新能源材料在汽车领域的应用

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1、新能源材料在汽车中的应复材 1301-17-正祥摘要3abstract 3一、导言4二、新能源汽车52.1 新能源汽车的定义 52.2 新能源汽车所用新材料的调研72.2.1 驱动电机材料 72.2.2 动力电池材料 8动力电池的介绍8电池工作原理 10电池反响的可逆性 11锂离子电池 132.2.3 无线充电技术 152.2.4 轻量化材料复合材料蜂窝夹层构造 16 复合材料蜂窝夹层构造与特点17车用复合材料的特点18复合材料的功用和性能 19铝蜂窝夹心 20三、混合动力车 21四、参考文献 25摘要20 世纪 90 年代以来，随着技术的进步，以混合动力汽车、纯电动汽车、燃料 电池汽车为代表

2、的新能源汽车涌现出来。近年来，随着国际能源供给的持续紧、 原油价格的持续上涨以及全球环境保护呼声的日益高涨，新能源汽车的技术研发 和产业化开展受到了越来越多的重视，以美国、欧洲和日本为代表的兴旺国家和 以巴西为代表的开展中国家都积极展开了新能源汽车产业开展的实践。中国作为 崛起中的大国，近年来汽车销售量快速增长，石油需求大幅增加，导致石油对外 依存度急剧上升，并且快速的工业化导致了污染加重、温室气体排放大幅增加的 局面。在这样的背景下，中国开展新能源汽车就具有了重大的现实意义，不 仅有利于降低对石油的依赖、保证我国的能源平安，也有利于我国的环境保护和 可持续开展，并为我国汽车产业实现跨越式开展

3、提供了重要的战略机遇，可以说， 中国对于新能源汽车的需要是越来越迫切了。但是，新能源汽车不仅技术种类多， 各种技术在技术成熟度、本钱、使用燃料、清洁性等各个方面都存在许多差异， 并且新能源汽车的产业化开展涉及燃料与根底设施开展、市场需求培育、对传统 汽车的替代等方面往往都需要大规模的投入，因此中国如何根据自身的实际情 况，结合新能源汽车技术的特点，制定合理的技术开展路线和产业化开展战略， 就成为我国新能源汽车产业开展的重要课题。abstractSince 1990s, Alternative Fuel Vehicles like Hybrid Electric Vehicle,Electric

4、 Vehicle and Fuel Cell Vehicle were emerging as the development of automobile technology. In recent years, with the soaring crude oil price due to shortage of supply and rising demand on environment protection, the R&D and mercialization activities were highly invested, especially in US, Europe, Jap

5、an, Brazil and etc. As an emerging giant, China is increasingly suffering from high dependency on imported crude oil due to soaring vehicle sales and also the growing demand on oil. Meanwhile,increasing consumption of oil and quick industrialization are leading to heavy pollution and exhaustion of g

6、reenhouse gas. Therefore, China is highly expected to rely on Alternation Fuel Vehicles that may secure national energy supply by reducing the dependency on oil, promote environment protection and sustainable development,and also bring a great opportunity of leaps on technology for domestic automake

7、rs.However, Alternative Fuel Vehicles are highly diverse in technologies and also characterized by different levels of technology maturity, cost, fuel, cleanness and etc.Furthermore, the mercialization of Alternative Fuel Vehicles needs heavy investment on fuel and infrastructure development, market

8、 demand extension,substitution to traditional vehicles and etc. Therefore, it will be an important issue for China to design reasonable technology development road map and mercialization strategy for Alternative Fuel Vehicles according to the fact of China and the traits of different Alternative Fue

9、l Vehicles technologies.一、导言 一、导言20世纪 90 年代以来，随着环境保护呼声的提高和近年来国际能源供给尤其是 原油供给的持续紧，主要兴旺国家的研究机构和汽车厂商纷纷加大了对新能源汽 车技术的开发投入，以替代以石油为燃料的传统汽车，形成了多种技术共同开展 的局面，局部技术已经在商业化领域取得了重要进展。以日本、美国和欧盟为代 表的主要国家和地区，特别是丰田、宝马、通用、本田、群众等主要汽车厂商根 据本国和公司的实际情况，先后采取了不同的新能源汽车技术开展策略，研发成 功了多款新能源概念车型和应用车型，其中一些成熟的技术己经成功实现了产业 化。目前的新能源汽车技术主

10、要包括混合动力汽车、纯电动汽车、氢能和燃料电 池汽车、乙醇燃料汽车、生物柴油汽车、天然气汽车、二甲醚汽车等类型。日本 在混合动力汽车方面技术最为先进;美国将新能源汽车研发重点放在氢能和燃料电池汽车，同时大力推动生物燃料汽车的产业化;欧洲在混合动力、纯电动汽车、 氢能和燃料电池汽车方面都有设计，在产业化领域也大力推广生物燃料汽车。其 他国家也积极参加到新能源汽车的研发与应用领域，巴西在生物燃料汽车应用方 面处于世界领先水平，是目前最大的乙醇汽油和生物柴油汽车应用国家之一 ;挪 威和加拿大积极开展氢能源，都提出了建立“氢高速公路方案，并已经取得了 重要进展。随着我国经济开展和居民收入的提高，参加

11、WTO 后从 2002 年开场我国汽车产 业出现了快速开展的趋势，经过短短 6 年的开展，我国汽车年销售量就实现了翻 番，到达了 800万辆以上，成为世界第二大市场。但是在汽车产业快速开展的同 时，我国石油供给却持续出现紧，对外依存度不断提高，汽车造成的环境污染和 温室气体排放严重威胁我国的可持续开展。因此，在开展汽车产业方面，我国应 当防止重走兴旺国家的“先污染后治理的老路，积极开展新能源汽车，降低对 石油燃料的依赖，促进我国的可持续开展。二、新能源汽车2.1 新能源汽车的定义 新能源汽车是相对于传统燃料汽车而言的，由于新能源汽车开展较晚，目前尚没 有被统一认可的定义。按照定义围的大小，可以

12、分为广义新能源汽车和狭义新能 源汽车两种。广义新能源汽车，又称代用燃料汽车，是指使用了除汽油和柴油等石油能源 作为动力来源的汽车，既包括了全部使用非石油燃料的汽车如纯电动汽车、燃料 电池电动汽车，也包括局部使用非石油燃料的汽车如混合动力电动车、乙醇汽油汽车等。这种定义涵盖了目前新型动力汽车，主要可以分为混合动力电动汽车（HEV,又称混合动力汽车）、纯电动汽车（BEV）、燃料电池电动汽车（FCHV或FCV, 又称燃料电池汽车）、氢燃料汽车、二甲醚汽车、甲醇汽车、天然气（包括压缩天 然气G,液化天然气LNG和液化石油气LPG）汽车、乙醇燃料汽车等。狭义新能源汽车的定义缩小了汽车动力来源围。按照 2

13、007年公布的国家?新能源 汽车生产准入管理规那么?的定义，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为 动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控 制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新构造的汽车。 非常规的车用燃料指除汽油、柴油、天然气（NG）、液化石油气（LPG）,乙醇汽油 （EG）、甲醇、二甲醚之外的燃料。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（BEV, 包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV ），氢发动机汽车、其他新能源（如高 效储能器）汽车等。按照这个定义，甲醇汽车、天然气（包括压缩天然气G，液化 天然气LNG和液化石油气LPG）汽

14、车、乙醇汽油汽车等均被排除在外。狭义新能 源汽车代表了新能源汽车中科技含量高、燃料清洁的技术，这样的分类方法有助 于国家制定相关产业政策。但是这样的分类方法也将很多有潜力的代用燃料汽车 如乙醇燃料汽车、天然气汽车等排除在外，可能造成公众对这些代用燃料的能量 效率和环保效果产生错误的认识，不利于这些代用燃料汽车的推广。特别是对中 国这样的开展中国家来说，由于狭义新能源汽车都属 于新兴技术、技术要求和本钱都比拟高，短期很难进展产业化，而代用燃料汽车 如天然气汽车、生物燃料汽车等在能量效率和环保方面存在积极作用，尤其是对 于中国这样一个开展中的汽车新兴市场来说，这些代用燃料汽车具有本钱较低、 技术过

15、渡相对容易的优点，完全可以成为我国汽车技术革新的过渡性技术。因此，本文所定义的新能源汽车采用的是广义新能源汽车定义。由目前的研 发状况可知，新能源汽车分类的主要依据是动力创新，其主要可以分为以下 3 种:混合动力汽车。选择电动机加发动机的模式，利用电能和油耗来产生动力。 纯电动汽车。电力驱动是研发新能源汽车的大方向，虽然它的优点很多，但是， 车载电池储电、电池寿命、电车本钱等是影响其开展的主要因素。氢动力汽车。 传统的汽车油耗大，会排放大量的污染物，而氢能源汽车排放的那么是纯洁水。 另外，新能源汽车还包括燃气汽车、空气动力汽车、甲醇汽车、飞轮储能汽车和 超级电容汽车等。2.2新能源汽车所用新材料的调研要想让新能源汽车真正超越传统能源汽车，就一定要加大对关键材料的研究 力度，并有所突破。现阶段，这些关键材料的研发工作已经根本完成。这些材料 主要有:驱动电机材料，它是将能源转化成汽车驱动力的核心材料;动力电池 材料，它能够保证汽车的电力存储;轻量化材料，它能适应新能源驱动、减少 能源淆耗。2.2.1驱动电机材料与新能源汽车电池技术相比，驱动电机技术比拟成熟。自从国家“ 863重 点科技公关工程公布后，我国在这方面取得了一定的成绩。虽然现有的驱动电机 根本符合整车的需求，但是，仍然没有研发出驱动电机的上游部件，即驱动系统 控制元件，它还是依靠进口。