新能源汽車的種類及其特點
天然氣汽車和液化石油氣汽車
天然氣汽車又被稱為“藍色動力”汽車,主要以壓縮天然氣(CNG)、液化天然氣(LNG)、吸附天然氣(ANG)為燃料,常見的是壓縮天然氣汽車(CNGV)。液化石油氣汽車(LPGV)是以液化石油氣(LPG)為燃料。CNG和LPG是理想的點燃式發(fā)動機燃料,燃?xì)獬煞謫我弧⒓兌雀撸c空氣混合均勻,燃燒完全,CO和微粒的排放量較低,燃燒溫度低因而NOx排放較少,稀燃特性優(yōu)越,低溫起動及低溫運轉(zhuǎn)性能好。其缺點是儲運性能比液體燃料差、發(fā)動機的容積效率較低、著火延遲期較長。這兩類汽車多采用雙燃料系統(tǒng),即一個汽油或柴油燃料系統(tǒng)和一個壓縮天然氣或液化石油氣系統(tǒng),汽車可由其中任意一個系統(tǒng)驅(qū)動,并能容易地由一個系統(tǒng)過渡到另一個系統(tǒng)。
醇類汽車
醇類汽車就是以甲醇、乙醇等醇類物質(zhì)為燃料的汽車,使用比較廣泛的是乙醇,乙醇來源廣泛,制取技術(shù)成熟,最新的一種利用纖維素原料生產(chǎn)乙醇的技術(shù)其可利用的原料幾乎包括了所有的農(nóng)林廢棄物、城市生活有機垃圾和工業(yè)有機廢棄物。目前醇類汽車多使用乙醇與汽油或柴油以任意比例摻和的靈活燃料驅(qū)動,既不需要改造發(fā)動機,又起到良好的節(jié)能、降污效果,但這種摻和燃料要獲得與汽油或柴油相當(dāng)?shù)墓β剩仨毤哟笕加蛧娚淞浚?dāng)摻醇率大于15%—20%時,應(yīng)改變發(fā)動機的壓縮比和點火提前角。乙醇燃料理論空燃比低,對發(fā)動機進氣系統(tǒng)要求不高,有較高的抗爆性,揮發(fā)性好,混合氣分布均勻,熱效率較高,汽車尾氣污染可減少30%以上。
氫燃料汽車
氫是清潔燃料,采用氫氣作燃料,只需略加改動常規(guī)火花塞點火式發(fā)動機,其燃燒效率比汽油高,混合氣可以較大程度地變稀,所需點火能量小,有利于節(jié)約燃料。氫氣也可以加入其它燃料(如CNG)中,用于提高效率和減少N02排放。氫的質(zhì)量能量密度是各種燃料中最高的一種,但體積能量密度最低,其最大的使用障礙是儲存和安全問題。寶馬公司一直致力于氫氣發(fā)動機研制,開發(fā)了多款氫發(fā)動機汽車,其裝有V12氫發(fā)動機的7系列轎車是世界上首批量產(chǎn)的氫發(fā)動機,該發(fā)動機可使用氫氣和汽油兩種燃料。
二甲醚汽車
二甲醚(DME)是一種無色無味的氣體,具有優(yōu)良的燃燒性能,清潔、十六烷值高、動力性能好、污染少,稍加壓即為液體,非常適合作為壓燃式發(fā)動機的代用能源,使用該燃料的車輛可達到超低排放標(biāo)準(zhǔn)。二甲醚汽車(DMEV)不會排放黑色氣體污染環(huán)境,產(chǎn)生的NOX比柴油少20%。
氣動汽車
以壓縮空氣、液態(tài)空氣、液氮等為介質(zhì),通過吸熱膨脹做功供給驅(qū)動能量的汽車稱為氣動汽車,氣動發(fā)動機不發(fā)生燃燒或其他化學(xué)反應(yīng),排放的是無污染物輻射的空氣或氮氣,真正實現(xiàn)了零污染。目前開發(fā)比較成功的是壓縮空氣動力汽車(APV),工作原理類似于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車,只不過驅(qū)動活塞連桿機構(gòu)的能量來源于高壓空氣。APV介質(zhì)來源方便、清潔,社會基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)費用不高,較容易建造。無燃料燃燒過程,對發(fā)動機材料要求低,結(jié)構(gòu)簡單,可借鑒現(xiàn)有內(nèi)燃機技術(shù)因而研發(fā)周期短,設(shè)計和制造容易。但目前APV能量密度和能量轉(zhuǎn)換率還不夠高,續(xù)駛里程短。
電動汽車
世界上第一輛電動車(EV)由美國人在19世紀(jì)90年代制造。EV大致分為蓄電池電動汽車(BEV)、燃料電池電動汽車(FCEV)和混合動力電動汽車(HEV)。電動汽車的一個共同特點是汽車完全或部分由電力通過電機驅(qū)動,能夠?qū)崿F(xiàn)低排放和零排放。
蓄電池電動汽車是最早出現(xiàn)的電動汽車。使用鉛酸電池的汽車整車動力性、續(xù)駛里程與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車有較大的差距,而使用高性能鎳氫電池或者鋰電池又會使成本大大增加。燃料電池具有近65%的能量利用率,能夠?qū)崿F(xiàn)零排放、低噪聲,國外最新開發(fā)的高性能燃料電池已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)幾乎與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車相當(dāng)?shù)膭恿π阅埽l(fā)展前景很好,但成本卻是制約其產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。
混合動力汽車融合了傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車和電動汽車的優(yōu)點,同時克服了兩者的缺點,近年來獲得了飛速發(fā)展,并已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化。目前我國自主品牌-比亞迪,在這領(lǐng)域占有一席之地。其代表作E6,F(xiàn)3DM就是采用電動的混合動力。
以植物油為燃料的汽車
為了尋找可代替石油的新能源,科學(xué)家也將目光投向了植物油,正在研制以植物油如大豆油、玉米油及向日葵油為原料的內(nèi)燃機油。科學(xué)家們還在研究生物柴油,這是一種以植物油為原料的燃料,將來可作為柴油的替代品大量用于卡車和輪船。生物柴油中不含硫,因此不會對環(huán)境造成酸雨威脅。為生產(chǎn)生物柴油,化學(xué)家們正在對植物油進行酯化加工,使之變成甲基酯化合物,燃燒起來更干凈,發(fā)動機內(nèi)殘留物也較少。
世界汽車廠家的新能源汽車
[福特] 首款純電動車福克斯
零排放、零油耗的福克斯電動車是福特首款純電動轎車,福克斯電動車采用先進的鋰離子電池系統(tǒng)。每套電池系統(tǒng)都經(jīng)過精心設(shè)計,力求最大程度使用規(guī)格統(tǒng)一的高品質(zhì)零件——比如,中控硬件使用的就是已經(jīng)在多款福特現(xiàn)有混合動力車型上獲得成功的配件。使用家中的240伏電源,福克斯電動車完成一次完全充電的時間只需3至4小時。在電量全滿狀態(tài),福克斯電動車的設(shè)計能提供足夠滿足大多數(shù)車主日常駕駛里程的需求。
福克斯電動車的儀表顯示采用了相似的藍色蝴蝶設(shè)計來代表到達最近充電點時的剩余的可行駛里程——藍色蝴蝶越多,可用里程越多。“福特電動車是福特汽車承諾為消費者提供他們負(fù)擔(dān)得起的、燃油經(jīng)濟性最佳的汽車產(chǎn)品的一部分。”卓楠說道:“隨著消費者們越來越傾向于選擇燃油經(jīng)濟性更卓越的汽車,福特將以更多他們真正想要的產(chǎn)品來滿足他們的需求。”
[雷諾汽車] 絕美電動概念車DeZir
作為雷諾全新設(shè)計風(fēng)格的首位詮釋者, DeZir電動概念車展現(xiàn)了“以人為本”這一貫穿雷諾品牌始終的精神。雷諾的新設(shè)計理念為“人生階段”(the Cycle of Life),根據(jù)人類生活周期,采用新的設(shè)計戰(zhàn)略:墜入愛河、探索世界、建立家庭、工作、享受娛樂和獲取智慧。而首個階段的“墜入愛河”,正是DeZir激情、時尚和感性的設(shè)計的靈感來源。
DeZir的前端設(shè)計奠定了未來雷諾車型的家族臉譜:前臉處安有與車身同寬的進氣口,正中大尺寸的鍍鉻鉆石型標(biāo)志驕傲地展示著雷諾的家族屬性。車身線條流暢簡約,極富美感,明亮的紅色車漆給人以無限激情和遐想,整體充滿了激情和動感,在去年巴黎車展首次亮相便艷驚四座。
通過新科技與輕量化技術(shù),DeZir概念車將高貴的外形與環(huán)保的“心”完美融合在一起——DeZir里的“Z”代表著零排放。DeZir采用后輪電動驅(qū)動,優(yōu)化了前后輪的重量分配。此外,流線型設(shè)計降低了風(fēng)阻系數(shù),新型材料的使用使整車重量保持在最低限度,加上制動能量回收系統(tǒng),多項先進技術(shù)提高了DeZir的能量轉(zhuǎn)化率,使其續(xù)航里程可達160公里。
[日產(chǎn)] 純電動概念車Townpod零排放
在新能源汽車領(lǐng)域,日產(chǎn)汽車研發(fā)的100%純電動零排放汽車日產(chǎn)聆風(fēng)已經(jīng)在日本、美國以及部分歐洲市場上市。
本次上海車展亮相的另外一款明星車型——Townpod純電動概念車是日產(chǎn)汽車在純電動汽車領(lǐng)域的又一杰作。它是一款不折不扣的顛覆傳統(tǒng)的純電動概念車。Townpod集乘用車的舒適性與輕型商用車的實用性于一身,操控靈活、外觀時尚的它將成為未來交通社會中新一代創(chuàng)新型企業(yè)家的理想選擇。
Townpod功能靈活多樣,操做簡潔,可以滿足駕駛者商業(yè)出行的多層次需求。在外觀設(shè)計上,由于取消了B柱且行李箱采用滑動門設(shè)計,車門位置留出了更大空間,方便乘客上下車。便利的雙滑門設(shè)計方便搬運貨物,后排座椅可滑動并折疊到前排座椅后部。
[東南汽車] V3菱悅電動車首發(fā)
東南汽車重頭戲自主研發(fā)V3菱悅電動車的首發(fā),正是東南汽車在新能源領(lǐng)域積極進取、不斷超越向上的見證。
V3菱悅電動車延續(xù)了V3菱悅時尚動感的外觀,采用驅(qū)動電機前輪驅(qū)動的動力配置,最大功率50Kw,最大扭力180Nm,配備了高性能鋰電池,最高時速可達120km/h。更難得的是V3菱悅電動車在減速或制動時,通過控制電機可完成能量轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的電能會儲存在電池中,實現(xiàn)了能量的回收,大大增加續(xù)航里程,其最大續(xù)航里程可達160km,可謂百分之百純凈動力。繼得利卡電動車之后,V3菱悅電動車問世,東南汽車在轎車與商用車領(lǐng)域同步推進新能源戰(zhàn)略,全面實踐低碳環(huán)保的理念。
[長安] CLOVER電動概念車
CLOVER是長安汽車旗下一款純電動技術(shù)概念車。它采用全新開發(fā)的永磁同步電機,該電機具有扭矩大、轉(zhuǎn)速高、效率高、體積小、發(fā)熱量小等特點。CLOVER配備了具有領(lǐng)先水平的電池及管理系統(tǒng),該系統(tǒng)總能量大,具有能量密度高、瞬時輸入電流高等特點。
在系統(tǒng)SOC計算、風(fēng)道設(shè)計、結(jié)構(gòu)布置等方面都具有獨特優(yōu)勢。CLOVER獨有的熱管理系統(tǒng)保證了電機與控制器、電池與管理系統(tǒng)、DC/DC充電機始終在最佳溫度中運行,保障了整車關(guān)鍵零部件的高效性和可靠性。 CLOVER造型簡約流暢、含蓄內(nèi)斂而又蘊含張力。黑白相間的內(nèi)飾色調(diào),在神秘而安靜的藍色背景光映襯下,烘托出一份脫離了都市喧囂,脫離了發(fā)動機轟鳴的靜謐與悠遠(yuǎn)。它不僅彰顯了綠色環(huán)保的科技理念,更傳遞出了對未來時尚的設(shè)計理念。
[上汽] E1純電動概念車
E1純電動概念車是上汽瞄準(zhǔn)國際先進水平,自主開發(fā)的一款純電動車。E1為單廂三門四座A00級轎車,車身設(shè)計運用“One Box”概念,最大限度拓展車輛內(nèi)部空間。
“零排放”的E1搭載了性能安全的磷酸鐵鋰電池系統(tǒng),最高時速為120km,最大續(xù)駛里程為135km,0-100km/h加速時間為16秒。該車具備快速充電功能,30分鐘內(nèi)可充電80%。
上汽E1純電動轎車由上海汽車技術(shù)中心自主研發(fā),擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。它的誕生是上汽積極履行社會責(zé)任的體現(xiàn),是上汽提升核心競爭力的重要舉措,更體現(xiàn)了上汽長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略眼光和準(zhǔn)確的市場判斷,它標(biāo)志著上汽新能源汽車研發(fā)能力達到了一個全新的高度。
[雪鐵龍] 新一代電動車C-ZERO
C-ZERO是雪鐵龍旗下一款重要的量產(chǎn)電動車,也是歐洲市場上的首款新一代電動車。C-ZERO以零油耗、零二氧化碳排放量和零噪音為主打,一經(jīng)推出便成為業(yè)界關(guān)注的焦點。在為出行提供極致環(huán)保的100%電動解決方案的同時,C-ZERO還為強勁的動力和優(yōu)秀的續(xù)航能力提供了保障。C-ZERO一次充電續(xù)航里程130公里,最大輸出功率為64馬力,最高時速可達130公里。雪鐵龍C-ZERO的電池組可以通過一個常規(guī)的220伏電源插座來進行充電,一次充滿電耗時為6小時,同時還能通過一個400伏的電源插座進行快速充電,僅需花費30分鐘的時間就能充上80%的電量。為電動機提供動力的是一個中置的330伏鋰離子電池組,這個電池組不僅要比鎳金屬氫化物電池更輕、更耐用,同時還能提供同等的性能。
[沃爾沃] C30純電動車
沃爾沃將在2013年開始推出C30 電動車,該車外形與普通C30一樣,也具有同樣的安全性、舒適性和空間。最大的區(qū)別在于,它完全依靠電力行駛,零尾氣排放,并且行駛范圍可達150公里。盡管裝有兩組大電池,C30純電動車仍不失為一個全尺寸的四座轎車,并沒有在行李空間和內(nèi)部駕乘空間上妥協(xié),保證了駕乘者寬敞舒適的空間享受。該車最高車速能達到每小時130公里。
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結(jié)論
由上可見:隨著全球能源日趨緊張,生態(tài)環(huán)境日益惡化,關(guān)于新能源汽車的開發(fā)與應(yīng)用問題已成為各國汽車工業(yè)積極探索的焦點。全球汽車產(chǎn)業(yè)格局正面臨第四輪重構(gòu),汽車產(chǎn)品將向安全、節(jié)能、環(huán)保方向邁進,“新能源汽車”概念也隨之成為業(yè)界關(guān)注重點,新能源汽車成了各國競相研發(fā)的目標(biāo)和追求。未來5-10年全球新能源汽車有望走進大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段,并將帶動整個相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈蓬勃發(fā)展。新能源汽車發(fā)展總體將遵循節(jié)能、環(huán)保兩大趨勢,逐步實現(xiàn)對化石類傳統(tǒng)能源的替代。發(fā)展新能源汽車既代表了世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,是未來世界汽車產(chǎn)業(yè)的制高點,是世界各主要國家和汽車制造廠商的共同戰(zhàn)略選擇。實現(xiàn)新能源汽車的發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)變成國家的主題,全世界汽車發(fā)展都把這個戰(zhàn)略作為主題。從國家戰(zhàn)略的高度來審視,大力發(fā)展新能源汽車是新一輪經(jīng)濟增長點的突破口和實現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的根本途徑。
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