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文檔簡介
教案學(xué)年第學(xué)期課程新能源汽車概論計(jì)劃學(xué)時(shí)60學(xué)時(shí)授課專業(yè)授課班級(jí)主講教師教學(xué)部教研組年月日學(xué)校名稱首頁教材分析(根據(jù)不同單元教學(xué)內(nèi)容,開課前進(jìn)行簡析)傳統(tǒng)能源的使用,在全球已經(jīng)引發(fā)了嚴(yán)重的環(huán)境問題和能源危機(jī)。在此背景下,日益嚴(yán)格的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)了安全、環(huán)保、節(jié)能車輛的迅猛發(fā)展,開發(fā)低污染或零污染的綠色汽車,特別是以混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車已經(jīng)成為當(dāng)今汽車工業(yè)未來的發(fā)展方向。新能源汽車技術(shù)專業(yè)的學(xué)生有必要掌握節(jié)能與新能源汽車方面的基本知識(shí),為后面新能源汽車技術(shù)專業(yè)知識(shí)和安全規(guī)范操作技能的學(xué)習(xí)打下強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。新能源汽車概論介紹新能源汽車的發(fā)展歷程、類型、核心技術(shù)為目標(biāo)。為了達(dá)到這一目標(biāo),本教材以知識(shí)普及的形式講解了新能源汽車的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀及未來趨勢(shì);以案例教學(xué)法的形式詳細(xì)講解、分析了新能源汽車的類型;從專業(yè)的角度講解了現(xiàn)代新能源汽車的核心技術(shù)、新能源汽車類型和主流車型的技術(shù)特點(diǎn)。同時(shí),為了方便教材的應(yīng)用,還匹配了與教材實(shí)訓(xùn)任務(wù)完全對(duì)應(yīng)的學(xué)習(xí)工作頁,大大提高了應(yīng)用的可行性。本教材主要參考新能源汽車國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和維修手冊(cè)進(jìn)行編寫,分為三個(gè)項(xiàng)目,主要介紹了新能源汽車發(fā)展史、新能源汽車類型、新能源汽車核心技術(shù)的相關(guān)知識(shí)。項(xiàng)目一了解新能源汽車發(fā)展史發(fā)展新能源汽車已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略發(fā)展的重要方向。《2020—2025年中國新能源汽車行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》分析認(rèn)為,與其他國家相比,我國具備發(fā)展新能源汽車的優(yōu)勢(shì)。我國人口眾多、資源分布豐富,經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快,而汽車擁有量卻相對(duì)來說較少,新能源汽車的潛在市場(chǎng)空間巨大;同時(shí)擁有良好的國際國內(nèi)環(huán)境,技術(shù)上具備好的基礎(chǔ),前期規(guī)范與國外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)可以為我國新能源汽車的發(fā)展提供有益的借鑒。新能源汽車逐漸走進(jìn)我們的生活,不論廠商還是媒體,對(duì)電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力等新能源車的宣傳鋪天蓋地而來的時(shí)候,我們不禁要思考,新能源汽車是什么時(shí)間出現(xiàn)的呢?它的技術(shù)手段是否成熟呢?又有著怎樣的發(fā)展前景呢?在本項(xiàng)目中這些疑問將一一被解開。項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)新能源汽車類型2009年7月1日,發(fā)改委發(fā)布關(guān)于新能源汽車的公告《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》(簡稱《規(guī)則》)?!兑?guī)則》中明確強(qiáng)調(diào)新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源(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。同時(shí)指出,新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車(HEV)、純電動(dòng)汽車(BEV)(包括太陽能汽車)、燃料電池電動(dòng)汽車(FCVE)、氫內(nèi)燃機(jī)汽車、其他能源(如高效儲(chǔ)能器、二甲醚)汽車等各類產(chǎn)品。本項(xiàng)目中將對(duì)混合動(dòng)力汽車(HEV)、純電動(dòng)汽車(BEV)、燃料電池電動(dòng)汽車(FCVE)、氫內(nèi)燃機(jī)汽車及其他能源汽車等新能源汽車做更深一步的學(xué)習(xí)。項(xiàng)目三熟知新能源汽車核心技術(shù)新能源汽車為全球解決傳統(tǒng)能源汽車帶來的環(huán)境問題和能源問題提供了最佳的機(jī)會(huì),成為全球持續(xù)關(guān)注的熱點(diǎn)。整車控制器(VCU)、電機(jī)控制器(MCU)和電池管理系統(tǒng)(BMS)是最重要的核心技術(shù),對(duì)整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和安全性等有重要影響。本項(xiàng)目課程教材的主要特色有:◆以實(shí)踐為主線教材編寫的宗旨是培養(yǎng)以就業(yè)為導(dǎo)向、以職業(yè)為載體的學(xué)生全面發(fā)展。一切教學(xué)任務(wù)來源于實(shí)際工作過程中的典型生產(chǎn)任務(wù),顛覆理論為主、實(shí)踐為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式,將純理論課程與實(shí)際車型相關(guān)聯(lián),增加可實(shí)踐操作內(nèi)容,理論知識(shí)夠用即可。◆以互動(dòng)性為基礎(chǔ)本教材為融合創(chuàng)新立體化教材,它以獨(dú)具魅力的紙質(zhì)教材為核心,借助移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng),通過掃描二維碼實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)教材與移動(dòng)端數(shù)字化資源的瞬間連接,將教材配套的數(shù)字化資源與紙質(zhì)教材內(nèi)容充分融合,益教易學(xué)?!粢再Y源庫為支撐資源庫中含有內(nèi)容豐富、數(shù)量充足、知識(shí)全面的素材,分為理論教學(xué)、結(jié)構(gòu)認(rèn)知和實(shí)操演示三部分,教材的編寫引用大量的多媒體素材,條理清晰、內(nèi)容全面?!粢詫?shí)用性為原則教材的編寫以工作過程為線索,形成以項(xiàng)目實(shí)施為主體思路、理論與實(shí)際相結(jié)合、專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)與職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)相融合的系列課程教材。教材任務(wù)與實(shí)際的典型工作任務(wù)相吻合,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。本系列課程是校企合作共同開發(fā)的課程,適應(yīng)各地學(xué)校新能源汽車技術(shù)等相關(guān)專業(yè)教學(xué)。學(xué)期教學(xué)工作總結(jié)與反思學(xué)期教學(xué)工作總結(jié)可以在完成了全部教學(xué)任務(wù)后從以下幾個(gè)方面展開(也可以在完成部分模塊的教學(xué)任務(wù)后撰寫相應(yīng)的反思):一、教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)達(dá)成情況,主要從知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)和素養(yǎng)目標(biāo)三個(gè)方面進(jìn)行反思,其中知識(shí)目標(biāo)可以通過相應(yīng)的書面考試、課堂復(fù)習(xí)與回顧、知識(shí)辯論與競(jìng)賽等方式進(jìn)行。技能目標(biāo)可以通過課前信息發(fā)現(xiàn)與搜集、課中的技能操作、課后的技能作業(yè)和教學(xué)活動(dòng)中的技能操作分享等情況進(jìn)行考核,素養(yǎng)目標(biāo)可以通過案例、情景模擬、創(chuàng)新意識(shí)、安全意識(shí)等方面進(jìn)行考核,創(chuàng)新意識(shí)、安全意識(shí)等意識(shí)主要通過過程性評(píng)價(jià)進(jìn)行,也可以由學(xué)生撰寫相應(yīng)的心得體會(huì)來進(jìn)行判斷。過程性評(píng)價(jià)可以結(jié)合學(xué)生在完成每一項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)時(shí)的表現(xiàn)來實(shí)現(xiàn)。團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流等都可以通過各類課前、課中和課后的小組活動(dòng)以及學(xué)生在學(xué)習(xí)空間或?qū)W習(xí)社區(qū)(網(wǎng)絡(luò)交互工具)中的表現(xiàn)來評(píng)價(jià)。二、教材對(duì)教材的評(píng)價(jià)可以從教材的語言是否通俗易懂、內(nèi)容是否實(shí)用、容量是否適中、案例是否合適、是否有利于吸納最新知識(shí)、新能源汽車維修技術(shù)等方面進(jìn)行判斷。三、教學(xué)資源是否構(gòu)建了移動(dòng)學(xué)習(xí)空間(學(xué)習(xí)社區(qū)),一定學(xué)習(xí)空間的交互交流是否活躍、有效,最新的知識(shí)、技術(shù)及其模式等信息的搜集是否及時(shí)、數(shù)量是否眾多、討論是否充分,是否進(jìn)行過專門的整理歸類,是否根據(jù)學(xué)生情況和教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的情景、案例,形成相應(yīng)的任務(wù)等。教學(xué)資源的形式是否新穎、有趣、是否與新能源汽車維修技術(shù)相結(jié)合,做到圖文并茂、音視頻并舉。教學(xué)資源的功能搭配是否合理,是否開發(fā)分別適用于自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)性作業(yè)等教學(xué)資源,教學(xué)資源是否能滿足教學(xué)需要。四、學(xué)生教師在教學(xué)過程中是否運(yùn)用有效的教學(xué)模式,通過相應(yīng)的教學(xué)資源和教學(xué)組織形式,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。學(xué)生是否在教師的引導(dǎo)下積極運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)搜集信息、開展討論與交流、積極思考與應(yīng)用,學(xué)習(xí)方式是否進(jìn)行了改變。教學(xué)資源、教學(xué)方式、學(xué)習(xí)方式等在適應(yīng)學(xué)生方面還需要做哪些改進(jìn)。五、教師教師對(duì)教材的研究是否透徹,教學(xué)資源開發(fā)的能力如何,是否確立了任務(wù)引領(lǐng)的教學(xué)理念,是否能夠嫻熟地運(yùn)用情境教學(xué)、項(xiàng)目教學(xué)、案例教學(xué)等教學(xué)方法,是否有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、交互式合作學(xué)習(xí)、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)等新的學(xué)習(xí)模式,教學(xué)資源的開發(fā)是否有利于運(yùn)用新的教學(xué)模式,是否適應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革,教師對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)等是否保持一定的敏感,是否恰當(dāng)?shù)貙⑵溲a(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中來。教師的語言、態(tài)度、情感是否貼近學(xué)生,學(xué)生是否樂于接受,是否喜歡等。教師對(duì)教材的把握情況應(yīng)該是教師教學(xué)后反思的重點(diǎn)內(nèi)容之一。教材的重點(diǎn)內(nèi)容安排是否恰當(dāng),是否契合學(xué)生將來的工作任務(wù),基本知識(shí)的學(xué)習(xí)方式是否多元化(自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)等),教學(xué)時(shí)間安排是否合理,教學(xué)難點(diǎn)的確定是否準(zhǔn)確,教學(xué)難點(diǎn)的突破是否發(fā)揮了學(xué)生的主體性,教學(xué)資源的開發(fā)是否與教學(xué)難點(diǎn)的突破相結(jié)合。教案首頁單元/章節(jié)名稱項(xiàng)目一了解新能源汽車發(fā)展史任務(wù)一了解新能源汽車發(fā)展史學(xué)時(shí)6學(xué)期總課次60授課時(shí)間第周,星期,第節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo):1、了解國外新能源汽車發(fā)展歷程;2、了解國內(nèi)新能源汽車發(fā)展歷程。技能目標(biāo):1、能夠說出國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程。素養(yǎng)目標(biāo):1、了解安全操作要求,養(yǎng)成安全文明操作的習(xí)慣。2、養(yǎng)成組員之間互相協(xié)作的習(xí)慣。3、實(shí)施操作結(jié)束后,清潔工具,并將工具設(shè)備歸位,清潔場(chǎng)地。教學(xué)重點(diǎn)及解決措施教學(xué)重點(diǎn):1、國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程解決措施:1、可以采取交流、討論、頭腦風(fēng)暴、引導(dǎo)文等方法;2、通過探究性學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)掌握國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程;3、增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),教師可以通過一些鮮活的事例來加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解;4、從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),采取從個(gè)別到整體的策略,幫助學(xué)生逐步學(xué)習(xí)國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程,并在一個(gè)個(gè)事例中逐步加深印象。教學(xué)難點(diǎn)及解決措施教學(xué)難點(diǎn):1、國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程解決措施:1、可以采取交流、討論、頭腦風(fēng)暴、引導(dǎo)文等方法;2、通過探究性學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)掌握國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程;3、增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),教師可以通過一些鮮活的事例來加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)和理解;4、從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),采取從個(gè)別到整體的策略,幫助學(xué)生逐步學(xué)習(xí)國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程,并在一個(gè)個(gè)事例中逐步加深印象。教學(xué)反思1、對(duì)學(xué)生掌握國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程的能力和狀況進(jìn)行評(píng)估與反思;2、對(duì)學(xué)生課前課中搜集、回憶相關(guān)信息的能力和效果進(jìn)行反思;3、對(duì)學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)的效果及其習(xí)慣進(jìn)行反思;4、對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的合理性(包括教學(xué)方法、學(xué)習(xí)方式、資源準(zhǔn)備與開發(fā)、時(shí)間安排、重點(diǎn)內(nèi)容和難點(diǎn)內(nèi)容的確定與相應(yīng)的教學(xué)策略選擇的適當(dāng)性)進(jìn)行評(píng)估與反思;5、對(duì)學(xué)生探究性和發(fā)現(xiàn)式的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行反思,如果運(yùn)用效果不佳,可以加強(qiáng)教師的引導(dǎo)與組織。教學(xué)要素設(shè)計(jì)附注一、教學(xué)資源卡片、展板、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、紙張、彩筆、白板、電腦、引導(dǎo)文、互評(píng)和自評(píng)表等二、教授方法講授法、分組討論法、示范法、觀摩法、實(shí)踐法、頭腦風(fēng)暴法、引導(dǎo)文法三、學(xué)習(xí)方法合作式學(xué)習(xí)法、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)法、探究式學(xué)習(xí)法、自主式學(xué)習(xí)法四、特點(diǎn)翻轉(zhuǎn)課堂模式的運(yùn)用,學(xué)生課前進(jìn)行相關(guān)的自主式學(xué)習(xí),知識(shí)的講解占用時(shí)間相對(duì)減少,課堂效率和效果將提高。條件允許的話,可以組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐母鞔笃?S店、汽車生產(chǎn)制造廠等。教案附頁教學(xué)過程設(shè)計(jì)附注一、教學(xué)準(zhǔn)備(課前進(jìn)行,大約需要45分鐘)通過班主任老師,在本課程教學(xué)前建立QQ群或微信群,并通過學(xué)習(xí)空間,在班主任的協(xié)助下,建立若干學(xué)習(xí)小組(5人左右),選出小組組長。通過學(xué)習(xí)空間,布置學(xué)習(xí)任務(wù):每一位學(xué)生都要通過微信、QQ、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)以及其他媒體搜集國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程。要求先在小組內(nèi)分享,小組長打包后發(fā)給老師,小組成員集體評(píng)選出典型的國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程分享到本課程的學(xué)習(xí)空間。二、教學(xué)過程(一)教學(xué)導(dǎo)入(5分鐘)課程內(nèi)容簡要介紹。(二)展示國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程的搜集情況(15分鐘)各學(xué)習(xí)小組選派一位同學(xué)通過口頭、文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等方式交流、講述國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程。對(duì)學(xué)生的展示交流進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)以鼓勵(lì)為主,同時(shí)可以提出一些希望,還可以有意識(shí)地對(duì)接下來的討論進(jìn)行暗示與引導(dǎo)。(三)分小組討論(15分鐘)第一步:頭腦風(fēng)暴(8分鐘)討論的內(nèi)容是本小組搜集的國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程,討論的要點(diǎn)是找出國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程的重點(diǎn)內(nèi)容。各小組指定一位記錄員,將小組討論的關(guān)鍵詞記錄下來。討論結(jié)果可以通過掛圖形式呈現(xiàn)在教室的展板上,也可以通過拍照后分享在學(xué)習(xí)空間里。第二步:發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)(7分鐘)教師根據(jù)各小組的關(guān)鍵詞及國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程,逐步給出相應(yīng)的關(guān)鍵詞,再由各小組在相應(yīng)的國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展歷程內(nèi)容中找出上述關(guān)鍵詞所涵蓋的內(nèi)容。(四)主要內(nèi)容講授(110分鐘)新能源汽車的種類從最初的純電動(dòng)汽車發(fā)展到今天多種類型的新能源汽車經(jīng)歷了漫長的過程,在世界發(fā)展史上,電動(dòng)汽車的發(fā)明比內(nèi)燃機(jī)汽車還要早。因此新能源汽車也是最古老的汽車之一。一、國外新能源發(fā)展歷程(一)誕生在法國的第一部電動(dòng)汽車1881年,在法國巴黎這個(gè)以浪漫著稱的城市,正在熱鬧地舉辦國際電力博覽會(huì),在這個(gè)展覽會(huì)上,法國發(fā)明家特魯夫(GustaveTrouve)演示了由他自己組裝的第一輛電動(dòng)三輪車,一時(shí)間震驚四座。電動(dòng)汽車的開發(fā)與生產(chǎn)由此在世界范圍內(nèi)興起,在當(dāng)時(shí)的交通運(yùn)輸中發(fā)揮著不可忽視的作用。1894年,美國費(fèi)城人佩德羅·薩羅姆(PedroSalom)和亨利·G.莫里斯(HenryG.Morris)申請(qǐng)了一項(xiàng)電動(dòng)汽車專利。他們創(chuàng)造了一輛名為Electrobat的電動(dòng)車,采用了充氣式輪胎以及更輕的材料;后軸裝配了兩個(gè)1.1kW的電機(jī),從而使這輛車最高車速達(dá)到20mile/h(1mile/h≈1.6km/h),續(xù)駛里程25mile(1mile≈1.6km)。這輛車甚至在1896年的一場(chǎng)“汽油車VS電動(dòng)車”的5km競(jìng)賽中獲得了勝利。之后二人合辦了最早的電動(dòng)汽車制造廠,是一家擁有電動(dòng)客車和電動(dòng)貨車產(chǎn)品的公司。早期最大的電動(dòng)汽車制造廠波普制造公司(PopeManufacturingCompany)截至1898年底生產(chǎn)出大約500輛Columbia型電動(dòng)汽車。最為典型的是法國BGS公司在1899—1906年生產(chǎn)的幾種不同類型的商用電動(dòng)汽車。BGS公司的汽車是采用專門設(shè)計(jì)的車用動(dòng)力蓄電池,所以在1900年以前,BGS公司一直保持著世界電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的最高紀(jì)錄,其續(xù)駛里程約達(dá)290km。進(jìn)入無馬車時(shí)代以后,電動(dòng)汽車進(jìn)入了一個(gè)商業(yè)化的發(fā)展階段,到1912年,美國已注冊(cè)有34000輛電動(dòng)汽車。1907—1938年,底特律電氣公司生產(chǎn)的電動(dòng)汽車不僅具有無噪聲、清潔可靠的優(yōu)點(diǎn),而且最高車速達(dá)到40km/h,續(xù)駛里程達(dá)到129km。然而,隨著內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明及其在汽車中的應(yīng)用,打破了電動(dòng)汽車在市場(chǎng)上的主導(dǎo)地位,燃油汽車的價(jià)格和性能逐漸在很大程度上優(yōu)于電動(dòng)汽車。燃油汽車受到追捧,而電動(dòng)汽車的人氣逐漸下滑。直到20世紀(jì)30年代,電動(dòng)汽車徹底走入冰點(diǎn),陷入到了沉睡時(shí)期。(二)石油引發(fā)的思考1973年10月,第四次中東戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā),石油輸出國組織(OPEC)為了打擊對(duì)手以色列及支持以色列的國家,宣布石油禁運(yùn),暫停出口,造成油價(jià)上漲。當(dāng)時(shí)原油價(jià)格曾從1973年的每桶不到3美元漲到超過13美元,造成20世紀(jì)下半葉三大石油危機(jī)之一。油價(jià)的不斷暴漲,觸發(fā)了包括美國與歐洲在內(nèi)的整體的經(jīng)濟(jì)衰退。此時(shí)的美國意識(shí)到如果繼續(xù)依賴進(jìn)口石油,在國家安全和國民經(jīng)濟(jì)上將繼續(xù)受到威脅。為了避免再次受到石油危機(jī)的沖擊,各個(gè)國家開始重視對(duì)電動(dòng)汽車的研究和開發(fā)。另一方面,20世紀(jì)五六十年代,在美國的一些大城市相繼出現(xiàn)因?yàn)槠囄矚鈱?duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重污染而引起的光化學(xué)煙霧危害事件。特別是在芝加哥,光化學(xué)煙霧籠罩城市上空長期不散,造成了嚴(yán)重公害,影響了芝加哥市民的健康,從而引起了科學(xué)家和美國政府的關(guān)注。1976年7月,美國國會(huì)通過《電動(dòng)汽車和復(fù)合汽車的研究開發(fā)和樣車試用法令》,以立法的形式,采用政府資助和財(cái)政補(bǔ)貼等手段加速發(fā)展電動(dòng)汽車。美國通用汽車公司于1966年推出Electrovair,并先后于1968年推出Electrovan、于1969年推出Series512和于1979年推出Electrvelt。20世紀(jì)60年代初,福特公司開始涉及現(xiàn)代電動(dòng)汽車的研發(fā),并先后生產(chǎn)出Comuta、EscnolineVan、EXT-Ⅰ和EXTⅡ等型號(hào)的電動(dòng)汽車。日產(chǎn)汽車公司從1970年開始進(jìn)行電動(dòng)汽車的基礎(chǔ)性工作,并于1970年推出第一輛電動(dòng)汽車概念車City,1976年推出EV-4,1983年推出MarchEV,1987年推出MarchEVⅡ,到1998年推出電動(dòng)清潔車。菲亞特汽車公司開始研發(fā)一整套電動(dòng)汽車生產(chǎn)技術(shù),并于1974年開發(fā)出第一輛實(shí)驗(yàn)性電動(dòng)汽車Xl/23,1978年與賓尼法利納聯(lián)合生產(chǎn)出城市汽車Ecos。日本豐田汽車公司從1971年開始研制電動(dòng)汽車,1983—1989年,研制出EV-lO-EV-40系列電動(dòng)汽車。由于20世紀(jì)70年代末期石油的大量勘探及燃油汽車價(jià)格的不斷下降,在電動(dòng)汽車成為商品化產(chǎn)品以前,發(fā)展速度緩慢。(三)新能源汽車界的百花齊放如果說新能源汽車的起源是人類智慧的體現(xiàn),那么新能源汽車發(fā)展的過程可謂是一波三折,也不得不說新能源汽車的發(fā)展也是人類思想發(fā)展的一個(gè)體現(xiàn)。在人們?cè)絹碓街匾曌陨砩钯|(zhì)量的同時(shí),對(duì)身邊的環(huán)境也多了許多關(guān)愛。1990年,美國加利福尼亞州大氣資源局頒發(fā)了對(duì)汽車的排放標(biāo)準(zhǔn)后,一些國家和地區(qū)也開始實(shí)行嚴(yán)格的排放法規(guī),在燃油汽車和電動(dòng)汽車同時(shí)出現(xiàn)在人們身邊的時(shí)候,人們認(rèn)為電動(dòng)汽車是符合零排放標(biāo)準(zhǔn)的唯一可用的技術(shù),使得電動(dòng)汽車在世界范圍內(nèi)都得到了全面發(fā)展。因面臨能源和環(huán)境的壓力,國外著名汽車公司都十分重視研究開發(fā)電動(dòng)汽車,發(fā)達(dá)國家不惜投入巨資進(jìn)行研究開發(fā),并制定了一些相關(guān)的政策、法規(guī)來推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展。美國通用汽車公司于1990年生產(chǎn)出第一輛定型的電動(dòng)汽車Impact,Impact的道路試驗(yàn)證明電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)對(duì)于生產(chǎn)實(shí)用化的電動(dòng)汽車是切實(shí)可行的,其性能能夠與當(dāng)時(shí)的燃油汽車相媲美;通用汽車公司之后還成功推出雙軸驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力汽車Precept和液態(tài)氫燃料電池汽車Zafira。2002年,通用汽車公司成功推出了代表未來燃料電池汽車的“氫動(dòng)三號(hào)”,“氫動(dòng)三號(hào)”已經(jīng)達(dá)到了通用汽車和歐寶品牌的商業(yè)化生產(chǎn)指標(biāo),它不僅率先實(shí)現(xiàn)了氫燃料電池汽車在普通道路上便捷地行駛,更使未來汽車向著批量生產(chǎn)的目標(biāo)進(jìn)一步靠近。福特汽車公司于1995年把103輛Escost電動(dòng)汽車投入運(yùn)行,行駛里程共計(jì)80萬km,同時(shí)生產(chǎn)出運(yùn)動(dòng)型混合動(dòng)力汽車Escape和壓縮氫燃料電池汽車P2000。日產(chǎn)汽車公司于1994年開始在國內(nèi)銷售四座CredricEV電動(dòng)汽車供政府機(jī)構(gòu)使用,最近展示的混合動(dòng)力汽車Tino已經(jīng)開始在日本銷售。法國雪鐵龍汽車公司在1990年開發(fā)了標(biāo)致J5和雪鐵龍C25公用型電動(dòng)汽車,并投入市場(chǎng);1995年推出了標(biāo)致106和雪鐵龍AX電動(dòng)汽車并投放市場(chǎng);此后推出的Tulip電動(dòng)汽車被認(rèn)為代表了新概念的市區(qū)電動(dòng)汽車,可用于市區(qū)的出租運(yùn)營。菲亞特汽車公司于1990年成功推出城市用實(shí)用型電動(dòng)汽車PansaElettra,并對(duì)外銷售;目前正在研制混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車,并已推出了內(nèi)燃機(jī)主動(dòng)型的混合動(dòng)力汽車Multipla。日本本田公司于2000年推出內(nèi)燃機(jī)主動(dòng)型的混合動(dòng)力汽車Insight,并投入市場(chǎng),被認(rèn)為是燃油經(jīng)濟(jì)性最好的混合動(dòng)力汽車,截至2011年全球銷量突破80萬輛。日本豐田汽車公司于1995年成功開發(fā)了實(shí)用的混合動(dòng)力汽車普銳斯,并于1997年投入市場(chǎng)銷售。截至2004年底,普銳斯系列混合動(dòng)力汽車銷售已突破12萬輛,到2011年底,全球銷量突破200萬輛,在混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域走在了前列。最近,豐田汽車推出一種新型的Post-Prius混合動(dòng)力系統(tǒng)THS-C,前輪采用混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng),后輪采用電力驅(qū)動(dòng),采用這款動(dòng)力系統(tǒng)的車型被認(rèn)為是混合度最高的車型之一。世界著名的汽車制造商紛紛加入新能源汽車制造的陣營,如通用、奔馳、福特、豐田等,在不斷推出新的傳統(tǒng)汽車品牌的同時(shí),都投入大量的人力物力,發(fā)展電動(dòng)汽車。不僅如此,國外企業(yè)也紛紛組成強(qiáng)大的跨國聯(lián)盟,以期達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的目的,如日本豐田公司與美國通用公司、日本東芝公司與美國國際燃料電池公司、德國寶馬公司與西門子公司的合作等。大家攜力同行,讓電動(dòng)汽車的發(fā)展快速且高效,為改善人類賴以生存的環(huán)境共同努力。二、國內(nèi)新能源發(fā)展歷程與國外的電動(dòng)汽車蓬勃發(fā)展相比較,我國的電動(dòng)汽車發(fā)展起步較晚,但起點(diǎn)高,特別是20世紀(jì)90年代以來,隨著國家對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的大力扶持,我國的電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)得到長足發(fā)展和進(jìn)步。(一)新能源汽車的百家爭(zhēng)鳴1987年,我國成立了中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)電動(dòng)車輛專業(yè)委員會(huì),統(tǒng)籌規(guī)劃了我國電動(dòng)車輛單元技術(shù)的研究、開發(fā),組織單元器件的分工配套生產(chǎn)和電動(dòng)車輛整車的試制和試驗(yàn)工作,并試制出我國第一批電動(dòng)車輛。1994年,清華大學(xué)成功研制出輕型電動(dòng)廂式客貨車,最高車速達(dá)80km/h,續(xù)駛里程達(dá)到160km。國防科工委研制的YW6120DD型大客車,最高車速為90km/h,續(xù)駛里程150km,其樣車在香港公交巴士公司運(yùn)行。1993年,香港大學(xué)研制出U2001電動(dòng)汽車,最高車速達(dá)到110km/h,續(xù)駛里程為176km?!笆濉逼陂g,在國家科技部863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大項(xiàng)目支持下,我國汽車生產(chǎn)企業(yè)紛紛研發(fā)成功各種電動(dòng)汽車樣車。奇瑞汽車有限公司在奇瑞轎車平臺(tái)上,于2003年推出QR和ZC7050A兩款電動(dòng)轎車,純電動(dòng)轎車ZC7050A采用高速和低速兩種CAN通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),高低速CAN網(wǎng)絡(luò)之間采用網(wǎng)關(guān)交換,續(xù)駛里程達(dá)到308km。天津一汽集團(tuán)公司研制的“夏利純電動(dòng)汽車”最高車速達(dá)到120km/h,續(xù)駛里程超過230km。東風(fēng)汽車股份有限公司聯(lián)合湖北省各大高校和科研院所聯(lián)合承擔(dān)EQ7200HEV、EQ61100HEV兩個(gè)電動(dòng)汽車項(xiàng)目,其中EQ7200HEV采用自控式自動(dòng)變速器和燃油內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)的并聯(lián)方案,配置永磁無刷電機(jī)和鎳-氫電池,整車質(zhì)量不超過1320kg,最高車速高于160km/h,0~100km/h加速時(shí)間小于13s,最大爬坡度超過25%,整車排放達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。長安集團(tuán)聯(lián)合高校和科研單位開發(fā)的集成起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)的混合動(dòng)力轎車,最高車速達(dá)到160m/h,加速性能與同檔次汽車相當(dāng),續(xù)駛里程超過500km,最大爬坡度超過25%,燃油消耗降低了30%以上,整車排放達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。上海燃料電池汽車動(dòng)力系統(tǒng)有限公司聯(lián)合上海汽車集團(tuán)總公司、同濟(jì)大學(xué)共同承擔(dān)國家燃料電池轎車項(xiàng)目,已研制出超越系列燃料電池轎車、春暉系列四輪驅(qū)動(dòng)轎車、登峰系列混合動(dòng)力轎車等三種系列化車型。其中,“春暉一號(hào)”采用四輪驅(qū)動(dòng)技術(shù),配備鋰離子電池和氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力,續(xù)駛里程達(dá)到150km,最高車速超過50km/h;“春暉三號(hào)”屬于線控轉(zhuǎn)向四輪驅(qū)動(dòng)的微型概念車,由四個(gè)無刷直流輪轂電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng),采用了由鋰離子動(dòng)力電池和小功率燃料電池構(gòu)成的電-電混合動(dòng)力系統(tǒng)和自主開發(fā)的單片機(jī)控制的四輪電子差速控制策略,純電動(dòng)模式續(xù)駛里程可以達(dá)到80km?;旌蟿?dòng)力汽車“登峰一號(hào)”采用并聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),將傳統(tǒng)燃油內(nèi)燃機(jī)與直流無刷輪轂電機(jī)共同作為動(dòng)力源,通過總控制器協(xié)調(diào)各控制器使汽車工作在最佳工況,達(dá)到節(jié)能和降低排放的目標(biāo)。超越系列燃料電池轎車采用氫燃料電池和鋰離子電池的電-電混合模式,“超越2號(hào)”在2004年上海國際賽車場(chǎng)舉行的“比比登”挑戰(zhàn)賽中取得了五項(xiàng)A級(jí)的佳績,其0~100km/h加速時(shí)間為24.8s,最高車速為118km/h,最大爬坡度超過20%,續(xù)駛里程超過200km,燃料經(jīng)濟(jì)性為12.08g/km;“超越3號(hào)”燃料電池轎車更是在整車性能、可靠性等方面較“超越2號(hào)”都有了全面的提高,其0~100km/h加速時(shí)間為19.6s,最高車速為123km/h,最大爬坡度超過20%,續(xù)駛里程超過230km,燃料經(jīng)濟(jì)性為10.8g/km。(二)新能源汽車的急速前進(jìn)2006年開始,在國家科技部863節(jié)能與新能源汽車重大專項(xiàng)的持續(xù)支持和國家多重好政策的影響下,以主要汽車企業(yè)為代表,我國電動(dòng)汽車開始全面發(fā)展。一汽集團(tuán)在奔騰B70的基礎(chǔ)上,進(jìn)行混合動(dòng)力化的技術(shù)研究,將原來的縱置內(nèi)燃機(jī)總成改成橫置內(nèi)燃機(jī)總成,采用了橫置內(nèi)燃機(jī)的油-電混合方式,動(dòng)力系統(tǒng)采用雙電機(jī)方案,混合度為40/103,屬于全混合(fullhybrid,亦稱重混合)構(gòu)型,取得了42%的節(jié)油效果。一汽解放牌CA6100HEV混合動(dòng)力城市客車具有純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、內(nèi)燃機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、聯(lián)合驅(qū)動(dòng)、電機(jī)起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)和滑行再生制動(dòng)五種基本工作模式,該混合動(dòng)力客車動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平,比傳統(tǒng)客車節(jié)油38%,排放降低30%。繼2008年為北京奧運(yùn)會(huì)提供了12輛混合動(dòng)力客車和6輛混合動(dòng)力轎車進(jìn)行示范運(yùn)行后,2009年分別為大連、長春提供150輛和100輛混合動(dòng)力客車。2012年,奔騰混合動(dòng)力轎車初步形成批量生產(chǎn)能力。東風(fēng)汽車集團(tuán)通過國家項(xiàng)目投資和自主投入,逐步完成了混合動(dòng)力轎車、混合動(dòng)力客車開發(fā)。EQ7200HEV混合動(dòng)力轎車以EQ7200-Ⅱ車型(風(fēng)神藍(lán)鳥轎車)為基礎(chǔ),采用電控自動(dòng)變速器與創(chuàng)新型并聯(lián)機(jī)電耦合的方案,配置直流永磁無刷電機(jī)和鎳-氫電池,整車成本比EQ7200轎車增加幅度不超過30%。EQ6120HEV混合動(dòng)力客車采用開關(guān)磁阻電機(jī)、康明斯ISBe150四缸共軌電噴柴油機(jī)、全新設(shè)計(jì)的車身底盤系統(tǒng)、電控自動(dòng)變速器和創(chuàng)新型并聯(lián)機(jī)電耦合方案,已經(jīng)初步具備批量生產(chǎn)能力。上汽集團(tuán)以混合動(dòng)力汽車為重點(diǎn),兼顧純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車發(fā)展。2010年上海世博會(huì)期間,上汽投放150輛混合動(dòng)力汽車在世博越江專線上運(yùn)行。榮威750中度混合動(dòng)力轎車采用BSG系統(tǒng)(帶傳動(dòng)的起動(dòng)發(fā)電一體機(jī)),具備“智能停機(jī)零排放”和“環(huán)保與動(dòng)力性兼?zhèn)洹眱纱笸怀鎏攸c(diǎn),最高車速為205km/h,續(xù)駛里程達(dá)500km,綜合節(jié)油率20%左右。在混合動(dòng)力客車開發(fā)方面,“申動(dòng)1號(hào)”混合動(dòng)力客車采用并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)方案,使混合動(dòng)力汽車在純電動(dòng)工況下空調(diào)、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)等附件仍然能夠正常工作而無須另加電動(dòng)系統(tǒng),同時(shí)利用超級(jí)電容,提高起動(dòng)功率和制動(dòng)能量回收效率,從而提高整車動(dòng)力性能、降低燃油消耗。2011—2012年,上汽榮威550中度混合動(dòng)力轎車、E50純電動(dòng)轎車先后上市,標(biāo)志著上汽新能源汽車的全面發(fā)展。長安汽車在中度油-電混合動(dòng)力汽車、強(qiáng)度油-電混合動(dòng)力汽車等技術(shù)領(lǐng)域均有探索。長安首款混合動(dòng)力轎車長安杰勛HEV已于2009年6月成功上市,首批20輛長安志翔混合動(dòng)力出租車在重慶投入運(yùn)行。杰勛混合動(dòng)力轎車的動(dòng)力系統(tǒng)由長安自主研發(fā)的1.5L高效內(nèi)燃機(jī)和13kW永磁同步無刷電機(jī)組成,續(xù)駛里程大于500km,整車動(dòng)力水平和2.0L汽油內(nèi)燃機(jī)相當(dāng),整車油耗降低20%以上;中度混合動(dòng)力志翔轎車百公里綜合油耗6.6L左右,排放達(dá)到國Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)混合動(dòng)力轎車搭載志翔平臺(tái),采用峰值功率25kW的永磁同步電機(jī)及其控制系統(tǒng),已經(jīng)完成多輪樣車開發(fā),目前正在產(chǎn)品化開發(fā)階段。比亞迪汽車遵循“自主研發(fā)、自主生產(chǎn)、自主品牌”的發(fā)展路線和“掌握核心技術(shù)、產(chǎn)業(yè)垂直整合”的發(fā)展戰(zhàn)略,以雙?;旌蟿?dòng)力汽車過渡、純電動(dòng)汽車為目標(biāo)。比亞迪F6DM雙模電動(dòng)汽車采用ETPOWER鐵動(dòng)力電池,安全性能穩(wěn)定,該車充電一次可行駛430km,最大功率200kW,最高車速160km/h,百公里耗電15kW·h。比亞迪F3DM雙模電動(dòng)汽車搭載BYD371QA全鋁內(nèi)燃機(jī),功率達(dá)到50kW,加上75kW的電機(jī),輸出總功率達(dá)125kW,達(dá)到排量為3.0L內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力輸出水平;在純電動(dòng)模式下,F(xiàn)3DM雙模電動(dòng)汽車實(shí)現(xiàn)目前世界上最長的續(xù)駛里程100km,最高車速可達(dá)150km/h,一次充滿油和電,總續(xù)駛里程可達(dá)500km以上。節(jié)能與新能源汽車已成為國際汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,未來10年將迎來全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要戰(zhàn)略機(jī)遇期。2012年初,國務(wù)院正式頒布《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》(以下簡稱《規(guī)劃》),《規(guī)劃》以純電驅(qū)動(dòng)為汽車工業(yè)轉(zhuǎn)型的主要戰(zhàn)略取向,當(dāng)前重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化,推廣普及非插電式混合動(dòng)力汽車、節(jié)能內(nèi)燃機(jī)汽車,提升我國汽車產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)水平?!兑?guī)劃》的目標(biāo)是:新能源汽車、動(dòng)力電池及關(guān)鍵零部件技術(shù)整體上達(dá)到國際先進(jìn)水平。(五)思考練習(xí)與小組展示(60分鐘)思考練習(xí)學(xué)生分組進(jìn)行思考練習(xí),教師巡回指導(dǎo)。小組展示小組中選出優(yōu)秀的同學(xué)進(jìn)行展示。(六)教學(xué)評(píng)價(jià)(10分鐘)1、教學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生按要求進(jìn)行互評(píng)和自評(píng)2、教師評(píng)價(jià)(七)課堂小結(jié)(5分鐘)一、國外新能源發(fā)展歷程1、誕生在法國的第一部電動(dòng)汽車2、石油引發(fā)的思考3、新能源汽車界的百花齊放二、國內(nèi)新能源發(fā)展歷程1、新能源汽車的百家爭(zhēng)鳴2、新能源汽車的急速前進(jìn)(八)作業(yè)布置和預(yù)習(xí)安排(5分鐘)1、作業(yè)布置國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展歷程?2、預(yù)習(xí)安排了解國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)由于本次課是本課程的首次授課,課前準(zhǔn)備工作難度相對(duì)較大,可以借助班主任資源事先布置,包括學(xué)習(xí)空間的建立、學(xué)習(xí)小組的安排、學(xué)習(xí)任務(wù)的布置等對(duì)探究性學(xué)習(xí)要加強(qiáng)引導(dǎo)。首次開展學(xué)生互評(píng)和自評(píng),要明確要求,同時(shí)要求學(xué)生客觀、公正、公平。教師在講解知識(shí)和技能操作時(shí),一定要立足于學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì),在具體的過程設(shè)計(jì)時(shí),可以根據(jù)知識(shí)、技能操作的難易程度,采取不同的順序,可以是按照先講解后討論再技能操作的順序進(jìn)行,也可以按照先技能操作示范、再交流討論,然后講解的順序展開。教案首頁單元/章節(jié)名稱項(xiàng)目一了解新能源汽車發(fā)展史任務(wù)二了解國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)學(xué)時(shí)6學(xué)期總課次60授課時(shí)間第周,星期,第節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo):1、了解國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀;2、了解國內(nèi)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀。技能目標(biāo):1、能夠說出國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。素養(yǎng)目標(biāo):1、了解安全操作要求,養(yǎng)成安全文明操作的習(xí)慣。2、養(yǎng)成組員之間互相協(xié)作的習(xí)慣。3、實(shí)施操作結(jié)束后,清潔工具,并將工具設(shè)備歸位,清潔場(chǎng)地。教學(xué)重點(diǎn)及解決措施教學(xué)重點(diǎn):1、國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)解決措施:1、可以通過討論、探究、舉例等方式來掌握國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì);2、采取列表、對(duì)比等方法強(qiáng)化記憶和認(rèn)識(shí),然后再進(jìn)行必要的思考,并輔之以相應(yīng)的事例來加深理解;3、可以通過網(wǎng)絡(luò)等媒體獲取,在取得感性認(rèn)識(shí)的同時(shí),要注意適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注相關(guān)的重點(diǎn)知識(shí);4、通過學(xué)習(xí)反思與總結(jié)的方式進(jìn)行消化與吸收。教學(xué)難點(diǎn)及解決措施教學(xué)難點(diǎn):1、國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)解決措施:1、可以通過討論、探究、舉例等方式來掌握國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì);2、采取列表、對(duì)比等方法強(qiáng)化記憶和認(rèn)識(shí),然后再進(jìn)行必要的思考,并輔之以相應(yīng)的事例來加深理解;3、可以通過網(wǎng)絡(luò)等媒體獲取,在取得感性認(rèn)識(shí)的同時(shí),要注意適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注相關(guān)的重點(diǎn)知識(shí);4、通過學(xué)習(xí)反思與總結(jié)的方式進(jìn)行消化與吸收。教學(xué)反思1、學(xué)生利用關(guān)鍵詞開展學(xué)習(xí)與探究的意識(shí)是否初步形成,還有哪些障礙;2、學(xué)生課前準(zhǔn)備是否充分,在自主式學(xué)習(xí)過程中,對(duì)相關(guān)概念的理解程度如何;3、學(xué)生課前準(zhǔn)備工作是否充分,小組學(xué)習(xí)的形式還有哪些需要改進(jìn);4、從個(gè)別到整體的策略在學(xué)習(xí)國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)是否有效;教學(xué)要素設(shè)計(jì)附注一、教學(xué)資源卡片、展板、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、紙張、彩筆、白板、電腦、互評(píng)和自評(píng)表等二、教授方法講授法、分組討論法、示范法、觀摩法、實(shí)踐法、頭腦風(fēng)暴法三、學(xué)習(xí)方法合作式學(xué)習(xí)法、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)法、探究式學(xué)習(xí)法、自主式學(xué)習(xí)法四、特點(diǎn)翻轉(zhuǎn)課堂模式的運(yùn)用,學(xué)生課前進(jìn)行相關(guān)的自主式學(xué)習(xí),知識(shí)的講解占用時(shí)間相對(duì)減少,課堂效率和效果將提高。條件允許的話,可以組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐母鞔笃?S店、汽車生產(chǎn)制造廠等。教案附頁教學(xué)過程設(shè)計(jì)附注一、教學(xué)準(zhǔn)備(課前進(jìn)行,大約需要45分鐘)通過學(xué)習(xí)空間,布置學(xué)習(xí)任務(wù):每一位學(xué)生都要通過微信、QQ、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)以及其他媒體搜集國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。要求先在小組內(nèi)分享,小組長打包后發(fā)給老師,小組成員集體評(píng)選出典型的國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)內(nèi)容分享到本課程的學(xué)習(xí)空間。二、教學(xué)過程(一)教學(xué)導(dǎo)入(5分鐘)1、回憶國外新能源汽車的發(fā)展歷程;2、回憶國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展歷程。(二)展示國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的搜集情況(15分鐘)各學(xué)習(xí)小組選派一位同學(xué)通過口頭、文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等方式交流、講述國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)。對(duì)學(xué)生的展示交流進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)以鼓勵(lì)為主,同時(shí)可以提出一些希望,還可以有意識(shí)地對(duì)接下來的討論進(jìn)行暗示與引導(dǎo)。(三)分小組討論(15分鐘)第一步:頭腦風(fēng)暴(8分鐘)討論的內(nèi)容是本小組搜集的國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),討論的要點(diǎn)是找出國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的重點(diǎn)內(nèi)容。各小組指定一位記錄員,將小組討論的關(guān)鍵詞記錄下來。討論結(jié)果可以通過掛圖形式呈現(xiàn)在教室的展板上,也可以通過拍照后分享在學(xué)習(xí)空間里。第二步:發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)(7分鐘)教師根據(jù)各小組的關(guān)鍵詞及國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),逐步給出相應(yīng)的關(guān)鍵詞,再由各小組在相應(yīng)的國內(nèi)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)內(nèi)容中找出上述關(guān)鍵詞所涵蓋的內(nèi)容。(四)主要內(nèi)容講授(110分鐘)與任何新技術(shù)的出現(xiàn)一樣,新能源汽車的發(fā)展也經(jīng)歷了一個(gè)從無到有、從鮮為人知到逐漸普及的過程。從1881年世界上第一輛電動(dòng)車的問世,到后面的電動(dòng)汽車落地生產(chǎn),再到現(xiàn)在的各種電動(dòng)車被大眾所認(rèn)可,人們對(duì)新能源技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的研究從未中斷,正是這種“不忘初心”的精神和韌性,讓新能源汽車從星星之火到燎原之勢(shì),成為汽車社會(huì)中不容忽視的領(lǐng)域。一、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀(一)歐洲新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀1、重視生物燃料的開發(fā)應(yīng)用歐洲歷來重視節(jié)能和減排,歐盟委員會(huì)于2007年公布了“新歐洲能源政策”,目標(biāo)是2020年將溫室效應(yīng)汽車排放量降低20%,將可再生資源的比例提高到20%,同時(shí)將今后7年歐盟能源領(lǐng)域的研究開發(fā)預(yù)算提高50%。2、清潔柴油車發(fā)展迅速憑借歐洲汽車廠商在柴油內(nèi)燃機(jī)上強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì),歐洲在清潔柴油乘用車方面發(fā)展最為迅速。目前,柴油車在乘用車總銷量中的比重已超過50%。3、歐洲各國政府大力支持除歐盟委員會(huì)外,歐洲各國政府也根據(jù)本國情況制定了大量的政策和措施,旨在推動(dòng)新能源汽車的開發(fā)和消費(fèi)。(二)美國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀在歷史上很長一段時(shí)間,美國汽車市場(chǎng)需求以大排量、大空間、高舒適性為鮮明特點(diǎn)。但隨著汽車普及,美國政府逐漸意識(shí)到道路交通領(lǐng)域所帶來的能源消耗和環(huán)境污染問題不容忽視,同時(shí)考慮提高美國汽車產(chǎn)業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力,美國聯(lián)邦和部分州政府開始注重發(fā)展電動(dòng)汽車,先后在克林頓時(shí)期和小布什時(shí)期實(shí)施了“新一代汽車合作伙伴(PNGV)計(jì)劃”、“自由汽車(FreedomCAR)計(jì)劃”等國家級(jí)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展計(jì)劃,重點(diǎn)支持環(huán)境友好型汽車的研發(fā)及技術(shù)創(chuàng)新,并制定相應(yīng)的優(yōu)惠政策,鼓勵(lì)新能源車的購買和使用。1、以生物乙醇汽車為核心早在2007年時(shí),美國時(shí)任總統(tǒng)布什就呼吁農(nóng)民大量種植糧食,爭(zhēng)取到2017年使糧食增產(chǎn)500%,從而減少對(duì)石油進(jìn)口的依賴,降低CO2等溫室氣體的排放。自那時(shí)起到現(xiàn)在,美國新建了一百多座乙醇生產(chǎn)廠。2006~2016年,美國乙醇燃料產(chǎn)量翻了一番還要多,美國大部分車用汽油都混合了體積比為10%的乙醇燃料。近幾年,出口市場(chǎng)的發(fā)展促進(jìn)了美國國內(nèi)乙醇燃料生產(chǎn)的進(jìn)一步增長。據(jù)美國能源信息署數(shù)據(jù),2016年,愛荷華州、內(nèi)布拉斯加州、伊利諾斯州、明尼蘇達(dá)州、印第安納州、南達(dá)科他州六個(gè)州的乙醇燃料產(chǎn)量(2.6億桶)在美國乙醇總產(chǎn)量(3.67億桶)中占比72%。美國農(nóng)業(yè)部USDA數(shù)據(jù)顯示,這六個(gè)州的玉米(生產(chǎn)乙醇的主要原料)產(chǎn)量都排在前十名。美國農(nóng)業(yè)部近日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,全美生產(chǎn)的玉米等谷類作物中,有約40%用于制造生物燃料(乙醇)為汽車供能,而非用來為居民供給糧食。2、大力支持發(fā)展電動(dòng)汽車美國在聯(lián)邦政府層面通過制定宏觀規(guī)劃確定產(chǎn)業(yè)中遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo),通過國家級(jí)研發(fā)計(jì)劃和專項(xiàng)資金支持技術(shù)研發(fā)。(1)宏觀戰(zhàn)略。美國聯(lián)邦政府通過立法和戰(zhàn)略規(guī)劃相結(jié)合的方式推動(dòng)電動(dòng)汽車發(fā)展。一是環(huán)保壓力迫使政府發(fā)展電動(dòng)汽車,將其納入環(huán)境治理重要一環(huán)。美國1990年通過《清潔空氣法修正案》,強(qiáng)調(diào)對(duì)不滿足空氣標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)必須使用包括電動(dòng)汽車在內(nèi)的清潔能源汽車。二是宏觀規(guī)劃確定產(chǎn)業(yè)中遠(yuǎn)期發(fā)展目標(biāo)。美國能源部于2013年1月發(fā)布“電動(dòng)汽車普及計(jì)劃藍(lán)圖”,計(jì)劃利用十年時(shí)間,通過技術(shù)創(chuàng)新方式提高電動(dòng)汽車的性價(jià)比和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。(2)研發(fā)支持。美國自1990年起發(fā)布多項(xiàng)國家級(jí)研發(fā)計(jì)劃。能源部作為主管部門,先后多次、大量投資支持電動(dòng)汽車研發(fā),包括自由合作汽車研究計(jì)劃、新一代汽車伙伴計(jì)劃、先進(jìn)能源計(jì)劃、先進(jìn)技術(shù)汽車制造貸款計(jì)劃等,支持內(nèi)容包括動(dòng)力電池、燃料電池、輕量化等。2009年,奧巴馬將發(fā)展電動(dòng)汽車作為提振美國汽車工業(yè)、引領(lǐng)美國走出經(jīng)濟(jì)危機(jī)泥潭的重要途徑,并明確重點(diǎn)支持純電動(dòng)汽車(BEV)和插電式混合動(dòng)力汽車(PHEV)。此外,特朗普政府通過專項(xiàng)資金支持產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合研究電池材料回收利用。2019年,美國能源部設(shè)立“Recell”電池回收中心,橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室、阿崗實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)和一批產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)參與研發(fā),通過推動(dòng)閉環(huán)回收促使廢舊電池材料回收再利用,保障資源供應(yīng)安全。3、制定鼓勵(lì)政策(1)個(gè)稅抵免優(yōu)惠政策。美國聯(lián)邦政府自2010年1月1日起對(duì)購置純電動(dòng)及插電式混合動(dòng)力輕型車的納稅人實(shí)施個(gè)稅抵免政策。在2017年美國稅收改革中,多項(xiàng)抵免政策皆被廢除,但電動(dòng)汽車購置抵免政策仍被保留。該政策為電池容量不低于4kWh的純電和混合動(dòng)力車設(shè)定了2500美元的稅收抵免基礎(chǔ)額度,高出4kWh的部分按417美元/kWh的標(biāo)準(zhǔn)增加稅收抵免額度,上限為7500美元。(2)交通政策。共乘專用車道(也稱HOV車道),是一種促進(jìn)和鼓勵(lì)共乘的交通管理策略,僅允許載有2個(gè)(或3個(gè),含駕駛員)以上人員的車輛使用。電動(dòng)汽車在美國加州享受HOV車道特殊使用權(quán)。一是依據(jù)車貼判定HOV車道特殊使用權(quán)。加州車輛管理局(DMV)對(duì)滿足聯(lián)邦和加州排放法規(guī)的車輛發(fā)放清潔空氣車輛(CAV)車貼,貼有該車貼的車輛可在不滿足車內(nèi)人數(shù)要求的情況下進(jìn)入HOV車道。二是車貼有效期不超過4年,不再無限期延長。隨著電動(dòng)汽車市場(chǎng)規(guī)模的增長,HOV車道擁堵現(xiàn)象日漸嚴(yán)重,于是自2018年起加州根據(jù)車輛獲得車貼的年份區(qū)分顏色(2018年為紅色、2019年為紫色、2020年為橙色),且車貼有效期均不超過4年。三是對(duì)低收入群體給予優(yōu)待。為照顧低收入群體,自2020年1月1日起,低收入家庭購買部分車貼已失效的二手電動(dòng)汽車,可獲得特殊車貼,繼續(xù)享受HOV車道優(yōu)惠。(3)充電政策。美國加州政府在充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和使用兩方面為企業(yè)和用戶提供財(cái)稅金融優(yōu)惠。一是對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)給予金融支持。美國加州的小型企業(yè)建設(shè)充電站可申請(qǐng)貸款融資服務(wù),最高可貸款50萬美元(還款期限最長4年),并可獲得貸款金額的20%~30%作為貸款違約保障金,充電站必須可供企業(yè)員工、公眾或多單元住宅的租戶使用;業(yè)主對(duì)自有房產(chǎn)購買和安裝充電設(shè)施也可申請(qǐng)信貸支持。二是對(duì)用戶充電給予費(fèi)用優(yōu)惠。美國加州立法明確,BEV和PHEV可在州立停車場(chǎng)充電免收電費(fèi),資金由州政府或公用事業(yè)納稅人提供;加州多數(shù)電力公司為電動(dòng)汽車充電提供優(yōu)惠費(fèi)率。(三)日本新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀日本作為全球第三大經(jīng)濟(jì)體,國內(nèi)能源資源匱乏,但技術(shù)人才優(yōu)勢(shì)明顯,如何趨利避害,在確保資源安全、環(huán)境保護(hù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展,成為政府和民眾合力攻堅(jiān)的重要課題。近年來,日本加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,積極培育一批戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),其中新能源汽車產(chǎn)業(yè)日趨規(guī)?;?、效益化,有望成為未來拉動(dòng)日本經(jīng)濟(jì)增長的新支柱之一。1、電動(dòng)汽車進(jìn)入普及階段隨著電動(dòng)汽車生產(chǎn)成本和售價(jià)降低,其低污染、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)越來越受到消費(fèi)者青睞。目前,日本市場(chǎng)上排量在1.8~2.0L的中檔電動(dòng)汽車售價(jià)在380萬~440萬日元之間。由于行駛費(fèi)用較燃油汽車低,電動(dòng)汽車已具備價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)能力。與此同時(shí),30多家日本相關(guān)企業(yè)正大力研發(fā)電動(dòng)汽車核心技術(shù)鋰離子電池,并已研制出價(jià)格相對(duì)低廉的多種新材料。豐田、日產(chǎn)、三菱和本田四家汽車公司還共同出資成立了為電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車提供服務(wù)的“日本充電服務(wù)公司”。該公司利用政府資金補(bǔ)助,在高速公路休息站、連鎖超市、交通道路旁等設(shè)立1.7萬個(gè)充電設(shè)施,加快完善基礎(chǔ)設(shè)施。官方政策投資銀行也決定參股該公司,以增強(qiáng)日本車企在國際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。2、混合動(dòng)力車發(fā)展勢(shì)頭良好豐田推出混合動(dòng)力汽車普銳斯之后不斷加大研發(fā)力度,經(jīng)過十多年發(fā)展已形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。第三代普銳斯每1L汽油可行駛38km,成為行業(yè)節(jié)能新標(biāo)桿。目前,豐田、本田和日產(chǎn)等汽車廠商的混合動(dòng)力汽車不僅在國內(nèi)市場(chǎng)熱銷,在國際市場(chǎng)上也頗受青睞。在美國市場(chǎng),豐田混合動(dòng)力汽車已連續(xù)6年銷量超過10萬輛,普銳斯累計(jì)銷量超過100萬輛。由于銷量增加和成本下降,日本的混合動(dòng)力汽車售價(jià)已大幅下降。政府取消了購買混合動(dòng)力汽車部分優(yōu)惠政策,只保留免征消費(fèi)稅的優(yōu)惠。3、燃料電池汽車有望后來居上有專家認(rèn)為,盡管電動(dòng)汽車技術(shù)特別是電池技術(shù)取得了長足發(fā)展,電動(dòng)汽車很可能只是一種過渡性產(chǎn)品,因?yàn)殡妱?dòng)汽車還需要充電,發(fā)電依然會(huì)產(chǎn)生污染和溫室氣體。電動(dòng)汽車電池如果得不到安全可靠的后期處理,很可能對(duì)環(huán)境造成重大污染,所以目前正在研發(fā)的燃料電池汽車更被人們看好。燃料電池汽車是利用氫與空氣中的氧進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)發(fā)電來驅(qū)動(dòng)車輛,只排放少量的水,幾乎不排放污染物質(zhì),是最清潔的下一代汽車。專家認(rèn)為,隨著燃料電池汽車技術(shù)不斷成熟和成本下降,燃料電池汽車將成為真正意義上的清潔環(huán)保汽車,幾乎所有大型汽車廠商都在競(jìng)相開發(fā),加入競(jìng)爭(zhēng)行列。二、國內(nèi)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀我國高度重視電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展?!笆濉逼陂g,啟動(dòng)了863計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng),確立了“三縱三橫”(三縱:混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車;三橫:電池、電機(jī)、電控)的研發(fā)布局,取得了一大批電動(dòng)汽車技術(shù)創(chuàng)新成果?!笆晃濉币詠?,中國提出“節(jié)能和新能源汽車”戰(zhàn)略,政府高度關(guān)注新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。(一)新能源汽車的優(yōu)劣勢(shì)比較2008年11月上旬,科技部相關(guān)官員和國家863計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目總體專家組組長先后對(duì)中國新能源汽車的發(fā)展發(fā)表看法,他們都表示混合動(dòng)力是比較合適的過渡方案。我國新能源汽車戰(zhàn)略道路已逐漸走向清晰,而混合動(dòng)力車將成為下一步開發(fā)重點(diǎn)。目前插電式混合動(dòng)力車是混合動(dòng)力向純電動(dòng)的過渡技術(shù),將成為混合動(dòng)力汽車的重點(diǎn)。(二)混合動(dòng)力是當(dāng)前新能源汽車主流路線下面通過幾個(gè)方面對(duì)不同類型新能源汽車進(jìn)行比較。(1)商用車要滿足載客載貨的需要,相對(duì)于乘用車需要更大的動(dòng)力、更高的續(xù)駛里程,以及服務(wù)配件的供應(yīng)且受成本的制約?;旌蟿?dòng)力汽車擁有兩套動(dòng)力源,滿足長短途運(yùn)輸?shù)囊?,在城市工況下可使用動(dòng)力蓄電池節(jié)能:車在路上排隊(duì)等候時(shí)可以關(guān)掉內(nèi)燃機(jī),起到省油的效果;制動(dòng)時(shí)能量可以儲(chǔ)存成電能,實(shí)現(xiàn)能源再利用。因此,混合動(dòng)力技術(shù)很適合商用車,特別適合于短距離作業(yè)的城市市政等類商用車。(2)混合動(dòng)力汽車經(jīng)濟(jì)性好,比傳統(tǒng)汽車節(jié)約燃油30%~50%,以40L/100km油耗的重型載貨汽車來說,每年節(jié)約燃油消耗費(fèi)用7.2萬~12萬元(以年運(yùn)營10萬km,柴油6元/L計(jì)算),一次充滿油、電后,續(xù)駛里程可以達(dá)到1000km左右。同時(shí),混合動(dòng)力汽車比純電動(dòng)汽車的維護(hù)運(yùn)營成本低,根據(jù)北京純電動(dòng)公交車的運(yùn)營數(shù)據(jù),純電動(dòng)汽車的維護(hù)運(yùn)營成本是普通公交車的三倍以上,而混合動(dòng)力汽車的維護(hù)運(yùn)營成本和普通公交車基本相當(dāng)。(3)混合動(dòng)力汽車目前已具備應(yīng)用基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)化條件,極有可能率先實(shí)現(xiàn)突破?;旌蟿?dòng)力汽車不僅可大大節(jié)約燃油,減少廢氣排放,減少電池?cái)?shù)量,而且和純電動(dòng)汽車相比,它不需要地面建設(shè)。同時(shí),發(fā)展混合動(dòng)力汽車能充分利用現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)汽車生產(chǎn)能力,為改造傳統(tǒng)汽車工業(yè)和實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展服務(wù),這使混合動(dòng)力汽車具有了其他新能源汽車現(xiàn)階段無可比擬的應(yīng)用基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì),前景十分廣闊。據(jù)了解,從全國推廣方案中的混合動(dòng)力和純電動(dòng)公交車的數(shù)量來看,混合動(dòng)力公交車遙遙領(lǐng)先。北京目前已投入860輛混合動(dòng)力公交車和200輛純電動(dòng)公交車;長沙、株洲和湘潭計(jì)劃推廣2000輛混合動(dòng)力公交車和800輛混合動(dòng)力旅游觀光車;武漢混合動(dòng)力公交車的數(shù)量也達(dá)到1000輛。(4)燃料電池由于價(jià)格過高,并且目前產(chǎn)業(yè)化條件還不是很成熟,因此目前不是我們首要開發(fā)的車型。(5)二甲醚等其他燃料在我國資源豐富,具有一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),相對(duì)于柴油具有熱效率高、排放低及內(nèi)燃機(jī)成本低等優(yōu)勢(shì)。但目前二甲醚的推廣還存在一些問題,因二甲醚與柴油的熱值比只有70%,在目前的油價(jià)下,行駛相同里程二甲醚汽車的燃料成本是約柴油汽車燃油成本的1.3倍。另外二甲醚汽車燃料加注站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)投資很大,目前,國內(nèi)還沒有類似的二甲醚汽車燃料加注站,這對(duì)二甲醚汽車推廣非常不利。在能源和環(huán)保的壓力下,新能源汽車無疑將成為未來汽車的發(fā)展方向。如果新能源汽車得到快速發(fā)展,以2020年中國汽車保有量1.4億輛計(jì)算,可以節(jié)約石油3229萬t,替代石油3110萬t,節(jié)約和替代石油共6339萬t,相當(dāng)于汽車用油需求削減22.7%。2020年前節(jié)約和替代石油主要依靠發(fā)展先進(jìn)柴油車、混合動(dòng)力汽車等實(shí)現(xiàn)。到2030年,新能源汽車的發(fā)展將節(jié)約石油7306萬t,替代石油9100萬t,節(jié)約和替代石油共16406萬t,相當(dāng)于將汽車用油需求削減41%。屆時(shí),生物燃料、燃料電池在汽車石油替代中將發(fā)揮重要的作用。三、新能源汽車發(fā)展趨勢(shì)根據(jù)目前新能源汽車的發(fā)展?fàn)顩r,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。作為動(dòng)力源,現(xiàn)在還沒有任何一種電池能與石油相提并論,動(dòng)力蓄電池已成為限制電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸。因此,研究和開發(fā)環(huán)境友好、成本低廉、性能優(yōu)良的動(dòng)力蓄電池,是大量推廣使用電動(dòng)汽車的前提。(2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈多樣化發(fā)展。美國傾向于采用交流感應(yīng)電機(jī),其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠、質(zhì)量較小,但控制技術(shù)較復(fù)雜。日本多采用永磁無刷直流電機(jī),優(yōu)點(diǎn)是效率高、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、質(zhì)量較小,但成本高,且有高溫退磁、抗振性較差等缺點(diǎn)。德國、英國等大力開發(fā)開關(guān)磁阻電機(jī),優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠、成本低,缺點(diǎn)是質(zhì)量較大,易于產(chǎn)生噪聲。(3)由于受續(xù)駛里程的影響,純電動(dòng)汽車向超微型發(fā)展。這種汽車降低了對(duì)動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求,充電過程比較簡單,車速不高,較適合于市內(nèi)或社區(qū)小范圍內(nèi)使用。(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)揮電機(jī)驅(qū)動(dòng)無污染的優(yōu)勢(shì)。發(fā)展混合動(dòng)力汽車有兩條技術(shù)路線值得重視:一是轎車混合動(dòng)力的模塊化。通過功能模塊的發(fā)展與組合逐步推進(jìn)汽車動(dòng)力的電氣化。隨著電功率的比例逐步提高,從只具備自動(dòng)起停、怠速關(guān)機(jī)功能的“微混合”,以并聯(lián)式混合動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)為主體的“輕混合”和以混聯(lián)式為特征的“全混合”,最終過渡到串聯(lián)式“可充電混合”。二是城市客車混合動(dòng)力系統(tǒng)的平臺(tái)化。發(fā)電機(jī)組+驅(qū)動(dòng)電機(jī)+儲(chǔ)能裝置構(gòu)成了混合動(dòng)力系統(tǒng)的基本技術(shù)平臺(tái)?;旌蟿?dòng)力汽車可以大幅度降低油耗,減少污染物排放,且技術(shù)成熟。(5)燃料電池汽車成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。燃料電池汽車在成本和整體性能上,特別是續(xù)駛里程和補(bǔ)充燃料時(shí)間上明顯優(yōu)于其他電池的電動(dòng)汽車,并且燃料電池所用的燃料來源廣泛,又可再生,并可實(shí)現(xiàn)無污染、零排放等環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。因此,燃料電池汽車已成為世界各大汽車公司在21世紀(jì)激烈競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。燃料電池及氫動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)車型被看作是新能源汽車最終的解決方案。(6)開發(fā)新一代車用能源動(dòng)力系統(tǒng),發(fā)展新能源汽車。重點(diǎn)發(fā)展各種液體代用燃料內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力汽車,并逐步過渡到發(fā)展采用生物燃料的混合動(dòng)力汽車和可充電的混合動(dòng)力汽車;進(jìn)一步發(fā)展以天然氣為主體的氣體燃料基礎(chǔ)設(shè)施,分步建設(shè)長期可持續(xù)利用的氣體燃料供應(yīng)網(wǎng)絡(luò);以天然氣內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ),發(fā)展各種燃?xì)鈩?dòng)力,尤其是天然氣/氫氣內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力;發(fā)展新一代燃料電池內(nèi)燃機(jī)及其混合動(dòng)力;大力推進(jìn)動(dòng)力蓄電池的技術(shù)進(jìn)步,發(fā)展適合我國國情的純電動(dòng)汽車尤其是微型純電動(dòng)汽車。以城市公交車輛為重點(diǎn),以點(diǎn)帶面,穩(wěn)步推進(jìn)新能源汽車的示范與商業(yè)化。另外,政府對(duì)加快新能源汽車的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,政府要加大資金投入和政策引導(dǎo);企業(yè)要加大對(duì)新能源汽車研發(fā)的力度;同時(shí)要加大示范運(yùn)行的范圍和力度,為新能源汽車規(guī)模化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展做準(zhǔn)備。(五)思考練習(xí)與小組展示(60分鐘)思考練習(xí)學(xué)生分組進(jìn)行思考練習(xí),教師巡回指導(dǎo)。小組展示小組中選出優(yōu)秀的同學(xué)進(jìn)行展示。(六)教學(xué)評(píng)價(jià)(10分鐘)1、教學(xué)評(píng)價(jià)學(xué)生按要求進(jìn)行互評(píng)和自評(píng)2、教師評(píng)價(jià)(七)課堂小結(jié)(5分鐘)一、國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀1、歐洲新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀2、美國新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀3、日本新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀二、國內(nèi)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀1、新能源汽車的優(yōu)劣勢(shì)比較2、混合動(dòng)力是當(dāng)前新能源汽車主流路線三、新能源汽車發(fā)展趨勢(shì)(八)作業(yè)布置和預(yù)習(xí)安排(5分鐘)1、作業(yè)布置國內(nèi)新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀?2、預(yù)習(xí)安排認(rèn)識(shí)純電動(dòng)汽車運(yùn)用關(guān)鍵詞開展信息搜索是信息技術(shù)素養(yǎng)的重要內(nèi)容,要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用,要增強(qiáng)運(yùn)用的效果。要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行理性思考,可以先發(fā)揮有這方面擅長的學(xué)生的積極性,帶動(dòng)其他學(xué)生積極投入并產(chǎn)生示范效應(yīng),所以必要的引導(dǎo)和鼓勵(lì)是很重要的。教案首頁單元/章節(jié)名稱項(xiàng)目二認(rèn)識(shí)新能源汽車類型任務(wù)一認(rèn)識(shí)純電動(dòng)汽車學(xué)時(shí)6學(xué)期總課次60授課時(shí)間第周,星期,第節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo):1、了解純電動(dòng)汽車的特點(diǎn);2、掌握純電動(dòng)汽車的類型;3、掌握純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式。技能目標(biāo):1、能說出純電動(dòng)汽車的基本組成與工作原理;2、能說出純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)。素養(yǎng)目標(biāo):1、了解安全操作要求,養(yǎng)成安全文明操作的習(xí)慣。2、養(yǎng)成組員之間互相協(xié)作的習(xí)慣。3、實(shí)施操作結(jié)束后,清潔工具,并將工具設(shè)備歸位,清潔場(chǎng)地。教學(xué)重點(diǎn)及解決措施教學(xué)重點(diǎn):1、純電動(dòng)汽車的基本組成與工作原理解決措施:1、通過探究性學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)掌握純電動(dòng)汽車的基本組成與工作原理;2、獨(dú)立完成總結(jié)性學(xué)習(xí)作品的展示;3、可以先由教師講解,再由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)的知識(shí)材料來加深理解,并關(guān)注重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容;4、通過作品展示、交流與分享來提高自己的學(xué)習(xí)能力。教學(xué)難點(diǎn)及解決措施教學(xué)難點(diǎn):1、純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)解決措施:1、通過探究性學(xué)習(xí)和發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)掌握純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù);2、獨(dú)立完成總結(jié)性學(xué)習(xí)作品的展示;3、可以先由教師講解,再由學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)的知識(shí)材料來加深理解,并關(guān)注重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容;4、通過作品展示、交流與分享來提高自己的學(xué)習(xí)能力。教學(xué)反思1、反思本堂課幾個(gè)主要教學(xué)策略的得失與效果;2、本部分內(nèi)容比較繁雜,需要科學(xué)把握重點(diǎn),教學(xué)過程中要有取有舍,詳略得當(dāng),做到脈絡(luò)清晰。對(duì)于教學(xué)內(nèi)容的安排是否合適,要進(jìn)行課后反思;3、本堂課要從兩條路徑來實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),一個(gè)是純電動(dòng)汽車的基本組成與工作原理,另一個(gè)就是純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù);4、對(duì)學(xué)生探究性和發(fā)現(xiàn)式的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行反思,如果運(yùn)用效果不佳,可以加強(qiáng)教師的引導(dǎo)與組織。教學(xué)要素設(shè)計(jì)附注一、教學(xué)資源卡片、展板、手機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、紙張、彩筆、白板、電腦、互評(píng)和自評(píng)表等二、教授方法講授法、分組討論法、示范法、觀摩法、實(shí)踐法、頭腦風(fēng)暴法三、學(xué)習(xí)方法合作式學(xué)習(xí)法、發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)法、探究式學(xué)習(xí)法、自主式學(xué)習(xí)法四、特點(diǎn)翻轉(zhuǎn)課堂模式的運(yùn)用,學(xué)生課前進(jìn)行相關(guān)的自主式學(xué)習(xí),知識(shí)的講解占用時(shí)間相對(duì)減少,課堂效率和效果將提高。條件允許的話,可以組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐母鞔笃?S店、汽車生產(chǎn)制造廠等。教案附頁教學(xué)過程設(shè)計(jì)附注一、教學(xué)準(zhǔn)備(課前進(jìn)行,大約需要45分鐘)通過學(xué)習(xí)空間,布置學(xué)習(xí)任務(wù):每一位學(xué)生都要通過微信、QQ、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)以及其他媒體搜集純電動(dòng)汽車的內(nèi)容。要求先在小組內(nèi)分享,小組長打包后發(fā)給老師,小組成員集體評(píng)選出典型的純電動(dòng)汽車內(nèi)容分享到本課程的學(xué)習(xí)空間。二、教學(xué)過程(一)教學(xué)導(dǎo)入(5分鐘)1、回憶國內(nèi)外新能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀;2、回憶新能源汽車的發(fā)展趨勢(shì)。(二)展示純電動(dòng)汽車內(nèi)容的搜集情況(15分鐘)各學(xué)習(xí)小組選派一位同學(xué)通過口頭、文字、圖片、多媒體、網(wǎng)絡(luò)等方式交流、講述純電動(dòng)汽車的內(nèi)容。對(duì)學(xué)生的展示交流進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)以鼓勵(lì)為主,同時(shí)可以提出一些希望,還可以有意識(shí)地對(duì)接下來的討論進(jìn)行暗示與引導(dǎo)。(三)分小組討論(15分鐘)第一步:頭腦風(fēng)暴(8分鐘)討論的內(nèi)容是本小組搜集的純電動(dòng)汽車內(nèi)容,討論的要點(diǎn)是找出純電動(dòng)汽車的重點(diǎn)內(nèi)容。各小組指定一位記錄員,將小組討論的關(guān)鍵詞記錄下來。討論結(jié)果可以通過掛圖形式呈現(xiàn)在教室的展板上,也可以通過拍照后分享在學(xué)習(xí)空間里。第二步:發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)(7分鐘)教師根據(jù)各小組的關(guān)鍵詞及純電動(dòng)汽車的內(nèi)容,逐步給出相應(yīng)的關(guān)鍵詞,再由各小組在相應(yīng)的純電動(dòng)汽車內(nèi)容中找出上述關(guān)鍵詞所涵蓋的內(nèi)容。(四)主要內(nèi)容講授(90分鐘)純電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛,一般采用高效率充電動(dòng)力蓄電池為動(dòng)力源。純電動(dòng)汽車不需要再用內(nèi)燃機(jī),因此,純電動(dòng)汽車的電機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的內(nèi)燃機(jī),動(dòng)力蓄電池相當(dāng)于原來的油箱,電能是二次能源,可以來源于風(fēng)能、水能、熱能、太陽能等多種方式。一、純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)純電動(dòng)汽車的主要部件電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電能來源于車載可充電動(dòng)力蓄電池或其他能量儲(chǔ)存裝置。大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),有一部分車輛把電機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi),也有一部分直接以車輪作為四臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。純電動(dòng)汽車的特點(diǎn)有:(1)無污染,噪聲低。純電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的,有“零污染”的美稱;電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲,電機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。(2)能源效率高、多樣化。電動(dòng)汽車的能源效率已超過汽油機(jī)汽車,特別是在城市運(yùn)行,汽車走走停停、行駛速度不高時(shí),電動(dòng)汽車更加適宜。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量,在制動(dòng)過程中,電機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī),實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。另一方面,電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向動(dòng)力蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外,如果夜間向動(dòng)力蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷,減少費(fèi)用,大大提高其工作效益。(3)結(jié)構(gòu)簡單、使用維修方便。電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡單,運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少,維修保養(yǎng)工作量小。當(dāng)采用交流感應(yīng)電機(jī)時(shí),電機(jī)不用保養(yǎng)維護(hù),更重要的是電動(dòng)汽車易操縱。(4)動(dòng)力電源使用成本高、續(xù)駛里程短。目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善,尤其是動(dòng)力蓄電池的壽命短、使用成本高。電池的儲(chǔ)能量小,一次充電后行駛里程不理想,且電動(dòng)車的電池價(jià)格較貴,又未形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模。在使用成本方面,有些使用價(jià)格比汽車價(jià)格高,有些價(jià)格為汽車價(jià)格的1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠碗妰r(jià)格。但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展,電動(dòng)汽車存在的缺點(diǎn)會(huì)逐步得到解決。二、純電動(dòng)汽車的基本組成與工作原理燃油汽車主要由內(nèi)燃機(jī)、底盤、車身和電氣4大部分組成,純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)與燃油汽車相比,主要增加了電驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng),而取消了內(nèi)燃機(jī),主要由電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)三部分組成。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是純電動(dòng)車的關(guān)鍵系統(tǒng),是車輛行駛的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu),其特性決定了車輛的主要性能指標(biāo),直接影響車輛的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和乘坐舒適性。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有清潔能源、噪聲小、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn),主要由電機(jī)總成、電機(jī)控制器、動(dòng)力分配裝置、電驅(qū)冷卻系統(tǒng)組成,通過高低壓線束,與整車其他系統(tǒng)連接。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要功能是驅(qū)動(dòng)汽車行駛和制動(dòng)能量回收。電控系統(tǒng)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的ECU,是純電動(dòng)汽車上對(duì)高壓零部件實(shí)現(xiàn)控制的主要執(zhí)行系統(tǒng)。它主要由執(zhí)行元件、整車控制器(VCU)及傳感器三大部分組成。VCU負(fù)責(zé)接收傳感器的信號(hào),將信號(hào)進(jìn)行處理后將命令傳達(dá)給執(zhí)行元件,執(zhí)行元件執(zhí)行相關(guān)命令。電控系統(tǒng)的核心是對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制。動(dòng)力單元的提供者——?jiǎng)恿π铍姵厮峁┑氖侵绷麟?,而?qū)動(dòng)電機(jī)所需要的則是三相交流電。因此,電控系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的是一個(gè)逆變的過程,即將動(dòng)力蓄電池端的直流電轉(zhuǎn)換成電機(jī)輸入側(cè)的交流電的一個(gè)過程。電源系統(tǒng)為純電動(dòng)汽車行駛提供能量保證,有儲(chǔ)電、供電和充電三種功用。主要包括動(dòng)力蓄電池組、電池管理系統(tǒng)兩大部分。電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BMS)是連接動(dòng)力蓄電池和電動(dòng)汽車的重要紐帶,其主要功能包括:動(dòng)力蓄電池物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);動(dòng)力蓄電池狀態(tài)估計(jì);在線診斷與預(yù)警;充、放電與預(yù)充控制;均衡管理和熱管理等。動(dòng)力蓄電池組主要作用是為純電動(dòng)汽車提供電能,并進(jìn)行電能儲(chǔ)存。三、純電動(dòng)汽車的類型純電動(dòng)汽車可分為兩種類型,即用純動(dòng)力蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車和裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車。(一)用動(dòng)力蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車用單一動(dòng)力蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車,只裝置了動(dòng)力蓄電池組。(二)裝有輔助動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車用單一動(dòng)力蓄電池作為動(dòng)力源的純電動(dòng)汽車,動(dòng)力蓄電池的比能量和比功率較低,動(dòng)力蓄電池組的質(zhì)量和體積較大。因此,在某些純電動(dòng)汽車上增加輔助動(dòng)力源,如超級(jí)電容器、發(fā)電機(jī)組、太陽能電池等,由此改善純電動(dòng)汽車的起動(dòng)性能和增加續(xù)駛里程。四、純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置形式純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心部分,其性能決定著純電動(dòng)汽車運(yùn)行性能的好壞。純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)布置取決于電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的方式。純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和操作系統(tǒng)組成,其結(jié)構(gòu)形式不同,采用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不同。純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩種。任何一種電機(jī)都可以與不同的傳動(dòng)系統(tǒng)組合成集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)或輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),并組成不同形式的系列化的純電動(dòng)汽車。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,新開發(fā)和研制出來的純電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能已經(jīng)能夠與內(nèi)燃機(jī)汽車相媲美。純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比內(nèi)燃機(jī)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更加先進(jìn),結(jié)構(gòu)更加緊湊?,F(xiàn)代純電動(dòng)汽車大多數(shù)裝備了專用電機(jī),有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和自動(dòng)控制。(一)集中驅(qū)動(dòng)方式集中驅(qū)動(dòng)方式大部分是由電機(jī)、變速器和差速器等組成。它采用單電機(jī)驅(qū)動(dòng)代替內(nèi)燃機(jī),而傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車零部件及結(jié)構(gòu)不變,故設(shè)計(jì)制造成本低,但傳動(dòng)效率低,一般用于小型電動(dòng)車輛。按有無變速器它又可分為傳統(tǒng)型和電機(jī)驅(qū)動(dòng)型,而電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋型又分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋組合型和電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋整體型兩種。(1)傳統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)模式與傳統(tǒng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的布置方式一致,帶有變速器和離合器,只是將內(nèi)燃機(jī)換成電機(jī),屬于改造型電動(dòng)汽車。這種布置可以提高電動(dòng)汽車的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,增加低速時(shí)電動(dòng)汽車的后備功率。(2)電機(jī)-驅(qū)動(dòng)橋組合式驅(qū)動(dòng)模式取消了離合器和變速器,但具有減速差速機(jī)構(gòu),由1臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩車輪旋轉(zhuǎn)。其優(yōu)點(diǎn)是可以繼續(xù)沿用當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)汽車中的動(dòng)力傳動(dòng)裝置,只需要一組電機(jī)和逆變器。這種方式對(duì)電機(jī)的要求較高,不僅要求電機(jī)具有較高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,而且要求具有較大的后備功率,以保證電動(dòng)汽車的起動(dòng)、爬坡、加速超車等動(dòng)力性。(3)電機(jī)驅(qū)動(dòng)橋整體式驅(qū)動(dòng)模式是將電機(jī)裝到驅(qū)動(dòng)軸上,直接由電機(jī)實(shí)現(xiàn)變速和差速轉(zhuǎn)換。這種傳動(dòng)方式同樣對(duì)電機(jī)有較高的要求,要求有大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和后備功率,同時(shí)不僅要求控制系統(tǒng)有較高的控制精度,而且要具備良好的可靠性,從而保證電動(dòng)汽車行駛的安全、平穩(wěn)。(二)輪轂驅(qū)動(dòng)方式電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以布置在純電動(dòng)汽車的兩個(gè)前輪、兩個(gè)后輪或四個(gè)車輪的輪轂中。成為前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)或四輪驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車。輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式有兩種結(jié)構(gòu):一種是內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),其外轉(zhuǎn)子直接安裝在車輪的輪緣上,由于這種結(jié)構(gòu)沒有機(jī)械減速機(jī)構(gòu)提供減速,因此通常要求電機(jī)為低速轉(zhuǎn)矩電機(jī);另一種是內(nèi)轉(zhuǎn)子外定子結(jié)構(gòu),其轉(zhuǎn)子作為輸出軸與固定減速比的行星齒輪變速器的太陽輪相連,而車輪輪轂與齒圈連接,這樣能提供較大的減速比,來放大其輸出轉(zhuǎn)矩。當(dāng)采用輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí),純電動(dòng)汽車上驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩傳遞到驅(qū)動(dòng)車輪的傳遞路徑大大縮短,這樣可騰出足夠的空間,便于對(duì)總體而言的進(jìn)一步優(yōu)化,而且采用內(nèi)定子外轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)時(shí),還能夠提高對(duì)車輪動(dòng)態(tài)響應(yīng)的控制性能。采用輪轂電機(jī)時(shí),由于可以對(duì)每臺(tái)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)控制,因此可以實(shí)現(xiàn)電子差速,這樣既可節(jié)省去機(jī)械差速器,還有利于提高汽車在轉(zhuǎn)彎時(shí)的操縱性。按照純電動(dòng)汽車上輪轂電機(jī)的布置形式,純電動(dòng)汽車可以分為雙前輪驅(qū)動(dòng)、雙后輪驅(qū)動(dòng)和前后四輪驅(qū)動(dòng)。五、純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展純電動(dòng)汽車必須解決好4個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù):電池及管理技術(shù)、電機(jī)及控制技術(shù)、整車控制技術(shù)以及整車輕量化技術(shù)。(一)電池及管理技術(shù)電池是純電動(dòng)汽車的動(dòng)力源,也是一直制約純電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。要使純電動(dòng)汽車能與燃油汽車相競(jìng)爭(zhēng),關(guān)鍵就是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長、成本低的高效電池。但目前還沒有任何一種電池能達(dá)到純電動(dòng)汽車普及的要求。電池組性能直接影響整車的加速性能、續(xù)駛里程以及制動(dòng)能量回收的效率等。電池的成本和循環(huán)壽命直接影響車輛的成本和可靠性,所有影響電池性能的參數(shù)必須得到優(yōu)化。純電動(dòng)汽車的電池在使用中發(fā)熱量很大,電池溫度影響電池的電化學(xué)系統(tǒng)的運(yùn)行、循環(huán)壽命和充電可接受性、功率和能量、安全性和可靠性等。所以,為了達(dá)到最佳的性能和壽命,需將電池包的溫度控制在一定范圍內(nèi),減小包內(nèi)不均勻的溫度分布以避免模塊間的不平衡,以此避免電池性能下降,且可以消除相關(guān)的潛在危險(xiǎn)。(二)電機(jī)及控制技術(shù)純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于特種電機(jī),是純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件。要使純電動(dòng)汽車有良好的使用性能,驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有較寬的調(diào)速范圍及較高的轉(zhuǎn)速,足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,體積小、質(zhì)量小、效率高,且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)度和能量回饋的性能。純電動(dòng)汽車所用的電機(jī)正在向大功率、高轉(zhuǎn)速、高效率和小型化方向發(fā)展。隨著電機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展,控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制等非線性智能控制技術(shù),都將各自或結(jié)合應(yīng)用于純電動(dòng)汽車的電機(jī)控制系統(tǒng)。它們的應(yīng)用將使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡單,呼應(yīng)迅速、抗干擾能力強(qiáng),參數(shù)變化具有魯棒性,可大大提高整個(gè)系統(tǒng)的綜合性能。(三)整車控制技術(shù)純電動(dòng)汽車整車控制器(VehicleController)是純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)的核心部件,它采集加速踏板信號(hào)、制動(dòng)踏板信號(hào)及其他部件信號(hào),并做出相應(yīng)判斷后,控制下層的各部件控制器的動(dòng)作,驅(qū)動(dòng)汽車正常行駛。當(dāng)駕駛員踩下加速踏板時(shí),VCU(整車控制器)接收到來自加速位置傳感器的加速信號(hào)并將信號(hào)傳遞給BMS(電池管理系統(tǒng)),此時(shí)電池接收到來自BMS的信號(hào),將電力傳輸給整車控制器,與此同時(shí)VCU也向電機(jī)控制器發(fā)送信號(hào),電機(jī)控制器收到信號(hào)后將電力傳輸給電機(jī),從而驅(qū)動(dòng)車輪行駛。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí),VCU接收來自制動(dòng)位置傳感器的減速信號(hào),將信號(hào)同時(shí)傳輸給電機(jī)控制器及BMS停止供電,此時(shí)電機(jī)控制器接收電機(jī)減速產(chǎn)生的電能,并將電能傳輸給電池進(jìn)行儲(chǔ)存。汽車行駛過程中,需要換擋時(shí),VCU接收來自換擋按鈕的信號(hào),并將信號(hào)傳遞給電機(jī)控制器,電機(jī)控制器接收到相應(yīng)的信號(hào)后,來控制車輪的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)或不轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)整車網(wǎng)絡(luò)化控制,其意義不只是解決汽車電子化中出現(xiàn)的線路復(fù)雜和線束增加問題,網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)的通信和資源共享能力成為新的電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車上應(yīng)用的一個(gè)基礎(chǔ),并為XbyWire技術(shù)提供有力的支撐。(四)整車輕量化技術(shù)整車輕量化技術(shù)始終是汽車技術(shù)重要的研究內(nèi)容。純電動(dòng)汽車由于布置了電池組,整車質(zhì)量增加較多,輕量化問題更加突出,可以采用以下措施減小整車質(zhì)量。(1)通過對(duì)整車實(shí)際使用工況和使用要求的分析,對(duì)電池的電壓、容量、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩、整車性能等車輛參數(shù)的整體優(yōu)化,合理選擇電池組和電機(jī)參數(shù)。(2)通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化和集成化、模塊化優(yōu)化設(shè)計(jì),減小動(dòng)力總成、車載能源系統(tǒng)的質(zhì)量。這里包括對(duì)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、傳動(dòng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、空調(diào)和制動(dòng)真空系統(tǒng)的集成和模塊化設(shè)計(jì),使系統(tǒng)得到優(yōu)化;通過電池、電池箱、電池管理系統(tǒng)、車載充電機(jī)組成的車載能源系統(tǒng)的合理集成和分散,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。(3)積極采用輕質(zhì)材料,如電池箱的結(jié)構(gòu)框架、箱體封皮、輪轂等采用輕質(zhì)合金材料。(4)利用CAD技術(shù)對(duì)車身承載結(jié)構(gòu)件(如前后橋,新增的邊梁、橫梁等)進(jìn)行有限元分析研究,用計(jì)算和試驗(yàn)相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。(五)授之以技、思考練習(xí)與小組展示(80分鐘)授之以技以北汽EV160電動(dòng)汽車為例。一、純電動(dòng)汽車外觀認(rèn)知(1)車身上標(biāo)有EV字樣,為純電動(dòng)汽車,一般標(biāo)注在汽車尾部。(2)查看車輛前端與后端是否有充電端口:慢充在汽車后端,為7腳插孔,快充在前端,為9腳插孔。二、純電動(dòng)汽車前機(jī)艙認(rèn)知(1)打開前機(jī)艙蓋。(2)查看有無內(nèi)燃機(jī),沒有內(nèi)燃機(jī)為純電動(dòng)汽車。三、純電動(dòng)汽車車內(nèi)配置認(rèn)知(1)旋轉(zhuǎn)式電子檔有E檔表示是純電動(dòng)汽車,是指能量回收。(2)當(dāng)旋轉(zhuǎn)式電子檔旋至E檔,儀表板顯示為E,左側(cè)綠色圓圈內(nèi)的數(shù)值代表能量回收強(qiáng)度。(3)電量表。電量表共分為10個(gè)格,每個(gè)格表示10%的電量。當(dāng)電量剩余3個(gè)格時(shí)顯示為橙色;當(dāng)電量僅剩一格時(shí),顯示的段為紅色。(4)跛行指示燈。車輛被限制車速時(shí)或被限制輸出功率時(shí)該指示燈點(diǎn)亮。(5)電機(jī)及控制器過熱指示燈。當(dāng)電機(jī)或電機(jī)控制器溫度過高而引起冷卻液溫度過高時(shí),該指示燈點(diǎn)亮。(6)動(dòng)力蓄電池故障指示燈。當(dāng)車輛動(dòng)力蓄電池發(fā)生故障時(shí),該故障指示燈點(diǎn)亮。(7)動(dòng)力蓄電池?cái)嚅_指示燈。當(dāng)車輛動(dòng)力蓄電池?cái)嚅_時(shí),該指示燈點(diǎn)亮。(8)充電提醒燈。充電提醒:電量小于30%時(shí)指示燈點(diǎn)亮;在電量低于10%時(shí),提示“請(qǐng)盡快充電”。(9)READY指示燈。車輛準(zhǔn)備就緒時(shí),該指示
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