1、电动汽车技术北京航空航天大学 交通科学与工程学院 李兴虎 e-mail: Tel: 82339869(381301381304班用, 2008. 11.18),电动汽车“家族”及其历史传统汽车面临的问题电动汽车的优势与不足EV发展的现状及面临的问题HEV发展的现状及面临的问题FCEV发展的现状及面临的问题,2,传统燃油汽车的驱动系统,（a） 发动机前置后驱动（b） 发动机前置前驱动,3,主要化石燃料的可开采年限预测,铀为2001年数据，其余为2002年）,传统燃油汽车面临的能源问题,4,石油危机第一次石油危机(1973年至1974年)第二次石油危机(1979年至1980年) 第三次石油危机(
2、1990年) 第四次石油危机?,2008.7.11.纽约原油期货盘中突破147.27$/桶,近5年每桶石油均价/美元2003: 31.5，2004: 41.5，2005: 56.7， 2006: 66.22007: 75,一桶大约为136公斤,2008.10.22.纽约原油期货71$/桶,使用中的污染物：CO、NOx、HC微粒污染物,传统燃油汽车面临的环境问题,汽车产量及保有量2006年世界汽车产量 6834.03万辆, 保有量2006年底8.5亿辆几个汽车大国的产量: 日本 1148万辆; 美国 1126万辆; 中国 728万辆; 德国 540万辆2007年中国汽车产、销量：888.2、87
3、9.2万辆 全国保有量5696万辆，占世界保有总量的6.7%。 全球平均每10人拥有汽车1.2辆，我国0.44辆,传统燃油汽车面临的资源问题,7,电动汽车能够用电力单独驱动行驶的汽车电动汽车“家族”的3兄弟蓄电池车（二次电池汽车、纯电动汽车、充电电池汽车），英文名有：PEV (Pure electric vehicle), BPEV(Battery Powered Electric Vehicle)等。混合动力电动车HEV（Hybrid Electric Vehicle)燃料电池车 FCEV（Fuel Cell Electric Vehicle）,电动汽车的优势与不足优势：良好的环境保护效果噪
4、声低可回收利用制动能量能量转化效率高和废热比例少可对付能源枯竭问题主要不足：1.续驶里程短，载重量少2. 制造成本高3.必须重新建设基础设施（如加氢站、充电站等）,9,老大-蓄电池电动汽车诞生及早期的发展1881年:第一辆电动汽车（铅酸电池动力三轮车）由法国工程师斯塔夫特鲁夫 （Gustave Trouve）发明1890年:依柯华州诞生了美国第一辆蓄电池汽车，时速23km/h。之后,得到了快速发展。20世纪初:美国以蓄电池为动力的电动汽车占汽车保有量中的38，仅次于蒸汽机汽车的40。到了1915年，美国电动汽车的年产量达5 000辆。,10,Woiver Mampton ,1897,11,纯电
5、动汽车的“人生坎坷”,1935到1960年:几乎处于停产状态并逐步退出使用原因：起动电机的发明促进了汽油机汽车的发展美国州际公路的发展，使电动汽车不能适应长距离行驶的缺点更为突出,12,20世纪六十年代汽车保有量猛增加污染排放量增大发达国家发生光化学烟雾人类健康与生命安全受到威胁在美国、日本等国又重新开始电动汽车的开发到20世纪80年代电动汽车的研究、开发和应用又一度处于近乎停止状态。,电动车第二次的研究开发：,13,1990年9月加州政府通过的法规规定了“零排放车辆ZEV”的销售比例其它各州仿效立法，推动了美国和汽车大国电动汽车的迅速发展。 原 因 ：环境污染；能源供给,电动汽车第三次研究开
6、发：,14,EV的主要性能参数,15,EV的构造简介二次电池（Secondary Battery）、 充电电池、蓄电池汽车,16,1990年GM的EV1,Nissan 2000年的EVHypermini, 350万日圆,17,LE-DA62V（株）,18,19,老二混合动力车的诞生,费迪南保时捷（Ferdinand Porsche）1899研制成功汽油机与发电机组成 但未被重视：其它技术制约（如电机、电池和控制等）环境、能源问题未被引起足够重视等,20,丰田公司1997推出的HV Prius,2005 年Lexus hybrid,混合动力电动汽车示例,21,混联驱动式混合动力系统,22,E-F
7、our 系统图,23,富士重工 2003年 9 scrambler的动力总成,24,国内混合动力整车相关单位*为国家863资助,25,新世代自動車基礎次世代電池技術関研究会.次世代自動車用電池将来向提言.年月p10,26,2006年日本主要低公害车实际发货量统计（单位/辆）,27,长安“羚羊”ISG型混合动力车轿车,28,29,混合动力军车的优势(1)节油25%40%。减少油料物资运输上的负担和费用，减小油料依赖度，大幅度提升机动性。(2) 在特殊条件下，以纯电力方式驱动时,排出废热少，不容易被热成像仪等侦察设备发现。 (3) 混合动力系统可兼作发电设备使用。,30,美海军陆战队新型越野车“影
8、子” RST-V (Reconnaissance, Surveillance Targeting Vehicle)http:/www.army- III,31,“RST-V ”越野车（4轮4座）的特点前部装配柴油机(2.5升，涡轮增压、空冷,直喷),功率114千瓦柴油机带动功率110千瓦的永磁发电机。每个轮子上都嵌装一台功率50千瓦的电动机。由锂离子蓄电池组补充能源。刹车或下坡时可回收能量一次加油情况下的行驶距离为758公里,32,老三燃料电池汽车的诞生,1968年，通用汽车制作了世界第一辆可使用的厢式燃料电池货车，最大功率为150kW，燃料为液氢，续驶里程为200km1993年加拿大Ball
9、ard公司研制出世界第一辆燃料电池公共汽车1994年戴-克公司推出NECAR I（New Electric Car）燃料电池轿车,33,GM 1968的ELECTROVAN FCV,1959年，Allis Chalmers制成的碱性氢燃料电池拖拉机,34,电动汽车购入后必须的设施和5年内的维护费用举例,http:/www.env.go.jp/air/car/vehicles2003/htm/ele002.htm,35,燃料电池车（FCV）2004年以前开发的燃料电池车的构成比例,36,燃料电池汽车组成示例,37,38,39,40,HONDA公司的高压气瓶,41,GM公司的液态氢罐的构造示意图
10、Extraction-抽出reversing-换向,42,安全装置,43,44,近年发布的燃料电池汽车 性能参数比较,45,氢的环境污染问题,容易泄漏（10%至20%）-253下贮存液氢的深度制冷技术对于大众市场来说，还很不成熟。进入大气平流层的氢会被氧化成水，导致平流层温度降低，扰乱形成臭氧的化学过程，可能会在北极和南极地区造成更大的、持续时间更长的臭氧空洞。可能导致“氧气枯竭”， 威胁人类的生存条件。自然界中2H2O2 2H2O 热量 的逆过程尚未发现,思考题 什么是PEV、HEV 、FCEV和FCHEV ？ PEV、HEV和FCEV的结构有何不同? PEV、HEV和FCEV有何优势和不足? 混合动力电动汽车作为军车使用有何优势？ PEV、HEV和FCEV的前景如何,普及困难何在？,
