《新能源材料在汽车领域的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新能源材料在汽车领域的应用（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流新能源材料在汽车领域的应用.精品文档.新能源材料在汽车中的应用复材1301-17-李正祥摘要3abstract3一、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62.2.1驱动电机材料62.2.2动力电池材料7 动力电池的介绍7 电池工作原理8 电池反应的可逆性9 锂离子电池102.2.3无线充电技术122.2.4轻量化材料复合材料蜂窝夹层结构12 复合材料蜂窝夹层结构与特点13 车用复合材料的特点14 复合材料的功用和性能14 铝蜂窝夹心15三、混合动力车16四、参考文献19摘要 20世纪90年代以来，随着
2、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的新能源汽车涌现出来。近年来，随着国际能源供应的持续紧张、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发展受到了越来越多的重视，以美国、欧洲和日本为代表的发达国家和以巴西为代表的发展中国家都积极展开了新能源汽车产业发展的实践。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，中国发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、保证我国的能源安全，也有利于我国的环境保护
3、和可持续发展，并为我国汽车产业实现跨越式发展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、成本、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发展涉及燃料与基础设施发展、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，制定合理的技术发展路线和产业化发展战略，就成为我国新能源汽车产业发展的重要课题。abstract Since 1990s, Alternative Fuel Vehicles like Hybrid Electric
4、 Vehicle, Electric 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 commercialization activities were highly invested, especial
5、ly in US, Europe, Japan, 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 pollutio
6、n and exhaustion of greenhouse 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
7、for domestic automakers.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 commercialization of Alternative Fuel Vehicles needs heavy investment on fuel and infrastruc
8、ture development, market demand extension,substitution to traditional vehicles and etc. Therefore, it will be an important issue forChina to design reasonable technology development road map and commercialization strategy for Alternative Fuel Vehicles according to the fact of China and the traits of
9、 different Alternative Fuel Vehicles technologies.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应尤其是原油供应的持续紧张，主要发达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发展的局面，部分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、大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发展策略，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
10、业化。目前的新能源汽车技术主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。其他国家也积极加入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;挪威和加拿大积极发展氢能源，都提出了建设“氢高速公路”计划，并已经取得了重要进展。 随着我国经济发展和居民收
11、入的提高，加入WTO后从2002年开始我国汽车产业出现了快速发展的趋势，经过短短6年的发展，我国汽车年销售量就实现了翻番，达到了800万辆以上，成为世界第二大市场。但是在汽车产业快速发展的同时，我国石油供应却持续出现紧张，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发展。因此，在发展汽车产业方面，我国应当避免重走发达国家的“先污染后治理”的老路，积极发展新能源汽车，降低对石油燃料的依赖，促进我国的可持续发展。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，由于新能源汽车发展较晚，目前尚没有被统一认可的定义。按照定义范围的大小，可以分为广义
12、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，也包括部分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CNG，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范围。按照2007年公布
13、的国家新能源汽车生产准入管理规则的定义，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、新结构的汽车。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CNG，液化天然气LNG和液化石油气LPG)汽车、乙醇汽油汽车等均被排除在外
14、。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发展中国家来说，由于狭义新能源汽车都属于新兴技术、技术要求和成本都比较高，短期内很难进行产业化，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发展中的汽车新兴市场来说，这些代用燃料汽车具有成本较低、技术过渡相对容易的优点，完全可以成为我国汽车技术革新
15、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、电车成本等是影响其发展的主要因素。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则是纯净水。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
16、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基本完成。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，驱动电机技术比较成熟。自从国家“863”重点科技公关项目颁布后，我国在这方面取得了一定的成绩。虽然现有的驱动电机基本符合整车的需求，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。 在不同的驱动电机中，永磁同步电机可以满足电动汽车的动力要求。其中，永磁材料是永磁同步电机的核心部分。稀土资源尤其是稀土资源中的钦元素是新能源汽车驱动
