新能(neng)源(yuan)(yuan)汽車是(shi)什么 新能(neng)源(yuan)(yuan)電動汽車特點 新能(neng)源(yuan)(yuan)汽車的原理
新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)(qi)車(che)是什么 新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)(qi)車(che)特(te)點 新(xin)(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)(qi)車(che)的原理
一、新能源汽車特點
混合動力汽車
優點:
1、采用混合動力(li)后可按平均(jun)需(xu)用的(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)來(lai)確定內燃(ran)機(ji)的(de)最大功(gong)率(lv)(lv)(lv),此時(shi)處于油耗低、污(wu)染(ran)少的(de)最優工況下(xia)工作。需(xu)要大功(gong)率(lv)(lv)(lv)內燃(ran)機(ji)功(gong)率(lv)(lv)(lv)不(bu)足時(shi),由電(dian)(dian)池(chi)來(lai)補充;負荷少時(shi),富余的(de)功(gong)率(lv)(lv)(lv)可發(fa)電(dian)(dian)給電(dian)(dian)池(chi)充電(dian)(dian),由于內燃(ran)機(ji)可持續工作,電(dian)(dian)池(chi)又(you)可以不(bu)斷(duan)得到充電(dian)(dian),故其(qi)行程(cheng)和普通汽車一樣。
2、因為有了電池, 可以十分方便(bian)地回收(shou)制動時、下坡(po)時、怠(dai)速時的能(neng)量。
3、在繁華市區,可關(guan)停內(nei)燃機,由電池(chi)單獨驅動,實現“零”排放。
4、有了內燃(ran)機可(ke)以十分方便(bian)地解(jie)決耗能(neng)大的空(kong)調、取暖、除(chu)霜等(deng)純電動汽車遇到的難(nan)題。
5、可(ke)以利用現(xian)有的加油(you)站加油(you),不必(bi)再投資(zi)。
6、可讓(rang)電(dian)池保持在良(liang)好的工作(zuo)狀態,不發(fa)生過充、過放,延長(chang)其使用壽命,降(jiang)低(di)成本。
缺點:長距離高速行駛基本不(bu)能(neng)省油。
純電動汽車
優(you)點:技(ji)術相對(dui)簡(jian)單成熟(shu),只要有電力供應的(de)地方都能夠充(chong)電。
缺點:蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較貴,又沒形成經濟規模,故購買價格較貴,至于使用成本,有些試用結果比汽車貴,有些結果僅為汽車的1/3,這主要取決于電池的壽命及當地的油、電價格。電動汽車知識大講堂>>
燃料電池汽車
與傳(chuan)統汽(qi)(qi)車相(xiang)比,燃(ran)料電池汽(qi)(qi)車具有以下優(you)點:
1、零排放(fang)(fang)或近似零排放(fang)(fang)。
2、減少了機(ji)油(you)泄(xie)露帶來的水污(wu)染。
3、降低了(le)溫室氣(qi)體的排放。
4、提高(gao)了燃油經濟性。
5、提(ti)高(gao)了發(fa)動機(ji)燃燒(shao)效率。
6、運行(xing)平穩、無噪(zao)聲。
氫動力汽車
優點:排放物是(shi)純水,行駛時不產(chan)生(sheng)任何污染(ran)物。
缺點:氫燃(ran)(ran)料電池成本過(guo)高,而且氫燃(ran)(ran)料的存儲和運輸按照技(ji)術條件來(lai)說非(fei)(fei)常困難,因(yin)為氫分子非(fei)(fei)常小,極易(yi)透過(guo)儲藏裝置的外殼逃逸(yi)。另外最致(zhi)命的問題,氫氣(qi)的提(ti)取需(xu)要通過(guo)電解水(shui)或(huo)者利用(yong)天然(ran)氣(qi),如此(ci)一來(lai)同樣(yang)需(xu)要消耗大量能源,除(chu)非(fei)(fei)使用(yong)核電來(lai)提(ti)取,否則無法從(cong)根本上降(jiang)低二氧化碳排放。
超級電容汽車
優(you)點(dian)是(shi)充電時間(jian)短、功率密度大、容量大、使用壽命長、免維護(hu)、經濟(ji)環保(bao)等,缺點(dian)是(shi)功率輸出隨著行駛里程(cheng)加長而衰減,受(shou)環境溫度影響大等。
二、新能源汽車的組成設備
從全球(qiu)新(xin)能(neng)源汽車的發展(zhan)來看(kan),其動(dong)力電(dian)(dian)(dian)源主(zhu)要(yao)包(bao)括鋰離子電(dian)(dian)(dian)池(chi)、鎳氫(qing)電(dian)(dian)(dian)池(chi)、燃(ran)料(liao)電(dian)(dian)(dian)池(chi)、鉛(qian)酸(suan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)、超級電(dian)(dian)(dian)容器,其中鉛(qian)酸(suan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)、超級電(dian)(dian)(dian)容器大(da)多(duo)以輔助動(dong)力源的形式出現。主(zhu)要(yao)原因是(shi)這(zhe)(zhe)些電(dian)(dian)(dian)池(chi)技(ji)術(shu)還不(bu)完全成(cheng)熟或缺點(dian)明顯(xian),與傳統汽車相比不(bu)管是(shi)從成(cheng)本上(shang)、動(dong)力還是(shi)續航里程上(shang)都有不(bu)少差距,這(zhe)(zhe)也是(shi)制(zhi)約新(xin)能(neng)源汽車的發展(zhan)的重要(yao)原因。
電池
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi)已有100多年的(de)歷史,廣泛用(yong)作內燃機汽車(che)(che)的(de)起動(dong)動(dong)力源。它也是成(cheng)熟的(de)電(dian)(dian)動(dong)汽車(che)(che)蓄(xu)電(dian)(dian)池(chi)(chi),它可靠性(xing)好、原材料易得、價格便宜(yi);比(bi)功率也基本上(shang)能滿足電(dian)(dian)動(dong)汽車(che)(che)的(de)動(dong)力性(xing)要求。但它有兩大缺點;一(yi)是比(bi)能量低,所(suo)占的(de)質量和體積(ji)太大,且一(yi)次充電(dian)(dian)行駛里程較短;另一(yi)個是使用(yong)壽(shou)命(ming)短,使用(yong)成(cheng)本過高。
鎳氫蓄電池
鎳(nie)氫(qing)(qing)蓄電池(chi)屬(shu)于(yu)堿性電池(chi),鎳(nie)氫(qing)(qing)蓄電池(chi)循(xun)(xun)環使用(yong)壽命(ming)較長(chang),無記憶效(xiao)應(ying),但價格較高。國外生(sheng)產(chan)電動汽(qi)車(che)(che)鎳(nie)氫(qing)(qing)蓄電池(chi)的(de)公(gong)司主要(yao)是Ovonie、豐田和(he)松(song)下的(de)一(yi)(yi)個(ge)合資公(gong)司。Ovonie現有(you)80A·h和(he)130A·h兩種單元電池(chi),其(qi)比能(neng)量(liang)達(da)75-80W·h/kg,循(xun)(xun)環使用(yong)壽命(ming)超過600次(ci)。這種蓄電池(chi)裝(zhuang)在(zai)幾種電動汽(qi)車(che)(che)上試用(yong),其(qi)中(zhong)一(yi)(yi)類車(che)(che)一(yi)(yi)次(ci)充電可行(xing)駛345km,有(you)一(yi)(yi)輛車(che)(che)一(yi)(yi)年中(zhong)行(xing)駛了8萬多公(gong)里(li)。由于(yu)價格較高,目前尚未大批量(liang)生(sheng)產(chan)。國內已(yi)開發出55A·h和(he)100A·h 單元電池(chi),比能(neng)量(liang)達(da)65 W·h/kg,功率密(mi)度(du)大于(yu)800W/kg的(de)鎳(nie)氫(qing)(qing)蓄電池(chi)。
鋰離子電池
鋰(li)(li)離(li)(li)(li)子二次(ci)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)作(zuo)為新型高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)、高(gao)能量(liang)(liang)密度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可充電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),其獨特的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)和(he)電(dian)(dian)(dian)化(hua)學性能,具有廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)民用和(he)國防應(ying)(ying)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)前景(jing)。其突(tu)出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特點是(shi):重量(liang)(liang)輕、儲能大(da)、無污染、無記憶效應(ying)(ying)、使用壽命長。在同(tong)體積(ji)重量(liang)(liang)情況下,鋰(li)(li)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蓄電(dian)(dian)(dian)能力是(shi)鎳氫電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1.6倍,是(shi)鎳鎘電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)4倍,并且人類只(zhi)開(kai)(kai)發(fa)利(li)用了(le)其理(li)論電(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)20%~30%,開(kai)(kai)發(fa)前景(jing)非常光(guang)明。同(tong)時(shi)它是(shi)一種真正的(de)(de)(de)(de)(de)(de)綠色環保電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),不(bu)會對環境造成(cheng)污染,是(shi)目前最佳(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)能應(ying)(ying)用到(dao)電(dian)(dian)(dian)動車上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。我國從二十世紀九十年代(dai)開(kai)(kai)始開(kai)(kai)發(fa)和(he)利(li)用鋰(li)(li)離(li)(li)(li)子電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),至今已(yi)取得突(tu)破性進展(zhan),研制出了(le)完全擁有自主(zhu)知識產權(quan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋰(li)(li)離(li)(li)(li)子電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。
鎳鎘電池
鎳鎘電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)廣泛(fan)程度僅(jin)次(ci)于鉛(qian)酸蓄電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi),其比能量可達(da)55W·h/kg,比功率超過190W/kg。可快速(su)充(chong)電(dian)(dian),循(xun)環使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命較長,是鉛(qian)酸蓄電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)兩倍多,可達(da)到2000多次(ci),但價格為鉛(qian)酸蓄電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的(de)(de)4~5倍。它的(de)(de)初期購置成本(ben)雖高(gao),但由于其在(zai)能量和使(shi)用(yong)(yong)壽(shou)命方面(mian)的(de)(de)優勢,因此其長期的(de)(de)實(shi)際使(shi)用(yong)(yong)成本(ben)并不(bu)高(gao)。缺點是有“記(ji)憶(yi)(yi)效應(ying)”,容(rong)易因為充(chong)放電(dian)(dian)不(bu)良而導致電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)可用(yong)(yong)容(rong)量減小。須在(zai)使(shi)用(yong)(yong)十次(ci)左右后,作(zuo)一(yi)次(ci)完全充(chong)放電(dian)(dian),如果已經有了“記(ji)憶(yi)(yi)效應(ying)”,應(ying)連續作(zuo)3~5次(ci)完全充(chong)放電(dian)(dian),以釋放記(ji)憶(yi)(yi)。另外鎘有毒,使(shi)用(yong)(yong)中(zhong)要注(zhu)意做好回收工作(zuo),以免(mian)鎘造(zao)成環境污(wu)染。
鈉硫蓄電池
鈉(na)硫(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的優點:一(yi)個(ge)是(shi)比能(neng)量(liang)高(gao)。其(qi)(qi)理論比能(neng)量(liang)為760W·h/kg,實際已(yi)大(da)于(yu)100W·h/kg,是(shi)鉛酸電(dian)(dian)(dian)(dian)池的3~4倍;另(ling)一(yi)個(ge)是(shi)可大(da)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)、高(gao)功率(lv)放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)。其(qi)(qi)放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)密度(du)(du)一(yi)般可達(da)200~300mA/mm2,并瞬時間可放(fang)(fang)出其(qi)(qi)3倍的固有能(neng)量(liang);再一(yi)個(ge)是(shi)充(chong)放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)效(xiao)率(lv)高(gao)。由于(yu)采(cai)用固體電(dian)(dian)(dian)(dian)解質(zhi),所(suo)以(yi)(yi)沒有通常采(cai)用液體電(dian)(dian)(dian)(dian)解質(zhi)二(er)次電(dian)(dian)(dian)(dian)池的那種自放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)及副反(fan)應,充(chong)放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)效(xiao)率(lv)幾乎100%。鈉(na)硫(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池缺點,主要(yao)其(qi)(qi)工作溫(wen)度(du)(du)在300~350℃,所(suo)以(yi)(yi),電(dian)(dian)(dian)(dian)池工作時需要(yao)一(yi)定(ding)的加熱(re)保溫(wen)。而高(gao)溫(wen)腐(fu)蝕嚴重(zhong),電(dian)(dian)(dian)(dian)池壽命較短。已(yi)有采(cai)用高(gao)性能(neng)的真空絕(jue)熱(re)保溫(wen)技術,可有效(xiao)地解決這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)。也(ye)有性能(neng)穩定(ding)性及使用安全性不太理想(xiang)等問(wen)題(ti)。
電池優勢類型
2009年2月份,財(cai)政(zheng)部、科技部發出的(de)《節能(neng)與新能(neng)源汽車(che)示范推廣財(cai)政(zheng)補(bu)(bu)助資金管理(li)暫行辦法》中提到,對(dui)使用鉛酸(suan)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)和(he)使用鎳(nie)氫電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)、鋰(li)離子(zi)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)兩類的(de)混合(he)動(dong)力(li)汽車(che)進(jin)行補(bu)(bu)貼,最高(gao)補(bu)(bu)貼額分別為8萬元/輛(liang)和(he)42萬元/輛(liang)。而2010年6月發布(bu)的(de)新能(neng)源車(che)補(bu)(bu)貼以電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)容(rong)量為確(que)定補(bu)(bu)貼的(de)唯一指(zhi)標(biao),鉛酸(suan)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)完(wan)全被(bei)否定。前期(qi)的(de)新能(neng)源車(che)定義(yi)中包括(kuo)鉛酸(suan)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)的(de)項目(mu),而此次明確(que)補(bu)(bu)貼的(de)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)不包括(kuo)鉛酸(suan)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)。而且作為混合(he)動(dong)力(li)主(zhu)力(li)的(de)鎳(nie)氫電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)也將很少補(bu)(bu)貼。可見(jian),在(zai)政(zheng)策層面,鋰(li)離子(zi)動(dong)力(li)電(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)和(he)超(chao)級電(dian)容(rong)器的(de)最大的(de)獲益對(dui)象。
電池價格趨勢
就價(jia)格趨勢來看,電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)汽車(che)(che)(che)(che)用(yong)快(kuai)充鋰(li)離(li)(li)子(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)價(jia)格在$1600/kwh 左右(you),普通(tong)鋰(li)離(li)(li)子(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)價(jia)格在$500/kwh,按照(zhao)美國汽油和(he)電(dian)(dian)力(li)的(de)(de)價(jia)格趨勢,在汽車(che)(che)(che)(che)的(de)(de)整(zheng)個使用(yong)周期內(nei),100km續航能力(li)的(de)(de)快(kuai)充鋰(li)離(li)(li)子(zi)動(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)車(che)(che)(che)(che)使用(yong)成本比性能相當的(de)(de)汽油內(nei)燃(ran)發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機汽車(che)(che)(che)(che)高(gao)25%。一旦(dan)電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)汽車(che)(che)(che)(che)用(yong)動(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)價(jia)格下(xia)降(jiang)到$200-300/kwh,電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)車(che)(che)(che)(che)使用(yong)成本將與傳統汽車(che)(che)(che)(che)相當。根(gen)據預測,在各國相關政策的(de)(de)鼓勵(li)下(xia),2020年全球電(dian)(dian)動(dong)(dong)(dong)(dong)汽車(che)(che)(che)(che)用(yong)鋰(li)離(li)(li)子(zi)需求(qiu)接近50Gwh,快(kuai)充電(dian)(dian)池(chi)成本2020 年有望(wang)下(xia)降(jiang)到$400-500/kwh,普通(tong)動(dong)(dong)(dong)(dong)力(li)電(dian)(dian)池(chi)價(jia)格能下(xia)降(jiang)到$200-300/kwh。
充電站
汽車充(chong)電(dian)(dian)站和汽車加(jia)油(you)站相類似,是一種(zhong)“加(jia)電(dian)(dian)”的設備。是一種(zhong)高效率(lv)的充(chong)電(dian)(dian)器,可以(yi)快速的給手機、電(dian)(dian)動車、電(dian)(dian)動汽車等充(chong)電(dian)(dian)。