我国纯电动汽车和混合动力汽车发展比较研究 修改1

1、海南大学课程论文我国纯电动汽车和混合动力汽车发展比较研究The Comparative Study of Development Of pure electric cars and hybrid vehicles In China 学 院： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 2011年5月29日摘要随着世界能源与环保问题的日趋严峻，开发低排放、低油耗的新型汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务。纯电动汽车和混合动力汽车此时迎运而生，零排放的传电动汽车和融合了传统内燃机汽车和电动汽车两者的优点的混合动力汽车成为未来汽车发展的主流。关键词:能源与环保；纯电动汽车；混合动力汽车；比较Abstra

2、ctBecause the problem of world energy and environmental protection is becoming stern day by day, the development of new automobiles which have low emissions and low oil consumption now becomes a urgent duty in the automobile industrial world. Pure electric cars and hybrid vehicles were born in time,

3、 zero-emission electric cars and hybrid vehicles with mass fusion advantages of traditional internal combustion engine and electric vehicles become the mainstream of the development of future cars.Key words: energy and environmental protection; electric cars; hybrid vehicles ; compar目录1绪论12纯电动汽车和混合动

4、力汽车的发展历史及优缺点12.1纯电动汽车的出现及发展12.2纯电动汽车的优缺点22.3混合动力汽车的出现及发展42.4混合动力汽车优缺点42.5 混合动力电动汽车与纯电动汽车相比的主要优势53纯电动汽车和混合动力汽车在我国发展的前景63.1纯电动汽车在我国有广阔的应用前景和潜在的发展远景63.2混合动力汽车有可能占据汽车生产、销售、保有量的主要地位74结论7致谢8参考文献91绪论 伴随着中国经济的迅速发展，中国成为全球最大的汽车需求国。然而石油资源的枯竭、气候变暖和国际重要的石油出口国和进口国的战略政策的调整等众多因素使未来汽车发展的主力军新能源汽车逐渐进入了寻常百姓的视野，中国发展新能源的

5、紧迫性日益凸显，然而中国目前关于新能源汽车的政策和新能源汽车技术的不成熟性和较高的价格使大多数购买者都持观望态度。2纯电动汽车和混合动力汽车的发展历史及优缺点 2.1纯电动汽车的出现及发展电动汽车发明于1834 年，在1911 年内燃机汽车起动机发明之前，电动汽车在汽车工业中占有重要的地位，19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。在早期的汽车消费市场上电动车比内燃机驱动车辆有着更多优势：无气味、无震荡、无噪音、不用换挡和价格低廉，这形成了以蒸汽、电动和内燃机三分天下汽车市场随后，由于石油的大量开采利用和内燃机的种种优越性，电动汽车逐渐被人们忽视。1970 年代的石油危机使纯电动汽车再次

6、引起了人们的瞩目而1980 年代人们对空气质量和温室效应的日益关注则使纯电动汽车获得了迅速发展的机会，从此电动汽车进入了有组织、有计划的研发阶段。在政府政策的大力支持下，电动汽车已成为汽车厂商的新兴战略性产业。在2009 年底，工信部发布了第五批节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录名单。在该推荐目录名单中，上海申沃、江苏常隆和柳州五菱三家企业的三款电动汽车，赫然在列。事实上，自第193 批新车目录首次公布节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型以来，迄今为止工信部公布的5 批共46 款各类新能源汽车中，电动车就占了28 款，不仅数量超过所有其他技术路线的新能源汽车总和，而且涉及的厂家有

7、东风、长安、奇瑞、比亚迪、哈飞等近20 家。此外，电动汽车最近更是“荣升”为“新能源、节能环保、电动汽车、新材料、新医药、生物育种和信息产业”七大新兴战略性产业的“七子”之一，如此种种足以看出，国家已把电动汽车而非其他技术路线的新能源汽车，列为未来国家的战略性产业之一。2.2纯电动汽车的优缺点纯电动汽车是完全由可充电电池提供动力源的汽车。即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，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。从外形上看，电动汽车与日常见到的汽车并没有什么区别，区别主要在于动力源及其驱动系统。即纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，蓄

8、电池相当于原来的油箱。虽然它已有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。（1） 无污染，噪声低与内燃机汽车相比，电动汽车工作时不产生排放污染物，驱动电机工作时产生的噪声也比内燃机产生的噪声小。但是，使用电动汽车并非绝对无污染，例如在使用铅酸蓄电池做动力源时，电池制造、使用过程中人们都要接触到铅，蓄电池充电时会产生酸气，造成一定的大气污染。另外，蓄电池充电所用的电力，在用煤炭作燃料时也会产生CO、SO2、粉尘等有害排放物质。但总的来说，它的污染比内燃机的废气要轻得多。（2） 能源

9、效率高来源多样化电动汽车的研究表明，其能源利用效率已超过汽油机汽车，特别是在城市运行时，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机还可以自动转化为发电机，实现减速制动时能量的回收利用。另一方面，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化而来，除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。（3） 结构简单，使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，而且电动

10、汽车容易操纵。（4）电动车空调问题电动空调的耗电功率在34kw，一般开启空调，电动车的续驶里程至少要减少三分之一，换言之，原来能行驶90公里的电动车，当使用空调时最多只能行驶60公里。5（5）动力电源使用成本高，续驶里程短目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，一方面是动力电源（电池）的寿命短，使用成本高；另一方面是电池的储能量小，一次充电后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但从发展的角度来看，随着科技的进步，电动汽车的问题会逐步得到解决。（6）电池适应性差除了快速充电问题很难解决外，电池在低温条件下容量将明显降低，在高温条件下(50)又需要泠却才能正常工作，而这也是要消耗自身能量的。此外，随着

11、使用时间的延长，电池的各种性能将逐渐下降，其结果将造成电动车整车性能(车速、加速性、一次充电的续驶里程)不断下降。（7）基础设施尚不完善对于无车库的城市车主，在家充电并不方便；即便可以用家用220伏电压充电，安全上也存在一定隐患。为根本解决这一问题，唯一的办法是在小区、停车场建充电站，类似网络的普及不是短期内能够实现的。目前中国电动车的基础设施(主要是充电设施)还很有限，电网公司已开始对该业务模式进行了有意义的尝试。国家电网公司未来将在上海、北京、天津等地建设首批充电站，成为示范运行的纯电动汽车补充电力的基站；服务对象不仅仅是纯电动公交车，还包括未来商业化前景更大的纯电动轿车。南方电网公司已经

12、在深圳市投入了约3，000万元的资金用于建设电动车充电站的项目；大力支持电动车项目的发展，提出要做国内第一个“充电城市”。 2.3混合动力汽车的出现及发展 当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80%以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发

13、了一种混合动力装置的汽车。混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统开动汽车，达到节省燃料和降低排气污染的目的。使用的内燃机既有柴油机又有汽油机，但共同的特点是排量小、质量轻、速度高、排放好。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10 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、电机和变速器一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。2005 年10 月1 日，作为我国“十五”期间电动汽车重大专项的重要组成部分之一，我国“混合动力电动汽车国家标准”已经由国家质检总局、国家标准委正式实施，此次我国颁

14、布实施的第一批共六项混合动力电动汽车国家标准是混合动力电动汽车开发、生产、试验、管理的技术基础，更是依靠标准实现科学导向的具体体现。2.4混合动力汽车优缺点（1）价格偏高制约消费者的购买力以普锐斯为例。目前由于技术限制，普锐斯售价一直偏高，在国外和国内的售价上相差也较大。一辆普瑞斯在日本的售价相当于人民币16 万元，比同级别汽油车仅贵3 万元人民币，在获得部分政府补贴后，价格相当；但在我国售价要30 万元左右。虽然能降低油耗，但节省下的钱并不能抵消消费者的购车款，故有“普锐斯PRIUS 所节省的汽油的价值远低于普锐斯PRIUS 比同级别全汽油车高出的价值”之说。据调查，中国的汽车消费主要还是倾

15、向于经济型车辆，偏高的售价让普通消费者对混合动力车望而却步。(2)燃油经济性好混合动力汽车的主要优势在于将发动机和电动机结合，可以加大马力，并提高燃油经济性。对于一般轿车，油耗为19 英里每加仑，普锐斯则为60 英里每加仑。美国通用汽车公司的混合动力公交客车车队经试运行证明，混合动力车比普通客车可节省燃料40 %60 %。1(3)环境经济性混合动力汽车的两种动力装置可单独使用，也可同时使用，对于不同的道路环境实施不同的供能方案，能大大降低污染程度。2.5 混合动力电动汽车与纯电动汽车相比的主要优势1）电池容量大为减少，进而可以降低整车质量，为提高动力性做出贡献。2）由于采用辅助动力驱动，打破了

16、纯电动汽车续驶里程的限制，其长途行驶能力可与传统汽车相媲美。3）在混合动力电动汽车上采用高度实时和动态的优化策略，优化控制的结果尽量使动力系统各部件工作在最佳状态和最高效率区域，大大限制了内燃机在恶劣工况下的高燃油消耗和大量的尾气排放，大大提高了混合动力汽车的燃油经济性。在排放限制严格的地区，还可以关闭辅助动力，以纯电动方式工作，成为零排放汽车。4）空调系统等附件由内燃机直接驱动，有充分的能源供应，保证了汽车的乘坐舒适性。5）在控制策略的作用下，辅助动力可以向储能装置提供能量，从而保证混合动力电动汽车无需停车充电，因而可以利用现有加油站，不需要进行专用充电设施的建设。6）由于混合动力汽车的电池

17、组在使用过程中是浅充浅放，所以延长电池的使用寿命。3纯电动汽车和混合动力汽车在我国发展的前景从1970 年代的石油危机到最近的伊拉克战争表明，能源缺乏的问题已经向内燃机汽车时代提出了严峻的挑战；从环保的角度来说，由于汽车工业的不断发展，汽车的保有量不断增加，汽车排放的有害物质已经成为大气污染的一个重要来源，给人们的生产和生活都造成了极为不利的影响，早已引起了世界上许多国家的高度重视，改革传统的内燃机，寻找新的替代能源，努力扭转目前以石油为主的能源利用格局，研究开发低污染、甚至无污染的汽车，已成为许多国家的共同奋斗目标。电动汽车科技发展“十二五”专项规划的草案已经拟定，将进一步增大对于电动汽车科

18、技研发的投入，继续支撑和引领中国电动汽车的发展，抓住未来5至10年的机遇，成为节能及新能源汽车的强国。插电式电动汽车的纯电动汽车成为近期发展战略的主流；燃料电池汽车成为未来占据全球市场的制高点；短期内发展节能汽车及混合动力汽车，以实现传统汽车节能技术改造、升级换代。3.1纯电动汽车在我国有广阔的应用前景和潜在的发展远景尽管由于电池技术的影响，美国等国家修改了过去大力发展纯电动汽车的乐观宏伟计划，但中国的情况与美国有较大差别。第一：能源压力远大于美国；第二：中国的汽车主要集中在少数几个特大型中心城市，这些大城市大气污染的压力非常严重；第三：中国城市的规划布局、交通状况、人们的居住习惯、生活和出行

19、方式与美国有本质的区别。这些差别决定了中国对电动汽车的要求和电动汽车的使用条件和环境有自己的特殊性。因此，上述情况必将为电动汽车开辟较为广阔的背景。纯电动汽车的瓶颈在于动力电池这项关键技术如果解决了电池问题，纯电动汽车的优势是其他任何动力的车辆所无法比拟的。正是因为此，863战略规划专家把纯电动汽车列为商业化运作项目，对纯电动汽车的美好前景充满信心。 如果油价每升涨至10元，预计消费者五年之内就可以完全赚回他们为购买电动汽车所支付的费用。尽管进一步放开油价似乎迫在眉睫，但是油价调整的幅度依然不甚明朗。近期有诸多因素导致原始设备制造商和消费者平添了购买电动汽车的增量成本。然而，就长期而言，随着汽

20、油价格的调整和技术的进步，电动汽车可能成为中国普通消费者寻求实惠的选择。3.2混合动力汽车有可能占据汽车生产、销售、保有量的主要地位由于丰田公司和本田公司在全球的业绩，人们对混合动力汽车的产业化毫不怀疑混合动力汽车无疑将会在我国汽车总产量中占据非常重要的地位。但混合动力汽车的性能依赖于优化的控制策略目标是如何尽可能地发挥利用内燃机的高效率。因此它很可能受到高效、低排放柴油机技术发展尤其是目前正在、肖然兴起的发动机可变行程技术和自动停缸技术的挑战。换句话说混合动力汽车的发展前途，离不开内燃机技术的进步在国际能源紧缺的大环境下，混合动力技术的应用，可以很好的为汽车行进中减速、下坡过程的能量节省消耗，同时减少排量、降低污染。混合动力技术的兴起，已是大