汽车工业面临的挑战.ppt

1.了解能源危机问题,2.了解大气污染问题,3.了解全球变暖等问题,从第一辆内燃机汽车问世至今，汽车工业迅猛发展，对人类文明产生了深远的影响。一方面，汽车工业的发展推动了人类文明的进步，为人们生活提供了便利，另一方面，日益增多的汽车也为人类带来沉重的问题，具体有哪些呢？,要了解汽车工业给人类来带来的危害和挑战，需要从能源危机、大气污染、全球变暖等方面具体分析，即需以下几个步骤：,一、能源问题1.汽车保有量截至2011年8月16日，全球处于使用状态的各种汽车，包括轿车、卡车以及公共汽车等的总保有量已突破10亿辆。2001年全球57%的石油消耗在交通领域。,2.能源短缺2008年底全球石油已探明储量为12580亿桶（1708亿吨），按2008年开采量计，可开采42年；2008年全球天然气已探明储量为185.02万亿m3，可开采60.4年；2008年底全球煤炭已探明可采储量为8260.01亿吨，可开采122年；预计世界可采储量在今后的100年中将随着探明技术发展，可采储量将增加到200年以上的开采年限。,二、大气污染1.汽车排气污染物的主要成分汽车排气的污染物，主要是一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX)、硫化物(主要是SO2)、碳烟及其他些有害物质。如果燃用含铅汽油，排气中的污染物还包含铅化合物。2.汽车排气污染物的危害,3.PM2.5 PM是Particulate Matter的缩写，即颗粒物。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。,三、全球变暖一般认为，人类焚烧化石矿物或焚烧森林树木时会产生二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。,4.熟悉我国节能与新能源汽车产业规划及政策,1.掌握电动汽车的定义、类型,2.掌握电动汽车的基本结构,3.熟悉混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车、插电式混合动力汽车的发展,什么是电动汽车，类型有哪些？电动汽车的基本组成是什么？纯电动汽车、燃料电池汽车、插电式混合动力汽车的发展情况是怎样的？对于节能与新能源汽车，我国的产业规划及政策是怎样的呢？,要对上述问题作出答复，需以下几个步骤：,一、新能源汽车和电动汽车的含义1.新能源汽车新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。根据节能与新能源汽车产业发展规划（20122020年）所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。节能汽车是指以内燃机为主要动力系统，综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车。,2.电动汽车（Electric Vehicle，简写成EV）电动汽车指以电机驱动，从车载电源获得动力，并且满足道路交通安全法规的车辆。根据电动汽车科技发展“十二五”专项规划，电动汽车按动力电气化水平分为两类：一类是全部或大部分工况下主要由电机提供驱动功率的电动汽车；另一类是动力蓄电池容量较小，大部分工况下主要由内燃机提供驱动功率的电动汽车。,二、电动汽车的早期历史概况,世界第一辆电动汽车,三、电动汽车的基本结构1.电动汽车的特点（1）电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。（2）电动汽车驱动系统的布置不同，会使系统结构区别很大；采用不同类型的电机，会影响到电动汽车的重量、尺寸和形状。（3）不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构。,2.电动汽车的基本结构,电动汽车的基本结构,四、混合动力电动汽车1.国外混合动力汽车的技术发展状况（1）日本（2）欧美等国,2.我国混合动力汽车的发展现状 目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发，多数以混合动力电动客车为主。一汽研发的红旗HQ3于2006年投产；而广州本田更是紧跟丰田的步伐，也推出了多款混合动力车；上汽集团与通用签署协议，将联手开发混合动力轿车和公交客车；上海别克君越eco-hybrid油电混合动力车是国内第一款中高档量产混合动力车型。,3.混合动力电动汽车的优点（1）与纯电动汽车比较整车重量小（由于电池的容量减小）；汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平；保证驾车和乘坐的舒适性（空调、暖风、动力转向的使用）。,（2）与内燃机汽车比较可使原动机在最佳的工况区稳定运行，从而降低排污和油耗；在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆，实现“零排放”；通过电动机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低汽车的能量消耗和排放污染。,4.混合动力电动汽车的技术发展表现（1）轿车混合动力系统的模块化愈加明显，逐步推进汽车动力的电气化。（2）城市客车混合动力系统出现平台化趋势。（3）插电式混合动力技术越来越引起人们的关注。,五、纯电动汽车1.国外纯电动汽车技术发展状况（1）日本（3）美国（3）欧洲,2.中国纯电动汽车技术发展状况自2009年以来，国内又掀起了纯电动汽车研发的高潮，从纯电动微型车到纯电动轿车、纯电动客车和纯电动特种车，产品样车推出层出不穷，传统的汽车生产企业、准备转型的电动轻型汽车、汽车零部件企业甚至与汽车产业不相关的其他企业投资动辄数千万甚至数亿元，纯电动汽车的示范在各地广泛开展。,3.纯电动汽车技术发展特点（1）动力蓄电池技术得到飞速发展，高性能的锂离子电池逐步取代传统的铅酸电池和镍氢电池。（2）高效的一体化电力驱动系统取代传统的直流电机，驱动系统效率和性能不断提高。（3）网络化控制系统的应用促进了纯电动汽车的模块化和智能化。,（4）电动化辅助系统的广泛应用提高了整车能量利用效率和性能。（5）轻量化技术和电气、结构安全性技术在电动汽车上得到了系统的应用。（6）把纯电动汽车推广应用作为系统工程，开始了充电站等基础设施的规划与建设。（7）概念车型上轮毂电机和线控技术等前沿技术得到初步应用。,六、燃料电池电动车1.燃料电池电动汽车原理,燃料电池电动汽车,2.燃料电池（1）工作原理,燃料电池的基本工作原理,（2）分类 按照工作温度分 可以分为高、中及低温型三类。按燃料类型分 有氢气、甲醇、甲烷、乙烷、甲苯、丁烯、丁烷等有机燃料，汽油、柴油和天然气等气体燃料。按照燃料电池电解质类型进行分,3.燃料电池电动汽车发展概况燃料电池汽车技术不断取得可喜进展,燃料电池汽车的研发模式目前均是在政府主导下的产学研联合进行攻关，并积极开展全球范围内的跨国合作。国家重大研究计划和合作研究项目的开展，大大促进了全球燃料电池及燃料电池汽车的研究开发进程。,七、插电式混合动力汽车,丰田普锐斯并联式Plug-in混合动力系统,1.国外插电式混合动力汽车技术发展状况（1）日本（2）美国（3）欧洲2.中国插电式混合动力汽车技术发展状况,3.插电式混合汽车的优点（1）在局部地区或短距离上下班行驶，可以作为纯电动汽车使用，用家里的电源对车上电池充电，不使用汽油。（2）利用晚上电网的低谷电对电池充电，可以提高电网效率。（3）加满油箱，PHEV 行驶里程可以与混合动力汽车和内燃机汽车相媲美。（4）车辆寿命期间的维修成本低。,八、我国的节能与新能源汽车产业规划及政策,电动汽车重大科技专项“三纵三横”研发布局,