论文新能源汽车的现状与发展趋势

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2.7 各种能源方案优缺点综合分析表

类别 能源来源 普通内燃机 纯电池力 混合动力 氢燃料电池 困难 高 受限 较高 一般 无 高 最高 高 不方便 较高 一般 最高 一般 最高 无 高 最低 高 不方便 方便 一般 小 较重 一般 <300 不完善 >500 小 重 <300 不完善 完善 受限 能源排制造成本 一般 使用维护补充功率 大 重量 轻 行驶里程 >400 配套设备 完善 效率 放 低 差 成本 成本 燃料 一般 一般 方便 从上表中可以看出，纯电池力、氢燃料电池虽然具有较优的新能源特征，但市场竞争力弱，混合动力则具有微弱的优势。因此，混合动力属于过渡方案，纯电池力属于辅助方案，而氢燃料电池属于难以实施的方案。物理燃料电池则兼顾了新能源特征、市场及用户的诸多优点，所以具有广阔的开发前景。

3 新能源汽车的其他方案

3.1 提高旧能源汽车的效率

目前的汽柴油内燃机热效率小于30%，如果算上机械效率以及其他的能量传递损失，则总效率仅占燃料放出热能的15%左右。毫无疑问，如果能够提高热机的效率，则可在一定程度上缓解目前的石油危机。

3.2 空气动力汽车

利用空气作为能量载体，使用空气压缩机将空气压缩到30MP以上，然后储存在储气罐中。需要开动汽车时将压缩空气释放出来驱动启动马达行驶。优点是无排放、维护少，缺点是需要电源、空气压力（能量输出）随着行驶里程加长而衰减、高压气体的安全性。

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3.3 飞轮储能汽车

利用飞轮的惯性储能，储存非满负载时发动机的余能以及车辆长大下坡、减速行驶时的能量，反馈到一个发电机上发电，再而驱动或加速飞轮旋转。飞轮使用磁悬浮方式，在70000r/min的高速下旋转。在混合动力汽车上作为辅助，优点是可提高能源使用效率、重量轻储能高、能量进出反应快、维护少寿命长，缺点是成本高、机动车转向会受飞轮陀螺效应的影响。

3.4 超级电容汽车

超级电容器是利用双电层原理的电容器。在超级电容器的两极板上电荷产生的电场作用下，在电解液与电极间的界面上形成相反的电荷，以平衡电解液的内电场，这种正电荷与负电荷在两个不同相之间的接触面上，以正负电荷之间极短间隙排列在相反的位置上，这个电荷分布层叫做双电层，因此电容量非常大。其优点是充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等，缺点是功率输出随着行驶里程加长而衰减，受环境温度影响大等。

4 新能源汽车发展主要障碍及其解决方案

新能源汽车虽然可以有效减少市区有害气体的排放和烟雾浓度,同时也减少CO2 的排放。许多国家和厂商都积极开发纯电动汽车( PEV) 、混合动力电动汽车(HEV) (包括插电式混合动力电动汽车PHEV)和燃料电池汽车( FCV) 。但是诸多障碍和困难限制了新能源汽车的发展和普及,从全球范围来看, 一场打破约束、冲出困境的行动已经开展。 （1）充电基础设施

推广PEV和PHEV的主要困难就是缺少全面的电池充电基础设施。然而,目前全球许多厂商和政府已经启动了电动汽车基础设施项目,来评估建立充电基础设施的方法,并正着手进行实际应用。

（2）氢燃料补给基础设施

开发氢燃料补给设施是一个巨大工程。目前,为汽车研究提供支持的汽车用氢燃料补给站已基本建立。在补给站内储存氢燃料仍然是一个难题。 （3）氢燃料的生产

氢的生产是一项重要的全球性业务。目前绝大多数氢的生产是采用蒸气甲烷重整法,这意味着该方法产生CO2。其他生产方法包括煤(产生CO2 )或生物质气化、高温水裂解和一些新兴技术,如利用阳光从水中分出氢的光解方法。用化石燃料发电,再用电使水分解的方

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法也产生CO2 ,水解的效率只有大约70% ,氢气压缩的效率大约为90% ,在电动机输出阶段,燃料电池将燃料能量转化为直流电的效率最大为65% ,因此,电能输出到电动机输出的效率大约为41%。相比之下,直接向纯电动汽车的锂离子电池充电时, AC - DC 蓄电池的充电效率大约为89% ,电池效率为94% , DC - AC 转化效率为95% ,因此,最终效率为79%。 （4） 续驶里程

充电电池的续航能力有限和充电时间较长一直是阻滞纯电动汽车普及的主要障碍，对许多消费者来说,在电动模式时, PEV 和PHEV行驶距离有限仍是个问题。尤其是PEV,它没有装载续驶里程较大的内燃机( ICE) ,再充电时也需要很长时间。尽管如此,戴姆勒克莱斯勒的研究指出大多数欧洲人每天行驶距离约50 km,而PEV的续驶里程是其2倍为97 km,对于这些消费者来说已足够。类似的雪佛兰Volt车每次再充电的续驶里程目标约为64 km,对于美国大约78%的上班族来说已足够。目前所选用制造商的23辆PEV的续驶里程,平均值为185 km,行驶里程范围64～402 km。仅使用电动模式的10 辆PHEV 平均续驶里程为68 km,行驶里程范围26～97 km。 （5） 成本

目前HEV和PEV所使用的蓄电池组的价格依然昂贵,首批大规模销售的PEV和PHEV所需的研发成本将由消费者承担。通用汽车公司认为PHEV的电动续驶里程每增加16 km其成本将增加约1 500美元,但丰田的Prius续驶里程增加16 km的成本为5 000美元。 （6）核心部件

作为新能源汽车核心部件，电机及其控制系统的性能至关重要。在国内随着“十城千辆”新能源汽车示范工程的推进，国内一些车用电机产品已经进行小批量生产并通过装车考核，能够很好地满足整车需求。

5结束语

发展新能源汽车是对百年来汽车动力技术最重要的变革，是对汽车工业长足发展的巨大驱动力，在发展和前进的道路上所遇到各种各样的困难在所难免，也不足为怪。对新能源汽车的研发，车企不仅面临着巨大的资金投入，还有很大的技术风险、大规模的业务重整、巨大的建设投资、服务体系的重建，更使企业困惑的是，价格不菲的新能源汽车的市场将会如何？消费者对新能源汽车除了费用偏高之外，对其技术的可靠性还存有诸多的疑虑，同时对维修保养费用是否昂贵、维修保养点是否普及、基础设施是否完善以及电源保障有无问题等也表示担忧。凡此种种，都会对新能源汽车发展带来不小的负面影响。但无

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论遇到什么样的困难和问题，我们都必须要想明白，都必须要看清楚，这些困难是发展中的困难，这些问题是前进中的问题，发展新能源汽车是汽车工业发展的必由之路，还需要政策上的引擎、技术上的突破、成本上的降低、市场上的拓展，只要我们坚定信念，就一定能够克服各种困难和破解各种难题，就会抢占发展新能源汽车的先机，就会走在全球新能源汽车工业的前列，我国的新能源汽车工业就会不断地发展壮大，就会迎来美好的明天。

参考文献

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