新能源汽車概述

2021-01-11 騰訊網

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最近小鵬P7,以其700KM+高續航裡程以及可迭代升級的XPLOT兩大亮點備受關注,這也是目前國內續航裡程最大的新能源量產車了,默默嘆聲NB。

今天我們來聊聊新能源汽車的歷史及類型

其實電動汽車比內燃機汽車出現的還早

歷史:新能源汽車分為很多種類型,因為新能源不僅僅指哪一種能源,電動汽車屬於其中的一種。而實際上,電動汽車的出現比內燃機汽車還早!

早在19世紀30年代,荷蘭的Sibrandus Stratingh教授就設計了第一款小型電動車;而更具實用價值的電動汽車則是在1842年美國人託馬斯·達文波特和蘇格蘭人羅伯特·戴維森研製的,當時使用的還是不可充電電池。接著,隨著電池方面的發展,電動汽車不斷發展,美國費城電車公司在1897年研製的紐約電動計程車實現了電動汽車的商用化。當時的電動汽車便以其沒有氣味,噪聲小、價格低廉等特點在汽車消費市場佔據著重要的位置。

但是隨著是由的大量開採和內燃機技術的不斷發展,汽車市場逐步被內燃機汽車取代,這導致電動汽車的發展開始停滯,與電動汽車相應的配套設備及相關技術也隨之進入了停滯狀態......(20世紀20年代到20世紀末,當時估計沒人關心環境問題,石油資源也很足)

隨著全球石油資源以及環境問題的逐漸凸顯,在節能和環保越來越受關注的大環境下,沉睡大半個世紀的電動汽車再次醒來。各大汽車製造商開始關注電動汽車的發展,資金和技術的不斷投入,新能源汽車地概念應運而生,使得電動汽車種類不斷地豐富,同時相應地配套設施及關鍵技術也在不斷地發展,如電池、電控、電機等等。

新能源汽車:指的是採用非常規車用燃料作為能源,或者是使用常規車用燃料,但是同時採用新型車載動力裝置地新型汽車。主要包括純電動汽車、混合動力汽車、氫能動力汽車、燃料電池汽車、太陽能汽車等。下面主要介紹HEV、BEV、FCV這三個大類。

世界上第一輛HEV--豐田推出的Prius

混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle,HEV)

03年,聯合國將HEV定義為:為了推動車輛的革新,至少擁有兩個能量變換器和兩個能量儲存系統(車載狀態)的車輛。目前多數採用電機作為主要動力或者作為輔助動力,即由蓄電池和電機組成輔助動力單元APU(Auxiliary Power Unit),必要時給汽車提供一定動力。

國際電工委員會電動汽車技術委員會建議將HEV定義為:有多餘一種的能量轉換器來提供驅動力的混合型電動汽車,即使用蓄電池和副能量單元的電動汽車。副能量單元指以某種燃料(包括柴油、汽油或者液化石油氣、天然氣等等)作為能源的原動機或者電機組。

HEV相當於在傳統汽車基礎上衍生出來的,不僅擁有傳統內燃機 汽車的特點,還增加了其他一些優勢。其中最主要的是經濟型,HEV相對於傳統汽車可以實現30%~50%的節油。

另外HEV還有另外一種形式:插電式混合動力汽車PHEV(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)。PHEV指可以使用電網對動力電池進行充電的混合動力 汽車,是在傳統HEV上發展出來的,由於外接充電,意味著可以更多地依賴動力電池來驅動汽車。PHEV相對於HEV的經濟性更好,同時CO2和氮氧化物的排放更少,更環保。可以認為PHEV是傳統混合動力向純電動汽車的一個過渡。

PHEV的特點:

噪聲低、排行低;

屬於一個過渡,裡程短時採用純電動模式,裡程長時採用以內燃機為主的混合動力模式;

可以在晚間谷電進行充電,可以充分發揮電網效率,經濟性越好;

動力電池荷電狀態SOC(State of Charge)必須在很大的範圍內波動,屬於深度充放電,因此循環工作壽命較短。

屬於HEV和純電動汽車之間很好的一個過渡方式。

小鵬P7

純電動汽車(Battery Electric Vehicle,BEV)

純電動汽車,顧名思義,輸出全靠電。定義為:以車載電源為動力,用點擊驅動車輪行駛,符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。

純電動汽車相對於內燃機汽車,幾乎可以做到」零排放「;相對於HEV,純電動汽車以電能為能源,通過電機和動力電池組成動力系統,驅動整車行駛,不是使用內燃機來提供動力。

BEV的特點:

」零排放「,噪聲低;

BEV更能適應城市路況,能源效率較高;

BEV可以通過制動來進行部分能量回收;

BEV相對於傳統內燃機汽車來說,結構簡單、運動及傳動部件少,帶來的好處是維修和保養工作 量小。

但目前BEV的技術還急需發展,主要問題是它的動力電池技術還不夠完善,容量、充電倍率、可靠性等還是影響BEV的一個重要因素。

豐田燃料電池汽車

燃料電池汽車(Fuel Cell Vehhicle,FCV)

燃料電池汽車FCV,使用燃料電池作為能源的汽車,這個概念是1839年GR.Grove提出的,是將燃料和氧化劑的化學能直接轉化為電能的發電裝置。既然是化學能轉化為電能來驅動汽車,燃料電池汽車最大的特點是不經過燃燒過程。使用的燃料主要有氫、甲醇和汽油等,由於氫燃料電池可以實現零排放,所以燃料電池汽車研究的重點是氫燃料電池。

FCV的特點:

無汙染;氫燃料電池整個生命周期幾乎不產生CO2等溫室氣體;

噪聲低;

燃料的來源多樣,並且轉換效率較高;

但是FCV的缺點也很明顯:對燃料的生產、儲存、保管、運輸等比較複雜,對安全要求較高,對密封性要求高,造價較高;由於燃料電池不能進行充電,所以需要配備輔助電池系統。

時勢造英雄,新能源汽車便是大環境下的一個趨勢,正在飛速地發展,下圖是新能源汽車的發展趨勢:

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