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毕业设计(论文)-浅谈新能源汽车现状与发展前景

萦绕心头额
2017-09-18 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《毕业设计(论文)-浅谈新能源汽车现状与发展前景doc》,可适用于综合领域

毕业设计(论文)浅谈新能源汽车现状与发展前景浅谈新能源汽车现状与发展前景河南工业贸易职业技术学院级毕业论文(设计)题目:浅谈新能源汽车现状与发展前景:机电工程系院系专业:汽车技术服务与营销班级:级汽营班学号:姓名:指导教师:二零一二年四月十日级汽车技术服务与营销寻求新动力源的背景我国发展新能源汽车的重要意义新能源汽车的主要种类及技术状况混合动力汽车纯电动汽车燃料电池汽车氢动力汽车燃气汽车生物乙醇汽车各种能源方案优缺点综合分析表新能源汽车的其他方案提高旧能源汽车的效率空气动力汽车飞轮储能汽车超级电容汽车新能源汽车发展主要障碍及其解决方案结束语参考文献寻求新动力源的背景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、NOx的、HC的和微粒的来自汽车级汽车技术服务与营销尾气此外汽车排放的大量CO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个污染最严重的城市有个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大平均油耗高出排放约为倍汽车工业面临的压力更大。《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于年月日正式实施《规则》强调说明: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。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、二甲醚)汽车等各类别产品。我国发展新能源汽车的重要意义()发展新能源汽车是国民经济可持续发展的需要我国用于汽车能源的石油资源是有限的在几十年后必然会出现枯竭要大量依赖从国外进口石油。届时世界石油资源也会出现匮乏各国对石油资源的竞争必将更加激烈石油在国家安全方面的重要性日益上升。所以节制使用石油资源发展新能源汽车将会促进我国能源结构的调整有利于国民经济的可持续发展。()发展新能源汽车是控制城市污染的需要燃油汽车的尾气排放已给环境带来了破坏世界各国都己认识到这一点纷纷制定了相关严格的汽车排放标准以求减少对环境的污染。因此寻求无级汽车技术服务与营销污染或低污染的“绿色汽车”成为各国的基本国策也是人类可持续发展的需要。()发展新能源汽车能够缩短我国汽车工业与世界先进汽车工业的差距。新能源汽车的主要种类及技术状况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。新能源汽车包括有:混合动力汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池汽车(FCEV)、氢发动机汽车以及燃气汽车、醇醚汽车等等。汽车对新能源的基本要求:()能源要储量丰富我国汽车保有量预计年将达到万辆汽车对能源的消耗巨大作为汽车动力的能源必须储量丰富才能保证汽车的可持续发展。()能源的能量密度要高能源的能量密度越高汽车的燃料箱体积就越小就会减轻汽车的自重。在同样的条件下汽车的续驶里程就越长并且动力性能越好。因此对汽车的能源要求密度越高越好。()能源的污染要小目前大规模使用石油产品的汽车已造成了环境的严重污染各国政府都在考虑制定更加严格的汽车尾气排放标准。因此新能源汽车必须要明显减少尾气排放的污染甚至要达到零排放才能被人们广泛接受。()经济性要好级汽车技术服务与营销世界汽车工业竞争激烈新能源汽车要广泛进入市场必须在价格上占有一定的优势这就要求车用能源售价低廉并且使用费用低。()使用性能要好新能源汽车的能源必须使用储存方便能够长距离运输并且运输成本低廉要有较高的运输安全性不易燃烧、爆炸。混合动力汽车混合动力是指那些采用传统燃料的同时配以电动机发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。混合动力汽车的优点:()采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时由电池来补充负荷少时富余的功率可发电给电池充电由于内燃机可持续工作电池又可以不断得到充电故其行程和普通汽车一样。()因为有了电池可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。()在繁华市区可关停内燃机由电池单独驱动实现“零”排放。()有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。()可以利用现有的加油站加油不必再投资。级汽车技术服务与营销()可让电池保持在良好的工作状态不发生过充、过放延长其使用寿命降低成本。混合动力汽车的缺点:长距离高速行驶基本不能省油。纯电动汽车电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车大部分车辆直接采用电机驱动有一部分车辆把电动机装在发动机舱内也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子其难点在于电力储存技术。纯电动汽车的优点:技术相对简单成熟只要有电力供应的地方都能够充电。纯电动汽车的缺点:目前蓄电池单位重量储存的能量太少还因电动车的电池较贵又没形成经济规模故购买价格较贵至于使用成本有些试用结果比汽车贵有些结果仅为汽车的,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。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。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用而不是经过燃烧直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物因此燃料电池车辆是无污染汽车燃料电池的能量转换效率比内燃机要高,倍因此从能源的利用和环境保护方面燃料电池汽车是一种理想的车辆。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组以便获得必需的动力满足车辆使用的要求。级汽车技术服务与营销燃料电池汽车具有以下优点:()零排放或近似零排放()减少了机油泄露带来的水污染()降低了温室气体的排放()提高了燃油经济性()提高了发动机燃烧效率()运行平稳、无噪声。氢动力汽车氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具排放出的是纯净水其具有无污染零排放储量丰富等优势因此氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。氢动力汽车的优点:排放物是纯水行驶时不产生任何污染物。氢动力汽车缺点:氢燃料电池成本过高而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难因为氢分子非常小极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气如此一来同样需要消耗大量能源除非使用核电来提取否则无法从根本上降低二氧化碳排放。燃气汽车燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。燃气汽车由于其排放性能好可调正汽车燃料结构运行成本低、技术成熟、安全可靠所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。生物乙醇汽车乙醇俗称酒精通俗些说使用乙醇为燃料的汽车也可叫酒精汽车。级汽车技术服务与营销在汽车上使用乙醇可以提高燃料的辛烷值增加氧含量使汽车缸内燃烧更完全可以降低尾气的害物的排放。乙醇汽车的燃料应用方式:一、掺烧指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中乙醇和容积比例以“E”表示如乙醇占则用EE来表示目前掺烧占乙醇汽车占主要地位。二、纯烧即单烧乙醇可用E表示目前应用并不多属于试行阶段三、变性燃料乙醇指乙醇脱水后再添加变性剂而生成的乙醇这也是属于试验应用阶步四、灵活燃料指燃料既可用汽油又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料还可以用氢气并随时可以切换。如福特丰田汽车均在试验灵活燃料汽车(FFV)。各种能源方案优缺点综合分析表类别能源能排制造使维补功重行驶配套来源源放成本用护充率量里程设备效成成燃率本本料普通受限低差一般一一方大轻>完善内燃般般便机纯电一般最无高最高不小重<不完池力高低方善级汽车技术服务与营销便混合受限较一较高一最方一较>完善动力高般般高便般重氢燃困难高无高最高不小一<不完料电高方般善池便从上表中可以看出纯电池力、氢燃料电池虽然具有较优的新能源特征但市场竞争力弱混合动力则具有微弱的优势。因此混合动力属于过渡方案纯电池力属于辅助方案而氢燃料电池属于难以实施的方案。物理燃料电池则兼顾了新能源特征、市场及用户的诸多优点所以具有广阔的开发前景。新能源汽车的其他方案提高旧能源汽车的效率目前的汽柴油内燃机热效率小于如果算上机械效率以及其他的能量传递损失则总效率仅占燃料放出热能的左右。毫无疑问如果能够提高热机的效率则可在一定程度上缓解目前的石油危机。空气动力汽车利用空气作为能量载体使用空气压缩机将空气压缩到MP以上然后储存在储气罐中。需要开动汽车时将压缩空气释放出来驱动启动马达行驶。优点是无排放、维护少缺点是需要电源、空气压力(能量输出)随着行驶里程加长而衰减、高压气体的安全性。级汽车技术服务与营销飞轮储能汽车利用飞轮的惯性储能储存非满负载时发动机的余能以及车辆长大下坡、减速行驶时的能量反馈到一个发电机上发电再而驱动或加速飞轮旋转。飞轮使用磁悬浮方式在rmin的高速下旋转。在混合动力汽车上作为辅助优点是可提高能源使用效率、重量轻储能高、能量进出反应快、维护少寿命长缺点是成本高、机动车转向会受飞轮陀螺效应的影响。超级电容汽车超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷以平衡电解液的内电场这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上这个电荷分布层叫做双电层因此电容量非常大。其优点是充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等缺点是功率输出随着行驶里程加长而衰减受环境温度影响大等。新能源汽车发展主要障碍及其解决方案新能源汽车虽然可以有效减少市区有害气体的排放和烟雾浓度,同时也减少CO的排放。许多国家和厂商都积极开发纯电动汽车(PEV)、混合动力电动汽车(HEV)(包括插电式混合动力电动汽车PHEV)和燃料电池汽车(FCV)。但是诸多障碍和困难限制了新能源汽车的发展和普及,从全球范围来看,一场打破约束、冲出困境的行动已经开展。()充电基础设施级汽车技术服务与营销推广PEV和PHEV的主要困难就是缺少全面的电池充电基础设施。然而,目前全球许多厂商和政府已经启动了电动汽车基础设施项目,来评估建立充电基础设施的方法,并正着手进行实际应用。()氢燃料补给基础设施开发氢燃料补给设施是一个巨大工程。目前,为汽车研究提供支持的汽车用氢燃料补给站已基本建立。在补给站内储存氢燃料仍然是一个难题。()氢燃料的生产氢的生产是一项重要的全球性业务。目前绝大多数氢的生产是采用蒸气甲烷重整法,这意味着该方法产生CO。其他生产方法包括煤(产生CO)或生物质气化、高温水裂解和一些新兴技术,如利用阳光从水中分出氢的光解方法。用化石燃料发电,再用电使水分解的方法也产生CO,水解的效率只有大约,氢气压缩的效率大约为,在电动机输出阶段,燃料电池将燃料能量转化为直流电的效率最大为,因此,电能输出到电动机输出的效率大约为。相比之下,直接向纯电动汽车的锂离子电池充电时,ACDC蓄电池的充电效率大约为,电池效率为,DCAC转化效率为,因此,最终效率为。()续驶里程充电电池的续航能力有限和充电时间较长一直是阻滞纯电动汽车普及的主要障碍对许多消费者来说,在电动模式时,PEV和PHEV行驶距离有限仍是个问题。尤其是PEV,它没有装载续驶里程较大的内燃机(ICE),再充电时也需要很长时间。尽管如此,戴姆勒克莱斯勒的研究指出大多数欧洲人每天行驶距离约km,而PEV的续驶里程是其倍为km,对于这些消费者来说已足够。类似的雪佛兰Volt车每次再充电的续驶里程目标约为km,对于美国大约级汽车技术服务与营销的上班族来说已足够。目前所选用制造商的辆PEV的续驶里程,平均值为km,行驶里程范围,km。仅使用电动模式的辆PHEV平均续驶里程为km,行驶里程范围,km。()成本目前HEV和PEV所使用的蓄电池组的价格依然昂贵,首批大规模销售的PEV和PHEV所需的研发成本将由消费者承担。通用汽车公司认为PHEV的电动续驶里程每增加km其成本将增加约美元,但丰田的Prius续驶里程增加km的成本为美元。()核心部件作为新能源汽车核心部件电机及其控制系统的性能至关重要。在国内随着“十城千辆”新能源汽车示范工程的推进国内一些车用电机产品已经进行小批量生产并通过装车考核能够很好地满足整车需求。结束语发展新能源汽车是对百年来汽车动力技术最重要的变革是对汽车工业长足发展的巨大驱动力在发展和前进的道路上所遇到各种各样的困难在所难免也不足为怪。对新能源汽车的研发车企不仅面临着巨大的资金投入还有很大的技术风险、大规模的业务重整、巨大的建设投资、服务体系的重建更使企业困惑的是价格不菲的新能源汽车的市场将会如何,消费者对新能源汽车除了费用偏高之外对其技术的可靠性还存有诸多的疑虑同时对维修保养费用是否昂贵、维修保养点是否普及、基础设施是否完善以及电源保障有无问题等也表示担忧。凡此种种都会对新能源汽车发展带来不小的负面影响。但无论遇到什么样的困难和问题我们都必须要想明白都必级汽车技术服务与营销须要看清楚这些困难是发展中的困难这些问题是前进中的问题发展新能源汽车是汽车工业发展的必由之路还需要政策上的引擎、技术上的突破、成本上的降低、市场上的拓展只要我们坚定信念就一定能够克服各种困难和破解各种难题就会抢占发展新能源汽车的先机就会走在全球新能源汽车工业的前列我国的新能源汽车工业就会不断地发展壮大就会迎来美好的明天。参考文献黄安华:国内主要企业新能源汽车发展现状与未来规划J世界汽车():,。国家发展和改革委员会新能源汽车生产准入管理规则S,号文件。杨妙梁:世界燃料电池车发展动向(三)J汽车与配件():。徐汉章:混合动力技术进展及相关建议J交通节能与环保,,:。黄柳任:中国汽车新能源发展与思考J清华大学出版社,。

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