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汽车
新能源汽车的研究报告
学校：
日照职业技术学院
学院：
建筑工程学院
专业：
工程测量与监理
姓名：
张金刚
学号：
201117090331
新能源汽车的研究报告
一、石油的背景
从BP世界能源统计发布会上获悉，截至2011年底，世界石油探明储量为1.6526万亿桶，足以满足54.2年的全球生产需求。
但也仅仅是50多年。
20世纪初随着内燃机的发明情况骤变，至今为止石油是最重要的内燃机燃料。
今天90%的运输能量是依靠石油获得的。
石油运输方便、能量密度高，因此是最重要的运输驱动能源。
此外它是许多工业化学产品的原料，因此它是目前世界上最重要的商品之一。
在许多军事冲突（包括第二次世界大战和海湾战争）中，占据石油资源是一个重要因素。
一个不容忽视的现实，石油总是会枯竭的。
但当今人们重要的代步交通工具——车。
是依靠石油为动力的，然而，随着石油的开采人们也加紧寻找一种新能源代替石油。
这就催生了新能源汽车的产生。
二、汽车的历史
卡尔·本茨1885年设计和制造了世界上第一辆能实际应用的内燃机发动的汽车，有三个轮子，现保存在慕尼黑博物馆内。
现在按照国家最新标准GB/T3730.1—2001，其中对汽车的定义为：
由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于载运人员和（或）货物、牵引载运人员和（或）货物及其他特殊用途。
本术语还包括：
a）与电力线相联的车辆，如无轨电车；b）整车整备质量超过400kg的三轮车。
三、新能源
新能源又称非常规能源。
是指传统能源之外的各种能源形式。
指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。
1980年联合国召开的“联合国新能源和可再生能源会议”对新能源的定义为：
以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源，重点开发太阳能、风能、生物质能、潮汐能、地热能、氢能和核能。
《2013-2017年中国新能源产业调研与投资方向研究报告》新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋表面与深层之间的热循环等；此外，还有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、等能源，称为常规能源。
随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
目前在中国，可以形成产业的新能源主要包括水能（主要指小型水电站）、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。
新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
一般地说，常规能源是指技术上比较成熟且已被大规模利用的能源，而新能源通常是指尚未大规模利用、正在积极研究开发的能源。
因此，煤、石油、天然气以及大中型水电都被看作常规能源，而把太阳能、风能、现代生物质能、地热能、海洋能以及核能、氢能等作为新能源。
随着技术的进步和可持续发展观念的树立，过去一直被视作垃圾的工业与生活有机废弃物被重新认识，作为一种能源资源化利用的物质而受到深入的研究和开发利用，因此，废弃物的资源化利用也可看作是新能源技术的一种形式。
新近才被人类开发利用、有待于进一步研究发展的能量资源称为新能源，相对于常规能源而言，在不同的历史时期和科技水平情况下，新能源有不同的内容。
当今社会，新能源通常指核能、太阳能、风能、地热能、氢气等。
按类别可分为：
太阳能，风能，生物质能，核能，氢能，地热能，海洋能，小水电，化工能（如醚基燃料）等。
四、新能源汽车
自从1885年卡尔本次发明内燃机汽车以来在近100多年来汽车都依靠石油作为动力。
在石油危机面前在能源危机面前一种新概念产生了——新能源汽车。
新能源的开发也把新能源汽车的普及提上了日程。
新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车。
包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。
其废气排放量比较低。
据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。
中国市场上在售的新能源汽车都是混合动力汽车。
新能源汽车对于电机控制系统的要求更加严苛。
作为新能源汽车的核心部件，电机控制不仅关系着整车性能，还与行车安全息息相关。
高性能电机控制系统对处理器的处理能力和安全特性都提出了很高要求.
《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，《规则》强调说明：
新能源新能源汽车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）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。
混合动力汽车
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。
按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。
目前国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。
混合动力汽车的优点是：
1、采用混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。
需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。
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。
3、在繁华市区，可关停内燃机，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。
5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。
缺点:
长距离高速行驶基本不能省油。
纯电动汽车
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。
本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。
由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。
电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。
有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。
有专家认为，对于电动车而言，目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程，与混合动力相比，电动车更需要基础设施的配套，而这不是一家企业能解决的，需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设，才会有大规模推广的机会。
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:
目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵，至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
燃料电池汽车
燃料电池汽车是指以氢气、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。
其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能或的。
燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。
单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。
近几年来，燃料电池技术已经取得了重大的进展。
世界著名汽车制造厂，如戴姆勒－克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布，计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。
目前，燃料电池轿车的样车正在进行试验，以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。
在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战，如燃料电池组的一体化，提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力，并已取得了显著的进步。
与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、提高了燃油经济性。
5、提高了发动机燃烧效率。
6、运行平稳、无噪声。
氢动力汽车
氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染，零排放，储量丰富等优势，因此，氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。
与传统动力汽车相比，氢动力汽车成本至少高出20%。
中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火，并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。
氢具有很高的能量密度，释放的能量足以使汽车发动机运转，而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水，没有污染。
因此，许多科学家预言，以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术，它对汽车工业的革命性意义，相当于微处理器对计算机业那样重要
优点：
排放物是纯水，行驶时不产生任何污染物。
缺点：
氢燃料电池成本过高，而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难，因为氢分子非常小，极易透过储藏装置的外壳逃逸。
另外最致命的问题，氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气，如此一来同样需要消耗大量能源，除非使用核电来提取，否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
五、世界知名的新能源汽车
1、BMWActiveE纯电动汽车
BMWActiveE纯电动汽车
高压蓄电池
高压蓄电池系统
BMW针对汽车面对的严苛挑战，对锂离子蓄电池进行了完善，借助这一目前最高效的蓄电池技术，BMWActiveE可以有效地存储能源。
最显著的成果便是令BMWActiveE在实际使用中达到160公里的续航里程。
一切，都来自于BMW的尖端科技。
所谓日常使用的行驶里程，即同时使用大灯和空调等辅助设备时，汽车能实现的行驶里程。
用32安电流，在充电设施充4-5小时后，高压蓄电池即可充满。
一个采用智能设计的电子系统不断监测并控制每个电池单体，液体冷却系统则确保所有单电池都处于最佳温度范围内。
特别开发的蓄电池组能够承受温度变化、振动和碰撞。
并且，它们被巧妙的安装在三个地方：
发动机罩下面，原本的传动轴通道中，和原先燃油箱的位置--如此设计，可以保持BMWActiveE完美平衡的车桥调节，并赋予车辆更低的重心。
此外，高压蓄电池也为其他单元供电。
制动力辅助单元、助力转向、暖风和空调系统全部以纯电动方式工作；而且在BMW传统燃油汽车上有显著效果的BMW高效动力策略（BMWEfficientDynamics）也在BMWActiveE上发挥了明显的作用。
电机。
创造驾驶乐趣，而不是排放。
BMWActiveE采用BMW特有的的后轮驱动系统及强劲的电机。
125千瓦（170匹马力）的功率和250牛米的扭矩，造就强劲推力。
电机直接安装在后桥上－－没有离合器，也没有手动或自动变速箱。
这台即时响应的电机一经启动，便可输出最大扭矩，只需9秒，便可将BMWActiveE从静止加速至100公里/小时。
而车辆的最高时速则被限制为适合日常使用的145公里/小时。
此外，BMWActiveE的电机还发挥发电机的作用，当驾驶者松开油门踏板时，它立即将车辆释放的动能转化为电能提供给高压蓄电池。
在市区交通中，75%的情况下仅通过电机制动便已足够。
其结果是将BMWActiveE的续航里程增加了高达20%。
在实际路况下，您可以零排放地享受160公里的驾驶乐趣。
当空调或暖风系统处于最高设置时，续航里程会稍稍缩短；但当调节至最佳状态并且有ECOPRO（节能）模式辅助时，续航里程又会相应地加长。
车身。
未来构建在经验之上。
这也正是BMWActiveE在BMW1系双门轿跑车的基础上开发而成的原因。
设计师们所面临的挑战是将完全不同的驱动技术整合到车辆中，但却仍旧保持BMW的本质--纯粹的驾驶乐趣。
更多每款采用此基本概念的BMW都能实现纯粹的驾驶乐趣。
其中包括后轮驱动和车桥载荷的平均分配。
同样实现平衡的还有三个高压蓄电池组，它们占用的是之前驱动系统的空间：
发动机室、中央的传动轴通道和燃油箱。
它们通过专用高压电缆连接到电力电子，该装置控制后桥上的电机。
其他特殊装备包括取代油箱加油口的充电连接，以及用于高压蓄电池中锂离子蓄电池的专用水冷却器。
所有元件都有效地利用空间，因此，BMWActiveE仍可配备四个座椅以及200升的行李空间。
BMWActiveE在与BMW1系双门轿跑车相同的生产线上制造而成。
包括电机的后桥或高压蓄电池等单个部件部分由手工制成，部分由自动控制装置制成，但都是在工程师们的辅助下进行预装配的。
到达传送带上时，它们都是可以直接安装的完整模块。
由此可确保每款车型都具备BMW要求的品质。
设计。
轮廓分明的肩线、长轴距、短前悬、流线型车顶和强健的车尾：
BMWActiveE显然具备动感双门轿跑车的所有细节。
在经过空气动力学优化的车身轮廓上，银色/蓝色线条描绘出构成BMWActiveE核心的电路。
它们在城市灯火中闪耀，与LED强光灯交相辉映。
空气帘－－车辆前部的特殊进气口，可减少前轮的乱流并进一步增强空气动力学特性。
内饰以带有蓝色装饰缝线的珍珠灰Dakota真皮内饰为主。
带有"ActiveE"字样的迎宾踏板是这款特殊车型的又一项特有细节。
安全性。
结果不出所料，令人惊叹：
最终的碰撞试验证明了BMWActiveE如同计算的一样，能够满足工程师们在安全性方面的高要求，对车内人员和可能的救助人员而言都非常安全。
更多至关重要的一点在于，一旦发生事故，整辆BMWActiveE必须保持绝对安全，并且完全断电。
为确保这一点，电子系统会不断监控所有重要的参数，例如安全气囊的加速度传感器或高压蓄电池中各个锂离子蓄电池的电量和温度。
在危急情况下，电子系统可保证断开蓄电池与车辆电气系统的连接，并保证所有部件不带电。
蓄电池单元本身位于坚固的盒子中，盒子在生产过程中接受了大量而严苛的试验。
而整个蓄电池单元位于BMWActiveE中具有最佳保护效果的位置，包括：
车辆前部的一个附加防撞结构下，中央通道中以及后排座椅后方，取代传统汽车燃油箱。
最终，大量碰撞试验获得的预期结果表明：
BMWActiveE与其他BMW车型一样安全，非常安全。
舒适性。
BMWActiveE可始终提供如BMW1系双门轿跑车一样的最大舒适性：
四个座椅、真皮内饰、200升的行李空间、自动空调设备和座椅加热装置。
同时，为您和乘客带来只有电动车辆才具有的便捷性。
BMWActiveE避免了踩下离合、换档操作等麻烦以及偶尔会随之出现的顿挫感，因为电机能够以一个档位应对所有车速。
当您松开油门踏板时，BMWActiveE会减速，此时电机功率不超过60千瓦（81匹马力），并且充当发电机。
通过此方式回收的能源，可将车辆在市区交通情况下的续航里程增加高达20%。
日常实用性。
每一天的理想之选，让每一天都更加理想。
BMWActiveE已通过最重要的检验－－日常实用性。
更多您每天的行驶里程是多少公里？
在美国和欧洲，大部分人往返上下班的行驶里程通常小于50公里。
因此，BMWActiveE160公里的续航里程完全可以满足往返上下班及之外的出行需要。
车辆提供的空间完全足以进行结伴远足或日常购物。
四个座椅和200升的行李箱空间，让它可与BMW1系双门轿跑车相媲美。
车辆行驶时，电子系统不断监控当前续航里程，只需按下按钮便可启用ECOPRO（节能）模式。
座椅加热等舒适功能可根据需要进行调节，显示屏则可为您提供有关保持最佳车速以实现最大续航里程的支持建议。
2、比亚迪F3DM
比亚迪F3DM
DM混合动力系统
搭载全球首创的DM双动力混合系统。
DM为DUALMODE的缩写。
DM双模电动车采用电动系统（EV）和混合动力系统（HEV）。
该系统是将汽油发动机和电机有机结合融合为一体，配合动力电池，形成由电机和电机配合发动机向车辆输出动力的两种驱动模式。
不仅降低了油耗及排放，更极大的提高了动力和操控性能，实现了既可充电，又可加油的多种能源补充方式，实现了真正意义的双动力混合系统。
安全可靠
ABS、EBD、SRS双安全气囊
紧急情况自动断电（动力电）
经严苛的全天候测试，确保各种情况下用车安全
节能环保
在EV（纯电）模式下，F3DM实现零排放，太阳能天窗实现清洁能源生产，电机对制动时车辆动能进行回收再利用
使用便捷
在充电技术上，比亚迪F3DM低碳版双模电动车突破了反复充电、家用插座充电两大技术难关，使电动汽车在使用上更为方便，摆脱了对充电站的依赖。
F3DM低碳版双模电动车在家用电源上慢充，仅需要7个小时即可充满。
续驶里程
DM双模电动车电力系统，选用高容量的铁电池组，充分利用了电驱动形式的优势，充满电后纯电动模式综合工况下可持续行驶达60公里。
荣誉
2009年F3DM获年度最佳环保节能车（中国主流媒体汽车联盟、海峡都市报）
2009年F3DM获中国节能行业杰出贡献奖（中国电动网、中国电工技术学会电气节能专委会）
3、其他品牌
长安杰勋HEV、丰田普锐斯、丰田凯美瑞HYBRID混合动力版、本田思域混合动力、雷克萨斯RX混动、雷克萨斯GS混动、雷克萨斯LS混动、凯迪拉克凯雷德混动、别克君越混合动力。
六、后记
在能源日益紧张的今天，新能源汽车将是人们今后汽车的不二之选。
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