任務(wù)1

新能源汽車的發(fā)展及分類序言

低碳化代表著汽車產(chǎn)業(yè)不斷降低能源消耗和污染物排放的技術(shù)趨勢(shì)。主要包括傳統(tǒng)動(dòng)力技術(shù)和傳動(dòng)技術(shù)的升級(jí)、新能源技術(shù)和混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展，低碳化最終指向的是節(jié)能汽車和新能源汽車。本項(xiàng)目主要學(xué)習(xí)新能源汽車的概述。包括掌握新能源汽車所屬種類及說(shuō)出其特點(diǎn)等，學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)、圖書文獻(xiàn)等資源檢索目前國(guó)內(nèi)外主流新能源汽車技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，構(gòu)建更為完整的新能源汽車的認(rèn)知體系。01知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備

新能源車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源車包括四大類型：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（BEV，包括太陽(yáng)能汽車）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）、其他新能源（如超級(jí)電容器、飛輪等高效儲(chǔ)能器）汽車等。非常規(guī)的車用燃料指除汽油、柴油之外的燃料。

當(dāng)前，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革蓬勃發(fā)展，汽車與能源、交通、信息通信等領(lǐng)域有關(guān)技術(shù)加速融合，電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化成為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)。新能源汽車是全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)、綠色發(fā)展的主要方向，也是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。汽車產(chǎn)品形態(tài)、交通出行模式、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和社會(huì)運(yùn)行方式正在發(fā)生深刻變革，為新能源汽車產(chǎn)業(yè)提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。02典型工作任務(wù)典型工作任務(wù)任務(wù)一新能源汽車的發(fā)展及分類一、新能源汽車的定義

2009年，國(guó)家發(fā)布了《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興計(jì)劃》，其中公布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》對(duì)“新能源汽車”做出了明確的定義：“新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車用燃料，采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)，具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車?！钡湫凸ぷ魅蝿?wù)二、新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新能源汽車主要有以下發(fā)展趨勢(shì)。1）突破電池技術(shù)是關(guān)鍵。2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)多樣化發(fā)展。3）受續(xù)駛里程的影響，純電動(dòng)汽車向超微型發(fā)展。4）混合動(dòng)力汽車是內(nèi)燃機(jī)汽車和純電動(dòng)汽車之間的過(guò)渡

產(chǎn)品，既充分發(fā)揮了現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，又盡可能發(fā)揮電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)無(wú)污染的優(yōu)勢(shì)。5）燃料電池汽車成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。6）開(kāi)發(fā)新一代車用能源動(dòng)力系統(tǒng)，發(fā)展新能源汽車。典型工作任務(wù)三、新能源汽車的分類

全球范圍內(nèi)，地球?yàn)槿祟愄峁┑哪茉粗饕ㄊ剂希?、石油、天然氣等）、水能、生物能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、潮汐能、地?zé)崮?、核能等。而考慮到傳統(tǒng)汽車燃料所帶來(lái)的自然與社會(huì)影響，替代燃料的研究與應(yīng)用成為實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。根據(jù)《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》的規(guī)定，新能源汽車包括混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HybridElectricVehicle，HEV）、純電動(dòng)汽車（ElectricVehicle，EV）、燃料電池電動(dòng)汽車（FuelCellElectricVehicle，F(xiàn)CEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車等。1.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指那些既采用傳統(tǒng)燃料，又配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)，來(lái)改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車型。典型車型代表有本田雅閣混動(dòng)、豐田凱美瑞雙擎、比亞迪·漢混動(dòng)、吉利星越L混動(dòng)等。典型工作任務(wù)（1）串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（SHEV）串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有時(shí)候也被定義為增程式電動(dòng)汽車。其功率源至少為兩種不同的能量裝置，例如傳統(tǒng)的將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能輸出的內(nèi)燃機(jī)和能儲(chǔ)存電能的電池系統(tǒng)。

串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車從總體結(jié)構(gòu)上看比較簡(jiǎn)單，易于控制，其特點(diǎn)更加趨近于純電動(dòng)汽車。發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)三大部件總成在電動(dòng)汽車上布置起來(lái)，有較大的自由度，但各自的功率較大，外形較大，重量也較大，在中小型電動(dòng)汽車上布置有一定的困難。另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)-電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的熱能-電能-機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中，能量損失較大。故串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車適用于大型汽車上，但小型汽車上也有應(yīng)用。典型工作任務(wù)（2）并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（ParallelHybridElectricVehicle，PHEV）并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車總體結(jié)構(gòu)如圖所示。發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)矩，也可以共同驅(qū)動(dòng)。典型車型代表有本田Insight、本田飛度混合動(dòng)力等。

并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：與串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相比，并聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)汽車，沒(méi)有串聯(lián)式在熱能—電能—機(jī)械能轉(zhuǎn)換過(guò)程中的能量損耗。缺點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間采用機(jī)械連接，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況要受到汽車行駛工況的影響。典型工作任務(wù)（3）混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（Power-SplitHybridElectricVehicle，PSHEV）混聯(lián)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式和并聯(lián)式的綜合，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、功率變換器、電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力耦合器、動(dòng)力電磁系統(tǒng)等部件組成。典型的混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車總體結(jié)構(gòu)

混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制策略是，行駛時(shí)優(yōu)先使用純電動(dòng)模式，在動(dòng)力蓄電池的荷電狀態(tài)（SOC）降到一定限值時(shí)，切換到混合動(dòng)力模式下行駛。在混合動(dòng)力模式下，啟動(dòng)和低速時(shí)使用串聯(lián)式系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)發(fā)電，電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛；加速、爬坡、高速時(shí)使用并聯(lián)式系統(tǒng)，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的多余能量可帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力蓄電池充電。典型工作任務(wù)2.純電動(dòng)汽車

純電動(dòng)汽車是完全由動(dòng)力蓄電（如鋰離子電池）提供動(dòng)力源的汽車，完全以車載電源為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求。

純電動(dòng)汽車動(dòng)力部分由電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、能源裝置和輔助控制裝置3個(gè)子系統(tǒng)組成。其中，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由電子控制器、功率變換器、電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪組成，主要作用是根據(jù)制動(dòng)踏板和加速踏板傳感器傳來(lái)的駕駛?cè)藙?dòng)作信息，控制功率變換器將主能源系統(tǒng)提供的電能輸送到電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組，電動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)。比亞迪E5前艙結(jié)構(gòu)圖典型工作任務(wù)3.燃料電池汽車

燃料電池汽車是指以燃料電池系統(tǒng)作為單一動(dòng)力源，或者以燃料電池系統(tǒng)與可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)作為混合動(dòng)力源的電動(dòng)汽車。在催化劑的作用下，燃料電池電動(dòng)汽車用氫氣、甲醇、天然氣、汽油等作為反應(yīng)物與空氣中的氧在電池中反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生電能為汽車提供動(dòng)力源。

燃料電池電動(dòng)汽車在很多性能和設(shè)計(jì)方面與電動(dòng)汽車都有相似之處，但它是將氫、甲醇、天然氣、汽油等通過(guò)化學(xué)反應(yīng)能轉(zhuǎn)化成電能，而純電動(dòng)汽車是靠充電補(bǔ)充電能。燃料電池電動(dòng)汽車主要由動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力控制單元、高壓儲(chǔ)氫罐、燃料電池反應(yīng)堆、燃料電池升壓逆變器等組成。典型工作任務(wù)任務(wù)二了解國(guó)內(nèi)外新能源汽車典型車型一、國(guó)外新能源汽車典型車型1.美國(guó)——特斯拉

特斯拉（Tesla）是美國(guó)一家電動(dòng)汽車及能源公司，總部位于帕洛阿托（PaloAlto），產(chǎn)銷電動(dòng)汽車、太陽(yáng)能板及儲(chǔ)能設(shè)備。2003年7月1日，馬丁·艾伯哈德和馬克·塔彭寧創(chuàng)“特斯拉汽車”，以紀(jì)念物理學(xué)家尼古拉·特斯拉。

特斯拉是全球第一家實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛技術(shù)量產(chǎn)的車企，它的技術(shù)領(lǐng)先主要體現(xiàn)在以下5點(diǎn)：①擁有較高程度的自動(dòng)駕駛技術(shù)；②電池管理系統(tǒng)（BMS）上有技術(shù)優(yōu)勢(shì)；③V3超級(jí)充電樁技術(shù)解決了電動(dòng)汽車的痛點(diǎn)；④OTA技術(shù)；⑤集中式電子電氣架構(gòu)。典型工作任務(wù)2.歐洲——大眾

在新能源汽車市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，大眾在戰(zhàn)略上也開(kāi)始轉(zhuǎn)型。大眾在新能源汽車這條路上也探索了很長(zhǎng)一段時(shí)間，曾經(jīng)推出過(guò)途銳GET、邁騰GETConcept和探岳GETConcept三款混動(dòng)車型。2019年，大眾推出了首款純電動(dòng)汽車——ID.3，純電動(dòng)平臺(tái)是大眾汽車從2018年宣布的MEB的開(kāi)始。第一款基于MEB的車型是ID.3，它在2019年法蘭克福車展上亮相，但由于軟件問(wèn)題而推遲上市，直到2020年7月才開(kāi)始銷售。而2021年2月，ID.4開(kāi)始在德國(guó)銷售。典型工作任務(wù)3.日本新能源汽車

日本油電混合動(dòng)力（簡(jiǎn)稱混動(dòng)）汽車迅速發(fā)展，至今在國(guó)際市場(chǎng)銷量領(lǐng)先。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本豐田普銳斯銷量達(dá)到100萬(wàn)輛，遠(yuǎn)超過(guò)其他同類品牌。如今日本國(guó)內(nèi)混動(dòng)汽車市場(chǎng)占有率達(dá)到11％?？梢哉f(shuō)，在混動(dòng)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用方面，日本走在世界前列，有效促進(jìn)日本汽車產(chǎn)業(yè)油耗水平大幅降低。日本純電動(dòng)汽車占日本汽車市場(chǎng)比重很低，市場(chǎng)占比增長(zhǎng)幅度也微乎其微，這表明日本純電動(dòng)汽車發(fā)展仍處于萌芽階段，日本政府和日本汽車企業(yè)尚未制定系統(tǒng)的目標(biāo)規(guī)劃支持和引導(dǎo)純電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展。典型工作任務(wù)二、國(guó)內(nèi)新能源汽車

從2022年全年總成績(jī)來(lái)看：特斯拉2022年全球共交付131萬(wàn)輛車，同比增長(zhǎng)40%；比亞迪2022年全年新能源汽車?yán)塾?jì)銷量186.35萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)208.64%，代表車型唐EV如圖1-15所示；廣汽埃安2022年全年累計(jì)銷量達(dá)27.1萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)126%；造車新勢(shì)力亦不容小覷，哪吒汽車強(qiáng)勢(shì)收官，2022年全年累計(jì)銷量超15萬(wàn)輛；理想汽車、蔚來(lái)汽車緊隨其后，2022年總交付量分別超13萬(wàn)輛和12萬(wàn)輛；小鵬汽車和零跑汽車2022年度累計(jì)交付量均破10萬(wàn)大關(guān)。國(guó)產(chǎn)新能源汽車能夠在國(guó)外大賣，不僅僅是價(jià)格，還有更多是來(lái)自產(chǎn)品本身的競(jìng)爭(zhēng)力。如今，中國(guó)新能源汽車的電池、電機(jī)、電控——“三電”技術(shù)已經(jīng)在全球領(lǐng)先。其中，最大的競(jìng)爭(zhēng)力就是來(lái)自動(dòng)力蓄電池，眼下，全球動(dòng)力蓄電池銷售前十的企業(yè)中，有一半以上來(lái)自中國(guó)。大量的科技創(chuàng)新，電池、電機(jī)、電控到智能網(wǎng)聯(lián)、智能輔助駕駛系統(tǒng)、網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)，都得到了快速發(fā)展。政策、資本、科技和市場(chǎng)共同發(fā)力，才有今天中國(guó)新能源汽車引領(lǐng)世界的成就。理想L92024款Ultra典型工作任務(wù)拓展閱讀比亞迪汽車的成立史

1990年，王傳福在北京有色金屬研究院碩士畢業(yè)，并留在該院工作，按部就班地歷任副主任、主任、高級(jí)工程師、副教授，還曾帶出過(guò)一批研究生。1995年，王傳福發(fā)現(xiàn)作為自己研究領(lǐng)域之一的電池面臨著巨大的投資機(jī)會(huì)。當(dāng)時(shí)要花2萬(wàn)~3萬(wàn)元才能買到一部“大哥大”，而欲買者還趨之若鶩。王傳福意識(shí)到手提電話的發(fā)展對(duì)充電電池的需求會(huì)與日俱增。而在他這個(gè)教授看來(lái)，技術(shù)不是什么問(wèn)題，只要能夠上規(guī)模，就能做出大事業(yè)。1995年2月，王傳福在深圳注冊(cè)了比亞迪實(shí)業(yè)。2003年，比亞迪公司成為全球第二大充電電池生產(chǎn)商，而就在這一年，比亞迪再次作出一個(gè)重大的決定，那就是進(jìn)軍汽車行業(yè)。做電動(dòng)汽車是比亞迪進(jìn)入汽車業(yè)的初衷，王傳福認(rèn)為，電動(dòng)汽車、混動(dòng)汽車和車用動(dòng)力蓄電池具有龐大的潛力，同時(shí)能夠?qū)⒈葋喌现圃祀姵氐募夹g(shù)有效利用。在收購(gòu)秦川汽車后，比亞迪汽車公司得以正式創(chuàng)立。典型工作任務(wù)任務(wù)三了解新能源汽車發(fā)展歷程

從1834年第一輛電動(dòng)汽車誕生，到2022年新能源汽車在國(guó)際各大車展中唱起主角，新能源汽車已經(jīng)走過(guò)了將近188年的歷程。典型工作任務(wù)（1）第一階段電動(dòng)汽車誕生。1834年美國(guó)人托馬斯·達(dá)文波特發(fā)明的第一輛蓄電池汽車是世界上最早的電動(dòng)汽車。到了20世紀(jì)初，美國(guó)汽車市場(chǎng)上電動(dòng)汽車、內(nèi)燃機(jī)汽車和蒸汽機(jī)汽車各占三分之一的份額。1910年，內(nèi)燃機(jī)汽車開(kāi)始采用大規(guī)模流水線生產(chǎn)，成本大幅降低，同時(shí)電動(dòng)汽車面臨著續(xù)駛里程短、充電站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善的問(wèn)題，因此電動(dòng)汽車一度退出市場(chǎng)。（2）第二階段電動(dòng)汽車重獲重視。20世紀(jì)60年代，美國(guó)政府由于數(shù)千萬(wàn)輛汽車對(duì)城市空氣的嚴(yán)重污染，重新對(duì)電動(dòng)汽車加以重視。20世紀(jì)70年代初，歐佩克石油禁運(yùn)危機(jī)之后，汽油價(jià)格一路飆升，歐美等國(guó)家和地區(qū)對(duì)電動(dòng)汽車的興趣也愈加濃厚。政府對(duì)電動(dòng)汽車研發(fā)增加撥款，各地紛紛建立研發(fā)基地，導(dǎo)致了第二輪電動(dòng)汽車研發(fā)高潮的到來(lái)。典型工作任務(wù)（3）第三階段混合動(dòng)力等其他車型的發(fā)展。隨著人們對(duì)可持續(xù)發(fā)展認(rèn)識(shí)的提高，越來(lái)越多的知名公司投入到混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車的研發(fā)上。隨著混合動(dòng)力汽車車型的不斷增多，產(chǎn)銷規(guī)模的逐漸增大，許多車型表現(xiàn)出了良好的節(jié)能與環(huán)保性能，這標(biāo)志著混合動(dòng)力電動(dòng)汽車市場(chǎng)已經(jīng)成熟。1997年，豐田公司在全球率先開(kāi)始銷售混合動(dòng)力電動(dòng)汽車普銳斯，并快速獲得了全球市場(chǎng)的認(rèn)可。到2007年，該車銷量突破100萬(wàn)輛。典型工作任務(wù)（4）第四階段純電動(dòng)汽車市場(chǎng)化發(fā)展。隨著各國(guó)對(duì)于新能源汽車加大了研發(fā)和投入，電動(dòng)汽車專用鉛蓄電池在技術(shù)上也有了重大的突破，電池也由單一的鉛蓄電池進(jìn)化出多種類型的高性能電池，而且鋰離子動(dòng)力蓄電池的出現(xiàn)，讓電動(dòng)汽車行業(yè)困擾已久的續(xù)駛里程問(wèn)題得到了解決，極大地促進(jìn)了電動(dòng)汽車新能源汽車構(gòu)造與維修的發(fā)展。2019年，特