新能源汽车专业知识培训-概述篇

新能源概述•新能源汽车概述•新能源汽车产业政策•发展现状及趋势•新能源汽车结构介绍试验技术•整车试验开发流程•试验设计依据•整车及关键总成试验内容试验室建设•试验需求分析•试验室分类•规划及建设原则•主要设备指标•CNAS认证•北汽新能源试验中心介绍综合诊断技术•新能源汽车故障诊断特点•新能源汽车运维系统•新能源汽车故障诊断方法•典型案例分析•发展趋势目录新能源汽车概述新能源汽车产业政策发展现状及趋势新能源汽车结构介绍1.1新能源汽车概述新能源汽车:按照工信部公告定义，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括:混合动力电动汽车(HEV)、纯电动汽车(BEV，包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、替代燃料汽车(天然气、乙醇、甲醇)等。新能源汽车包括:混合动力汽车（HEV）是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机\发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型.纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、主要采用电力驱动的汽车燃料电池汽车（FCEV）、氢发动机汽车、指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车.其他新能源（如天然气、液化石油气等燃气和醇醚）汽车等各类别产品.1.2新能源汽车分类1.3新能源汽车市场展望我国的十二五规划提出：“以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推进新能源汽车及零部件研究试验基地建设，研究开发新能源汽车专用平台，构建产业技术创新联盟，推进相关基础设施建设。”十二五期间新能源汽车发展战略目标我国出台了《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》，给予新能源汽车多种补贴，最高额度达6万元。燃料电池汽车混合动力汽车纯电动汽车能源管理模块整车标定和匹配FCEVDC/DC变换器能源管理模块整车标定和匹配BEV纯电动车整车技术能源管理模块整车标定和匹配HEV混合动力整车技术机电耦合技术ISA/ISG技术多能源动力总成控制系统controlsystemofmulti-energypowertrain电机驱动系统和控制单元electricmotorpropulsionsystemandcontrolunit动力电池和电池组管理系统managementsystemofpowerbatteryandbatterypack2产业政策中国新能源汽车的发展需要依靠政府的强有力推动，从产业的规划一直到市场化，政府的引导都起到了决定性的作用.产业规划研发政策标准规范示范运营规划财政补贴政策《汽车工业产业政策》《汽车产业发展政策》《汽车产业调整和振兴规划》863计划电动汽车重大专项863计划节能与新能源汽车重大专项国家重大科技产业工程电动汽车项目《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》政府推动节能与新能源汽车示范与推广项目节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法对13城公共领域HEV/HV/FC车型补贴市场化2产业政策•1、新能源城市客车CityBus2、微混合/轻混合轿车Micro/Mildhybridcar3、小型电动车CompactEV3.1我国新能源汽车发展现状-示范运营长株潭广州郑州厦门海口苏州唐山昆明深圳上海杭州南昌济南天津大连长春重庆北京合肥武汉沈阳成都呼和浩特南通襄樊25个示范试点城市（含6个私人用车补贴试点）3.1我国新能源汽车发展现状-示范运营200920102011级别A0级A级B级及以上SUV/MPV2013A00级众泰2008EV奇瑞S18吉利熊猫长城欧拉Ⅱ哈飞赛豹Mini电动车斯巴鲁R1e三菱i-MiEVSmartEV自主品牌跨国企业国内上市时间福田Midi瑞虎3EVBYDF3e奔奔EV上海牌EVBYDE6日产LEAF2012北汽E150EV北汽绅宝3.1我国新能源汽车发展现状-整车开发3.2典型国家新能源汽车发展现状-战略基点美国长期以来侧重降低石油依赖，确保能源安全的能源战略，将发展电动汽车作为在交通领域实现在根本上摆脱依赖石油进口的重要措施，并以法律法规的形式确立其战略地位。欧盟更加强调温室气体减排战略，满足日益严格的CO2排放限值要求成为欧洲电动汽车发展的主要驱动力。日本长期坚持确保能源安全与提升产业竞争力的双重战略，通过制定国家目标引导电动汽车产业发展，同时高度重视技术创新。美国欧洲日本美国提出2015年普及100万辆PHEV的目标；出台对PHEV的税收优惠：2500-15000美元/台PHEV；安排24亿美元支持PHEV研发与产业化，对锂离子动力电池研发与生产的支持资金占15亿美元欧盟欧盟将发放70亿欧元贷款支持制造商生产清洁与节能汽车；德国政府提出2020普及100万辆BEV和PHEV的目标，制定了14亿欧元的国家创新计划（氢燃料电池汽车）与5亿欧元的电动汽车示范计划；英国颁布未来五年的电动汽车计划，购买BEV和PHEV奖励2000-5000英镑日本2009年提出了“低碳革命”计划，发展电动汽车是该计划核心内容之一经产省安排245亿日元用于下一代汽车电池的开发（2007-2011财年），安排210亿日元针对电池创新的先进基础科学研究（2009-2015财年）加大对纯电动汽车、混合动力车、清洁柴油车、天然气车以及获得认定的低排放且燃油消耗量低的车辆的税收优惠力度。3.2典型国家新能源汽车发展现状---计划及政策级别A0级A级B级及以上跑车A00级2013上市时间FT-EVⅡBluezeroE-CellTeslaModelS20082009201020112012MiniETeslaroadsterTeslaModelS三菱i-MiEV日产LEAF斯巴鲁R1eKangooZE福克斯EVFluenceEVZoéZ.E.TwizyZ.E.R4e-TronFT-EVVWUp!EV现代i202012SmartEV标致008现代i10C-ZeroC1ev'ie3.2典型国家新能源汽车发展现状---整车生产插入式混合动力及纯电动车的新能源车辆发展迅速；纯电动则可能成为石油枯竭等问题下的“最终解决方案”燃料电池车是另一种在长期战略中非常有希望的解决方案常规汽油车纯电动车现阶段重点发展目标燃料电池车插入式混合动力车普通混合动力车零排放过渡产品“最终解决方案”3.3我国新能源汽车发展趋势发展路线上，随着动力总成电动化程度的不断提高，有逐渐从混合动力过渡到插电式/纯电动，最后向燃料电池汽车发展的趋势。20102015202020252030高低纯电动车插电式复合电动车全混微混(节能8%-10%)/轻混(节能15-20%)油电混合车柴油机氢内燃机燃料电池车市场发展核心趋势动力总成的电动化3.3我国新能源汽车发展趋势3.3我国新能源汽车发展趋势-纯电动汽车纯电动汽车是解决我国汽车能源和环境问题的根本途径，是我国汽车动力系统发展的战略重点和主要方向；但面临电池与充电两大瓶颈，需要较长的起步过程和更多的政策支持。小型化、轻量化、廉价化、电池模块标准化等是电动汽车的设计考虑的方向。增程式电动汽车是解除消费者对续驶里程短的顾虑的途径。需要解决充电基础设施，电动汽车普及需要一个逐步的过程，成功的示范与政府的组织与政策支持起关键作用。3.3我国新能源汽车发展趋势-混合动力汽车混合动力汽车结合电池和内燃机优点，能够实现显著的节能减排效果，是传统汽车技术升级的重要方案，是近中期实现产业化并投入市场竞争的重点产品；但面临节油效果与成本增加之间矛盾的挑战，需要在产业化初期给予一定的政策支持；电池（功率型电池与超级电容）、电机、控制系统、机电耦合传动系统和各种电动附件是重要的制约因素，应给予重视。3.3我国新能源汽车发展趋势-燃料电池汽车燃料电池汽车具有能量转化效率高、零排放、不污染环境等优点，是面向未来的重要技术途径；但由于燃料电池成本问题与量大价廉的氢源有待解决，中近期大量应用的可能性尚不明朗，国家应保持对其产品研发、氢源技术研究和小规模示范的支持。提高燃料电池寿命与降低成本是研发工作重点；•混合动力汽车技术不断优化，节油率最高达到40%以上，混合动力汽车全球销量近200万辆，已经实现商业化，插电式混合动力汽车成为研发与产业化的热点。混合动力汽车纯电动汽车采用高性能锂离子电池和一体化电力驱动系统等各种高新技术，性价比得到提高，且呈现“小型化”趋势，众多汽车公司加快新一代纯电动汽车上市步伐。纯电动汽车推广规模已达2万辆。纯电动汽车燃料电池汽车在可靠性和成本控制等方面取得了长足的进步，示范考核更加深入，全球投入商业化示范运行的燃料电池汽车数量累计超过800辆。燃料电池汽车3.4典型国家新能源汽车发展趋势丰田普锐斯（混合动力）4.1混合动力汽车•混合动力：混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。•按照动力结构不同，主要又可以分为串联式、并联式和混联式。•按照混合程度不同，可以分为：微度混和、轻度混和、重度混和。•优点:不需要特别的燃料，续航里程长，技术最为成熟，解决单车成本问题后容易普及。•缺点:长距离高速行驶基本不能省油。混合动力汽车-简介起步・低速通常行驶急加速・上坡减速・制动停车时行驶时主要依靠电动机通过控制电动机和发动机，实现最低油耗行驶为得到更大的功率输出同时使用电动机和发动机利用车轮转动发电，给蓄电池充电电动机和发电机均自动停止、不消耗汽油动力控制组合蓄电池动力分割机构发电机发动机电动机混合动力汽车-原理4.1混合动力汽车混合动力汽车-结构分类4.1混合动力汽车串联式HEV（多用于公交车）并联式HEV混联式HEV混合动力汽车-结构分类4.1混合动力汽车代表车型：CIVIC混合动力汽车-结构分类4.1混合动力汽车代表车型：Prius混合动力汽车-混合程度分类代表的车型是丰田的混合动力版Vitz代表车型是通用的混合动力皮卡车本田旗下混合动力的Insight,Accord和Civic4.1混合动力汽车三菱iMiEVsport•纯电动汽车：纯电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。•优点：技术相对简单成熟，只要有电力供应的地方都能够充电。•缺点：动力电池的重量、体积、容量、充电速度、稳定性、成本6个方面极难兼顾。4.2纯电动汽车纯电动汽车-简介纯电动汽车-原理4.2纯电动汽车起步・低速通常行驶急加速・上坡减速・制动停车行驶时主要依靠电动机利用制动能量回收，给电池充电电动机自动停止•发展时间长，可靠性好，价格便宜。•比能量低（28—40wh/kg），体积大；使用寿命短，成本高，维护麻烦。•开发先进的铅酸电池：水平铅酸电池，双极密封铅酸电池等。铅酸电池•比能量高(60-100wh/kg)，使用寿命长。•价格太贵，均匀性较差（特别是高速率，深放电下电池之间的容量和电压差较大），自放电率高。•目前已经在欧美已经实现了批量生产和使用。氢镍电池•比能量容量最大（160wh/kg)，自放电率较低，无记忆效益无污染，长寿命，重量轻，电压可达4.7V。•锂遇水会燃烧，过充电非常危险，要求电池管理模块的成本很高。•大容量的锂离子制造成本很高。锂离子电池•氢氧反应产生电、水、热。无噪声，无污染，寿命长，可靠性高，实际效率达到普通内燃机2—3倍。•成本高，能源效率低，基础设施建设投入大、难度高。燃料电池4.2纯电动汽车纯电动汽车-重要零部件动力电池电动机+减速器电能→机械能→车轮常用的驱动电机：永磁同步电机、直流电动机、交流电动机和开关磁阻电动机等。4.2纯电动汽车纯电动汽车-重要零部件驱动系统国内配套资源国外配套资源上海电驱动上海大郡北京中纺锐力株洲所精进电动中科深江大陆汽车博世德尔福日本电装4.2纯电动汽车纯电动汽车-重要零部件控制系