教学课件-新能源汽车基础-姜顺明.ppt

1、学习内容学习内容F概述概述F车用动力电池车用动力电池（各种蓄电池及（各种蓄电池及超级电容和飞轮储能器）超级电容和飞轮储能器）F车用驱动电机车用驱动电机F纯电动汽车纯电动汽车(EV)F混合动力汽车混合动力汽车(HEV)F燃料电池汽车燃料电池汽车(FCV)F代用燃料汽车代用燃料汽车F电动车辆性能与仿真电动车辆性能与仿真 第一章第一章 概述概述p燃油汽车面临的问题燃油汽车面临的问题p新能源汽车的定义与类型新能源汽车的定义与类型 p国外新能源汽车的发展概况国外新能源汽车的发展概况 新能源汽车的发展历史各国新能源汽车发展计划各国新能源汽车产业发展近况p 国内新能源汽车的发展概况国内新能源汽车的发展概况我

2、国新能源汽车发展计划我国新能源汽车的相关政策国内新能源汽车产业发展近况第第1 1节节 燃油汽车燃油汽车面临的问题面临的问题一、能源紧缺（石油）一、能源紧缺（石油）u各国的经济和社会发展都要依赖石油各国的经济和社会发展都要依赖石油，石油是现代工业和运，石油是现代工业和运输的重要能源，目前汽车消耗的石油量是石油总生产量的一半。输的重要能源，目前汽车消耗的石油量是石油总生产量的一半。u据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量不足据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量不足两万亿桶，可供人类开采时间不超过两万亿桶，可供人类开采时间不超过95年。年。u欧佩克的统计显示，截至欧佩克的统计显

3、示，截至2003年底，全球已探明的石油储量年底，全球已探明的石油储量为为11376亿桶，亿桶，2003年开采年开采244亿桶亿桶，消耗，消耗273亿桶。亿桶。u国际能源署最近（国际能源署最近（2009年）对全球年）对全球800多处主要油田所做的评多处主要油田所做的评估显示，多数大油田已过产油高峰期。目前，石油生产的下滑估显示，多数大油田已过产油高峰期。目前，石油生产的下滑速度接近两年前评估的两倍。速度接近两年前评估的两倍。近近10年，我国汽车工业高速增长。年，我国汽车工业高速增长。汽车产销总量已全球第一。汽车产销总量已全球第一。2013年年,汽车产汽车产2211.68万辆，销万辆，销2198.

4、41万辆。万辆。2013中国汽车保有量中国汽车保有量1.37亿辆，第二。亿辆，第二。Chinas Energy Challenge中国的能源挑战中国的能源挑战Improving energy efficiency and optimizing energy mixare governments top priorities 节能增效、优化结构是关键节能增效、优化结构是关键Source:2008 BP World Energy Report中国中国俄国俄国印度印度加拿大加拿大韩国韩国巴西巴西美国美国法国法国日本日本英国英国意大利意大利能源消耗量/单位国内生产总值德国德国印度印度日本日本中国中国美

5、国美国欧盟欧盟水电水电核能核能煤煤天然气天然气石油石油coal,1311.40%20%40%60%80%100%IndiaJapanTotalEUUSChinaPrimary Energy Mixcoaloilgasnuclearhydro二、二、能源使用效率低（能源使用效率低（节能角度）节能角度）u内燃机的能量转换效率约为内燃机的能量转换效率约为30%，满负荷下，从内燃机经，满负荷下，从内燃机经传动系到车轮的效率为传动系到车轮的效率为21%，部分负荷更低，平均的能量，部分负荷更低，平均的能量利用率约为利用率约为15%。（车辆效率）。（车辆效率）u火力发电的热效率较内燃机高，即使以重油为燃料，

6、经热火力发电的热效率较内燃机高，即使以重油为燃料，经热电转换、蓄电池充放电、电机、传动系等环节，到车轮的电转换、蓄电池充放电、电机、传动系等环节，到车轮的能量转换效率约为能量转换效率约为2535%。其它燃料发电的热效率远高。其它燃料发电的热效率远高于重油发电。电能驱动汽车能量效率更高。于重油发电。电能驱动汽车能量效率更高。u新一代的燃料电池的发电效率达新一代的燃料电池的发电效率达5055%。各类车辆的能量效率初始能源车载能源燃料效率（WTT）车辆类型车辆效率（TTW）总效率（WTW）石油汽油88%汽油车16%14%88%汽油机混合动力车30%26%柴油91%柴油车20%18%91%柴油机混合动

7、力车35%32%天然气压缩天然气（CNG）85%CNG汽车15%13%85%CNG混合动力车30%26%氢气5964%燃料电池汽车5060%2939%煤电池发电效率38%纯电动汽车6590%2534%燃料效率燃料效率（Well To Tank，WTT）：燃料从矿井开采、加工、存储到加入油箱过程中的效率。车辆效率车辆效率（Tank To Wheel，TTW）：车辆上的燃料被转换和传递到车轮驱动车辆过程中的效率。总效率总效率（Well To Wheel，WTW）：考虑燃料从矿井开采、加工、存储、加入油箱，以及被转换和传递到车轮驱动车辆的整个过程中的效率。三、三、对环境的危害对环境的危害 1.排放排

8、放CO2：本身无毒性，危害在于作为温室气体造成地球表面温度升高。在全球本身无毒性，危害在于作为温室气体造成地球表面温度升高。在全球CO2的排放中，有的排放中，有14来自于以内燃机汽车。来自于以内燃机汽车。2.有害排放有害排放lCO：易和血红蛋白结合，亲和力是氧的：易和血红蛋白结合，亲和力是氧的300倍，使人缺氧中毒。倍，使人缺氧中毒。lNOx，指，指NO和和NO2；对人体都是有害的，特别是对呼吸系统。；对人体都是有害的，特别是对呼吸系统。lHC：未燃烃，直接刺激视觉和嗅觉器官：未燃烃，直接刺激视觉和嗅觉器官,可能致癌。可能致癌。l微粒：铅化物、碳烟和油雾的总称。铅中毒微粒：铅化物、碳烟和油雾的

9、总称。铅中毒。碳烟是燃料不完全燃烧的产。碳烟是燃料不完全燃烧的产物，主要指直径物，主要指直径0.110m的多孔性碳粒，不完全燃烧产物（有些是致癌物的多孔性碳粒，不完全燃烧产物（有些是致癌物质），可附着在碳粒表面。质），可附着在碳粒表面。l光化学烟雾：由光化学烟雾：由NOx和和HC在阳光作用下产生的。具有极强氧化力，损坏某在阳光作用下产生的。具有极强氧化力，损坏某些人造材料（橡胶）、伤害植物、空气能见度降低，刺激人的眼睛和咽喉。些人造材料（橡胶）、伤害植物、空气能见度降低，刺激人的眼睛和咽喉。3.噪声污染噪声污染u汽车噪声约占城市噪声的汽车噪声约占城市噪声的75%。u危害危害（1）对周边环境产生

10、噪声污染。影响人们的工作和生活：使对周边环境产生噪声污染。影响人们的工作和生活：使人心情不安、烦躁、疲倦、工作效率下降；干扰语言交流和人心情不安、烦躁、疲倦、工作效率下降；干扰语言交流和通信联络；会降低人的听力，严重时可致人耳聋。通信联络；会降低人的听力，严重时可致人耳聋。（2）使驾驶员反应时间加长，从而影响行车安全。）使驾驶员反应时间加长，从而影响行车安全。汽车能源的解决方案汽车能源的解决方案TimeTodayPetroleum Consumed石油消耗Biofuels 生物燃料Electricity 电Hydrogen 氢Efficiency 增效Energy UsageEnergy Di

11、versity Blending Strategy能源多样化能源多样化 -混合战略混合战略“Liquid Fuels/Electricity/Hydrogen”as the In-Vehicle Energy Carriers“液体燃料液体燃料/电力电力/氢能氢能”作为汽车能源载体作为汽车能源载体ICE Hybrid混合动力汽车内燃机Battery Electric纯电动汽车Plug-In Hybrid ICE插电式混合动力车内燃机Fuel-Cell Electric燃料电池电动汽车Regional Niche ICE气体燃料内燃机Range-Extended EV:增程式电动车IC Engi

12、ne/Fuel-Cell内燃机/燃料电池Conventional ICE:Gasoline/Diesel 传统内燃机：汽油机/柴油机Next Gen.Biofuels第一、二代生物燃料Syngas合成气CO,H2Battery 电池Synthetic fuels(XTL)合成燃料Petroleum Fuels石油燃料Nuclear 核能Coal 煤Natural Gas天然气Biomass生物质Renewables可再生能源(Solar,Wind,Hydro)（太阳能，风能，水能）Oil(Conventional)石油（传统）Oil(Non-Conventional)石油（非传统）Liquid

13、Fuels液体燃料Regional Niche Gaseous Fuels地域性气体燃料(e.g.CNG)Electricity电力Hydrogen氢能Energy Resource能源来源Conversion转化Energy Carrier能源载体Propulsion System驱动系统Electrification 电气化13Hybrid ElectricVehicles(includingPlug-In HEV)混合动力汽车（包括插电式HEV）IC Engine andTransmissionImprovements 内燃机和变速器改进Hydrogen Fuel Cell 氢燃料电池电

14、动汽车Petroleum(Conventional&Alternative Sources)石油(传统和替代来源)Bio Fuels(Ethanol E85,Bio-diesel)生物燃料(乙醇E85，生物柴油)Hydrogen 氢 Electricity(Conventional&Alternative Sources)电力(传统和替代来源)Battery Electric vehicles (E-Flex)纯电动汽车(E-Flex)ImprovedVehicle Fuel Economy&Emissions车辆燃油经济性和排放的改善DisplacePetroleum&Reduced CO2

15、 Emissions替代石油和CO2减排EnergyDiversity能源多样化Time 时间Advanced Propulsion Technology Strategy前瞻性驱动技术战略前瞻性驱动技术战略Shared Responsibility:The Path to a Sustainable Transportation 共同的责任：通向可持续交通之路共同的责任：通向可持续交通之路Sustainable Transportation可持续交通Government政府政府Policy,Codes&Standards Auto Industry汽车产业汽车产业Efficient Vehi

16、clesEnergy Industry能源产业能源产业Alt.FuelsMarket/Public市场市场/公众公众第第2节节 新能源汽车的定义与类型新能源汽车的定义与类型 n 2009年工业和信息化部新能源汽车生产企业及产品准入管理规则新能源汽车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新能源汽车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。术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源

17、汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（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）、，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（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）、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。器、二甲醚）汽车等各类别产品。n 2012年国务院节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）新能源汽车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。新能源汽车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。新能源汽车主要包括新能源汽车主要包括纯电动汽车纯电动汽车、插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车及

18、及燃料电池汽车燃料电池汽车。节能汽车节能汽车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。目标值的汽车。第第3 3节节 国外新能源汽车的发展概况国外新能源汽车的发展概况 1.电动汽车的诞生电动汽车的诞生 世界上第一部电动车是由美国人德文博特（世界上第一部电动车是由美国人德文博特（Thomas.Davenport）于）于1834年发明的，这部电动车采用是年发明的，这部电动车采用是不可充电的干电池不可充电的干电池。第一个时期第一个时期：电动汽车的出现（电动汽车的出现（1919世纪世纪2020世纪初）世纪初）一、新能源汽

19、车的发展历史一、新能源汽车的发展历史 发展特点发展特点：发展历程是间断、不连续的。：发展历程是间断、不连续的。最早开发电动车辆的是法国和英国最早开发电动车辆的是法国和英国。1881年年 8月到月到11月，在巴黎举行的国际电器展览会上，月，在巴黎举行的国际电器展览会上，法国法国人人古斯塔夫古斯塔夫特鲁夫（特鲁夫（Gustave.Trouve）展出了一辆电动三轮车，）展出了一辆电动三轮车，第一次把直流电机和第一次把直流电机和可充电电池可充电电池用于私人车辆。用于私人车辆。特鲁夫对上图所示的三轮车加以改造成为一辆电动车辆特鲁夫对上图所示的三轮车加以改造成为一辆电动车辆 18821882年，年，英国英

20、国的威廉的威廉爱德华爱德华阿顿（阿顿（William Edward Aytron)William Edward Aytron)和约翰和约翰培里培里(John Perry)(John Perry)合作演示了一辆合作演示了一辆电动三轮车电动三轮车。美国美国直到直到1890年，才由安德鲁年，才由安德鲁里克组装了一辆里克组装了一辆电动三轮车电动三轮车。这辆三轮车重这辆三轮车重68.1kg，平坦路面上时速，平坦路面上时速12.9km/h，续驶里程，续驶里程48.3km。24节蓄电池节蓄电池,重重350kg,112A电流电流,48V电压电压,4马力的电机马力的电机2.电动车辆的首次商业应用。电动车辆的首次

21、商业应用。1894年年美国的亨利美国的亨利 莫里斯莫里斯（Henry.Morris）和皮德罗）和皮德罗萨罗姆（萨罗姆（Pedro.Salom）成立了）成立了电电动客车和货车公司动客车和货车公司，制造出经久耐用的车辆，并在纽约创建了，制造出经久耐用的车辆，并在纽约创建了第一个第一个电动车辆出租车队电动车辆出租车队。18971897年英国伦敦用的电动出租车年英国伦敦用的电动出租车3.3.电动汽车的快速发展。电动汽车的快速发展。18951895年到年到19051905年是早期电动车黄金时年是早期电动车黄金时代。当时，美国经济正处于扩张时期，急需寻找新型工业来刺代。当时，美国经济正处于扩张时期，急需寻

22、找新型工业来刺激经济的进一部发展。电动车正是在这样的形势下发展起来的。激经济的进一部发展。电动车正是在这样的形势下发展起来的。在这个时期，在这个时期，电动车占领了美国私人机动车的主要市场电动车占领了美国私人机动车的主要市场。这个时期的电动车辆都装有这个时期的电动车辆都装有钢丝辐条车轮钢丝辐条车轮、充气轮胎充气轮胎和舒和舒适的适的座椅座椅，能以，能以25km/h25km/h的速度行驶。可以立即起动、加速并且的速度行驶。可以立即起动、加速并且几乎没有噪音。几乎没有噪音。1900年，在法国巴黎到第绒的一条道路上，一辆电动汽车一年，在法国巴黎到第绒的一条道路上，一辆电动汽车一次充电后，以次充电后，以1

23、6.09km/h的平均车速行驶了的平均车速行驶了264km。该车整备质。该车整备质量为量为2297kg，电池重，电池重1257kg，电压，电压88V，容量，容量320Ah，按能量等，按能量等效原则，油耗为效原则，油耗为64.7km/L，而当时的蒸汽机车仅能达到，而当时的蒸汽机车仅能达到2.1km/L，汽油机汽车也只能达到汽油机汽车也只能达到4.2km/L。4.4.电动汽车的衰落。电动汽车的衰落。19121912年，电动汽车的生产达到了顶峰，自此以后，每况愈下，年，电动汽车的生产达到了顶峰，自此以后，每况愈下，以致于销声匿迹。以致于销声匿迹。l城市道路的改善，人们开始追求高速和城市道路的改善，人

24、们开始追求高速和续驶里程续驶里程的延长。的延长。l美国人美国人C.KetteringC.Kettering发明燃油汽车电起动器。发明燃油汽车电起动器。l电动车无法进入乡村地区，因为那时美国的大部分乡村地区没有电力供应。电动车无法进入乡村地区，因为那时美国的大部分乡村地区没有电力供应。l汽油价格的低廉。汽油价格的低廉。在在19241924年的全美汽车展中，电动车销声匿迹了，燃油汽车迎年的全美汽车展中，电动车销声匿迹了，燃油汽车迎来了一个黄金时代。来了一个黄金时代。5.5.电动汽车的复苏。电动汽车的复苏。p 然而，燃油汽车的发展也带来了一系列的问题。然而，燃油汽车的发展也带来了一系列的问题。707

25、0年代的一年代的一场石油危机场石油危机对美国产生了强烈的震撼，在这样的背景下，对美国产生了强烈的震撼，在这样的背景下，电动电动汽车重新获得生机汽车重新获得生机 。p 但是，石油价格在但是，石油价格在2020世纪世纪7070年代末开始下跌，在电动汽车成年代末开始下跌，在电动汽车成为商业化产品发展起来之前，为商业化产品发展起来之前，能源危机和石油短缺变的不再严能源危机和石油短缺变的不再严重重。因而。因而电动汽车的商业化失去了动力电动汽车的商业化失去了动力，电动汽车的发展显著，电动汽车的发展显著变慢，开始走入低谷。变慢，开始走入低谷。第二个时期第二个时期：（2020世纪世纪7070年代）年代）p 汽

26、车造成的空气污染日益严重。人们日益关注汽车造成的空气污染日益严重。人们日益关注空气质量空气质量和和温室温室效应效应所产生的影响，一些国家和城市开始实行更严格的排放法规。所产生的影响，一些国家和城市开始实行更严格的排放法规。电动汽车发展再次获得生机，对其进入市场起巨大的推动。电动汽车发展再次获得生机，对其进入市场起巨大的推动。p 1990年，加州颁布了一项法规，规定年，加州颁布了一项法规，规定1998年在加州出售的汽车年在加州出售的汽车中中2%必须是零排放车辆（必须是零排放车辆（ZEVs），到），到2003年零排放车辆应达到年零排放车辆应达到10%。受加州法规的影响，电动汽车迅速发展起来，虽然加

27、州大。受加州法规的影响，电动汽车迅速发展起来，虽然加州大气资源管理局气资源管理局1998年的目标没有实现年的目标没有实现。p 90年代年代，在，在能源和环境的双重压力能源和环境的双重压力下，电动车的研究开发下，电动车的研究开发再次再次进入一个活跃期进入一个活跃期。第三个时期第三个时期：（2020世纪世纪8080年代末期至今）年代末期至今）1993年年9月月29日，美国总统克林顿发动日，美国总统克林顿发动“新一代汽车伙伴关系计新一代汽车伙伴关系计划划”。克林顿称：。克林顿称：“只有阿波罗登月计划可以与只有阿波罗登月计划可以与PNGV相比相比”。目标：目标：（1 1）增强美国汽车制造厂竞争力。）增

28、强美国汽车制造厂竞争力。（2 2）将商业可行的新技术应用于传统汽车。）将商业可行的新技术应用于传统汽车。（3 3）开发出燃油效率）开发出燃油效率3 3倍于现有车辆的新一代车辆。倍于现有车辆的新一代车辆。影响影响（1）加快美国汽车业的技术创新和产业升级。）加快美国汽车业的技术创新和产业升级。（2）加快了汽车产业全球联合重组。）加快了汽车产业全球联合重组。（3）引发各国效仿，争相研究开发，在世界范围内推动汽车技术创引发各国效仿，争相研究开发，在世界范围内推动汽车技术创新。如新。如Insight（油耗（油耗3.4升升100公里，达公里，达PNGV目标）、目标）、Prius等。等。美国：美国：PNGV

29、（the Partnership for a New Generation of Vehicles)二、二、各国电动车辆研发计划各国电动车辆研发计划p布什政府布什政府2002年初提出年初提出燃料电池汽车燃料电池汽车技术及相关氢气供应基技术及相关氢气供应基础设施技术础设施技术为主为主的项目。的项目。pCAR-合作汽车研究（合作汽车研究（Cooperative Automotive Research），），Freedom-摆脱对石油的依靠、消除污染排放、美国人可自由摆脱对石油的依靠、消除污染排放、美国人可自由选择各种汽车、自由获得经济上可承受和方便的燃料。选择各种汽车、自由获得经济上可承受和方便的

30、燃料。pFreedomCAR的目标就是达到一个清洁和可持续的能源未来。的目标就是达到一个清洁和可持续的能源未来。p预计到预计到2040年年FreedomCAR计划可使美国的温室气体的排放计划可使美国的温室气体的排放量每天减少量每天减少5000万吨。万吨。FreedomCAR（Freedom Cooperative Automotive Research partnership plan)“自由汽车协作计划自由汽车协作计划”日本：日本：2001年，年，低公害车开发普及行动计划低公害车开发普及行动计划2002年，年，日本氢能和燃料电池实证示范工程（日本氢能和燃料电池实证示范工程（JHFC）2010

31、年，年，新一代汽车战略新一代汽车战略2010：到：到2020年下一代汽车占年下一代汽车占20%50%，到，到2030年达到年达到50%70%。德国：德国：2009年年国家电动汽车发展计划国家电动汽车发展计划：到：到2020年，建成全覆盖的充电年，建成全覆盖的充电设施，电动汽车达设施，电动汽车达100万辆，到万辆，到2030年超过年超过500万辆，到万辆，到2050年城年城市交通不再使用化石燃料。市交通不再使用化石燃料。102kW的三相感应电机的三相感应电机，转速为，转速为07000时输出恒转矩时输出恒转矩1640Nm，转速，转速700014000时输出恒功率时输出恒功率102kW。26个阀控铅

32、酸电池组个阀控铅酸电池组成的电池组，电池组可用成的电池组，电池组可用6.6kW的非车载的非车载感应充电器或感应充电器或1.2kW的车载感应充电器进行充电。的车载感应充电器进行充电。最高车速最高车速128km/h（电子限速）（电子限速）096km/h加速小于加速小于9秒秒通用通用 EV1EV1三菱三菱iMiEv动力动力后置驱动。最高时速为最高时速为130km/h，最高输出功率47kw，最大扭矩180 Nm；锂离子电池锂离子电池总电压为330伏总电量为16 kwh最大续始里程最大续始里程130km急充电急充电20分钟至分钟至80，家用家用220V电压充满需电压充满需4小时小时 外观外观长/宽/高(

33、mm)339514751600 世界上第一种大批量生产的世界上第一种大批量生产的HEV。四缸发动机（四缸发动机（4500 rpm，52 kW）和）和永磁同步电机永磁同步电机（10405600 rpm，33kW）共同驱动，是发动机主动型）共同驱动，是发动机主动型HEV，需要功率分配装置，即行星齿，需要功率分配装置，即行星齿轮装置，将一部分能量传到车轮，另一部分传给发电机。发电机输出的能轮装置，将一部分能量传到车轮，另一部分传给发电机。发电机输出的能量可用于增加电动机的输出功率，或者用于给量可用于增加电动机的输出功率，或者用于给38个镍氢动力电池个镍氢动力电池充电。充电。最高车速为最高车速为160

34、km/h，096km/h的加速时间为的加速时间为12.7s，市区和公路的复合，市区和公路的复合工况的燃油经济性为工况的燃油经济性为20kmL。1997第一代；第一代；2003第二代；第二代；2009第三代。第三代。截至今年截至今年8月底，丰田及雷克萨斯品牌混合动力车在全球范围内累计销量月底，丰田及雷克萨斯品牌混合动力车在全球范围内累计销量约为约为201.7万辆，突破了万辆，突破了200万辆大关。万辆大关。Prius 2000年上市，年上市，Honda独创的独创的IMA（Integrated Motor Assist）混）混合动力系统，作为量产合动力系统，作为量产HEV轿车，全球首次达到了轿车，

35、全球首次达到了每升燃料行每升燃料行驶驶36公里公里的超低油耗，是的超低油耗，是世界上油耗最低的量产汽车世界上油耗最低的量产汽车。车重车重820kg 三缸发动机（三缸发动机（50 kW，5700 rpm）和和永磁同步电机永磁同步电机（10 kW，3000 rpm）共同驱动。共同驱动。144伏伏镍氢电池组镍氢电池组。美国美国2009售价为售价为19,800美元（约美元（约13.5万人民币）。万人民币）。Insight 该公司该公司1997年推出它的第一辆以甲醇为燃料的燃料电池汽车年推出它的第一辆以甲醇为燃料的燃料电池汽车NECAR 3。采用。采用PEM燃料电池燃料电池，最大输出功率为，最大输出功率

36、为50kW。通过一个通过一个小型重整装置小型重整装置，从甲醇中直接提取氢气，克服了在车上安装，从甲醇中直接提取氢气，克服了在车上安装压缩氢气罐的难题。重整装置、甲醇罐和其控制系统都安装在行李箱压缩氢气罐的难题。重整装置、甲醇罐和其控制系统都安装在行李箱内，燃料电池安装在底盘上。内，燃料电池安装在底盘上。NECAR 3用用38升液体甲醇，可以行驶升液体甲醇，可以行驶400km。2000年推出的年推出的NECAR 5是由是由NECAR 3技术改进发展而来的，它将驱技术改进发展而来的，它将驱动系统的体积减少了一半，整车重量减少了动系统的体积减少了一半，整车重量减少了300kg。它还将。它还将系统功率

37、系统功率提高到提高到75kW，使最高车速超过，使最高车速超过150km/h。戴姆勒克莱斯勒戴姆勒克莱斯勒NECAR最高功率最高功率100 kW；最大扭矩；最大扭矩256N；最高车速；最高车速 160km/h 压缩氢气压缩氢气 高压氢气罐（高压氢气罐（350大气压）氢气罐容量大气压）氢气罐容量:171 能源存贮能源存贮:锂离子电池锂离子电池 整车重量整车重量:1625kg 2008年在美国和日本上市销售年在美国和日本上市销售 Honda新一代燃料电池汽车新一代燃料电池汽车FCX Clarity“十五十五”863863计划：电动汽车计划：电动汽车 重大科技专项（已结束）重大科技专项（已结束）“十一

38、五十一五”863863计划：节能与新能源汽车计划：节能与新能源汽车 重大项目（已结束）重大项目（已结束）“十二五十二五”863863计划：电动汽车关键技术与系统集成（一期）计划：电动汽车关键技术与系统集成（一期）重大项目（进行中）重大项目（进行中）第第4节节 国内新能源汽车的发展概况国内新能源汽车的发展概况国家高技术研究发展计划（国家高技术研究发展计划（863计划）计划）一、我国新能源汽车发展计划一、我国新能源汽车发展计划“十一五十一五”863计划：节能与新能源汽车计划：节能与新能源汽车 重大项目重大项目项目任务项目任务：推进燃料电池汽车研发和示范运行，实现混合动力汽车推进燃料电池汽车研发和示

39、范运行，实现混合动力汽车规模产业化，拓展纯电动汽车的应用范围，进一步扩大代用燃料汽规模产业化，拓展纯电动汽车的应用范围，进一步扩大代用燃料汽车的推广应用车的推广应用；促进节能与新能源汽车产业政策、法规和相关标准；促进节能与新能源汽车产业政策、法规和相关标准的研究与制定，完善相关检测评价能力，形成知识产权保护和投融的研究与制定，完善相关检测评价能力，形成知识产权保护和投融资服务体系，构建节能与新能源汽车公共服务平台，建立我国节能资服务体系，构建节能与新能源汽车公共服务平台，建立我国节能与新能源汽车产业联盟；把握交通能源动力系统转型的重大机遇，与新能源汽车产业联盟；把握交通能源动力系统转型的重大机

40、遇，建立以企业为主体的产学研结合的自主研发创新体系，实现产业化建立以企业为主体的产学研结合的自主研发创新体系，实现产业化技术的跨越发展，为我国汽车工业可持续发展奠定坚实的基础。技术的跨越发展，为我国汽车工业可持续发展奠定坚实的基础。项目总体布局项目总体布局：建立以燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车动力建立以燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车动力系统技术平台为系统技术平台为“三纵三纵”，以燃料电池和动力蓄电池技术，电驱动系统技，以燃料电池和动力蓄电池技术，电驱动系统技术，以及共性基础技术为术，以及共性基础技术为“三横三横”的电动汽车的电动汽车“三纵三横三纵三横”的研发布局。的研发布局。燃

41、料电池发动机、动力蓄电池、超级电容燃料电池发动机、动力蓄电池、超级电容-驱动电机、电机传动系总成、发动机驱动电机、电机传动系总成、发动机-新材料、新器件、共性技术、基础设施相关技术新材料、新器件、共性技术、基础设施相关技术-各各 类类 整整 车车 产产 品品 检测试验检测试验 技术标准技术标准 政策法规政策法规 示范运营示范运营 产业融资产业融资 知识产权知识产权 技术信息技术信息整车动力系统整车动力系统集成技术集成技术整车产品整车产品开发开发关键零部关键零部件技术件技术共性基础共性基础技术技术公共支撑公共支撑平台建设平台建设代代用用燃燃料料汽汽车车研研发发及及新新型型燃燃料料应应用用关关键键

42、技技术术“节能与新能源汽车节能与新能源汽车”重大项目总体布局重大项目总体布局燃料电池汽车燃料电池汽车动力系统技术平动力系统技术平台台混合动力汽车混合动力汽车动力系统技术平动力系统技术平台台纯电动汽车纯电动汽车动力系统技术平动力系统技术平台台 第一批第一批课题申请指南，内容涉及电动汽车和代用燃料汽车课题申请指南，内容涉及电动汽车和代用燃料汽车两部分，电动汽车部分发布两部分，电动汽车部分发布3030个研究方向的课题，代用燃个研究方向的课题，代用燃料汽车部分发布料汽车部分发布1818个研究方向的课题。个研究方向的课题。研究方向研究方向1 1：燃料电池轿车：燃料电池轿车/客车动力系统技术平台研究开发客

43、车动力系统技术平台研究开发研究内容研究内容：开发和掌握燃料电池汽车动力系统技术平台的关键技开发和掌握燃料电池汽车动力系统技术平台的关键技术，包括：动力系统技术平台集成、设计技术，电电耦合技术，控术，包括：动力系统技术平台集成、设计技术，电电耦合技术，控制策略和算法设计技术，失效模式、故障诊断和容错控制技术，分制策略和算法设计技术，失效模式、故障诊断和容错控制技术，分布式控制系统和网络通讯技术，整车电气安全和氢安全系统技术，布式控制系统和网络通讯技术，整车电气安全和氢安全系统技术，电磁兼容性技术，燃料电池动力系统技术平台热管理技术，燃料电电磁兼容性技术，燃料电池动力系统技术平台热管理技术，燃料电

44、池动力系统技术平台与整车的匹配、标定、优化和试验技术。池动力系统技术平台与整车的匹配、标定、优化和试验技术。目标：目标：掌握燃料电池轿车和客车模块化动力系统技术平台集成和掌握燃料电池轿车和客车模块化动力系统技术平台集成和控制核心技术，进一步提高燃料电池动力系统技术平台的动力性、控制核心技术，进一步提高燃料电池动力系统技术平台的动力性、经济性，突破可靠性、热管理和电磁兼容等关键技术，为整车企业经济性，突破可靠性、热管理和电磁兼容等关键技术，为整车企业开发各具特色的开发各具特色的燃料电池示范样车燃料电池示范样车提供系统核心技术支撑。提供系统核心技术支撑。具体指标：具体指标：基本型样车，达到以下技术

45、指标。基本型样车，达到以下技术指标。指标名称参照标准燃料电池轿车燃料电池轿车动力系统技术平台动力系统技术平台燃料电池客车燃料电池客车动力系统技术平台动力系统技术平台动力性动力性加速时间（s）GB/T19752-2005GB 18385-200115（0-100km/h）25（0-50km/h）最高车速（km/h）15080 最大爬坡度（）2018 经济性经济性续驶里程（km）GB/T19753-2005/GB/T19754-2005GB 18386-2001300300 氢燃料消耗率（kg/100km）1.28.5 环境环境适应性适应性/低温启动：-10C 环境：-10C40C相对湿度：10%

46、-90%海拔高度：1000m 可靠性可靠性平均故障间隔里程（km）GB/T 19750-2005GB 18388-200120002000 噪声噪声加速行驶车外噪声GB 1495-2002满足要求 目标成本目标成本(2008)65 万元350 万元 目标成本目标成本(2010)50 万元300 万元 本方向拟安排国拨经费5500万元，拟设课题2个，要求配套经费与国拨经费比例不低于1:1。课题执行年限为20062008年。研究方向研究方向3 3：混合动力客车：混合动力客车/乘用车动力系统技术平台研究开发乘用车动力系统技术平台研究开发研究内容：研究内容：开发和掌握混合动力汽车动力系统技术平台的关键

47、技术，包开发和掌握混合动力汽车动力系统技术平台的关键技术，包括：动力系统技术平台总体方案设计技术，机电耦合方案设计技术，括：动力系统技术平台总体方案设计技术，机电耦合方案设计技术，控制策略和算法设计技术，失效模式、故障诊断和容错控制技术，控制策略和算法设计技术，失效模式、故障诊断和容错控制技术，网络通讯和控制技术，强电安全技术，电磁兼容性技术，混合动力网络通讯和控制技术，强电安全技术，电磁兼容性技术，混合动力系统技术平台热管理技术，专用发动机匹配设计和优化技术，变速系统技术平台热管理技术，专用发动机匹配设计和优化技术，变速箱匹配设计和优化技术，系统集成技术，动力系统技术平台台架标箱匹配设计和优

48、化技术，系统集成技术，动力系统技术平台台架标定和优化技术，整车匹配标定和试验技术。定和优化技术，整车匹配标定和试验技术。目标目标：围绕整车产品围绕整车产品产业化目标产业化目标，掌握系列化、通用化混合动力汽车动，掌握系列化、通用化混合动力汽车动力系统技术平台的关键技术，研究和开发适应于混合动力汽车特定力系统技术平台的关键技术，研究和开发适应于混合动力汽车特定运行工况的专用发动机，为开发各具特色的混合动力汽车产品提供运行工况的专用发动机，为开发各具特色的混合动力汽车产品提供关键技术支撑。主要性能指标满足整车产品开发要求，满足整车产关键技术支撑。主要性能指标满足整车产品开发要求，满足整车产品定型试验

49、和产品生产需求。品定型试验和产品生产需求。具体指标：具体指标：基本型样车，达到以下技术指标。基本型样车，达到以下技术指标。指标测试标准（客车/乘用车）混合动力城市客车混合动力城市客车动力系统技术平台动力系统技术平台(油电/气电混合)混合动力乘用车动力系统技术平台混合动力乘用车动力系统技术平台弱混合*中混合强混合动力性动力性加速时间GB/T19752-2005与基础车相当经济性经济性与基础车相比能量消耗降低率GB/T19753-2005/GB/T19754-200535(GB/T 12545-1990)720%35%排放排放排气污染物GB/T19755-2005满足国3标准满足国4标准噪声噪声加

50、速行驶车外噪声GB 1495-2002满足GB 1495-2002可靠性可靠性平均故障间隔里程GB/T 19750-20053000km5000km耐久性耐久性首次大修里程（混合动力主要部件）GB/T12678-19908万公里10万公里本方向拟安排国拨经费10500万元，拟设课题5个，要求配套经费与国拨经费比例不低于1:1。课题执行年限为20062008年。研究方向研究方向5 5：纯电动乘用车动力系统技术平台研究开发：纯电动乘用车动力系统技术平台研究开发研究内容：研究内容：动力系统技术平台系统集成、优化与控制技术，动力系动力系统技术平台系统集成、优化与控制技术，动力系统的优化匹配，电池成组及