混合动力电动汽车的发展展望

高等教育自学考试毕业设计（论文）说明书汽车检测与维修专业（本科）市地：准考证号：姓名：河南科技大学高等教育自学考试办公室高等教育自学考试毕业设计（论文）任务书一、题目：二、本环节自2013年3月8日起至2013年6月7日三、进行地点：河南职业技术学院四、内容要求：毕业设计说明书（论文）要求层次分明、文理通顺、数据可靠、文字简练、说明透彻、立论正确、推理严谨。指导老师：职称：批准日期：2013年6月20日河南科技大学高等教育自学考试毕业论文摘要随着汽车保有量的增加，世界石油资源日趋匮乏，环境日益严重，混合动力汽车由于在节能和降低排放污染方面有明显优势.世界各国环境保护的措施越来越严格，替代燃发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并巳有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。节能成为新世纪全球的主题，日益短缺的能源要求出现新的动力技术。本文详细的阐述了汽车混合动力技术原理及应用现状，并且分析了汽车混合动力核心技术，综合分析了混合动力汽车需要解决的关键技术问题和面临的挑战与机遇。关键词：混合动力汽车，原理，前景，优势河南科技大学高等教育自学考试毕业论文ABSTRACTWiththeincreaseofcarsintheworldbecomingincreasinglyscarceoilresources,theenvironmentisbecomingincreasinglyserious,asaresultofhybridvehiclestoreduceemissionsinenergyconservationandpollutionhavesignificantadvantages.Aroundtheworldincreasinglystringentenvironmentalprotectionmeasures,alternativefuelmotorvehicleprogrammoreandmore,suchashydrogencars,fuelcellvehicles,hybridvehiclesandsoon.However,themostpracticalandhadacommercialvalueofthemodeofoperation,onlyhybridvehicles.Energysavinghasbecomesubjectmatteroftheworld,thelackoftheenergydemandsanewdrivingtechnology.Inthispaper,thehybridelectricvehicletechnologyhasexpoundedindetail,andanalyzautomobiledynamicaledautomobiledynamicaledandchallenge.KEYWORDS：hybridelectricvehicle,principle,prospects,advantages河南科技大学高等教育自学考试毕业论文目录河南科技大学高等教育自学考试毕业论文前言目前全球汽车产业正在进行一场新能源汽车的技术革命,随着中国的资源、能源、环境等社会问题日益突出,节能减排被定为十二五期间及今后很长一段时间中国汽车工业发展的基调,未来5—10年，混合动力汽车将成为传统汽车节能技术改造，升级换代的主要方向，将成为近期发展战略的主流。在此背景下,研发生产节能环保汽车就成为整个产业的未来走向。氢燃料电池是目前全球汽车业界公认的,可实现持续发展交通的最终解决方案。但是,因为技术等方面的因素这一方案距离大规模产业化还有很长时间。与此同时发展混合动力汽车已经形成了共识。因为从技术、节能减排效果、产业化能力等诸多方面考虑,混合动力具备了传统内燃机和电动机的优势,并且已经克服了一些技术上的难关，将在较长一段时间内占据优势。目前国外有丰田普锐斯、本田思域、福特Escape等为数不多的几款混合动力车型掌握核心先进技术。而从国内来看,一汽、上汽、长安、奇瑞、东风等企业也都在研发混合动力车型,目前都有相关车型上市销售，并且因为在价格上占据优势，同样深受消费者的青睐。河南科技大学高等教育自学考试毕业论文第1章多元化能源汽车的发展因素1.1发展混合动力车的必要性1.1.1节能环保是首要问题人类社会文明的发展无不是依靠能源作为基础。人们在日常生活中的衣食住行更是离不开能源，生活水平的不断提高加剧了我们对能源的依赖，越来越多的家用电器，越来越多的汽车，无不以能源的消耗作为支撑。过去，我们常接受这样的教育：我们的国家地大物博、物产丰富。可是，我们同时拥有庞大的人口，各种常规能源资源人均占有量远低于世界水平。有关资料显示，我国人均水资源占有量仅2163立方米，为世界平均水平的四分之一；石油的人均储量也较低……这些信息向我们表明能源不是取之不尽、用之不竭的，节约能源、合理利用能源是我们建设小康社会、走可持续发展之路的必然途径。能源是人类赖以生存的基础，我国拥有着世界第二大能源系统。能源需求是前所未有的、远高于GDP增长的速率急剧增加，煤、电、油、运全面紧张，进口石油大幅增加。能源供需正面临着严峻挑战：人均资源相对不足，人均能耗低而单位产值能耗高，大量烧煤导致严重的大气污染。现实中，我国能源资源有限，常规能源资源仅占世界总量的10.7%，人均能源资源占有量远低于世界水平：2000年我国人均石油可采储量只有4.7吨，人均天然气可采储量1262立方米，人均煤炭可采储量140吨，分别为世界平均值的20.1%、5.1%、86.2%。我国已成为世界能源生产和消费大国。2004年，中国超过俄罗斯成为世界第二大能源生产国，同时也是世界第二大能源消费国。如今我国已成为第一大能源消费国。不仅如此，2001年以来，中国石油消费高速增长。据海关总署发布的数据，2007年我国共进口原油1.63亿吨，同比前年增长12.4%；进口成品油3380万吨，同比前年下跌7.1%。以此数据计算，我国石油依存度已近50%。能源是我国环境问题的核心，我国的可持续发展受到能源和环境的严重制约。如何应对解决这一棘手问题，无时无刻不在考验着人们。河南科技大学高等教育自学考试毕业论文在汽车保有量不断上升的今天，汽车尾气在大气污染中的分担率也越来越高。据有关资料显示，城市大气中CO的82％、NOX的48％、HC的58％和微粒的8％均来自汽车的排放物，严格限制汽车排放倍受世界各国政府与人民的共同关注。与此同时，作为燃料使用的石油，在2001年初被确认的埋藏量约为一兆桶，据估计可开采年数为42年。虽然这一数字还有可能会增加，但总的来说，以廉价石油作为能源的汽车总有一天会动不了。汽车是人类文明的象征与产物，与人类社会的文明进程息息相关，毫无疑问，汽车的发展脱离不了可持续发展的轨道。在文献中，作者指出，能源、环保与安全是未来汽车技术可持续发展的三大主题。如果说上个世纪末人们关注的是汽车节能、排放和安全技术，那么本世纪初，人们已经更多的将目光转向汽车新能源和环保技术。因为如果仍然采用传统的内燃机技术发展汽车工业，将会给燃油的需求和环境保护造成巨大压力。研制开发更节能、更环保、使用替代能源的新型汽车，成为各大汽车公司的当务之急，混合动力电动汽车就是其中的一种类型。1.1.2各国政府的大力支持我国在十二五规划纲要中，就明确提出了十二五期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量将减少10%的约束性指标。因此，贯彻落实科学发展观，发展节能与新能源汽车，实现国务院提出的约束性指标，已成为国内各大汽车企业的共识。早在北京奥运会期间，长安、奇瑞、东风、一汽、京华及福田等汽车生产企业就联合清华大学、北京理工大学等单位，提供了自主研发的55辆纯电动锂电池汽车、25辆混合动力客车、75辆混合动力轿车、20辆燃料电池轿车，以及410辆纯电动场地车等各种新能源汽车为奥运会服务。在这次规模化、集中化、高强度的运行考核中，自主研发的新能源车辆表现得非常出色，受到各国代表的好评，取得圆满成功，这是我国节能与新能源汽车发展的重要里程碑。当然，新能源汽车产业化仅靠在北京奥运会期间的示范运行远远不够，从科技发展和行业管理的角度看，应推动企业及早进行产品转型和产品应用。目前国家主管部门也正在酝酿新一轮的节能和新能源汽车推广补贴政策。河南科技大学高等教育自学考试毕业论文其中示范推广城市进一步扩大可能将是重大的政策变动。只有示范城市大幅扩围，企业的新能源车产品才能进入更多市场，给消费者提供更多车型选择，逐步形成规模效应。此外，汽车业内普遍预期，划归节能车的混合动力汽车，目前更适合市场需求，将获得更多的政策推广助力。而在世界各国政府的推动下，全球各大汽车公司也都在积极行动，为新能源汽车能够在国际市场上快速发展做充分准备，迎来一次世界范围内的节能与新能源汽车产业化高潮。目前我国的新能源汽车产业化面临着良好的机遇。国内汽车生产企业对节能与新能源汽车的研发已经投入了空前的热情。去年，国家发改委联合科技部共同成立了新能源汽车的专家委员会，将新能源汽车列入汽车产品公告，为进入市场奠定了基础；而相关部门正在研究进一步促进节能与新能源汽车发展的若干政策措施，以推动新能源汽车的产业化发展。1.2混合动力电动汽车的优势ＨＥＶＥＶＦＣＥＶ驱动方式内燃机＋电机驱动电机驱动电机驱动能量系统内燃机＋蓄电池燃料电池能量来源与补给加油站或充电设备电网流电设备氢气排放量排放较低零排放近似零排放商业化进程商业化较成熟有少量产品销售，未形成规模研发阶段主要优点续航里程较长排放低效率高，续航长主要问题电池效率充电站不足，电池安全性有待提高成本高，技术未突破1－１混合动力，纯电动，燃料电池的比较当前普遍使用的燃油发动机汽车存在各种弊病，有统计表明在占80％以上的行车路况下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40％，在市区却会跌至25％，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对河南科技大学高等教育自学考试毕业论文改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置，（缩写为HEV）的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10％以上，废气排放可改善30％以上。河南科技大学高等教育自学考试毕业论文第2章混合动力电动汽车2.1混合动力电动汽车简介混合动力电动汽车是燃油汽车向纯电动汽车发展过程中的过度车型，目前技术相对成熟。其中丰田普锐斯混合动力电动汽车的销量已超过260万辆2.1.1混合动力电动汽车定义在狭义上讲，混合动力电动汽车是指同时装备两种动力源—热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域工作，从而降低油耗与排放。也可以认为混合动力电动汽车通常是指既有蓄电池可提供电力驱动，又装有一个相对小型内燃机的汽车。从广义上讲，混合动力电动汽车指的是装备有两种具有不同特点驱动装置的车辆。这两个驱动装置中有一个是车上的主要动力来源，它能提供稳定的动力输出，满足汽车稳定行驶的动力需求，由于内燃机在汽车上成功的应用，使之成为首选的驱动装置；另外还有一个辅助驱动装置，它具有良好的变工况特性，能够进行功率的平衡，能量的再生与储存，目前应用最多的是电混合系统。国际电子技