增程式是当前最佳电动汽车课件

1、增程式是当前的最佳电动汽车杨裕生 2011年11月11日 yangyush增程式是当前的最佳电动汽车杨裕生 2011年11月11日 内容前言一、我国动力电池性能的评估二、量电池之力而发展纯电动车三、增程式是当前的最佳电动汽车四、电池决定电动汽车的发展路线内容前言前言工信部去年牵头上报节能与新能源汽车产业发展规划(2011-2020年)，再三“催促”国务院批准温总理7月讲话：“新能源汽车，发展方向和最终目标是什么，现在重点发展的混合动力车和纯电动车是不是最终产品，并不十分明确。” “发展新能源汽车下一步要集中解决哪些问题，包括路线问题、关键核心技术问题、投入问题、政策支持问题，必须尽快明确下来。

2、”（见求是杂志第14期）现在，媒体说，电动车降温了 企业说，电动汽车发展路线不明 发展要等待政策前言工信部去年牵头上报节能与新能源汽车产业发展规划(201一、我国动力电池性能的评估1、安全性不燃、不炸2、成本与寿命降价、节能3、比能量Wh/kg4、比功率W/kg5、能量转换效率与自放电6、可维护性7、生产、处理中的环境友好技术水平的评价内容一、我国动力电池性能的评估1、安全性不燃、不炸技术水平的动力电池的比较技术参数铅酸电池镍氢电池工作电压(V)2.01.2 质量比能量(wh/kg)30-35 90-120体积比能量(wh/L)70200270-600寿命(次)300-500500-80050

3、0-2000自放电率(%/月)10-15206-8充放电速率(C)0.2-11-51-2050-703.2 - 3.7 锂离子电池价格( Wh/元)0.632.5动力电池的比较技术参数铅酸电池镍氢电池工作电压(V)2.01锂离子电池电动车的主力电池，优点：比能量高比功率高高能量转换效率循环寿命长不足： 有的体系安全性较差； 价格还不够低 再生时可能污染环境技术在进步中电源管理和控制系统改进 安全性和循环寿命正在提高新电极材料提高比容量和工作电压国产隔膜价格低电池生产半自动化可靠性、一致性提高材料纳米化提高比能量和比功率一、我国动力电池性能的评估锂离子电池电动车的主力电池，优点：不足：技术在进步

4、中电源锂离子电池组着火事件频发深圳XX公司的电池 武汉的大客车 在公司本部的小轿车 在曹妃甸的大客车上海XX公司的电池 新疆的大客车 在车库里的大客车（2010,1,7） 825路公交车（2011,7,8）杭州出租汽车（2011,5,11）合肥大客车冒烟（2011,5,14）深圳223路双层混动公交大巴冒烟(2011,9,3)南方电网的储能锂离子电池组（洛、深）2次一、我国动力电池性能的评估举例不全面“捂着”的不少统计很难原因多未查明锂离子电池组着火事件频发深圳XX公司的电池杭州出租汽车（20在历时46天、40多项模拟和佐证试验后，专家组于6月8日公布了鉴定结论：“自燃事故发生不能认定电池单体

5、设计、制造方面存在质量问题，而是电池成组后不能完全满足车辆使用环境的需求，在应用过程中，出现了电池漏液、绝缘受损以及局部短路的情况，且未能及时发现，在经过多次重复使用以后，隐患显现，引发本次事故。 ”2011年4月11日众泰朗悦纯电动出租车自燃起火在历时46天、40多项模拟和佐证试验后，专家组于6月8日公布近两年电动自行车安全性事故（不完全统计）事故时间地 点着火情况2011-02-28广西柳州白云路11号1栋1单元处一电动车充电着火，引燃5辆车2011-08-17 徐州段庄红绿灯北面的人行道上一辆电动自行车突然起火。2011-01-14郑州市农业路5号院内车棚内约50辆电动车和自行车被烧20

6、11-03-29合肥市中国人民银行门口电动自行车突然冒出浓烟着火燃烧2011-04-01海口海秀中路秀英村250号楼梯几辆电动自行车全部被烧。2010-11-30郑州市金水区柳林镇柳林村北二街村民自建租赁房门厅因电动车充电时电气线路短路引发火灾，造成3人死亡，2人受伤。2011-06-28嘉善浦先生骑着电动自行车行至嘉善县城解放路与谈公路交叉口电动车上冒出火花，一股火苗从车身上窜出，瞬间点燃了整辆电动车2011-01-06沈阳市沈铁路42号楼三单元楼道可能由于电动车充电不当引发火灾2010-10-13化工路与红旗西路交汇处附近自行车行驶突然熄火，后冒烟起火2010-09-24市区汶河南路一路边

7、电动车便民充电站一辆正在充电的电动车起火2011-07-25株洲大桥桥中央一辆电动自行车起火，整个车被烧得只剩下车架子，现场浓烟笼罩。近两年电动自行车安全性事故（不完全统计）事故时间地 河南商报河南商报自2008年以来仅河南省就发生电动自行车引起伤人、亡人的火灾事故8起 致6人死亡12人受伤电动车亡人火灾起数、死亡人数 分别占全省同期亡人火灾数的10.0%、亡人数的11.3%，电动车伤人数 占同期伤人数的42.8%。“充电不当是元凶”自2008年以来仅河南省就发生电动自行车引起伤人、亡人安全第一大部分着火电池组的正极用的是磷酸铁锂！既不必惊慌，又要重视大容量、高电压锂离子电池的安全是个新问题影

8、响因素多，环节复杂，圆满解决要有个过程电池防火功能设计电池组防火功能设计观念：含能部件，又含有机溶剂，是易燃物 今后比能量提高，危险性更大一、我国动力电池性能的评估安全第一大部分着火电池组的正极用的是磷酸铁锂！既不必惊慌，又铅酸蓄电池每车一块优点：成熟、廉价、安全 有一万安时以上的大型产品缺点：比能量较低 深放电时循环寿命较短 铅污染环境（尤其是冶炼、回收中）*（日）Shin-Kobe Technical Report No.15 (2005-3)关键：各种新结构卷绕式、管式等 新技术铅炭电池等 正确使用，2005年循环寿命4500次* 2009年达到6000次（70%DOD）电动自行车促成若

9、干家十亿以上产值铅酸电池厂一、我国动力电池性能的评估铅酸蓄电池每车一块优点：成熟、廉价、安全*（日）Shin金属氢化物-镍电池优点：比功率较高环境友好资源循环利用循环寿命较长能量转换效率较高不足： 比能量不及 锂离子电池 价格不低 稀土大涨价 影响竞争力已用于混合电动轿车的电源日本的镍氢动力电池的比能量45Wh/kg一、我国动力电池性能的评估金属氢化物-镍电池优点：不足：已用于混合电动轿车的电源一、我新技术：将活性炭加入电池中将活性炭掺入铅酸电池负极铅碳电池活性炭片与铅酸电池负极并联超级电池活性炭掺入锂离子电池正极电容电池 （江苏常州，辽宁朝阳，2011年6月）活性炭掺入氢镍电池负极“镍碳超级

10、电容器” （周国泰院士，2011年9月）应称“高功率氢镍电池”效果：比功率提高 循环性改善 比能量减低，约42Wh/kg 活性炭占了电极的30%这类电池 可以统称为超电容电池一、我国动力电池性能的评估新技术：将活性炭加入电池中将活性炭掺入铅酸电池负极铅碳电总之： 用目前的电池做纯电动车 性能不能与燃油汽车相比 续驶里程、加速时间、最高速度估计，15-20年也难做到！电池与油的能量密度相差悬殊2个量级 很难消除此差距为什么？一、我国动力电池性能的评估总之： 用目前的电池做纯电动车电池与油的能量密度相差悬殊用于纯电动车，合理设计： 续驶里程 150km 最高速度 100 km/h目前动力锂离子电池

11、比能量 约90Wh/kg二、量电池之力而发展纯电动车用于纯电动车，合理设计：目前动力锂离子电池比能量 约90Wh车载电池用量取决于续驶里程和最高车速车重、车速、里程、电池优化设计不同汽车续驶里程最高车速车重功率需求能量需求目标车重车重匹配150km/h50km/h100km/h80km150km300km450 车重差燃油车纯电动OK!不堪重负 ！引自郭孔辉院士恶性循环的根子不合理的续驶里程电池要多用 车重就增加 车重了又要加电池量合理指标100km/h150km里程如300km车载电池用量取决于续驶里程和最高车速车重、车速、里程、电池车载电池用量取决于续驶里程和最高车速车重、车速、里程、电池

12、优化设计不同汽车续驶里程最高车速车重功率需求能量需求目标车重车重匹配150km/h50km/h100km/h80km150km300km450 车重差燃油车纯电动OK!不堪重负 ！参考郭孔辉院士的图修改恶性循环的根子不合理的最高车速功率要求高 要加电池量电池用多了 车重又增加 合理指标100km/h150km车速如150km/h车载电池用量取决于续驶里程和最高车速车重、车速、里程、电池最节油-用“谷电”“风电”零排放-只有电动力简单-无油路/气路/水路车身便宜-一般性加工有资源优势和一定基础电动汽车必须：真能节油、减排；买得起；用得好 发展电动汽车，不容动摇纯电动车是奋斗目标优点突出二、量电池

13、之力而发展纯电动车目前电池装的纯电动汽车 不能全满足这三个条件最节油-用“谷电”“风电”电动汽车必须：真能节油、减排；1、常规纯电动轿车的市场难测二、量电池之力而发展纯电动车例：BYDe6 300km 36.98 万/辆初印象行程不短 价格不斐观点：要全面评价 冷静地观察市场用磷酸铁锂为正极的锂离子电池 700公斤百公里耗电量为19.5度 1、常规纯电动轿车的市场难测二、量电池之力而发展纯电动车例：大量圈地搞充电站、换电站，费钱多而效率低 奥运会、世博会的模式不能用于商业运行 现电池比能量下，合理的设计里程仅约150公里电池量大，散热困难安全问题解决难度加重电池和纯电动公交车价格高，长期离不了

14、补贴电池单体、成组、使用欠成熟，性能衰退过快但公交大客车一日需行200-300公里电池与车辆不能齐寿，后续电池谁补贴？电池性价比的提高 要有个较长过程2、纯电动公交车目前只宜少量演示二、量电池之力而发展纯电动车观点：少量演示 发现问题 积累经验大量圈地搞充电站、换电站，费钱多而效率低现电池比能量下，合理3、铅酸电池微、小型轿车应大发展 理由一 车轻、小，耗电少，充电易解决 行百公里微型车耗电5-6度电，小型车8-10度理由二 结构简单：使用、维修方便、节材节能理由三 电池少，价格低廉，容易推销理由四 充电容易220V，5A观点：动车做小，所有矛盾都易解决是电动自行车、摩托车的升级换代产品遮风挡

15、雨的代步工具满足广大城镇用户需求，大力发展普及车二、量电池之力而发展纯电动车3、铅酸电池微、小型轿车应大发展 理由一 车轻、小，耗电少政府部门要主动领导要赶快制定合理的标准，要允许上牌照鲁、浙、苏、粤等省市，生产者众多 已批量出口，应尽快允许在国内销售可以很快建(改)成几个年产20万辆的厂形成有中国特色的电动汽车产业即可大量节省汽油，减轻城镇空气污染科学时报7月28日A3版文章“别藐视铅酸电池微型电动汽车”二、量电池之力而发展纯电动车政府部门要主动领导鲁、浙、苏、粤等省市，生产者众多 可以很快4、锂离子电池微型轿车有发展空间 车小、轻（800kg），耗电少 耗电5-6度电/百公里 200kg电

16、池可以行驶 300km（低速）或 250（高速）电池少，价格低廉（应8万），容易推销充电方便220V，5A观点：适应大城市用户、中产阶层需求比能量（100Wh/kg）是铅酸电池的3倍容易向无补贴过渡二、量电池之力而发展纯电动车4、锂离子电池微型轿车有发展空间 车小、轻（800kg），只有电动机一种动力故属纯电驱动行驶前电池组充电途中小功率发电机最佳工况下发电发电机与电池并联驱动电动机 也可给电池充电车上发电虽仍需用油 但可省油一半以上电池组电机变速箱充电器220V纯电动车发电机油箱内燃机纯电动汽车增程三、增程式是当前的最佳电动汽车高功率电池或储能电池+超电容 提供回收电能只有电动机行驶前电池组

17、充电途中小功率发电机最佳工况下发电1 以铅酸电池+电容器为能源（科凌）增程式电动公交车逐渐被上下认识2 以锂离子电池为能源（杭州赛恩斯）3 以锂离子电池+超级电容器（合肥江淮）4 以锂离子电池为能源（宁波神马）5 以超级电容器为能源（浙江青年-巨容）6 轿车2011年国家863（广汽-科凌）三、增程式是当前的最佳电动汽车1 以铅酸电池+电容器为能源（科凌）增程式电动公交车逐渐被增程式十大好处1、不必配太大容量动力电池且可远行2、电池组不会缺电和过放电寿命延长3、不一定用锂离子电池而用别种价格低4、夜间在停车场充电不另建充电站省地5、夜间充电是使用电网的“谷电”“填谷”6、不需要充电/换电的周转

18、电池低投入7、不需要大量的换电设施和人员运行省8、传统汽车设施和成就全继承且易加工9、现有技术就可节油50%以上节能减排多10、政府补贴负担轻较容易过渡到无补贴观点：新一代电池投用前的最佳车种三、增程式是当前的最佳电动汽车增程式1、不必配太大容量动力电池且可远行4、夜间在停车场车辆在行驶中 发电机给电池充电电池始终运行于“半充”状态与“半放”状态之间（以电池半容量为基准）“半放”“半充”电池运行于“半充”与“半放”状态之间的好处：1、内阻最小，发热量小2、不过充，安全有保障3、不过放，循环寿命长4、淡化了不一致性问题5、可简化电源管理系统6、可用廉价的铅酸电池运行段三、增程式是当前的最佳电动汽

19、车车辆在行驶中 发电机给电池充电电池始终运行于“半放”“半充”增程式优于插电式混合动力车内燃机和电动机两动力系统，复杂，价较贵插电式50公里内也不用油远距离全用内燃机用内燃机时，大马拉小车，油耗仍很高Plug-InCharger220V电机电池组油箱内燃机变速箱观点：企业行为，可以在竞争中发展三、增程式是当前的最佳电动汽车增程式优于插电式混合动力车内燃机和电动机两动力系统，复杂，价混合动力公交车有“中国特色”，是补贴重点部分企业用外企部件拼装交帐，不掌握核心技术电池寿命也不乐观；也有后续电池补贴的问题中度混合动力公交车，节油不多2010中国（杭州）新能源公交客车精英赛 5公司参赛7辆混合动力客

20、车，平均节油率（基准车型：12米级，手动变速器）：14.63% 观点：政策过于看重了混合动力公交车增程式公交车优于混合动力2011中国（昆明）公交车精英赛：15.61% 三、增程式是当前的最佳电动汽车混合动力公交车有“中国特色”，是补贴重点部分企业用外企部件拼两者通过行星轮式齿轮机构结合综合调节两动力之间的转速关系 变速箱电池组油箱内燃机驱动轴逆变器电机行星齿轮机构变速箱内燃机系统和电机驱动系统各有一套变速机构两动力组合-复杂加工要求高我国无优势专利也难绕过车贵，中国卖不动日本政府要转向美国政府不支持观点：中国个别企业可试 政府不必提倡增程式比混联式(全混合)更合中国企业普瑞斯为代表总销量200万三、增程式是当前的最佳电动汽车两者通过行星轮式齿轮机构结合变速箱电池油箱内驱逆电机行星齿轮为向新一