电动汽车技术现状,发展方向与前景议题PPT报告

关于电动汽车领域技术现状，发展方向和前景分析报告人：张国超湖北国通青扬新能源汽车发展有限公司Contents电动汽车的主要组成和核心部件1电动汽车的市场发展需求2电动汽车的各发展方向分析3我国电动汽车的市场前景展望4电动汽车的主要组成和核心部件电动汽车动力源驱动电机控制系统动力源驱动电机动力源驱动系统Diagram动力源作为汽车的核心部分其组成方式一般决定汽车的驱动方式动力源动力源分类：1.燃料电池驱动2.电池+内燃机混合动力驱动3.纯蓄电池驱动Diagram驱动系统的作用是通过电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。驱动系统作为驱动系统的重要组成部分目前电动汽车广泛采用直流串激电动机，缺点是功率小，效率低，维护保养工作量大，随着电机和电机控制技术的发展会被直流无刷电动机，开关磁阻电动机和交流异步电动机所取代。Diagram电动机调速控制系统是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。控制系统早期采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数；目前是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。伴随着新型驱动电机的应用，其调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。电动汽车的市场需求性价比能源紧缺环境要求政府政策构造优势电动汽车商业化生产迫切需求电动汽车领域国内市场现状电动汽车进口零部件自主制造和研发迫切需求电机电池核心材料控制器基础硬件控制器芯片高速CAN网关信号处理放大部分t电动汽车的几个发展方向现状及前景电动汽车动力源驱动电机纯电动汽车动力源驱动电机燃料电动汽车混合动力汽车燃料电池电动汽车原理燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。能源一般为氢燃料。特点1.能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60～80%，为内燃机的2～3倍；2.零排放，不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水；3.氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得.发展国外发展：美国通用和福特汽车公司很早开始投入研发并已进入商业化生产；欧洲德国西门子和意大利DeNo公司领先研发，德国奔驰和西门子于1996年推出PEMFC型小客车；日本丰田公司水平领先我国发展：研发水平较高，但由于技术问题目前没有商业化生产的厂家。燃料电动汽车领域的技术现状1.燃料电池技术虽已取得快速发展，但要使其装载使用达到规模，仍有一些难题需要解决，例如氢的制取、储存及携带成本高、基础设施建设投资大等。当前研究和开发工作的重点是降低成本和开发大规模制造工艺。2.直接供氢的FCEV推广普及的关键是纯氢的供应和储存。为了保证直接供氢的FCEV用氢的需要，必须建造氢站，这就增大了直接供氢的FCEV商品化和推广普及的难度，因此，世界上各大汽车公司纷纷推出了通过燃料重整反应制取氢气的技术，可使用多种碳氢燃料，包括醇类燃料、天然气等。目前，通过重整反应利用甲醇制取氢气的技术已十分成熟，甲醇为液体燃料，携带方便，提高了燃料电池电动汽车的续驶里程，且燃料能量的利用率可达70%-90%，大大高于热力发动机的效率。混合动力汽车原理和特点原理复合动力汽车（亦称混合动力汽车）是指车上装有两个以上动力源：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。特点一1、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，省油。特点二2、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量，节能。3、在繁华市区由电池单独驱动，实现零排放。4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。混合动力汽车的发展情况欧美美国已有近20个城市试验使用混合动力电动公交车,瑞典、法国、德国、意大利、比利时等国计划在9个欧洲城市开通混合动力电动公共汽车线路。美国克莱斯勒公司1998年展出第二代道奇ESX2型混合动力电动轿车，通用SaturnVUE、福特Escape已开发出同类车型。日本日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在发展混合动力汽车方面，日本居世界领先地位。目前，世界上能够批量产销混合动力汽车的企业，只有日本的丰田和本田两家。1997年12月，丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。到2012年时，其所有的车型将全部装上混合动力发动机。中国目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发，多数以混合动力电动客车为主。一汽研发的红旗HQ3已于2006年投产；东风集团的混合动力公交车已于2005年7月通过验收；混合动力技术的长安CV9已经下线；奇瑞集团已推出代号为“BSG”的混合动力车，广本推出混动雅阁，上汽则与通用合作，进行混合动力汽车研发，南车混动客车技术成熟，并已进入商业化生产。混合动力汽车领域的技术现状目前，混合动力汽车主要有串联式混合动力汽车、并联式混合动力电动汽车、混联式（串、并联式）混合动力汽车和外接充电式（Plug-In）混合动力汽车四大类。串联式混合动力汽车（SHEV）是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成，发动机、发电机和驱动电动机采用“串联”的方式组成驱动系统。并联式混合动力电动汽车（PHEV）是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成，发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成驱动系统。并联式混合动力电动汽车的驱动力组合有发动机轴动力组合式、动力组合器动力组合式和驱动轮动力组合式三种不同的组合模式。混联式混合动力电动汽车（PSHEV）是上述两种混合动力汽车的结构特点组成的，是由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。混联式混合动力电动汽车兼有串联式混合动力汽车和并联式混合动力电动汽车的优点。外接充电式混合动力汽车（PHEV）是最新的一代混合动力汽车类型，即在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况，并且加大了动力电池容量，使PHEV采用纯电动工况可行驶一定里程，超过该里程就启动内燃机，采用混合驱动模式。纯电动汽车原理及其特点原理纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车。它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。与普通汽车区别主要在于动力源及其驱动系统。优点1.无污染，噪音小2.结构简单，维修方便，启动平稳，易控制3.能量转化效率高4.平抑电网的峰谷差缺点1.蓄电池体积大，重量大，储能率较低2.动力稍欠不足，加速较慢3.电子元件要求较高纯电动汽车的基本构造纯电动汽车由于电动机具有良好的牵引特性，因此蓄电池汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由控制器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。底盘车身蓄电池组电动机控制器辅助设施纯电动汽车原理图纯电动汽车发展趋势和市场需求国外领域发展情况国内领域发展情况行业需求纯电动汽车相比于传统汽车来说优越性十分明显，从技术和商业化来说混合动力汽车是目前汽车行业最佳的过渡产品，但纯动力电池汽车毫无疑问是未来的发展方向，其核心技术在于电池技术上的突破。纯电动汽车领域的竞争也显得尤为激烈。国外著名汽车公司都十分重视研究开发电动汽车,世界发达国家不惜投入巨资进行研究开发,并制定了一些相关的政策、法规来推动电动汽车的发展。美国，法国，，德国，日本的汽车公司和科研机构很早就在纯电动车领域加大投资和研发。在电池，电动机，控制器等核心零部件具有一定的优势。在上世纪60年代，我国就开始了纯电动汽车的研发工作，于90年代掀起了一股研发热潮，汽车公司和研究所致力于充电电池和纯电动汽车的研发，并取得了一定的成果。从“十五”计划开始，我国确立了“三横三纵”的研发布局，经过研发，相继研制出电动汽车功能样车、性能样车和产品样车，并开始着力推广其示范运行。纯电动汽车的各国发展情况欧洲法国是世界上推广应用纯电动汽车最成功的国家之一,且已经初步形成了纯电动汽车运行体系；德国，英国等其他国家也有小规模的商业化应用，主要应用于市政用车，公交车，公务用车和私人用车等领域。美国美国三大汽车公司只是小批量生产、销售过纯电动汽车，目前正在大力研制和推广使用燃料电池电动汽车和纯电动汽车,政府能源部与通用、福特和戴-克三大汽车制造商联合开发燃料电池电动汽车。现在,美国已有7个州加入了零排放计划,到规定年限后这些地区销售的汽车必须为零排放,即只能为纯电动汽车和燃料电池电动汽车。日本2010年10月22日，本日横滨，日产汽车公司在日产追浜工厂正式投产纯电动零排放汽车日产聆风。并于2010年底至2011年初陆续在日本、美国及欧洲部分市场上市。。日产聆风所搭载的锂电池由日产汽车公司与NEC公司的合伙公司——AESC公司在其日本的座间工厂进行出产。国内纯电动汽车（汽车）领域发展现状吉利低成本的熊猫EK电动汽车系列动力源：铅酸电池最高车速：80km/h北汽福田迷迪纯电动轿车动力源：锂电池组续航：100—150公里东风风神，EJ02纯电动汽车动力源：磷酸铁锂电池，电机类型：风神采用永磁同步电机长安奔奔MINI纯电动汽车动力源：磷酸铁锂电池组电机类型：永磁直流无刷电机比亚迪E6纯电动汽车动力源：铁电池续航：200—300公里众泰2008EV纯电动汽车动力源：锂离子电池续航：300公里纯电动汽车国内纯电动汽车（客车）领域发展现状中通客车LCK6128EV纯电动客车系列北京市电动公交示范线路运营使用动力源：锂离子动力电池驱动电机：异步电动机河南新美景电动汽车公司（国内最大的纯电动客车制造商）20辆中文牌客车已交付许昌公交公司运营动力源：磷酸铁锂电池优势技术：制造运营的电池系统、电动机与驱动系统、能量管理系统、车身轻量化东风天翼纯电动客车，2010年12月，交付襄阳公交公司，东风扬子江纯电动公交车于2011年7月在武汉投于使用动力源：磷酸铁锂电池电机类型:分别采用感应式交流异步电机；无刷直流电机南京中大青山电动汽车有限公司中大青山纯电动客车在六合区示范运营核心技术:磷酸铁钒锂电池、磁悬浮复合转子直流电机和电控系统研发和制造，技术成熟安凯HFF6700BEV纯电动客车北京，上海，重庆等地示范运营动力源：磷酸铁锂电池驱动电机：交流电机电池+电容型电动车动力源：锂电池+超级电容混合驱动生产厂家：上海雷博新能源汽车公司经营市场：上海公交线路（11路）纯电动客车我国纯电动汽车领域目前面临的技术难题纯电动汽车生产成本技术人才电机技术控制器芯片电池正极材料隔膜电池寿命我国电动汽车市场前景和展望未来发展趋势“十二五”时期“十五”时期“八五”时期发展方向，市场成熟，需求空间很大商业化推广，市场试营确立三横三纵布局，研发样车，着手推广确立项目，进行电动汽车研究电动汽车市场前景和展望1.新能源汽车未来逐渐替代传统汽油车已成为各国发展汽车产业的共识，电池，电机，电控是未来研发方向，轻量化，高效性，寿命长，噪音小，成本低是其发展方向，作为核心部件的动力电池则更被企业和投资者看好。2.我国动力电池的核心部件正极材料和电池隔膜80%以上都需要进口，导致成本较高，也制约电动汽车的发展，自主研发和制造极为需求。某种意义上讲，未来汽车厂商之间的竞争，主要是动力电池性能的竞争。谁掌握了动力电池的领先技术并将其产业化，谁就会在未来汽车市场占得先机。世界汽车行业巨头也都再进行该领域的研发，积极备战。3.十二五以来，国务院汽车产业调整和振兴规划，以及国家新能源在汽车领域出台了大量的引导，鼓励和扶持政策，市场已经日趋成熟，行业前景大好。