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1、电动汽车结构原理与故障诊断电动汽车结构原理与故障诊断第一章 概 论一、汽车面临的挑战与对策二、纯电动汽车的历史与现状三、混合动力汽车的历史与现状四、燃料电池电动汽车的历史与现状一、汽车面临的挑战与对策 1 1、汽车工业的发展、汽车工业的发展 2013 2013年全国汽车产销年全国汽车产销2211.68 2211.68 万辆和万辆和2198.41 2198.41 万辆万辆;2014 2014年全国汽车产销年全国汽车产销2372.29 2372.29 万辆和万辆和2349.192349.19万辆；万辆；2015 2015年全国汽车产销年全国汽车产销2483.8 2483.8 万辆；万辆；2016
2、2016年全国汽车销售年全国汽车销售2803 2803 万辆万辆.一、汽车面临的挑战与对策2 2、汽车工业发展面临的挑战、汽车工业发展面临的挑战能源：能源：国国际际能能源源署署(IEA)(IEA)的的统统计计数数据据表表明明，20012001年年全全球球57%57%的的石石油油消消费费在在交交通通领领域域（其其中中美美国国达达到到67%67%）,预预计计到到20202020年年交通用油占全球石油总消耗的交通用油占全球石油总消耗的62%62%以上。以上。BPBP公公司司(英英国国石石油油公公司司)预预测测按按照照目目前前的的开开采采速速度度，可可支配的石化能源仅可供开采支配的石化能源仅可供开采4
3、141年。年。一、汽车面临的挑战与对策2 2、汽车工业发展面临的挑战、汽车工业发展面临的挑战能源：能源：20092009年年，我我国国石石油油消消耗耗量量达达3.3.9393亿亿吨吨，成成为为世世界界第第二二大大石石油油消消费费国国。同同年年国国内内原原油油产产量量为为1.1.8989亿亿吨吨，石石油油进进口量口量2.042.04亿吨，对外依存度达到亿吨，对外依存度达到52%52%。20132013年年，我我国国石石油油消消耗耗量量5.145.14亿亿吨吨（预预计计），进进口口量量2.2.8282亿吨。亿吨。按按目目前前发发展展趋趋势势，我我国国20202020年年车车用用燃燃油油消消费费量量
4、将将超超过过3 3亿亿吨，石油对外依存度超过吨，石油对外依存度超过70%70%。一、汽车面临的挑战与对策2 2、汽车工业发展面临的挑战、汽车工业发展面临的挑战环境：环境：1 1、空气质量、空气质量 我我国国大大城城市市60%60%的的C0C0、50%50%的的NONOx x、30%30%的的CHCH污污染染均均来来源源于于机机动动车的尾气排放。车的尾气排放。2 2、热岛效应、热岛效应 近近年年来来，机机动动车车尾尾气气排排放放集集聚聚引引起起的的一一热热岛岛效效应应一一已已导导致致城城市温度平均升高市温度平均升高2-42-4。3 3、噪声污染、噪声污染 在在城城市市中中，80%80%的的噪噪声
5、声污污染染由由车车辆辆造造成成，我我国国有有5656个个城城市市的的交通噪声平均值达到交通噪声平均值达到74db74db，远远超过国家规定的标准。，远远超过国家规定的标准。一、汽车面临的挑战与对策2 2、汽车工业发展面临的挑战、汽车工业发展面临的挑战 气候变化：气候变化：世世界界化化石石能能源源消消耗耗所所产产生生的的温温室室气气体体(主主要要为为COCO2 2)排排放放量量持持续续增增长长，导导致致的的全全球球气气候候变变化化严严重重危危及及了了生生态态安安全全，成成为为当当今今世世界界以以及及今今后后长长时时期期内内人人类类所所面面临临的的最最严严峻峻的的环境与发展挑战。环境与发展挑战。我
6、我国国政政府府于于20092009年年1111月月2626日日向向世世界界宣宣布布，到到20202020年年中中国国单位国内生产总值单位国内生产总值COZCOZ排放比排放比20052005年下降年下降40%40%45%45%电动汽车定义：电动汽车定义：指指全部或部分全部或部分采用采用电能驱动电动机电能驱动电动机作为动力系统的汽车。作为动力系统的汽车。一、汽车面临的挑战与对策3、电动汽车的分类、电动汽车的分类（一）蓄电池电动汽车（Battery Electric Vehicle），简称BEV或EV 三、混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle），简称HEV四、燃料电池电动
7、汽车（Fuel Cell Electric Vehicle），简称FCEV3、电动汽车的分类、电动汽车的分类一、汽车面临的挑战与对策电动汽车的技术特征电动汽车的技术特征类类 型型蓄电池电动汽车蓄电池电动汽车混合动力电动汽车混合动力电动汽车燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车驱动方式驱动方式电动机驱动电动机驱动内燃机驱动内燃机驱动电动机驱动电动机驱动电动机驱动电动机驱动能量系统能量系统蓄电池蓄电池超级电容器超级电容器蓄电池蓄电池超级电容器超级电容器内燃机发电单元内燃机发电单元燃料电池燃料电池能源和基础能源和基础设施设施电网充电设备电网充电设备加油站加油站电网充电设备电网充电设备氢气氢气甲醇甲醇乙醇乙
8、醇主要特点主要特点零排放零排放不依赖原油不依赖原油初期成本高初期成本高已经销售已经销售很低排放很低排放行驶里程长行驶里程长依赖原油依赖原油结构复杂结构复杂已有销售已有销售零排放或超低排放零排放或超低排放能源效率高能源效率高不依赖原油不依赖原油行驶里程长行驶里程长成本高成本高研发中研发中主要问题主要问题蓄电池和管理系统蓄电池和管理系统高的驱动性能高的驱动性能充电设施充电设施 多能源管理与优化控制多能源管理与优化控制依赖行驶周期依赖行驶周期蓄电池评估与管理蓄电池评估与管理燃料电池燃料电池燃料处理器燃料处理器燃料系统燃料系统1、纯电动汽车的历史最早的纯电动汽车早早在在1919世世纪纪后后半半叶叶的的
9、18731873年年，英英国国人人罗罗伯伯特特戴戴维维森森制制作作了了世世界界上上最最初初的的可可供供实实用用的的纯纯电电动动汽汽车车。这这比比德德国国人人戴姆勒戴姆勒和和奔驰奔驰发明汽油发动机汽车早了发明汽油发动机汽车早了1010年以上。年以上。这这是是一一辆辆载载货货车车，长长4800mm4800mm，宽宽1800mm1800mm，使使用用铁铁、锌锌、汞合金与硫酸进行反应的汞合金与硫酸进行反应的一次电池一次电池。18801880年年开开始始，应应用用了了可可以以充充放放电电的的二二次次电电池池，纯纯电电动动汽汽车需求量有了很大提高。车需求量有了很大提高。1、纯电动汽车的历史纯电动汽车的辉煌
10、在在1919世世纪纪下下半半叶叶成成为为重重要要交交通通运运输输工工具具，写写下下了了纯纯电电动动汽汽车在人类交通史上的辉煌一页。车在人类交通史上的辉煌一页。18901890年年法法国国和和英英伦伦敦敦的的街街道道上上行行驶驶的的多多为为电电动动大大客客车车，当当时时车车用用内内燃燃机机技技术术还还相相当当落落后后，行行驶驶里里程程短短，故故障障多多，维维修困难，而纯电动汽车却维修方便。修困难，而纯电动汽车却维修方便。1、纯电动汽车的历史纯电动汽车的辉煌在欧美，纯电动汽车最盛期是在在欧美，纯电动汽车最盛期是在1919世纪末。世纪末。18991899年年法法国国人人考考门门吉吉纳纳驾驾驶驶一一辆
11、辆44kW44kW双双电电动动机机为为动动力力的的后轮驱动纯电动汽车，创造了后轮驱动纯电动汽车，创造了时速时速106km106km的记录。的记录。19001900年年美美国国制制造造的的汽汽车车中中，纯纯电电动动汽汽车车为为1575515755辆辆，蒸蒸汽汽机汽车机汽车16841684辆，而汽油机汽车只有辆，而汽油机汽车只有936936辆。辆。早期的纯电动汽车1、纯电动汽车的历史纯电动汽车的衰退进入进入2020世纪以后，内燃机技术的不断进步世纪以后，内燃机技术的不断进步19081908年年美美国国福福特特汽汽车车公公司司T T型型车车问问世世，以以流流水水线线生生产产方方式式大大规规模模批批量
12、量制制造造汽汽车车使使汽汽油油机机汽汽车车开开始始普普及及，致致使使在在市市场场竞竞争争中中蒸蒸汽汽机机汽汽车车与与纯纯电电动动汽汽车车由由于于存存在在着着技技术术及及经经济济性性能能上上的的不不足足，使使前前者者被被无无情情的的岁岁月月淘淘汰汰，后后者者则则呈呈萎萎缩缩状状态。态。1、纯电动汽车的历史三次重大机遇第第一一次次发发生生在在一一百百余余年年前前。当当时时电电池池和和电电机机的的发发展展较较内内燃燃机机成成熟熟，且且石石油油的的运运用用还还没没有有普普及及，使使纯纯电电动动汽汽车车在早期的汽车领域中占有举足轻重地位。在早期的汽车领域中占有举足轻重地位。第第二二次次机机遇遇上上世世纪
13、纪7070年年代代石石油油危危机机的的爆爆发发，给给世世界界各各国国巨巨大大冲冲击击，人人们们开开始始考考虑虑替替代代石石油油的的其其他他能能源源，包包括括风能、太阳能、电能等可再生能源。风能、太阳能、电能等可再生能源。第第三三次次机机遇遇开开始始于于环环境境保保护护日日益益成成为为人人们们所所关关注注的的重重大大课课题题，开开发发生生产产零零污污染染交交通通工工具具成成为为各各国国所所追追求求的的目目标，使纯电动汽车成为当代汽车发展的主流。标，使纯电动汽车成为当代汽车发展的主流。2、纯电动汽车的现状再度兴起的缘由自自汽汽车车发发明明以以来来，汽汽车车的的动动力力主主要要依依赖赖于于石石油油，
14、由由此此燃燃烧烧产产生生的的废废气气对对大大气气的的污污染染日日益益严严重重，越越来来越越严严格格的的汽汽车废气排放控制法规正在颁布和实施。车废气排放控制法规正在颁布和实施。在在能能源源方方面面，世世界界石石油油储储量量占占能能源源总总储储量量的的1313，据据世世界界能能源源理理事事会会预预测测，按按目目前前的的石石油油开开采采速速度度，世世界界石石油油的的开开采采只只能能支支撑撑3030多多年年。显显然然，汽汽车车制制造造业业必必须须由由利利用用危危害害生生态态环环境境的的单单一一能能源源向向开开发发使使用用多多种种能能源源、加加强强环环境保护方面转变。境保护方面转变。2、纯电动汽车的现状
15、再度兴起的缘由20002000年年世世界界人人口口大大约约6060亿亿，但但20502050年年人人口口将将增增加加到到100100亿亿，从从而而汽汽车车数数量量将将从从7 7亿亿增增加加到到2525亿亿。如如果果车车辆辆都都使使用用内内燃燃机机，石石油油哪哪里里来来？排排气气污污染染如如何何处处理理？迫迫使使人人们们去去寻寻找找可可持持续续发发展的交通工具。展的交通工具。面面对对节节能能与与环环保保的的双双重重压压力力，近近几几年年，国国内内外外各各国国主主要要将将研研究究方方向向锁锁定定在在替替代代燃燃料料汽汽车车（醇醇类类、天天然然气气、氢氢气气等等）和和纯纯电动汽车两个主要方向。电动汽
16、车两个主要方向。3、纯电动汽车的特点优点：3、纯电动汽车的特点缺点：缺点：（1 1）日产）日产LEAFLEAF 类型：纯电动车类型：纯电动车功率（功率（KWKW）：）：90kW(90kW(以上以上)电电 类型：锂离子蓄电池，容量（类型：锂离子蓄电池，容量（AhAh）：）：2424千瓦时千瓦时最大时速最大时速(Km/h(Km/h）：）：140km/h(140km/h(以上以上)最大行驶距离（最大行驶距离（KmKm）：不小于）：不小于160km160km（US LA4US LA4模式）模式）4、世界上典型纯电动汽车（1 1）日产）日产LEAFLEAF4、世界上典型纯电动汽车（1 1）日产）日产LEAFLEAF4、世界上典型纯电动汽车（2 2）BYD E6BYD E6比比亚亚迪迪e6e6是是比比亚亚迪迪自自主主研研发发的的一一款款纯纯电电动动汽汽车车，它它兼兼容容了了SUVSUV和和MPVMPV的的设设计计理理念念，是是一一款款性性能能良良好好的的跨跨界界车车。它它的续驶里程超过的续驶里程超过300Km300Km，为同类车型之冠。，为同类车型之冠。百百公公里里能能耗耗为为2020度度电电左左
