新能源汽车的发展ppt课件.ppt

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1、新能源汽车构造,项目一 新能源汽车认知项目二 纯电动汽车项目三 混合动力汽车项目三 其他新能源汽车,课程介绍,任务一 新能源汽车发展史,项目一 新能源汽车认知,一.新能源汽车发展史,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 电动汽车诞生于 1834 年，比内燃机汽车早了半个多世纪。内燃机汽车后来者居上，伴随了百年人类自由移动的圆梦过程，改变了人们的生活方式，成为了现在主要的陆上交通工具。第一辆电动车是由安德森在 1832 到 1839 年之间发明的。这辆电动车所用的蓄电池比较简单，是不可再充的。随后，斯特町应用法拉第电磁感应原理组装了一台电动三轮车，电磁感应原理在这辆电动车上的应用开启了

2、新技术在电动车的应用之门。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 19 世纪初叶，在法拉第制出电动机模型后不久，美国的一位机械工人达文波特（1802-1851）在 1836 年用电动机带动木工旋床，1840 年又带动报纸印刷机。1842 年达文波特和戴维森一起制造出第一辆有真正实用价值的电动车，他们首次使用了不可充电电池。1847 年，法莫制造了第一辆以蓄电池为动力的、可携带两人的无导轨电动车。他把电动机装在一个轮车上，由 48 节格鲁夫电池供电。这是美国第一辆为世人所知的电动车。1861 年，巴奇诺帝设计了带槽的环形电枢，他发明的环形直流电动机大大增加了输出转矩。在此基础上，格拉姆

3、又发明了环形无槽闭合电枢，它是现代直流电动机的基本结构形式。这一时期是直流电动机的技术发展初级阶段，即从模型到样机的逐步定型阶段。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 早在 19 世纪后半叶的 1873 年，英国人罗伯特戴维森（Robert Davidsson）制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。这比德国人戴姆勒（Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）发明汽油发动机汽车早了 10 年以上。戴维森发明的电动汽车是一辆载货车，长 4800mm，宽 1800mm，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。其后，从 1880 年开始，应用了可以充放电的二次电池。

4、从一次电子表池发展到二次电池，这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革，由此电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪下半叶成为交通运输的重要产品，写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 电机制造技术的发展和电能应用范围的扩大以及生产对电需要的迅速增长，都大大促进了发电厂和发电站的建设。这些电厂、电站最初都是从直流发电开始的。1875 年法国巴黎火车站建立了世界最早的一座火力发电厂。1879 年，世界上第一座商业发电厂在美国旧金山落成。但是，分散的用电单位要想使用电厂集中生产的电力，还必须解决远距离输送问题。1881 年，特鲁夫电动三轮车的动

5、力装置由一台电动机和六节铅酸蓄电池组成，加上乘员后的总重量达 160 公斤，时速仅 12 公里。这辆电动车在巴黎举行的国际电器展览会上展出时，引起了不小的轰动。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1882 年，阿顿和培理也制成了一辆由铅酸电池供电、直流电机驱动的电动三轮车，车上还配备了照明灯。这辆电动车的总重量为 168 公斤，时速提高到 14.5公里。特鲁夫、阿顿和培里这三位电动车的先驱，在燃油汽车尚未问世，马、骡驴、牛作为动力源的时代，开创了私人电动车的先河，对电动车在世界各国的发展起着极其重要的推动作用。1882 年，德普勒提出了远距离送电的方法，可以将 57 公里外的水电

6、厂电力输送到慕尼黑，这是世界上最早、最简单的远程供电系统。在此基础上，人们把输电线联接成网络形成最初的电网，电力成为一种优良而价廉的能源。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1887 年，英国人伏克尔也制作了一辆电动三轮轻便车。尽管这辆车与阿顿和培里的三轮车比起来功率不大，但它使用了平衡轴，可以更加灵活地进行速度转换。之后，伏尔克还对该车做了相应修改，献给土耳其国王。改装后的整车重量为 499 公斤，时速提高到 16 公里。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1888 年，华德电气公司制造了一辆时速可达 11 公里的电动公共汽车，用于伦敦的公共交通。与马车相比，电动

7、公共汽车不会造成路面的损坏和街道的污染，受到伦敦市民的欢迎。这辆电动车采用蜗轮机构转向和脚踩制动，驾驶员站立在电动车的前部操纵车辆。之后，华德电气公司被新成立的伦敦电动公共汽车公司以 25 万英镑收购。此后，电动轿车、电动出租车陆续在英国出现。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1899 年，德国人波尔舍发明了一台轮毂电动机，以替代当时在汽车上普遍使用的链条传动。随后开发了 Lohner-Porsche 电动车，该车采用铅酸蓄电池作为动力源，由前轮内的轮毂电动机直接驱动，这也是第一部以保时捷命名的汽车。在 1900 年的巴黎世博会上，该车以 Toujours-Contente 之

8、名登场亮相，轰动一时。随后，波尔舍在 Lohner-Porsche 的后轮上也装载两个轮毂电动机，由此诞生了世界上第一辆四轮驱动的电动车。但这辆车所采用的蓄电池体积和重量都很大，而且最高时速只有 60 公里。为了解决这些问题，波尔舍 1902 年在这辆电动车上又加装了一台内燃机来发电驱动轮毂电机，这也是世界上第一台混合动力汽车。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 亚洲汽车制造强国日本也是最早开始发展电动车的国家之一。日本国土面积狭小，石油资源尤其匮乏，几乎完全依赖进口，因此受世界原油市场的影响很大。另外，日本人口密度很大，城市污染比较严重。因此，日本政府特别重视电动车的研究和开发

9、。1965 年电动车被正式列入国家项目。两年之后，日本成立了日本电动车协会，旨在进一步促进电动车产业的发展。1971 年，日本通产省制定了电动车的开发计划，对电动车的发展有了一个明确的规划，其中对购买电动车的用户还制定了优惠补贴措施。日本电动车的发展，与政府早期的扶持密不可分。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1973 年，美国 Vanguard-Sebring 公司在华盛顿的电动车展上首次展出CitiCar。CitiCar 的构造十分精简，它只有两个座位，没有变速箱，依靠选择驱动电压的大小来控制车速，最高时速可达 64 公里。整个车身由 ABS 塑料构成，避免了钢铁材质可能引

10、起的锈蚀。整车重量为 612 公斤，其中作为动力电源的蓄电池重达 227 公斤。此车搭载 36 伏直流电机，最大续驶里程达 80 英里，可用110 伏标准电压进行充电，单次充电时间 6 小时。行驶时不需换挡，倒车按一下开关即可。制造商声称 CitiCar 几乎不需要维护与保养，因为作为电动车，CitiCar 不需要排气系统和冷却系统，唯一要做的只是每三年更换蓄电池。相比于普通汽车，CitiCar 的售价稍高，大约在 4500 美元左右。但由于无须支付高昂的燃油费用，它的使用成本相对低廉，通常在完全充电后，30-40 美分的花费就足够人们开上一天。由于实现了一定的量产，因此，相比于原来的电动车，

11、CitiCar 已经便宜了很多。CitiCar 也正是凭借大众能够接受的价格，打开了电动车的市场。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1990 年，加里福尼亚州议会通过一项ZEV 法案，要求在 1998 年的汽车总销售量中，必须有 2%的零排放污染汽车。到 2000 年，零排放污染汽车应占汽车总销售量的 3%。2001 年达 5%；而 2003 年增至 10%。随后，美国东部的 10 个州也仿效加州的做法，出台了相应的零排放法案。1990 年，通用公司在洛杉矶车展上推出了 Impact 电动车。这辆车仅重 998 公斤，采用三相交流感应电动机，最高时速达 176 公里，以 88

12、公里的时速可以行驶 200 公里。Impact 的亮相在某种程度上促进了ZEV 法案的孕育和诞生。当时因为价格劣势，这辆电动车还不具备与汽油车一决雌雄的实力。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 随后，通用汽车公司牢牢抓住ZEV 法案这个大好契机，以 Impact 的核心技术和设计为原型开发出 EV1 型纯电动轿车。1996 年在洛杉矶、圣地亚哥等地展销，被视为现代电动车开山之作。1999 年，通用公司又用镍氢电池代替 EV1的铅酸电池，并可以回收制动能量，达到当时电动车技术的顶峰。但是，这辆车充电数小时竟还跑不到 100 英里，成本高和续驶里程短使这艘电动车的旗舰最终难逃厄运，被

13、全部回收用作废品处理。即使如此，EV1 因其时尚外观和前卫技术堪称电动车永恒的经典。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1991 年，日本东京电力公司和研究开发公司联合研制出“IZA”豪华型电动车。它以 288 伏镍镉电池为动力电源，采用永磁同步电动机，并设有制动能量回收装置。尽管该车最高时速只有 176 公里，但以 40 公里的时速行驶，续驶里程可高达 544 公里，创下了当时电动车的世界之最。IZA 凭借其表现不凡的续驶里程，完全可以与当时通用的 Impact 电动车一争高下。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 燃料电池车的第一次研发高峰出现在 90 年代初。1

14、991 年，美国研制出世界上最早的燃料电池概念车 Laser Cell TM，它采用储氢合金氢瓶，燃料电池功率为 12.5千瓦，续驶里程达到 303 公里。Laser Cell TM 的出现提点了各大汽车厂商，“条条大路通罗马”。燃料电池车在续驶里程上以绝对优势压倒了纯电动车，吸引了很多富有探索精神的汽车企业率先涉足燃料电池车这一崭新领域。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1993 年，美国克林顿政府制订了 PNGV 计划，将目光聚集到蓄电池驱动的纯电动车上。这项计划的最终目的是研发出一系列新型电动车并实现量产。PNGV 计划中的主要成员福特、通用和戴姆勒-克莱斯勒都推出了以柴

15、油机为基本动力源的混合动力电动车，戴姆勒-克莱斯勒的道奇 ESX3 还使用了大功率锂电池作为辅助动力，通用的 Precept 因为采用了制动能量回收技术而更加节能，这些概念车型在降低油耗和排放方面都有十分出色的表现。尽管过高的成本未能使这些概念车实现商业化，但这个计划在全美国掀起了一波汽车新技术研发的浪潮。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 在燃料电池技术市场逐步成熟的发展道路上，戴克公司一直走在世界燃料电池发展道路的前列，已经开发了无数的概念车型用于探索燃料电池技术在车辆上的应用。1994 年 4 月 13 日，戴克推出首辆燃料电池车 NEWCAR 1（New Electric

16、 Car），来验证这种新的驱动原理的可行性。最初的燃料电池发动机重达 0.8 吨，装置在其奔驰货车上，几乎占用了车辆的全部空间，只有驾驶员和副驾驶位置可以有足够的空间。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 大众汽车生产的著名的电动车当属以高尔夫第一代至第三代为原型车打造的Golf City-Stromer 车型。首批电动车生产于 1981 年，是与北威州电力集团合作设计。1995 年，德国大众以 Golf为原型批量推出 Golf City-Stromer，第二代 City Stromer 车型配备了功率 15 千瓦（20 马力）的电动机，车重 1.7 吨，可在 13 秒内从静止加速

17、到 100 公里/小时。第三代 City Stromer 车型所装备的电动机的连续功率提高到了 17.5 千瓦（24 马力），最大功率达到了 22 千瓦（30马力）。铅胶蓄电池分别安装于发动机舱和行李箱，蓄电量为 11.4 千瓦时，支持 70 公里的最大行驶里程。第三代 Golf City Stromer 的最高时速达到了 100公里/小时，并带有制动能量回收功能。该车型在萨克森州莫塞尔的工厂生产了约 100 辆，售价为 49500 马克起，主要的目标客户为能源供应企业。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1997 年，丰田试制的 20 辆 RAV4 电动旅行车顺利完成了两年 4

18、8 万公里的试验，率先在实施零排放法规的加州、纽约和马塞诸萨州出售。RAV4 采用镍氢蓄电池和永磁同步电动机，时速可达 125 公里，一次充电可以行驶 215 公里。这款威猛气派而且动力十足的电动车沿用了原车型的零部件，并在电子单元和控制技术上有所改进，大幅度降低了成本。RAV4 的年平均销量达到 300 辆，只用于租赁。但在 2003 年以后，丰田出人意料地结束了 RAV4 的生命。面对租赁 RAV4 的高涨需求和公众不满公司这种做法的强烈呼声，丰田道出了它的苦衷。因为 RAV4 的底盘几乎是“手工打造”，一部车的制造成本高达 20 万美金，而租赁费用只够制造成本的 10%，公司无法承担如此

19、大的成本代价，只好忍痛割爱。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 针对现代日本妇女生活节奏日益加快的实际需要，日本两大汽车巨头丰田和日产分别设计出微型电动车 E-com 和 Hypermini，成为日本电动车的一道风景。1997年，丰田开始出售 E-com 微型电动车。它使用镍氢蓄电池为动力源，最高时速100 公里，每次充电 2 小时便可行驶 120 公里。无独有偶，日产汽车公司也开发了 Hypermini 微型电动车，它采用强劲的锂电池作为动力源，最高时速 l00 公里，最大行驶里程可达 130 公里。E-com 和 Hypermini 可以用于短途接送、购买商品和运货等，驾驶方

20、便，外型小巧，深受日本妇女的喜爱。,任务一 新能源汽车发展史,一.新能源汽车发展史 1998-2001 年，福特、加拿大燃料电池、加拿大自然资源部、不列颠哥伦比亚省、技术早期应用评估协会、加拿大国家燃料电池创新研究所等企业及政府部门组织了加拿大首次燃料电池车与加氢系统的示范运行，称之为温哥华燃料电池汽车计划（VFCVP）。1998 年，福特汽车公司推出专用于邮政运输的 Ranger 电动车，它坚固可靠，很适合行驶路线较为固定的邮政业务。次年，美国邮政管理局订购了 500 辆Ranger 电动车用于邮政业务。这款车采用镍氢蓄电池，续驶里程为 95 公里，最高时速可达 120 公里。这是美国历史上

21、最大的一个电动车订单。,任务一 新能源汽车发展史,二.新能源汽车发展现状 新能源汽车的官方定义是采用非常规车用燃料来作为动力来源，在这里主要包括：纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等等。而在目前市场上，纯电车显然成为了新能源车的代表，混动和燃料电池线路齐头并进。而在未来哪个领域将会产生革命性突破，现在谁都无法给出准确答案。新能源汽车发展于全球石化日益枯竭和环境污染日益严重的时代，所以，它凭借国家补贴，国家政策、绿色环保、噪音小和出行成本低等因素逐渐进入了产业化阶段。但是，作为全球最大新能源汽车市场的中国，将在2019年6月25日取消地补，其他地区将在2020年全面取消。而

22、在这一政策的影响下，插电混动车凭借其短途用电，长途用油的特点受到了消费者的喜爱，据悉，在新能源汽车补贴持续退坡下，插电混动乘用车去年迎来118的高增长，远超纯电动乘用车的50.8，这表明，新能源汽车市场逐步由政策驱动型向市场驱动型转变。这对于新能源车企来说，一场大洗牌在所难免。,任务一 新能源汽车发展史,二.新能源汽车发展现状 新能源车企遇到的问题（以纯电车为例）产能过剩，存在安全隐患；运营成本高，交付能力不足；除去国家补贴，新能源定价较高；新能源汽车标准和立法还不完善；续航里程低、电池里程短、充电时间长；冬季气温较低的环境下，电池蓄电能力不足；新能源汽车动力不足，在遇到陡坡情境有些吃力；废旧

23、电池如何处理，就现阶段技术，会造成环境污染；电池寿命短（锂电池）、充电桩数量、位置和接口不统一；,任务一 新能源汽车发展史,二.新能源汽车发展现状 新能源僵尸企业霸占造车资源，如何清理僵尸骗补车企；电池成本高（电池能量密度较低，所以目前纯电动汽车价格较高）；在目前上百家的造车新势力中，因不具有竞争力的一批车企即将面临淘汰，成为变革的炮灰。充电设施欠缺，家用充电较慢，而建设大量新的基础设施，成本较高，且人们生活方式也会变化，从而造成大量浪费；各路资本、行业巨头入驻，再加上外来车企（特斯拉、Polestar、奔驰等）的到来，加剧了新能源汽车行业的竞争；新能源汽车的全面发展，将对传统汽车形成威胁，之

24、前内燃机多年积累的技术和资本将不复存在，所以，新能源车企不能也不可能形成垄断局面。,任务一 新能源汽车发展史,三.新能源汽车发展趋势（一）新能源是大势所趋 目前，新能源正处于高速发展的阶段，虽然面临电池、安全等诸多问题，但随着石化的减少和空气污染的严重化，以及国家对新能源（据悉，海南已提出2030年全域禁售燃油车）的支持，新能源将是汽车发展的大势所趋，但需要漫长的过程，绝非一蹴而就。随着技术的进步，厂家通过提升续航里程、加大基础设施的投入，以及通过技术解决电池的回收利用，电池充电速度（高速公路边走边充、无线充电、充电速度快）、安全、电池的组成成分（比如，现在是锂电池、那么，如果换成太阳能或其他

25、燃料）等问题，新能源汽车有望成为主要趋势。,任务一 新能源汽车发展史,三.新能源汽车发展趋势（二）共享化加快新能源发展 共享化的确是未来出行的关键一步，随着新能源汽车市场的崛起，共享出行是新能源最好的归宿。一方面，目前，新能源车的造价成本还比较高，用于共享可降低其运营成本；另一方面，对于消费者而言，新能源车的出行成本较低，使用新能源出行将实现利益最大化；最后，共享对于现在消费者担心的续航、电池寿命、充电时长来说都是最好的解决方法。,任务一 新能源汽车发展史,三.新能源汽车发展趋势（三）新能源将加快自动驾驶的发展 新能源和自动驾驶的发展是相辅相成的，未来汽车势必会面向车联网、智能化和自动化方向发

26、展。新能源采用电驱动，使车联网和自动驾驶技术更容易实现；而相对应的，新能源的发展势必会加快自动驾驶的发展。比如，自动驾驶环境下，汽车自行充电（用电收费制度不统一时，可选择电费较低的情况下充电，而无需等待）。,任务一 新能源汽车发展史,四.新能源车设计趋势 在未来，新能源汽车将针对市场来优化，逐渐从国家引导向市场引导方向发展。在汽车的造型设计上将逐渐向小型城市车发展。封闭式前脸、U型灯、隐形门把手、全景天窗、会说话的车灯、溜背式的设计等等，可能是最近设计的主要方向；但是，在未来设计上，我认为汽车设计可能是千奇百怪和更加抽象的，也许会像大黄蜂一样，实现可折叠。,任务一 新能源汽车发展史,四.新能源

27、车设计趋势 在内饰的设计上，将注入更多的高科技元素，比如，语音、手势、VR沉浸式游戏、全息管家、HUD等多种元素。另外，可配置轻量化座椅和多通道交互室内座舱也展现着未来新能源的设计趋势。,任务一 新能源汽车发展史,四.新能源车设计趋势 在中控仪表的设计上，三联屏、一字屏和多屏的设计可能在现阶段会比较多一点，方向盘的设计，也大都采用扁平和可收缩的设计，当然，方向盘上屏幕的出现，也将逐渐被大众所接受。但随着科技的不断发展，我认为，屏幕将不复存在，而智能表面将通过某些技术来呈现相关内容，真正做到需要的时候出现，不需要的时候隐藏。,任务一 新能源汽车发展史,四.新能源车设计趋势 在功能上，安全性永远是第一位的，除了安全之外，随着5G的发展，新车的情感化和人性化的设计，是所有车都必须遵循的一个设计准则。在平台的设计上，也将逐渐趋向于多企业联合研发的阶段，这样做的目的除了能够集合各家资源之外，还能降低成本。,任务一 新能源汽车发展史,