第6章-新能源汽车.pptVIP

第六章新能源汽车石油替代能源电能氢气甲醇[乙醇]天然气液化石油气二甲醚太阳能生物质能第一节电动汽车电动汽车的概述电动汽车的特点电动汽车的分类蓄电池电动汽车（EV）燃料电池电动汽车（FCEV）混合电动汽车（HEV）电动汽车的关键技术电动汽车的结构及工作原理电动汽车是至少以一种动力源为车载电源，全部或部分由电机驱动，符合道路交通安全法规的汽车。它因车载动力系统不同可分为三类：以车载燃料电池为动力的燃料电池电动汽车（FuelCellElectricVehicle--FCEV）；以车载蓄电池为动力的蓄电池电动汽车（ElectricVehicle--EV），亦称之为纯电动汽车；以车载多能源为动力的混合动力电动汽车（HybridElectricVehicle--HEV），其动力来自2个或2个以上能源，如蓄电池，超级电容，飞轮电池，太阳能，内燃机，燃气轮机，斯特林发动机等。2电动汽车的特点随着能源危机和环境污染的全球两大突出问题日益严重，特别是随电动汽车自身难点不断解决，使电动汽车具有更多突出特点。优点：(1)来源丰富(2)运行零污染而且噪声小(3)结构简单，维修方便(4)能源效率高2电动汽车的特点缺点：(1)能源密度低(2)充电时间长(3)成本高应用前景：看好。克服能量密度和充电时间两大技术因素，到21世纪中叶，电动汽车将成为汽车的主要品种之一。3.1蓄电池电动汽车（EV）EV是一种最好的零污染或超低污染的车辆，它没有噪声和振动，操作性能好等，远远地优先于燃油汽车，是当前开发和研制取代燃油汽车的首选车型。EV动力源采用蓄电池--电动机系统。3.1.1EV的基本组成部分：(1)车载电源(2)电池的管理系统(3)驱动电动机和驱动系统(4)控制技术(5)车身及底盘(6)安全保护系统3.1.2EV的控制策略和控制系统电驱动结构形式电驱动结构形式3.1.3蓄电池电动汽车的发展EV发展的瓶颈在于电池。近年来由于电池技术的制约使得EV发展速度有所缓慢。在车载电源得到解决后，电动汽车必会迅速地发展。目前EV趋于小型化、个性化和家庭化发展，主要为家庭辅助用车或休闲用车。3.1.4几种典型EV世界各国有各种微型和小型EV在使用。韩国现代公司推出的蓄电池电动跑车美国洛杉矶车展法国文图瑞（Venturi）公司推出，集各种高端性能于一身，当今世界上最昂贵的一款电动车。

3.2燃料电池电动汽车（FCEV）

采用燃料电池作电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车即FuelCellElectricVehicle(FCEV)。其动力源是用燃料电池发动机-电动机系统。燃料电池驱动系统是FCEV的核心部分，不同燃料作为动力源，发电机系统组成是有差别的。目前，多以压缩氢气或液化氢气及作为基本燃料。

3.2.1介绍几种典型的燃料电池电动车

下面分别介绍以氢为燃料和以甲醇为燃料的燃料电池发动机系统。并介绍通用的一款用氢气作为燃料的燃料电池电动汽车。燃料电池(FuelCell)的基本原理燃料电池通过氧与氢结合成水的简单电化学反应而发电。燃料电池的基本组成有：电极、电解质、燃料和催化剂。二个电极被一个位于这它们之间的、携带有充电电荷的固态或液态电解质分开。在电极上，催化剂，例如白金，常用来加速电化学反应。下图为燃料电池基本原理示意图。燃料可以是H2、CH4、CH3OH、CO等，氧化剂一般是氧气或空气，电解质可为水溶液（H2SO4、H3PO4、NaOH等）、熔融盐（NaCO3、K2CO3）、固体聚合物、固体氧化物等。发电时，燃料和氧化剂由电池外部分别供给电池的阳极和阴极，阳极发生燃料的氧化反应，阴极发生氧化剂的还原反应，电解质将两电极隔开，导电离子在电解质内移动，电子通过外电路做功并构成电的回路。与普通电池不同的是，只要能保证燃料和氧化剂的供给，燃料电池就可以连续不断地产生电能。它的燃料和氧化剂不是储存在电池内，而是储存在电池外的储罐中。当电池发电时，要连续不断地向电池内送入燃料和氧化剂，排出反应产物，同时也要排除一