动机可独立驱动车辆行驶 动能回收

要动力源,提供辅助驱动力矩,但不(或)混合率(电动机峰值

功率/发动机额定功

<10% 10%—30% >30% 率)

节油率 3%—8% 8%—25% >20% 3.2 混合动力汽车在我国的发展概况

源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、,经过将近两个5年计划、200多家企业、3.2.1大力开展混合动力汽车研究

“十五”期间,国家从维护我国能实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑。设立“电动汽车重大科技专项”,通过组织企业、高等院校和科研机构,集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关:为此,从2001年10月起,国家共计拨款8.8亿元作为这一重大科技专项的经费。

我国电动汽车重大科技专项实施以来高校和科研院所的2000多名技术骨干的努力,目前已取得重大进展。在混

合动力汽车方面,分别成功研发了混合动力电动轿车和混合动力电动客车。一汽、东风、长安、奇瑞等汽车公司对此都投入了较大的人力、物力。各车型均已完成功能样车开发。

3.2.2鼓励节能环保的混合动力汽车的发展

政策、文件中,多次提到有关鼓励混合动车产业发展政策》中提到:“要突出发展节能环下半年开始的全球金融危机,我国政府对重要行业陆续发布了振兴与新能源汽车示范推近年来,我国发布的各项汽车行业相关力汽车等电动汽车技术的内容。

2004年5月,发改委发布的《汽保、可持续发展的汽车技术”;“要发展电动汽车、车用动力电池,重点发展混合动力汽车、轿车柴油发动机技术”。2006年3月,财政部针对4月1日实施的新消费税政策,明确提出“对混合动力汽车等具有节能、环保特点的汽车将实行一定的税收优惠,具体由财政部、国家税务总局另行制定并报国务院批准后实施”。在2007年11月,发改委发布的《产业结构调整指导目录(2007年本)》中鼓励类的汽车目录规定鼓励“压缩天然气、氢燃料、生物燃料、合成燃料、二甲醚类燃料以及灵活燃料汽车和混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等新能源汽车整车及关键零部件开发及制造”。2007年11月,发改委发布实施《新能源汽车生产准入管理规则》,鼓励企业研究开发和生产新能源汽车。该规则中明确新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。

面临2008年规划,《汽车产业调整和振兴规划》就在首批发布的规划之列。《汽车产业调整和振兴规划》提出要实施新能源汽车战略,并规划到2011年,我国“电动汽车产销形成规模。改造现有生产能力,形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能,新能源汽车销量占乘用车销售总量的5%左右”。该《规划》还提出“推广使用节能和新能源汽车”的政策措施,即中央财政将安排补贴资金,支持节能和新能源汽车在大中城市示范推广。

2009年1月,财政部、科技部联合发布了《关于开展节能广试点工作的通知》,同时还发布了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》,要求在北京、上海等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作,对用于公共服务领域的新能源车辆给予优惠政策,即中央财政

重点对购置节能与新能源汽车给予补助,地方财政重点对相关配套设施建设及维护保养给予补助。其中,节能与新能源汽车主要指混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车。根据节油率及电池类别不同,对于轻型混合动力汽车,补助资金在0.4万元/辆~5.0万元/辆之间;对于城市公交客车,补助资金在5万元/辆~42万元/辆之间。

在2010年5月底,财政部、科技部、工信部和发改委联合下发关于扩大公共服务领发展

,我国在新能源汽车领域的起步较晚,但发展较快。能源汽车建设誓师大会”,明确域节能与新能源汽车示范推广工作的通知,以进一步做好扩大节能与新能源汽车示范推广工作,加快推进节能与新能源汽车产业化。原来的13个试点城市扩大为20个城市,新增天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山、广州7个试点城市。同时,另外下发了针对私人购买新能源汽车的补贴办法,在这20个示点城市选取了5个城市对私人购买新能源汽车进行补贴,补助标准根据动力电池组能量确定,按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆;纯电动乘用车最高补助6万元/辆。

3.2.3我国的混合动力汽车相比国外新能源汽车的研发国内主要汽车企业,如一汽、东风、长安、奇瑞、上汽、比亚迪、长城等等,均已开展了混合动力汽车技术的研究,一些企业已完成功能样车的开发,他们的混合动力汽车也已通过型式核准。截止到2011年4月,国家共发布21批新能源汽车推广目录,共226个车型,其中轻型混合动力汽车有14个车型,分别来自9个不同的整车厂,这14个车型中,可外接充电的混合动力汽车车型1个,其他均为不可外接充电式轻型混合动力汽车。尽管目前基本还没有投入批量生产的国产车型,但已有部分车辆在一些城市或地区的示范项目中应用。

(1)国内部分汽车企业对新能源汽车的发展战略

上汽集团。2009年5月,上汽集团召开“加快推进新了上汽新能源汽车产业化2010年和2012年的发展目标:2010年自主品牌混合动力轿车上市,2012年插电式强混轿车、纯电动轿车上市。为此,上汽将投入29亿研发费用,并制定了新能源汽车上市的时间表:2010年,荣威750“中混”混合动力轿车将投放市场;并且已经向世博会的运营提供近千辆新能源车;2012年,节油50%以上的荣威550插电式强混轿车将上市。

一汽集团。一汽是国内最早进入混合动力汽车领域的车企之一。“九五”期间,一汽划已久,现已经拥有混合动力、氢发迪汽车。比亚迪汽车公司发展新能源汽车的战略路线,就是在推进燃油汽车获得来自政府的大力支持,成立了“能源的发展路线采用了多样化的战略,他们认为在未来至少战略,

目标是到2018年成进行了新能源汽车的理论研究和研制工作,经过三个五年的积累,形成了混合动力客车和轿车整车平台。2008年底,一汽在大连启动了新能源汽车生产基地建设项目。一汽集团根据新能源发展战略,计划2012年建成年生产能力为混合动力轿车1.1万辆、混合动力客车1000辆的生产基地,当年计划实现年产目标混合动力客车800辆,混合动力轿车1600辆。

长安集团。长安集团在混合动力产业化方面计动机、甲醇灵活燃料、乙醇和CNG 双燃料等多种混合动力技术,并在北京奥运会期间将其中度混合动力杰勋出租车投入了试运营。长安集团新能源汽车公司也已在重庆正式挂牌成立,并获得重庆市政府2000万元推广支持资金,根据规划,未来5年基地达到年产8万辆,关键零部件10万套,合计实现销售收入74亿。

比亚市场发展的同时,推进双模电动汽车的商业化,最后实现纯电动汽车的商业化。比亚迪计划在未来3年内投资10.2亿元用于新能源汽车的发展,并通过F3DM 混合双模动力车和纯电动车来打入欧洲市场。

奇瑞汽车。奇瑞汽车在新能源车领域的研究国家节能环保汽车工程技术研究中心”。几年前奇瑞汽车展示了作为过渡解决方案的轻度、中度混合动力车型,并在北京奥运会期间将其轻混A5出租车投入了试运营。奇瑞汽车计划投入量产的新能源车还包括瑞麒M1电动汽车、A3轻度和中度混合动力车等。

吉利汽车。吉利对新10年内,纯电驱动、混合动力等新能源技术都会有长足的发展,他们在开发并不断改良优化传统动力总成的同时,开发和研究纯电动和混合动力等多种新能源技术。在混合动力方面,吉利已经拥有电子等平衡(EEBS )技术系统,ISG 电机和插入式充电技术等多种混合动力方案正在开发中。

大众汽车集团。2010年3月大众汽车启动了全球电动车为电动车领域的市场领导者。中国是大众汽车集团在全球最重要的市场,大众将会把在欧洲上市的新款途锐混合动力车型在2011年引入中国,同时应用于

在华生产的紧凑车型和中级车型的混合动力技术也在研发过程中。此外,奥迪同样将按照大众汽车集团中国电动车战略规划推出一系列新车型。北京车展上,奥迪展示了采用强混技术的奥迪A8和A1 e-tron 混合动力电动汽车概念车。另外奥迪首款量产汽油与电力结合的Q5混合动力版车型计划在2012年在长春国产。

(2)我国混合动力汽车的发展预测分析

根据业内专家分析预测,2012~2018年我国混合动力乘用车产量及其占乘用车总 单位:万辆

产量的百分比如表2所示。

表2 我国混合动力汽车的产量发展预测混合动力汽车产量预测 2012年 2014年 2016年 2018年1) HEV 1.9 11.8 42.5 92.5

占乘用车总产量百分比%

0.1% 0.5% 1.7% 3.2% 注:

1)HEV 车辆统计数据不包括仅具备起停功能车辆。随着我国陆续出台多项对新能源汽车地鼓励政策,国内主要生产企业都加大的技

,近年来世界主要汽车生产国纷纷把发展新国能源部将设立20亿美元的政府资助项目,用以90年代,丰田、本田、日产等陆续推出了装载镍氢电池、锂离子电池的术投入力度,并且国内相应的配套设备也在积极完善之中。因此,混合动力汽车未来在国内将会有较大的发展。

3.3 混合动力汽车在国外的发展概况

3.3.1 全球积极支持新能源汽车的开发面对全球日益严峻的节能和环保压力能源汽车作为提高产业竞争能力、保持经济社会可持续发展的重大战略举措。全球知名咨询机构德勤曾发布分析称,全球已有近440亿美元经济刺激资金和其他奖励计划投向新能源汽车开发。

2009年8月,美国总统宣布美扶持新一代电动汽车所需的电池组及其部件的研发。到2015年美国要有100万辆充电式混合动力车上路。同时,为鼓励消费,购买充电式混合动力车的车主,可以享受7500美元的税收抵扣;另外,政府还投入4亿美元支持充电站等基础设施建设。

20世纪纯电动汽车。不过由于技术和价格等原因,更多的日本汽车企业选择了混合动力汽车做为重点发展方向。2009年4月1日,日本开始实施“绿色税制”,其适用对象包括纯电动汽车、混合动力车、清洁柴油车、天然气车以及获得认定的低

排放且燃油消耗量低的车辆。前三类车被日本政府定义为“下一代汽车”,购买这类车可享受免除多种税负优惠。

2009年初,在德国政府通过的500亿欧元的经济刺激计划中,很大一部分用于役”的发展计划。该计大主要汽车生产厂家纷纷把发展新能源汽车作为重大战略举措。作为电动统计,2009年全球混合动力电动汽车销售表3 2009年全球轻型汽车销量和混合动力汽车销量情况 销售区(万辆) (万辆) 车销量占轻型车总销量百分比电动汽车研发、“汽车充电站”网络建设和可再生能源开发。

2009年10月1日,法国政府宣布启动一项名为“电动汽车战划指出,预计到2015年,要建成100万个汽车充电站,至2020年要达到400万个,另外至2020年要有200万辆的纯电动车和混合动力汽车实现运营,政府将为此提供15亿元。在该计划中,纯电动和油电混合动力汽车成为重点鼓励对象。

国外各新能源的先行者,日系车企注重产品燃油经济性的战略已获得了市场认可,混合动力汽车是典型代表,如,截止到今年的4月份,丰田的普锐斯全球累计销量已突破300万辆。据报导,丰田花了9年零10个月售出100万辆普锐斯;售出第二个100万辆只用了2年零3个月;而最近的第三个100万辆只花了18个月,由此也可以看出混合动力汽车发展节奏越来越快。欧美车企也已认识到新能源汽车商业化的美好前景,纷纷投巨资进行开发。

3.3.2 全球轻型混合动力汽车的销量情况

根据国际清洁交通委员会(ICCT )的总量约60万辆,占全球汽车总销量的1%左右;其中,90%混合动力汽车的销售市场是美国和日本。表3给出了2009年全球轻型汽车和混合动力汽车的销售情况。

轻型汽车总销量 混合动力汽车销量混合动力汽日本

460 25 5.4% 美国加州

114.4 6.1 5.3% 美国 1042.9 29 2.8%

美国和日本之外的其他区域 400) 0(估计 5.9 0.1%

全球 5500(估计)

59.9 1.1% 根据预测,在未来的10全球混合动力汽车的销售量将会有较大幅度年到20年,的增长。根据不同的研究和咨询机构的分析,到2015年,全球混合动力汽

车的年销量将可能达到100万~300万辆。

该报告预测美国从2015年到2029年,轻型汽车年销量在1000~1500万辆左右混合动力汽车生产国家,具有特殊性

动机汽车存在较大差别,使用针对传统汽励政策的推出和实施,混合动力汽车的市场将逐已于2007年7月1日正式实施,该标,其中混合动力汽车的销量将可能占到10~30%,还有更乐观的预测是到2025年,美国混合动力汽车销量将占到30~50%。

随着全球对混合动力汽车需求量的上升,作为主要日本也积极准备大幅度提高生产量。

4 制订本标准的必要性

4.1 混合动力汽车的测量方法由于混合动力汽车的工作原理与传统发车的污染物排放测试方法将无法准确测量混合动力汽车的真实排放,也无法对混合动力汽车的尾气后处理装置做出正确的评价。因此,制订专门针对混合动力汽车污染物排放的测量方法十分必要。

4.2 混合动力汽车的发展进程加速

随着国家对新能源汽车的各项鼓步扩大,混合动力汽车的产销量将呈逐年上升的趋势,并且增幅将逐年加大,出现加速发展的态势。另外,轻型汽车混合动力汽车控制技术的发展也不断进步,以前企业更多关注于微混或轻混技术,现在越来越关注可外接充电式混合动力控制技术的研究,对两种动力源进行协调使用以实现效率的最大化。随着可外接充电车辆混合控制技术的不断完善,欧洲在2009年已对可外接充电式的混合动力汽车的测量方法进行了补充完善,因此面对我国混合动力汽车的快速发展,修订轻型混合动力汽车排放测量标准已非常紧迫。

4.3 缺少适用于国三以后混合动力汽车的标准

轻型汽车国三排放标准(GB18352.3-2005)准中规定了轻型汽油车、柴油车、气体燃料车第三、四阶段排气污染物的排放限值及其测量方法,从2010年7月1日起轻型汽车新车型必须满足国四排放要求。国三和国四与国二标准相比,除排放限值收紧外,测量方法上也有很大的改变,增加了许多新的试验要求,包括要进行Ⅵ型试验(低温冷起动测量CO 和HC )、双怠速试验和OBD 系统试验等,但该标准并未对第三、四阶段的混合动力汽车的排放要求进行规定。《轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法》

(GB/T19755-2005)还停留在国二阶段。由于国二和国三、国四阶段的测量方法存在差异,使用国二阶段的测量方法无法满足国三阶段以后的污染物测量要求,也不能根据其测量结果判断混合动力汽车的排放是否满足国三和国四排放标准要求。所以现在亟需出台与轻型汽车国三、国四标准甚至是正在制订的国五排放标准相配套的针对混合动力汽车的污染物排放测量标准,用于考核评价混合动力汽车的污染物排放水平是否满足相应的限值要求。

该标准的出台,将促进混合动力汽车行业的健康有序发展,充分发挥混合动力汽关轻型混合动力汽车排放标准研究

排放和油耗都有各自的法规,I 、II 、III 、IV 阶段的排放要求中,均没有提出对轻型混合动力汽车车在节能环保方面的优势。对削减汽车污染物排放量,改善大气环境具有重要意义。

5 国外相目前国外先进国家(地区)对于检测混合动力车的基本上是在常规汽车排放法规基础上进行了补充,这是由于混合动力汽车有两个动力源,测量规程相比常规车辆复杂一些。美国在1999年率先推出了混合动力汽车的测量标准,有SAE J1711标准、加州法规等规定,美国联邦法规直接引用了加州法规的测量方法。欧洲ECE 法规在2003年首次规定了混合动力汽车的排放测试要求;欧盟在2008年发布的欧V 、VI 排放法规中也首次增加了混合动力汽车的排放要求,测试方法直接引用了ECE 的规定。日本在其新车型式认证手册中,用专门的章节对汽油混合动力电动汽车排放与油耗测量方法进行了规定,下面分别进行介绍。

5.1 欧洲相关法规标准

5.1.1 欧盟法规

欧盟指令在欧的测试和要求,直到2008年,在其发布的关于欧V 、VI 的排放法规692/2008/EC 中,补充了对混合动力汽车的排放要求,其排放限值和OBD 要求等与传统车辆要求基本相同,相应的测试方法则直接引用了欧洲经济委员会ECE R83法规中对混合动力汽车的排放测试规定。因此,R83法规中对混合动力汽车排放测量方法也适用于欧盟法规欧V 、VI 的排放要求。下面将对R83法规的相关内容做详细介绍,在此不再赘述。

5.1.2 欧洲经济委员会法规

欧洲经济委员会2003年发布的ECE R83/05系列的4号修订文件《按发动机使动力汽车进行了分类,通常分为四大类,如表4 所示。充储能装置外接充电类型

不可外接充电(NOVC ) 用的燃料要求就污染物排放对车辆认证的规定》(ECE R83 Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to the emission of pollutants according to engine fuel requirements )中首次增加了对混合动力汽车的排放测试要求,并作为法规的附录14,该附录规定了混合动力汽车测量方法,是对原有轻型车排放法规的补充。2009年又发布了R83/05系列的第9号补充件对可外接充电的HEV 车辆测量要求进一步完善。

5.1.2.1 混和动力汽车分类

该法规附录14中对混合电模式不同将对应不同的排放测试方法和程序,因此,其分类首先考虑HEV 是否为可外接充电式;其次,是否具有手动选择行驶模式功能是需要考虑的第二个因素,它决定了测试在不同的模式下进行,测试方法和程序也需要区别对待。

表4 混合动力汽车分类

可外接充电(OVC ) 手动选择行驶模式功能 无 有

无 有 对应混合动力汽车类型可外接无手动选择行驶模可外接有

手动选择行驶模

不可外、无手动选择行驶不可外接充电、有手动选择行 充电、式功能

充电、式功能 接充电模式功能 驶模式功能 5.1.2.2混合动力汽车试验项目

求以来,R83法规规定混合动力汽车的排放测量项目 5 轻型混合动力汽车型式核准试验项目

从引入混合动力汽车测量要与常规燃料车辆的规定相同。根据最新的ECE R83/06的规定,混合动力汽车的排放测量项目见表5 所示,表5中排放测量项目与传统车辆欧盟Ⅴ、Ⅵ阶段的要求是一致的。

表装点燃式发动机的轻型混合动力汽车

型式核准试验类别

汽油装压燃式发动机的轻型混合动力汽车车 两用燃料车 单一气体燃料车 I 型(气态污染物)

型(颗粒污染物)Ⅳ型进行(直喷进行进行(试验两种燃料) 进行(仅直喷车燃用汽油 进行(只试验汽油) 不进行不进行 不进行 不进行I

Ⅱ型

Ⅲ型

Ⅴ型

Ⅵ型 进行 车) 进行 进行 进行 时) 进行(试验两种燃料)进行(只试验汽油) 进行(只试验汽油) 进行 进行 进行 进行 不进行 进行 不进行 不进行 进行 不进行

车载诊BD )

断(O 系统 进行 进行(只试验汽油) 进行

进行 进行

注:Ⅰ型试验:指常温下冷起动后排气污染物排放试验

放试验

和HC 排放试验

Ⅱ型试验:怠速CO 排放试验

Ⅲ型试验:指曲轴箱污染物排Ⅳ型试验:指蒸发污染物排放试验

Ⅴ型试验:指污染控制装置耐久性试Ⅵ型试验:指低温下冷起动后排气中CO

5.1.2.3混合动力汽车的冷起动后排放测试程序(Ⅰ型试验)

规程, 2 ECE R83

5.1.2.3.1 可外接充电(OVC )的混合动力汽车

动力模式的两种试验条件下进行排放测试,即储能装置处于最高荷电状态(条件混合动力汽车和传统汽车相比,其排放测试最大的不同在于Ⅰ型试验的测试如图2 所示。对于可外接充电的车辆,由于存在明显的两种动力源(电力和燃料发动机),为了考核其是否全面达到排放要求,并综合评价其排放状况,需要在荷电状态最高和荷电状态最低两种条件下开始进行排放测试,每个测试循环所测得的排放均应达到排放限值要求;然后,对其测量结果进行加权平均,以得到其综合排放结果。对不可外接充电的HEV ,没有外来电能的输入,其荷电基本处于维持状态,即车辆运行消耗的是燃料能量,因此,测试基本按传统车辆模式进行。下面对不同类别的HEV

的具体测量程序分别介绍。

图轻型混合动力汽车排放试验程序对于可外接充电的混合动力汽车,应在混合A )和最低荷电状态(条件B )分别开始进行试验。同时,对于车辆是否有手动选择行驶模式功能,其测试程序

也不相同。

5.1.2.3.1.1对于无手动选择行驶模式功能的车辆

下述程序进行条件A 和条件B 的试:

段,车速稳定在50km/h ,直到混合动力汽车满足放电终止条件; 至少6小时,同乘后应满(同条件A );

至少6小时,无充电过程;

系数相乘后应满有手动选择行驶模式功能的车辆

要按表6的模式要求选择试验

运行

对于无手动选择行驶模式功能的车辆,需要按验。

条件A — 放电阶— 预处理循环(对装用点燃式发动机HEV 运行1个市区循环和2个市郊循环,对装用压燃式发动机的HEV 运行3个连续的市郊循环);

— 车辆预置(浸车)和充电,在20℃至30℃的室内浸车时对储能装置进行充电,浸车结束时储能装置应处于最高荷电状态;

— 进行排放试验,记录测试结果(测量结果与相应的劣化系数相足限值要求)。

条件B :

— 预处理— 放电阶段(同条件A );— 在20℃至30℃的室内浸车— 进行排放试验,记录测试结果(测量结果与相应的劣化足限值要求)。

5.1.2.3.1.2对于对于有手动选择行驶模式功能的车辆,首先需模式,然后再按要求进行条件A 和条件B 的试验。

。 表6 模式选择要求

条件A :

— 如果车辆的纯电动续驶里程比一个完整试验循环长,在制造厂要求下,的70%±5%或稳定对车辆进行预处理

(对装用点燃式发动机HEV 运行1个市区循相乘后满足限:

进行预处理循环(同条件A )

; 量结果(测量结果与相应劣化系数相乘后满足限可外接充电(NOVC )的混合动力汽车

车辆,与常规车辆的要求相同。HEV 的排放测量程序较为简单,基本上与传统轻型可外接充电(OVC )车辆)

(OVC )车辆在条件选项一),新补充的测试要Ⅰ型试验可以采用纯电动模式进行,预处理循环可不进行;

— 根据车辆的具体情况进行放电处理(30min 最高车速车速50km/h );

— 根据需要环和2个市郊循环,对装用压燃式发动机的HEV 运行3个连续的市郊循环);

— 预处理结束后,车辆浸车,同时对储能装置进行充电;

— 进行排放试验,记录测试结果(测量结果与相应劣化系数值要求)。

条件B — 对车辆— 放电阶段(同条件A );

— 无充电过程的浸车;

— 进行排放试验,记录测值要求)。

5.1.2.3.2不对于不可外接充电、无手动选择行驶模式功能的对于不可外接充电、有手动选择行驶模式功能的汽车,混合动力模式应选择车辆在打开点火开关后自动设定的模式(正常模式)下进行车辆预处理和排放测试。其他与常规车辆要求相同。

比较而言,不可外接充电式汽车的排放测试程序一样。

5.1.2.3.3 R83--2009年新规定(对在2009年最新发布的R83补充件中,补充了对可外接充电A 下的测试循环规程要求,并作为测试的可选项。

GB/T 19755-2005对条件A 仅要求进行一次测试循环(求(选项二)是可以选择进行多次连续的测试循环,直到车辆储能装置达到最低的荷电状态。其中“储能装置的最低荷电状态”定义为:如果第N+1次工况循环过程中,车辆储能装置的荷电变化量不超过该储能装置(电池)最大荷电状

态(SOC )名义电量的3%,则认为第N 次循环后车辆达到最低荷电状态,结束CD 模式(条件A )的测量(如图3所示)。

如果制造厂在CD 模式测量(条件A )选择选项一,同时根据车辆条件B (最低荷电状态)的排放测量结果,其车辆加权排放最终结果将是依据两个极端的电能状态条件下的测量结果进行加权计算,见公式(3)。

Dav

De M Dav M De 1M i 2i i +×+×= (3) 式中:M i :污染物i 的排放量,g/km ;

,g/km ;

电状态下的平均行驶距离) 限值要 M 1i :电能最大时的污染物排放量 M 2i :电能最低时的污染物排放量,g/km ;

De :车辆的纯电动行驶里程,km ;

Dav :25km (两次充电之间在最低荷如果制造厂选择选项二进行多次循环测试,则要求每次的测量结果应满足求,条件A 的排放测量结果取每次测量值的平均值,车辆的排放最终结果是,该平均值与条件B 的测量结果进行加权计算,见公式(4)。

Dav

Dovc M Dav M Dovc 21M i i i +×+×= (4) 式中:M i :污染物i 的排放量,g/km

污染物排放量,g/km ;

电状态下的平均行驶距离) 纯电动 M 1i :多次循环排放试验的平均 M 2i :电能最低时的污染物排放量,g/km ;

Dovc :多次循环的总行驶里程,km

Dav :25km (两次充电之间在最低荷对于选项一测量,由于是在电能最大状态的一次测量,对应的加权里程为行驶里程;选项二,测量的是电能从最大状态一直到最低状态的全过程,测量得到的排放结果为测量全过程的排放平均值,里程也为车辆从电能最高状态到进入荷电最低状态的所有循环的全部里程。因此,新增的选项二测量要求对于那些动力控制策略为,高速大负荷工况启动发动机,低速小负荷工况下使用电能的车辆比较有利。因为采用这类策略的车辆, OVC 续驶里程(Dovc )较长,根据公式(4)可以看出,这样低排放比例就会增大,因此,其综合排放结果会相对较低。

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势 摘要 在能源和环境危机的双重压力之下,汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性,及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点,并为其在未来的发展中提出了展望。关键词:混合动力汽车,存在问题,研究前景 引言 随着全球经济的发展, 汽车保有量逐年增加汽车尾气对空气的污染也日益加重, 这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来,以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题, 使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用了发动机持续工作时间长, 动力性好的优点, 又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段,混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1 国外发展现状

20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产 厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV 的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997 年8 月推出其第一款混合动力 汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus, 同年12 月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款 大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销 售以来,截止到中Prius 标准型每升汽油可行驶35.5 公里。到2010 年7 月31 日,累计销量已超过268 万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为 丰田Prius 和本田Insight 。在2010年4 月份举 办的北京车展上,共有8 款日系混合动力汽车展出, 其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight 被 认为同级中最省油,本田CR-Z 具有运动风格受到人 们的关注。日本国内对混合动力汽车产业有长期的发展规划,政府大力扶持产业技术发展,出台一系列税收优惠政策及奖励措施,促进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远发展战略。 美国三大汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现产业化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993 年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。2005年9 月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。2009 年美国混合动力汽车销量达到 29.032 万辆虽然占美国汽车市场份额只有2.8%,但从2005 年起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车2013 年将达到 87.2 万辆,市场占有率将达到5%。 1.2 国内发展现状目前,我国在新能源汽车的自主创新过

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势 摘要 在能源和环境危机的双重压力之下,汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性,及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点,并为其在未来的发展中提出了展望。 关键词:混合动力汽车,存在问题,研究前景 引言 随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来,以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题,使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段,混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1国外发展现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到2010年7月31日,累计销量已超过268万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius和本田Insight。在2010年4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最

汽车新能源教案

其难点在于电力储存技术。 图1- 1大众BlueMotion纯电动汽车 4.燃料电池汽车 燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。 图1-4荣威750燃料电池电动汽车 5.氢动力汽车

氢气不含碳,燃烧后不增加大气中温室气体,而且可以通过利用太阳能、风能等可再生能源电解水得到,因此被认为是人类的终极能源。 图1-5长安“氢程”氢动力汽车 6.天然气汽车 天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上,是一种很好的汽车发动机燃料 图1- 6宝马AC SCHNITZER GP3.10液化石油气汽车

2.甲醇汽车 甲醇汽车就是以甲醇作为主要燃料的汽车,也能以汽油或汽油-甲醇混合燃料为燃料,是一种甲醇-汽油燃料灵活转换的具有节能环保科技含量的新型汽车,也可以由普通汽车改装而成。 图1-7华普海锋甲醇动力轿车 3.生物燃料汽车 生物燃料(biofuel)泛指由生物质(例如玉米、大豆、秸秆等)组成或萃取的固体、液体或气体燃料,主要包括乙醇、生物柴油和航空生物燃料,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源开发利用的重要方向。

图1-8采用了可燃烧生物柴油发动机的瑞典柯尼塞格 (koenigsegg)CCXR汽车 虽然生物燃料属于可再生能源,但是生产生物燃料的农作物也存在污染、粮食安全等诸多问题,目前尚未得到全球性的广泛应用。 三、新能源汽车发展背景分析 1.能源危机 化石能源作为不可再生能源,一直以来以其低廉的经济成本而受到传统汽车产业的青睐,但是通过对石油储量的综合估算,石油可被支配的化石能源的极限,大约为1180~1510亿吨,以2009年世界石油的年开采量计算,石油储量大约在2050年左右宣告枯竭,同样,天然气仅可以满足62.8年的开采,也就是说,这些传统经济的资源载体将在21世纪上半叶迅速地接近枯竭。这对汽车保有量快速增加的中国来说将是一个严峻的问题。能源的尽头将是什么?没有人想坐以待毙。所以在能源的巨大压力之下,

电动汽车的研究背景及现状

电动汽车的研究背景及现状 1.研究的背景 汽车的发展引起了地球资源的过大消耗。地球上的能源是有限的,能源紧缺是全人类面临的越来越严重的问题,是一个全球问题,关系到全球的经济与军事安全。我国的能源问题已经成为国民经济发展的战略问题,从国家安全角度出发,石油资源已经和国家安全、经济发展紧密的联系起来,能源的稳定供应是一个国家所关注的重点,也是我国能源安全战略的核心内容。如果继续按照传统的能源动力系统发展下去,将难以持续我国这个泱泱汽车大国的兴起。 汽车在给人们带来便利的同时也污染了环境。汽车尾气的排放引起了城市的温室效应,同时也引起了臭氧层的破坏,形成酸雨等大气环境问题,进而对动植物也产生了很大的危害。面对汽车造成的空气污染,人们可以直接闻到汽车尾气排放的带有刺鼻臭味的燃烧不完全的雾化混合气。随着生活水平的提高,人类对生存环境的要求越来越高,降低汽车的尾气排放的呼声也与日俱增。 面对资源紧缺与环境保护问题,发展电动汽车成为汽车工业发展的主流趋势。 1.1电动汽车的定义和分类 电动汽车是指用车载电源为动力,电动机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。电动汽车应具有汽车的性能和属性,但动力线路与原内燃机动力线路不同,又具有电力车辆的基本特征。电动汽车通常被分为蓄电池电动车(Battery Electric Vehicle,BEV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)和燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)三大类。 1.2电动汽车的早期发展 尽管电动汽车技术目前看来还处于新兴发展时期,但它的产生却早于燃油车,并已经历了多个兴衰周期。以下是主要的时期: 1834年 Thomas Davenport 电动三轮车不可充电的干电池驱动 1881年法国古斯塔夫?特鲁夫电动三轮汽车以铅酸电池为动力 1882年英国人阿顿与培里三轮电动汽车以铅酸电池为动力 1890年美国电动汽车以蓄电池为动力 直到20世纪60年代后,由于能源、环境问题使人们对电动汽车又开始重新重视,世界各国政府与汽车制造商对电动汽车的研究开发均有不同程度的投入。但主要还是在近来十几年中,电动汽车的研究开发进入了高峰期,并在各项技术发展商开始取得了一定的成果和进步。 2.电动汽车在各国的发展现状 近几十年来,世界各国著名的汽车制造商都在加紧研制各类电动汽车,并取得了一定程度的进展和突破。 2.1日本 日本一直以来出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,十分重视电动汽车的研制和开发。以下是日本研制电动汽车的进程: 1976年日本成立电动汽车协会 20世纪80年代本田公司开始研究开发电动汽车 1996年本田推出“PLUS”纯电动汽车 1997年本田的“PLUS”被推向了美国 1997年12月丰田公司推出第一款批量生产的混合动力轿车普锐斯

新能源汽车教学大纲

《新能源汽车技术》课程教学大纲 课程代码:0803515018 课程名称: 新能源汽车技术 英文名称: Technology on clean energy vehicles 总学时: 36 讲课学时: 36 学分:2 适用对象: 18级汽修,汽配 先修课程: 新能源汽车导论、新能源汽车技术、汽车理论、电力电子技术。 一、课程的性质、目的和任务 《新能源汽车技术》课程是车辆工程专业一门重要的专业必修课,涉及新能源汽车的电机、电池及控制方面的知识。通过本课程的教学,要求学生了解和掌握新能源汽车的基本原理、理论和设计,掌握混合动力电动汽车构造,电驱动系统,串联式、并联式和轻度混合动力电驱动的设计方法,能量存储系统,再生制动,燃料电池及其在车辆中的应用,以及燃料电池混合动力电驱动系统设计等,为以后从事汽车及新能源汽车检测、服务、科研等方面工作打下良好的基础。 二、教学基本要求 学完本课程应达到以下基本要求: (1)掌握电动汽车构造,了解电驱动系统组成。 (2)掌握串联式、并联式和轻度混合动力电驱动的设计方法。 (3)掌握能量存储系统,了解车辆再生制动。 (4)掌握燃料电池及其在车辆中的应用,了解燃料电池混合动力电驱动系统设计。 教学内容及要求 共分八章教学内容,对每章内容均要求作了解和掌握。第一章环境影响与现代交通运输的历史 第一章 1.1新能源汽车的概述(定义及分类) 了解新能源汽车的定义与分类; 了解发展新能源汽车的重要意义

1.2新能源汽车的发展 了解国内外新能源汽车的发展现状; 了解我国新能源汽车的发展战略; 熟知新能与汽车的关键技术。 第二章 2.新能源汽车高压与防护 掌握新能源高压系统的结构; 熟知新能源汽车高压隐患部位; 掌握新能源汽车高压安全操作规范。 第三章 3.1储能装置概述 了解电池的类型; 掌握电池的主要性能指标; 知道电动汽车对电池的要求 3.2蓄电池 熟知蓄电池的类型的特点; 了解电池的充电方法; 知道蓄电池的测试内容及方法。 3.3燃料电池 了解燃料电池的发展情况; 了解燃料电池的类型,熟知燃料电池的优缺点; 了解燃料电池的结构原理。 3.4超级电容及飞轮电池 简单了解的太阳电池的发展和应用情况; 掌握超级电容的类型原理和优缺点及应用情况; 了解飞轮电池的原理和应用。 3.5电动汽车能量管理系统 熟悉燃料能量管理系统的功能和组成; 了解纯电动汽车和混合动力汽车的能量管理系系统。 3.6电动汽车能量回收系统 熟悉燃料能量回收系统的方法和类型; 掌握电动汽车能量回收系统的组成; 了解典型的能量回收系统。

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车成长现状及趋势 令狐采学 摘要 在能源和环境危机的双重压力之下,汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的位置。本文主要对混合动力汽车成长的必定性,及其我国在成长中存在的一系列问题进行了阐发。指出了混合动力汽车的优缺点,并为其在未来的成长中提出了展望。 关键词:混合动力汽车,存在问题,研究前景 引言 随着全球经济的成长,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极年夜的挑战。因此汽车行业不克不及不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来,以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重年夜的进展。可是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池自己的污染等问题,使得电动汽车的成长进度和财产化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电念头和帮助动力单位组合作为驱动力,帮助动力单位实际上是一台小型燃料发机或动力发机电组。这样既利用了发念头继续工作时间长,动力性好的优点,又可以阐扬电念头无污染、低噪声的好处。在现阶段,混合动力有很好的成长前景。 1.国内外成长现状 1.1国外成长现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的

重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款年夜量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到7月31日,累计销量已超出268万辆。目前市场上正热销的两款车型辨别为丰田Prius和本田Insight。在4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight被认为同级中最省油,本田CRZ具有运动气概受到人们的关注。日本国内对混合动力汽车财产有长期的成长规划,政府年夜力搀扶财产技术成长,出台一系列税收优惠政策及奖励办法,增进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远成长战略。 美国三年夜汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现财产化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导位置。美国能源部与三年夜汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。9月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。美国混合动力汽车销量达到29.032万辆虽然占美国汽车市场份额只有 2.8%,但从起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车将达到87.2万辆,市场占有率将达到5%。 1.2国内成长现状 目前,我国在新能源汽车的自主立异过程中,坚持了政府支持,以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则,确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以整车控制系统、机电驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发规划,通过产学研紧密合作,我国混合动力汽车的自主立异取得了一定进展。 形成了具有完全自主知识产权的动力系统技术平台,建立了混合动力汽车技术开发体系。混合动力汽车的核心是电池(包含电池管理系统)技术。除此之外,还包含发念头技术、机电控制技术、整车控制技术等,发念头和机电之间动力的转换和衔接也是重点。

我国电动汽车发展现状分析

我国电动汽车进展现状分析 一、新能源汽车和电动汽车的分类 按照我国2009年7月1日正式实施的《新能源汽车生产企业及产品准入治理规则》,新能源汽车是指采纳特不规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料,但采纳新型车载动力装置),综合车辆的动力操纵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:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等。 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的进展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。 新能源汽车和电动汽车的分类关系见下图:

1、纯电动汽车 纯电动汽车是完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。纯电动汽车由底盘、车身、蓄电池组、电动机、操纵器和辅助设施六部分组成。由于电动机具有良好的牵引特性,因此纯电动汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速操纵由操纵器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。现在纯电动汽车技术进展差不多相当成熟,国外发达国家和我国都有部分车型投入量产和商业化运营。 纯电动汽车的优点:(1)减少对石油资源的依靠,实现能源利用的多元化。由于电力能够从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。 (2)减少环境污染。本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的都市,对人类损害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物

美国SAE电动汽车及混合动力电动汽车标准-已发布和制定中的标准

表1美国已公布的电动汽车及混合动力电动汽车SAE标准 标准代号标准名称(英文)标准名称(中文) Vehicle Systems整车系统 SAE J551/5-1997Performance Levels and Methods of Measurement of Magnetic and Electric Field Strength from Electric Vehicles,Broadband,9kHz To30MHz 电动汽车电磁强度(带宽9kHz~30MHz)的特点和 测量方法 SAE J1634Electric Vehicle Energy Consumption and Range Test电动汽车能量消耗和续驶里程试验方法 SAE J1666Electric Vehicle Acceleration,Gradeability and Deceleration Test Procedure 电动汽车加速、爬坡能力和减速试验方法 SAE J1711Recommended Practice for Measuring the Exhaust Emissions and Fuel economy of Hybrid-Electric Vehicles 混合动力电动汽车燃料经济性和排放污染物检测 推荐规程 SAE J1715Hybrid Electric Vehicle(HEV)and Electric Vehicle(EV)Terminology混合动力电动汽车和电动汽车术语SAE J2344Guidelines for Electric Vehicle Safety电动汽车安全导则 SAE J2464Electric and Hybrid Electric Vehicle Rechargeable Energy Storage System (RESS)Safety and Abuse Testing 电动和混合动力电动汽车充电储能安全和滥用试 验 SAE J2711Recommended Practice for Measuring Fuel Economy and Emissions of Hybrid-Electric and Conventional Heavy Duty Vehicles 重型混合动力电动汽车、传统汽车能量消耗及排 气污染物试验方法推荐规程 SAE J2758Determination of the Maximum Available Power from a Rechargeable Energy Storage System on a Hybrid Electric Vehicle 混合动力汽车的充电储能系统最大功率的测定方 法

国内外电动汽车发展现状

国内外电动汽车发展现状

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

国内外电动汽车发展现状 摘要 本文介绍了美国、欧洲及日本等国家和地区电动汽车产业的发展历程,对比我国电动汽车的市场结构、技术研发、产业政策及示范运营状况,指出我国电动汽车产业发展过程中存在政策统筹、核心技术、基础设施建设和产品认可度等方面的不足;对电动汽车相关技术,如电机驱动技术、能量管理系统、锂离子电池技术等的发展现状与趋势等进行了探讨。 0 引言 随着全球金融危机、生态环境恶化与能源、资源枯竭等问题的加剧,大力研究和利用电动汽车相关技术及促进产业发展已成为世界汽车工业竞争的一个新焦点。美国、日本、德国等世界主要汽车制造强国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场制高点的行列,我国有关部门及各地政府也积极响应行业趋势,将电动汽车确定为国家7 大战略性新兴产业之一,并先后推出了《节能与电动汽车产业发展规划》、《电动汽车“十二五”专项规划》等规划措施,积极引导和鼓励国内电动汽车产业的发展。在各项政策的推动下,国内汽车企业不断增加对电动汽车及相关零部件的研发投入,在突破电池、电机、电控等关键技术、完善基础设施建设、推动电动汽车产业化等方面取得了长足的进步。 1 国外电动汽车的现状和发展趋势 1.1 全球电动汽车市场现状及趋势 近年来,全球电动汽车市场正以更快的速度成长,电动汽车产销量均有明显提升。2014年全球市场共销售353 522 辆电动汽车,同比增长56.78%;其中,电动乘用车323 864辆,占比91. 61% (电动乘用车指“双80”车,即最高时速80 km/h 以上,同时一次充电续航里程80 km以上);电动客车及电动专用车29 658 辆,占比8. 39%[1]。美国、欧盟、中国、日本仍然在全球电动汽车市场中位居前列。全球各主要国家电动汽车2014年保有量及2020年预计保有量如表1 所示[2]。美国的通用、福特、特斯拉公司,日本的丰田、日产及本田公司,欧洲的宝马、奔驰、雪铁龙公司等都在电动汽车的研制与开发上呈现出很强的实力。

节能与新能源汽车节油率与最大电功率比

节能与新能源汽车节油率与最大电功率比 检验大纲 1.检验目的和适用范围 为落实【关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知】(财建[2009]6号)(以下简称【通知】),科学、合理规范地评价节能与新能源车辆(以下简称HEV车辆)的节油率和最大电功率比,为政府有关管理部门发放车辆补贴提供依据,特制订本检验大纲。 属于【通知】中附表一(公共服务用乘用车和轻型商用车示范推广补助标准)和附表二(十米以上城市公交客车示范推广补助标准)规定给予补贴范围的混合动力汽车可以申请按照本大纲要求进行检验。燃用气体燃料的混合动力汽车有关办法另行制订。 2.检验项目及方法 采用对比检验,分别对HEV车辆及其对应基准车辆的燃料消耗量进行检测,计算HEV车辆的节油率。HEV车辆除了燃料消耗量检验外,还应附加电机功率检验。检验方法如下: 2.1燃料消耗量检验 2.1.1基准车辆的燃料消耗量检验 基准车辆指用于与待评价HEV车辆进行比较的属于同一企业的基准车辆。 (a) 轻型汽车,按GB/T 19233-2008《轻型汽车燃料消耗量试验方法》进行。 (b) 重型汽车,参照GB/T 19754-2005《重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》进行。 2.1.2 HEV车辆的燃料消耗量检验 (a) 轻型HEV车辆,按GB/T 19753-2005《轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》进行。 (b) 重型HEV车辆,按GB/T 19754-2005《重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法》进行。对于可外接充电型(以下简称Plug-in型式),除采用此方法按照混合动力模式测试外,增加相关测试内容,见附件1。 2.2电机额定功率检验

电动车及混合动力车的现状与展望

电动车及混合动力车的现状与展望* 广濑久士 丹下昭二 *日本电动车辆协会供稿(JEVA) 1 前言 汽车开发出来已经有一个多世纪。这期间,经过人们的努力,已经发展成为可以更加快捷、更加舒适地移动的方便的交通工具。然而,近年来汽车排气中的氮氧化物及浮游微粒物质等所引起的大气污染,二氧化碳所引起的地球变暖等被看成是严峻的问题,这就要求采取全球范围的相应对策。此外,作为燃料使用的石油,在2001年初被确认的埋藏量约为一兆桶,据估计可开采年数为42年。可开采年数近20多年来已经增加了30多年。今后,在相当一段时间内,这个可开采年数还会有所增长,但是总有一天要枯竭,这是毫无疑问的。这就意味着以廉价石油作为能源的汽车总有一天会动不了。当前,环境问题被看作更为重要的课题,但是根据石油的现实情况,很好应对将来的能源问题也是很重要的。 电动车(简称EV)及混合动力电动车(简称HEV)这类利用电的车辆,既对大气污染具有优良特性,同时又对地球环境和能源问题也有着优良特性,因此人们对其普及寄予了很大的期望。 2 EV 的特征、现状及开发状况 2.1 EV 的特征 EV 的优点与缺点如下。(1)优点 1利用电池里储存的电能行驶,因此行驶过程完全不排出气体。 o振动和噪音很小,是一种很安静的车辆。?减速时能回收能量,因而效率高。?由于利用电能,不一定必须依靠石油。(2)缺点 1行驶距离短且载重量少等,用途受到限制。 o当今由于产量少、电池价格高等原因,EV 价格也高。?充电需耗费时间(充电时间4~8小时)。 由此可见EV 虽然与内燃机汽车(简称ICEV)相比对环境等方面有优越的一面,但是在价格与使用方便等方面仍存在问题。然而考虑到环境以及能源问题,它应被看作能够对社会作出贡献的一种车辆。2.2 EV 的现状 公路上行驶的EV 的保有量于2001年3月末约为3800辆(其中带发电机的自行车约为2500辆)。从图1的总保有 辆数演变的情况可以看到,1991年之后有增加的趋势,但是从1996年至1999年之间徘徊不前,2000年又变为增加,但总的数量还是很少。不能普及的原因有:与ICEV 相比,一次充电可行驶距离、价格(包括保养费用),充电时间等问题。 这些至今还没有完全得到解决。 图1 日本EV 保有量的变迁 2.3 EV 的开发状况 在日本最早持续地开发和销售EV 的是大发和铃木两个公司。自1990年以来,由于环境问题以及美国加州ZEV 法(零排放车辆法)的推行,日本各汽车制造商一齐开始了EV 的开发。其它变情况见图2。 EV 的性能主要决定于电池的性能,而其可储存的能量有限,因而并不能行驶像ICEV 那样远的距离。但是近年来新型电池得到了开发,EV 的性能得以飞跃地提高。表1列出的1997年以来出现的EV,是装载有取代传统的铅电池的镍氢电池或锂离子电池的新一代的EV,而被称为第二代EV 。其行驶距离在市区内超过200公里。在轻型汽车方面,1997年铃木、大发出售装载有交流电动机的轻型EV 。这些车的性能有了很大的提高,至此过去的不少问题得以缓解。 3 EV 普及的措施 3.1 EV 普及领域的设想 估计今后,EV 与I CEV 的价格差也难以克服,因此预计主要是在新的普及领域里使用。也即随ITS (智能交通系统)技术的成熟,成为担当都市及地域性交通系统的一个侧翼的模式:简易代步车、家庭第二辆车、老人用车等。在这些方面的应用预计会有所进展。 其次,国家、地方公共团体、公益企事业单位等历来的 2003年(第25卷)第2期 汽 车 工 程 Automotive Engineer ing 2003(Vol.25)No.2

混合动力汽车课程教学设计

混合动力汽车课程教学设计 一、任务引入 (时间: 5分钟) 【知识回顾】 1、纯电动汽车的概念? 2、纯电动汽车的优缺点分析? 3、纯电动汽车的主要组成及各组成部分的结构类型? 4、目前市场上有哪些纯电动车型? 【任务分析】 混合动力汽车是燃油汽车向纯电动汽车发展过程中的过渡车型。目前,最常见的混合动力汽车是同时带有内燃机和电动机两种能量转换装置的车辆,俗称“油——电混合动力汽车”。这类车辆的储能装置其中一个是汽油或者柴油燃油箱,为汽油机或者柴油机提供能量,另一个是能够充电的储能装置,可以是蓄电池、超级电容、飞轮储能装置等,他们为电动机提供电能推动车辆,在必要时还可以吸收发动机多余能量和制动能量转换过来的电能。 【目标要求】 1.了解混合动力汽车的分类 2.掌握混合动力汽车的结构与原理 3.掌握混合动力汽车动力系统的选择 【教学活动设计】 教师活动:创设情境,展示教具;学生活动:体会场景,

感知实物。 二、知识准备 (时间:60分钟) 【相关知识】 1.导入新课 混合动力汽车是燃油汽车向纯电动汽车发展过程中的过渡车型。目前,最常见的混合动力汽车是同时带有内燃机和电动机两种能量转换装置的车辆,俗称“油——电混合动力汽车”。这类车辆的储能装置其中一个是汽油或者柴油燃油箱,为汽油机或者柴油机提供能量,另一个是能够充电的储能装置,可以是蓄电池、超级电容、飞轮储能装置等,他们为电动机提供电能推动车辆,在必要时还可以吸收发动机多余能量和制动能量转换过来的电能。下面我们一起进入混合动力汽车的学习。 2.讲授新知识 引导问题 1:什么样的车可称为混合动力汽车呢? 教学开展:通过课件展示几款混合动力汽车的图片,总结归纳纯电汽车的概念。可设置互动,有学生从教材上找出概念并总结回答 一、混合动力汽车的概念 1、广义:混合动力汽车通常是指由两种以上不同动力源驱动的汽车; 例如:油电混合动力汽车、气电混合动力汽车。目前天然气汽车通常也是油气混合动力的一种。(目前新能源汽车主要介绍油电混合动力汽车) 2、狭义:混合动力电动汽车(Hybrid Electrical Vehicle,简称HEV):指同时装备两种动力来源——热动力

HEV混合动力电动汽车介绍

HEV(Hybrid-ElectricVehicel)—混合动力装置。混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式,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。 混合动力汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展,混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展,即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类,可 分为串联式、并联式和混联式等三种。 串联式动力: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SHEV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。 并联式动力:并联式装置的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。 混联式动力:混联式装置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。 相关链接

国内电动汽车发展现状分析

国内电动汽车发展现状分析 经过10多年的努力,我国电动汽车自主创新取得了重要突破,自主开发的产品开始批量化进入市场,发展环境逐步改善,产业发展具备了较好基础,具有了加快发展的有利条件和比较优势。 自主创新取得重大突破,形成了较强产品开发能力 我国政府着眼长远,超前部署,长期以来积极组织开展电动汽车的自主创新。“九五”期间,电动汽车列入国家重大科技产业工程。“十五”、“十一五”期间电动汽车列入国家863计划。在自主创新过程中,坚持了政府支持,以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则,确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发布局,通过产学研紧密合作,我国电动汽车自主创新取得了重大进展。 电动汽车的核心是动力系统电气化。我国电动汽车开发高起点起步,围绕重点目标和核心技术,建立起了纯电动、混合动力和燃料电池三类汽车动力系统技术平台和产学研合作研发体系,取得了一系列突破性成果,为整车开发奠定了坚实的基础。自2002~2008年,我国在电动汽车领域已获得专利1796项,其中发明专利达940项。 我国自主研制出容量为6Ah-100Ah的镍氢和锂离子动力电池系列产品,能量密度和功率密度接近国际水平,同时突破了安全技术瓶颈,在世界上首次规模应用于城市公交大客车;自主开发的200kW以下永磁无刷电机、交流异步电机和开关磁阻电机,电机重量比功率超过 1300w/kg,电机系统最高效率达到93%;自主开发的燃料电池发动机技术先进,效率超过50%,成为世界上少数几个掌握车用百千瓦级燃料电池发动机研发、制造以及测试技术的国家之一。 混合动力汽车在系统集成、可靠性、节油性能等方面进步显著,不

电动汽车的研究背景及现状

电动汽车的研究背景及 现状 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

电动汽车的研究背景及现状 1.研究的背景 汽车的发展引起了地球资源的过大消耗。地球上的能源是有限的,能源紧缺是全人类面临的越来越严重的问题,是一个全球问题,关系到全球的经济与军事安全。我国的能源问题已经成为国民经济发展的战略问题,从国家安全角度出发,石油资源已经和国家安全、经济发展紧密的联系起来,能源的稳定供应是一个国家所关注的重点,也是我国能源安全战略的核心内容。如果继续按照传统的能源动力系统发展下去,将难以持续我国这个泱泱汽车大国的兴起。 汽车在给人们带来便利的同时也污染了环境。汽车尾气的排放引起了城市的温室效应,同时也引起了臭氧层的破坏,形成酸雨等大气环境问题,进而对动植物也产生了很大的危害。 面对汽车造成的空气污染,人们可以直接闻到汽车尾气排放的带有刺鼻臭味的燃烧不完全的雾化混合气。随着生活水平的提高,人类对生存环境的要求越来越高,降低汽车的尾气排放的呼声也与日俱增。 面对资源紧缺与环境保护问题,发展电动汽车成为汽车工业发展的主流趋势。 1.1电动汽车的定义和分类 电动汽车是指用车载电源为动力,电动机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。电动汽车应具有汽车的性能和属性,但动力线路与原内燃机动力线路不同,又具有电力车辆的基本特征。电动汽车通常被分为蓄电池电动车(Battery Electric Vehicle,BEV)、混合动力电动汽车(Hybrid

Electric Vehicle,HEV)和燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)三大类。 1.2电动汽车的早期发展 尽管电动汽车技术目前看来还处于新兴发展时期,但它的产生却早于燃油车,并已经历了多个兴衰周期。以下是主要的时期: 1834年 Thomas Davenport 电动三轮车不可充电的干电池驱动1881年法国古斯塔夫?特鲁夫电动三轮汽车以铅酸电池为动力 1882年英国人阿顿与培里三轮电动汽车以铅酸电池为动力 1890年美国电动汽车以蓄电池为动力 直到20世纪60年代后,由于能源、环境问题使人们对电动汽车又开始重新重视,世界各国政府与汽车制造商对电动汽车的研究开发均有不同程度的投入。但主要还是在近来十几年中,电动汽车的研究开发进入了高峰期,并在各项技术发展商开始取得了一定的成果和进步。 2.电动汽车在各国的发展现状 近几十年来,世界各国着名的汽车制造商都在加紧研制各类电动汽车,并取得了一定程度的进展和突破。 2.1日本 日本一直以来出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,十分重视电动汽车的研制和开发。以下是日本研制电动汽车的进程:1976年日本成立电动汽车协会 20世纪80年代本田公司开始研究开发电动汽车 1996年本田推出“PLUS”纯电动汽车

国内外电动汽车发展现状.docx

国内外电动汽车发展现状 摘要 本文介绍了美国、欧洲及日本等国家和地区电动汽车产业的发展历程,对比我国电动汽车的市场结构、技术研发、产业政策及示范运营状况,指出我国电动汽车产业发展过程中存在政策统筹、核心技术、基础设施建设和产品认可度等方面的不足;对电动汽车相关技术,如电机驱动技术、能量管理系统、锂离子电池技术等的发展现状与趋势等进行了探讨。 0 引言 随着全球金融危机、生态环境恶化与能源、资源枯竭等问题的加剧,大力研究和利用电动汽车相关技术及促进产业发展已成为世界汽车工业竞争的一个新焦点。美国、日本、德国等世界主要汽车制造强国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场制高点的行列,我国有关部门及各地政府也积极响应行业趋势,将电动汽车确定为国家7 大战略性新兴产业之一,并先后推出了《节能与电动汽车产业发展规划》、《电动汽车“十二五”专项规划》等规划措施,积极引导和鼓励国内电动汽车产业的发展。在各项政策的推动下,国内汽车企业不断增加对电动汽车及相关零部件的研发投入,在突破电池、电机、电控等关键技术、完善基础设施建设、推动电动汽车产业化等方面取得了长足的进步。 1 国外电动汽车的现状和发展趋势 1.1 全球电动汽车市场现状及趋势 近年来,全球电动汽车市场正以更快的速度成长,电动汽车产销量均有明显提升。2014年全球市场共销售353 522 辆电动汽车,同比增长56.78%;其中,电动乘用车323 864辆,占比91. 61% (电动乘用车指“双80”车,即最高时速80 km/h 以上,同时一次充电续航里程80 km以上);电动客车及电动专用车29 658 辆,占比8. 39%[1]。美国、欧盟、中国、日本仍然在全球电动汽车市场中位居前列。全球各主要国家电动汽车2014年保有量及2020年预计保有量如表1 所示[2]。美国的通用、福特、特斯拉公司,日本的丰田、日产及本田公司,欧洲的宝马、奔驰、雪铁龙公司等都在电动汽车的研制与开发上呈现出很强的实力。

混合动力电动汽车类型和定义标准编制说明

《混合动力电动汽车类型和定义》(征求意见稿)编制说明 一、任务来源 随着混合动力汽车的发展,相关标准的制定也受到汽车行业及社会其他方面的广泛关注,进一步明确混合动力汽车的定义和分类方法对于此类产品的开发和管理将起到积极的作用。国家发展和改革委员会于2007年下达制定行业标准《混合动力汽车类型和定义》的任务,完成年限:2008年。 本标准由中国汽车技术研究中心作为主要起草单位,组织行业中有技术实力的汽车生产企业、研究机构等共同参与标准的起草工作。 二、编制原则和目的 本标准按照GB/T 1.1-2000及GB/T 20000.2-2001的要求进行编写。 本标准是863课题“新能源车辆技术标准研究”的项目之一,也是在混合动力电动汽车产品品种日益丰富、产品功能日益细化的背景下急需制定的一项标准。作为重要的基础标准,它不仅为今后标准的制定、技术交流提供统一的术语定义,满足了产品设计开发、生产使用等方面的需要,同时还为政府主管部门对混合动力电动汽车的管理、产品界定以及宏观调控和投资等提供有利的技术支持。 三、标准研究主要工作过程 中国汽车技术研究中心于2007年就开始收集相关资料,在分析整理的基础上首先确定了标准总体框架和初步方案。为了充分吸收相关专家的意见和建议,在本标准批准立项后,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分委会组织电动车辆整车和部件的生产企业、研究机构等共14家单位成立了标准研究工作组,共同参与本标准的起草工作。 标准起草组于2008年5月和8月先后2次召开工作会议,对标准初稿进行了技术讨论。起草组汇总成员单位的反馈意见,对标准进行了补充完善,相关内容做了调整,整理形成征求意见稿。 四、标准内容说明 标准在编制过程中参阅了电动汽车、混合动力汽车的相关标准,在这些标准中有部分涉及到混合动力汽车的定义和类型。参照的标准有: GB/T 19752-2005 混合动力电动汽车 动力性能 试验方法 GB/T 19753-2005 轻型混合动力电动汽车能量消耗量 试验方法 GB/T 19754-2005 重型混合动力电动汽车能量消耗量 试验方法 GB/T 19596-2004 电动汽车术语

我国电动汽车发展现状分析

我国电动汽车发展现状分析 一、新能源汽车和电动汽车的分类 按照我国2009年7月1日正式实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,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,但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:纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等。 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。 新能源汽车和电动汽车的分类关系见下图:

1、纯电动汽车 纯电动汽车是完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。纯电动汽车由底盘、车身、蓄电池组、电动机、控制器和辅助设施六部分组成。由于电动机具有良好的牵引特性,因此纯电动汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由控制器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。现在纯电动汽车技术发展已经相当成熟,国外发达国家和我国都有部分车型投入量产和商业化运营。 纯电动汽车的优点:(1)减少对石油资源的依赖,实现能源利用的多元化。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。(2)减少环境污染。本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。(3)能源转换效率高。电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高。 按我国现行电价和油价水平,纯电动汽车的运行费用低于传统汽车,具有较好的经济性。但是目前纯电动汽车还存在着续航里程较短、

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档