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目前,国内外新能源汽车的总体差距在哪些方面?差距有多大?

249 2024-05-17 01:51 admin   手机版

一、目前,国内外新能源汽车的总体差距在哪些方面?差距有多大?

差别在商业化。目前国内还没有真正意义的商用化新能源汽车。

二、国外电动汽车相对于国内有哪些优势

一、环保

纯电动汽车在运行过程中可以做到零污染,完全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,造成的污染也少于传统汽车,因为发电厂的能量转换率更高,而且集中排放可以更方便地假装减排治污设备。

二、省钱

2014年,国家和地方政府给予电动汽车最高11.4万元的补贴,这一举措使电池成本居高不下的电动汽车的售价能够下降到与传统汽车相当的水平。而在油价高企的今天,电动汽车的运行费用是要远小于传统汽车的。

三、噪音小

电动机在运行中的噪音和振动水平都要远远小于传统内燃机。在怠速和低速情况下,电动汽车的舒适性要远高于传统汽车,随着速度的提升,胎噪和风噪成为噪音的主要来源,两者才回到同一水平上。电动汽车的这一特点对于提升汽车的nvh性能无疑会有很大的帮助。

四、节能

电动汽车的百公里耗电量为15-20kwh,算上发电厂和电动机的损耗之后,百公里的能耗约为7公斤标准煤。传统汽车按百公里耗油量10l计,能耗约为10公斤标准煤。并且在城市的拥堵环境里,电动汽车的节能优势会进一步放大。

五、结构简单,维护方便

比较一下电动汽车和传统汽车的底盘、动力总成,你会发现,电动汽车的结构是如此的简单。电动汽车不再需要复杂的传动机构和占据了大量空间的排气系统,维护起来方便了很多,同时空间也得到了大幅的扩展。并且,电动汽车还能方便地实现四轮驱动。

六、加速快

电动机在全部转速范围内都可以输出最大扭矩,因此起步加速非常迅猛。而传统汽车一般要到2000转才能输出最大扭矩。

三、我国锂电池技术与国外先进技术的主要差距是什么?

目前,锂离子电池的负极一般都用碳材料,但正极材料主要有4种,分别是钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料。钴酸锂和碳材料搭配的锂离子主要用在手机上,锰酸锂和三元材料加上碳材料做成的锂离子电池用在电动工具上,只有磷酸铁锂和碳材料组合而成的锂离子电池才用在汽车上,也称为锂铁电池或铁电池。由于磷酸铁锂价格昂贵,加上技术和制造的难度,动力锂离子电池的价格较高,导致了目前电动汽车价格居高不下。

他告诉记者,锂离子电池对生产要求相当高,它对湿度特别敏感,所以必须要借助良好的设备和厂房条件以及高素质的技术工人,才能生产出合格的锂离子电池。当前我国锂离子电池技术跟国外先进技术的差距主要在于原材料的质量,设备的差距,技术工人的素质。所以,从这个角度讲,没有大量资金投资购买设备和优质原材料的企业,无法生产出质量可靠的动力锂离子电池。铅酸电池是目前国内电动自行车采用的动力电池。

王教授用“生命力特别旺盛”来形容铅酸电池。他告诉记者,铅酸电池早在150年前就发明出来了,有一阵子大家认为它都快被淘汰了,但是得益于中国电动自行车产业的发展,让它获得了“第二次青春”。浙江省的长兴是全国铅酸电池的最大产地,占了全国43%以上的产量。

铅酸电池的优点是价格便宜,同样动力的电池,它的价格只有锂离子电池的三分之一到五分之一;可大电流放电,“浮充”性能好,常用作汽车上的电瓶;还有就是用作通讯行业的不间断电源或储备电源。它的缺点是制造时污染较大、能量密度低、分量重、寿命较短,而且电池里的活性物质利用率低,一般只有35%左右。

四、求电动汽车发展和关键技术的参考文献

当今世界,汽车保有量已经超过6亿辆,年产量超过5000万辆,在耗用巨量石油资源的同时,产生极大的气体污染--每年汽车尾气约排放2亿吨有害气体,占大气污染总量60%以上。石油资源逐渐趋于枯竭,环境污染日益严重,迫切需要节省能源和低排放甚至是零排放的绿色环保汽车产品。为此,世界各国政府以及各大汽车制造商都在加大力度开发各种不同类型电动汽车。

近二十多年来,西方工业发达国家政府把电动汽车的研究开发看作解决环境问题和能源问题的一种有效手段,在经济上给予大力支持。美国政府至今已出资数百亿美元支持汽车厂商和相关厂商进行电动汽车技术的开发研究。美国三大汽车公司1991年联合成立了美国先进电池联合体,投入了4.5亿美元,其中政府拨款2.25亿美元,共同开发镍镉、镍氢、锌空气电池、燃科电池等各种高性能蓄电池。日、法、德等国各大公司也投入巨资研究开发高性能电池。在电动汽车整车研究开发方面,至90年代末期,国外大汽车公司已开发生产了100多种型号的纯电动汽车、燃料电动汽车和混合动力汽车(表1)。其中,已有10多种纯电动汽车车型投入商业化生产;近年来,燃料电池电动汽车成为新的开发热点,美国计划到2010年市场上燃料电池汽车占市场4%份额,达到60万辆,日本政府发布燃料电池汽车发展计划--2010年5万辆,2020年500万辆;在纯电动汽车和燃料电池汽车因技术和成本问题尚未进入批量生产情况下,为了尽快降低燃油汽车的排放,美日等国正在广泛研制混合动力汽车,目前已经开始小批量商业化生产。

五、纯电动汽车的核心技术

发展电动汽车必须解决好4个方面的关键技术:电池技术、电机驱动及其控制技术、电动汽车整车技术以及能量管理技术。 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。

到目前为止,电动汽车用电池经过了3代的发展,已取得了突破性的进展。第1代是铅酸电池,主要是阀控铅酸电池(VRLA),由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电,惟一能大批量生产的电动汽车用电池。第2代是碱性电池,主要有镍镉(NJ-Cd)、镍氢(Ni-MH)、钠硫(Na/S)、锂离子(Li-ion)和锌空气(Zn/Air)等多种电池,其比能量和比功率都比铅酸电池高,因此大大提高了电动汽车的动力性能和续驶里程,但其价格却比铅酸电池高。第3代是以燃料电池为主的电池。燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,能量转变效率高,比能量和比功率都高,并且可以控制反应过程,能量转化过程可以连续进行,因此是理想的汽车用电池,还处于研制阶段,一些关键技术还有待突破问。 电动机与驱动系统是电动汽车的关键部件,要使电动汽车有良好的使用性能,驱动电机应具有调速范围宽、转速高、启动转矩大、体积小、质量小、效率高且有动态制动强和能量回馈等特性。电动汽车用电动机主要有直流电动机(DCM)、感应电动机(IM)、永磁无刷电动机(PMBLM)和开关磁阻电动机(SRM)4类。

近几年来,由感应电动机驱动的电动汽车几乎都采用矢量控制和直接转矩控制。由于直接转矩的控制手段直接、结构简单、控制性能优良和动态响应迅速,因此非常适合电动汽车的控制。美国以及欧洲研制的电动汽车多采用这种电动机。永磁无刷电动机可以分为由方波驱动的无刷直流电动机系统(BLDCM)和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统(PMSM),它们都具有较高的功率密度,其控制方式与感应电动机基本相同,因此在电动汽车上得到了广泛的应用。PMSM类电机具有较高的能量密度和效率,其体积小、惯性低、响应快,非常适应于电动汽车的驱动系统,有极好的应用前景。由日本研制的电动汽车主要采用这种电动机。

开关磁阻电动机(SRM)具有简单可靠、可在较宽转速和转矩范围内高效运行、控制灵活、可四象限运行、响应速度快和成本较低等优点。实际应用发现SRM存在转矩波动大、噪声大、需要位置检测器等缺点,应用受到了限制。

随着电动机及驱动系统的发展,控制系统趋于智能化和数字化。变结构控制、模糊控制、神经网络、自适应控制、专家控制、遗传算法等非线性智能控制技术,都将各自或结合应用于电动汽车的电动机控制系统。 蓄电池是电动汽车的储能动力源。电动汽车要获得非常好的动力特性,必须具有比能量高、使用寿命长、比功率大的蓄电池作为动力源。而要使电动汽车具有良好的工作性能,就必须对蓄电池进行系统管理。

能量管理系统是电动汽车的智能核心。一辆设计优良的电动汽车,除了有良好的机械性能、电驱动性能、选择适当的能量源(即电池)外,还应该有一套协调各个功能部分工作的能量管理系统,它的作用是检测单个电池或电池组的荷电状态,并根据各种传感信息,包括力、加减速命令、行驶路况、蓄电池工况、环境温度等,合理地调配和使用有限的车载能量;它还能够根据电池组的使用情况和充放电历史选择最佳充电方式,以尽可能延长电池的寿命。

世界各大汽车制造商的研究机构都在进行电动汽车车载电池能量管理系统的研究与开发。电动汽车电池当前存有多少电能,还能行驶多少公里,是电动汽车行驶中必须知道的重要参数,也是电动汽车能量管理系统应该完成的重要功能。应用电动汽车车载能量管理系统,可以更加准确地设计电动汽车的电能储存系统,确定一个最佳的能量存储及管理结构,并且可以提高电动汽车本身的性能。

在电动汽车上实现能量管理的难点,在于如何根据所采集的每块电池的电压、温度和充放电电流的历史数据,来建立一个确定每块电池还剩余多少能量的较精确的数学模型。

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