毕业设计主题内容.

引言

汽车工业产生一百多年以来，一直被当成工业发达国家的经济指标，在国家实力成长中发挥着极为重要的作用。但是，传统汽车产业的发展始终伴随着石油消耗和大气环境污染的双重危机。目前，全球能源和环境系统面临着巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。新能源汽车的发展已经在全球形成了共识，欧美日这些国家，都把新能源汽车作为战略制高点来考虑，国家投入力量加强产业的发展，我国传统汽车领域和国外相比还比较落后，但在新能源汽车方面，我们和发达国家的差距并不大，我们有机会在新能源汽车领域与西方发达国家在一个平衡的层面上创新。

如今，环境污染是社会热点话题，发展新能源汽车是必然趋势，但汽车绿色新能源技术繁多,绿色新能源汽车发展方向如何？本课题以此为出发点,着重分析目前主要的几种电动汽车技术以及这些技术的优缺点,结合近几年各大汽车公司推出的各种电动汽车实例，得出驱动电动机将呈现多样化发展；混合动力汽车将率先投放市场；燃料电池汽车将成为世界各大汽车公司21世纪激烈竞争的焦点。从而得出电动汽车将是未来发展的趋势。

正文

1.新能源汽车的概述

1.1新能源汽车的定义

根据我国《汽车产业发展政策》的有关规定，2007年，国家发展和改革委员会制订了《新能源汽车生产准入管理规则》，《新能源汽车生产准入规则》对新能源汽车做出了明确的定义：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而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、新结构的汽车。

1.2新能源汽车的发展必要性

1.2.1能源短缺

世界能源包括石油、天然气、煤炭和核能等。据预测，目前全球已探明石油储量为12000.7亿桶，可开采40.6年；天然气已探明储量179.83万亿立方米，可开采65.1年。

我国是一个能源短缺的国家，但却是一个能源消费大国。按照当前的能源资源开采速度，各种以此能源可供应的年限，石油为11.3年，天然气为27.2年，煤炭为45年。我国的能源资源状况如表1-1所示：

表1-1能源资源状况表

1.2.2环境污染

燃料汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体，不但污染环境，还大大的影响人类健康。燃油汽车排放的污染物主要包括以下几种。

(1) 碳氢化合物。它能刺激眼结膜，引起流泪并导致红眼症，同时对鼻、咽、喉、器官积肥不均有刺激作用，能引起急性喘息症。光化学烟雾还具有损害植物、降低大气能见度、损坏橡胶制品等危害。

(2) 二氧化硫。二氧化硫是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的二氧化硫会导致户籍到炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎症等。同时还会使青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。二氧化硫在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。

(3) 臭氧。臭氧对人体的器官和肺部均有损害作用，对心脏、肝等器官有不良影响。臭氧的浓度过高会危及人的身体健康

1.2.3气候变暖

能源大量消耗带来温室气体排放问题。二氧化碳已经是全球最重要的温室气体，是造成气候变化的主要原因，而它主要是来自石化燃料的燃烧。据世界许多科学预测，未来50~100年人类将完全进入一二变暖的世界，由于人类活动的影响，大气中的温室气体和硫化物气溶胶的含量增加的过快，未来100年全球平均地表温度将上升1.4~5.8摄氏度，但2050年上升2.2度。

越来越多的证据证明，人类活动是造成气候变暖的主要原因，而气体变暖又是由于大气中聚集了大量的温室气体，其中主要成分是二氧化碳，气候变化加剧，交通领域的二氧化碳成为关注焦点。据IEA估计，汽车二氧化碳总排放量将从1990年的29亿吨增长到2020年的60亿吨。然而我国的二氧化碳排放仅次于美国，下图为世界主要国家排放二氧化碳的比例。

图1-1世界主要国家排放二氧化碳比例图

1.3发展新能源汽车的意义

众所周知，汽车工业是综合性工业，反映了一个国家的综合工业水平。从历史上看，从工业化中期到最后完成工业化和现代化，没有一个大国强国不是靠汽车工业的高速发展来完成这一过程与历史使命的。汽车工业在国家经济成长和社会进步中的重要作用，可以从创造巨大国民生产总值、带动交通运输、军事等相关产业发展、促进新技术发展、创造出口和外汇储备、增加就业和财政收入等多方面体现。然而，从发展汽车工业的目的来看，发展汽车工业并不在于汽车工业本身，而是不断改善人类的生活水平和推动社会进步，更重要的是只有建立一个强大的汽车工业体系，一个国家才能成为大国强国。

1.4新能源汽车的分类

新能源汽车包括的范围广泛，大致可分为电动汽车、气体燃料汽车、两用燃料汽车和双燃料汽车等类型。

1.4.1 气体燃料汽车

定义：

气体燃料汽车是指以液化石油气、天然气或煤气等气体为燃料的发动机的汽车。

工作原理：

根据汽车使用可燃气体的形态不同可分为三种：压缩天然气CNG（compressed natural gas），主要成分为甲烷；液化天然气LND（liquefied natural gas），甲烷经深度冷冻液化；液

化石油气LPG（liqyefied petroleum gas），主要成分是丙烷和丁烷的混合物。

1.4.2 两用燃料汽车

两用燃料汽车是指具有两套相对独立供给系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统可分别但不可共同向气缸供给燃料的汽车，如汽油—压缩天然气两用燃料汽车、汽油—液化石油气两用燃料汽车等。

1.4.3 双燃料汽车

双燃料汽车是指具有两套燃料供给系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混合燃料的汽车，如柴油—压缩天然气两燃料汽车、柴油—液化石油气双燃料汽车等。另外，现有利用太阳能、原子能等其他能量形式驱动的汽车。按照燃料的来源划分，新能源汽车可分为以下五类：

（1）基于传统石油燃料的节能环保汽车，如先进柴油汽车和混合动力汽车；

（2）基于天然气和石油伴生品的燃料汽车；

（3）基于实话燃料化工的替代燃料汽车，如煤制油；

（4）生物燃料汽车，包括燃料乙醇和生物柴油汽车；

（5）燃料电池汽车和纯电动汽车。

1.4.4电动汽车

电动汽车的定义：

电动汽车是指以电能为动力的汽车，一般采用高效率充电电池、或燃料电池为动力源。电动汽车无需内燃机，因此，电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，蓄电池相当于原来的邮箱。由于电能是二次能源，它可以来源于风能、水能、核能、热能、太阳能等多种方式，所以它是非常有前景的能源汽车，它属于零排放汽车。

电动汽车的优点

它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量为发电厂的排放，除硫和微粒之外，其他污染物也显著减少。由于电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害比较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等，解除人们对石油资源日渐枯竭的担心。电

动汽车还可以利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。

2．电动汽车的研究

2.1纯电动汽车

纯电动汽车是以电池为储能单元，以电动机为驱动系统的车辆。通常地，容量型动力电池即可满足使用要求。纯电动汽车的结构相对简单，生产工艺相对成熟，缺点是充电速度慢，持续行驶里程段。以此适合行驶路线相对固定、有条件进行较长时间充电的车辆。2.1.1纯电动汽车的组成原理

纯电动汽车主要有电力驱动系统、电源系统和辅助系统三部分组成。纯电动汽车组成如图2-1所示。

图2-1 典型电动汽车组成框图

当汽车行驶时，有蓄电池输出电能通过控制器驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进和后退。电动车持续里程与蓄电池容量有关，蓄电池容量受诸多因素限制。要提高一次充电续驶里程，必须尽可能地节省电池容量。

1. 驱动系统

电力驱动系统主要包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮等。它

的功用是将存储在蓄电池中的电能高效的转化成车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化成电能冲入蓄电池。

2. 电源系统：

电源系统主要包括电源、能量管理和充电机等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。

纯电动车和混合动力电动车的能量管理不同，纯电动车主要是指电池管理系统，它的主要功用是对电动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等。

3. 辅助系统：

辅助系统包括辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等。辅助系统除动力源外，其余的依据车型不同而不同。

2.1.2纯电动车的特点

1. 无污染，无噪音：

电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，有“零污染”的美称；电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。但是，使用电动汽车并非绝对无污染，例如使用铅酸蓄电池作动力源，制造、使用中要接触到铅，充电时产生酸气，会造成一定的污染；蓄电池充电所用的电力，在用煤炭作为燃料时会产生二氧化碳、二氧化硫、粉尘等；随着技术的发展，可以用其他电池做电动汽车的电源，如发展水电、核能、太阳能等。

2. 能源效率高，多样化：

电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车，特别是在城市运行，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动汽车停车时不消耗电能，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动加速时能量再利用。

3. 结构简单，使用维修方便：

电动汽车比较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件减少，维修保养工作量小；当采用交流感应电动机时，电动机无需保养维护；更重要的是要电动汽车易操控。

2.1.3纯电动汽车的关键技术

1. 电动机及控制技术：

电动汽车的驱动电机属于特种电动机，是电动汽车的关键部件。要电动汽车有良好的使用性能，驱动电动机应具有较宽的调速范围及其极高的转速，足够大的启动转矩，体积小、质量轻、效率高和小型化方向发展。

2. 电池及管理技术：

电动汽车车用动力蓄电池经过3代的发展，已取得了突破性的进展。第一代是铅酸电池，由于其比能量较高、价格低和能高倍率放电，因此是目前唯一能大批量生产的电动汽车用电池。第二代是碱性电池，其能量和功率都比铅酸电池高，因此大大提高了电动汽车的动力性和续驶里程，但其价格却比铅酸电池高。只能采用廉价材料，电动汽车用锂离子电池将获得长足的发展，目前关键是要降低批量化生产的成本，提高电池的可靠性、一致性及寿命。第三代以燃料电池为主的电池。燃料电池能量转变效率、比能量和比功率提高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以持续进行，因此是理想的汽车用电池。

3. 整车控制技术：

新型纯电动轿车整车控制系统是两条总线的网格结构，即驱动系统的高速CAN总线和车身系统的低速总线。高速CAN总线每个节点为各子系统的ECU。低速总线按物理位置设置节点，基本原则是基于空间为指导区域自治。

4. 整车轻量化技术：

(1) 整车轻量化始终是汽车技术的重要研究内容。纯电动汽车由于不知饿电池组，整车重量增加较多，轻量化问题更加突出。但可以采用以下措施减轻汽车质量。

(2) 通过对整车实际使用工况和使用要求的分析，对电池和电压、容量、驱动电动机功率、转速和转矩、整车性能等车辆餐宿的整车优化，合理选择电池和电动机参数。

2.2燃料电池电动车

采用燃料电池作为电源的电动汽车称为燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle , FCEV）。FCEV一般以质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为车载能量源。

2.2.1燃料电池电动汽车的类型

1．纯燃料电池驱动的FCEV

纯燃料电池电动汽车只有燃料电池一个动力源，汽车的所有功率负荷都由燃料电池承担。纯燃料电池电动汽车的动力系统如图2-2所示。

图2-2纯燃料电磁驱动形式系统结构图 燃料电池系统将氢气与氧气反应产生的电能通过总线传给驱动电动机，驱动电动机将电能转化为机械能在传递传动系，从而驱动汽车前进。

1.燃料电池系统的优点：

①

系统结构简单，便于实现系统控制和整体布局；

② 系统件少，有利于整车的轻便化；

2.燃料短促与辅助蓄电池联合驱动：

燃料电池和辅助蓄电池联合驱动的结构为一典型的串联式混合动力结构。在该动力系统结构中，燃料电池和蓄电池一起为驱动电动机提供能量，驱动电动机将电能转化成机械能传给传动系，从而驱动汽车前进。在汽车制动中，驱动电动机变成了发电机，蓄电池将储存回馈的能量。燃料和辅助蓄电池联合驱动的燃料电池电动汽车的动力系统如图2-3所示。

图2-3燃料电池﹢辅助蓄电池形式动力结构图 3.燃料电池与辅助蓄电池和超级电容联合驱动：

燃料电池与蓄电池和超级电容联合驱动的结构也为串联式混合动力结构。在该动力系统中，燃料电池、蓄电池和超级电容一起为驱动电机提供能量，驱动电机将电能转化成机械能传给传动系，从而驱动汽车前进；在汽车制动中，驱动电动机变成发电机，蓄电池和超级电

容将储存回馈的能量。在采用燃料电池、蓄电池和超级电容联合功能时，燃料电池的能量较为平缓，随时间变化波动较小，而能量需求变化的低频部分由蓄电池承担，能量需求变化的高频部分由超级电容承担。在这个结构中，各动力源的分工更加明细，因此它的优势也得到了更好的发挥。燃料电池与蓄电池超级电容联合驱动的电动汽车的动力系统如图2-4所示。

图2-4燃料电池﹢蓄电池﹢超级电容形式动力系统结构图

2.2.2燃料电池电动汽车的特点

1. 燃料电池电动汽车的优点：

(1)效率高。燃料电池的工作过程是化学能转化为电能的过程，不受卡诺循环的限制，能量转换效率较高。

（2）绿色环保。燃料电池没有燃烧的过程，以纯氢作燃料，生成物只有水，属于零排放。

(3)低噪声。燃料电池属于静态能量转换装置，除了空气压缩机和制冷系统以外无其他运动部件。

2. 燃料电池电动汽车的缺点：

（1）燃料电池汽车的制造成本和使用成本过高。

燃料电池发动机的制造成本居高不下，国内估计3万元/千瓦，国外成本约3000美元/千瓦，与传统内燃机仅200到350元/千瓦相比，差距巨大。

（2）辅助设备复杂，且质量和体制较大。

目前普遍采用的氢气燃料FCEV，因需要高压、低温、和防护的特种储存罐，导致体积庞大，也给FCEV的使用带来了不便。

2.2.3燃料电池汽车的关键技术

1. 燃料电池系统:

燃料电池是燃料汽车发展最关键技术之一。车用燃料电池系统的核心是燃料电池堆。燃料电池堆技术发展趋势可用耐久性、低温启动温度、净输出比功率以及制造成本4个要素来判断。按照美国FreedomCAR计划提出的指标，到2010年，燃料电池堆的耐久性要求超过5000h，可在零下30℃启动，从启动到输出50%额定功率时为30s，净输出功率达到2.5KW/L，制造成本小于30＄/KW。

2.电动机及其控制技术:

驱动电动机是燃料电池电动汽车的心脏，它正向大功率、高转速、高效率和小型化方向发展。当前驱动电动机主要有感应电动机和永磁无刷电动机。永磁无刷电动机具有较高的功率密度和效率、体积小、惯性低和响应快等特点，在电动汽车方面有着广阔的应用前景。

3.整车布置:

燃料电池汽车在整车布置上存在以下关键问题：燃料电池发动机及电动机的相关布置、动力电池组的车身布置、氢气瓶的安全布置以及高压电安全系统的车身布置等。这些核心部件的布置，不仅要考虑布置方案的优化及零部件的性能实现，还要求相关方案必须考虑传统汽车不具备的安全性能问题。目前经过国内外几轮样车试制的过程来看，燃料电池发动机及电动机同样近前舱是一种技术趋势，动力电池组沿车身主轴纵向布置好于电池组零星布置，氢气瓶的布置更多地要考虑碰撞安全性。

2.3混合动力电动汽车

国际电子技术委员会对混合动力车辆的定义为：在特定的工作条件下，可以从两种或者两种以上的能量存储器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车。其中至少一种存储器或转化器要安装在汽车上。混合动力电动汽车至少有一种能量存储、能量源或能量转化器可以传递电能。串联式混合动力车辆只有一种能量转化器可以提供驱动力，并联式混合车辆则有多重能量转化器提供驱动力。

2.3.1混合动力电动汽车的组成与原理

1. 串联式混合动力电动汽车:

串联式结构是由发动机、发电机和驱动电动机三大主要部件组成的。发动机仅仅用于发电，发电机发出的电能通过电动机控制器直接输送到电动机，由电动机产生的电磁力矩驱动汽车行走。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外，电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，式混合东西电动汽车在零污染状态下行驶。串联式混合动力电动汽车系统结构如图2-5所示。

机械连接

电力连接

图2-5串联式混合动力汽车系统结构图

2.并联式混合动力电动汽车:

并联式混合动力电动汽车主要由发动机、电动机/发电机两大部件组成，有多种组合形式，可以根据使用要求选用。其特点更加趋近于内燃机汽车，并联式混合驱动系统通常被应用在小型混合动力电动汽车上。并联式混合动力电动汽车系统结构如图2-6所示。

机械连接 电力连接

图2-6并联式混合动力电动汽车系统结构图

3.混联式混合动力电动汽车:

混联式驱动系统是串联式与并联式的综合。发动机发出的功率一部分通过机械传动输送

给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电。发电机发出的电能输送给电动机或蓄电池，电动机产生的驱动力矩通过动力符合装置传送给驱动桥。混联式驱动系统的控制策略是：在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；当汽车高速稳定行驶时，驱动系统则以并联工作方式为主。混联式驱动系统结构示意图如图2-7所示。

图2-7 混联式驱动系统结构示意图

2.3.2混合动力电动汽车的特点

混合动力电动汽车是将原动机、电动机、能量存储装置等组合在一起，它们之间的优良匹配和优化控制，可充分发挥内燃机汽车和电动汽车的优点，避免各自的不足，是当今最具实际开发意义的低排放和低油耗汽车。较之纯电动汽车，混合动力电动汽车具有如下优点。

（1）由于有原动机作为辅助动力，蓄电池的数量和质量可以减少，因此汽车自身重量可以减少；

（2）汽车的续驶里程和动力性可以达到内燃机的水平；

（3）借助原动机的动力，可带动空调、真空助力、转向助力以及其他的辅助电器，无需消耗蓄电池组有限的电能，从而保证了驾车和乘坐的舒适性；

2.3.3混合动力电动汽车的关键技术

1. 驱动电动机及其控制技术:

电动机是电动汽车的心脏，对于混合动力电动汽车来说，电动机的重要性与发动机是同等的。混合动力电动汽车对驱动电动机的要求能量密度高、体制小、重量轻、效率高。从发展趋势来看，电驱动系统的研发主要集中在交流感应电动机和永磁同步电动机上，对于高速、匀速行驶工况，采用感应电动机驱动较为合适；而对于经常启动、停车、低速运转的城市工况，永磁同步电动机驱动效率较高。

2. 动力电池及其管理系统:

动力电池是混合动力电动汽车的基本组成单元，其性能直接影响驱动电动机的性能，从而影响整车的燃油经济性和排放性能。混合动力电动汽车使用的电池工作负荷大，对功率密度要求较高，但体积和容量小，而且电池的SOC工作区间较窄，对循环寿命要求高。能否开发适合混合动力电动汽车的专用动力电池进行管理，是决定动力电池能否发挥最佳效能的重要因素。

3. 整车能量管理控制系统:

混合动力电动汽车的整车能量控制系统主要功能是进行整车功率控制和共走模式切换的控制。整车能量控制系统如同混合动力电动汽车的大脑，指挥各个子系统的协调工作，已达到效率、排放和动力性的最佳，同时兼顾行驶车辆的平顺性。

4. 动力传动系统匹配:

混合动力电动汽车动力传动系统的参数匹配是混合动力电动汽车设计的一个重要内容，其直接影响混合动力汽车的排放和燃油经济性能，如空调、动力转向、制动助力等系统的能耗，以综合考虑整车的能量使用。

3.混合动力电动汽车的优越性

（1）“零排放”：电动汽车在运行中无废气排放，即使将发电厂的排放进行等效换算，也是超低排放。此外，电厂可以远离市区建设，对城市污染较小。

（2）解除汽车对石油资源的依赖：电是二次能源，可以从多种途径获得，例如，煤、水、风、太阳能、潮汐、生物质、核能等，其中许多都是可再生能源。

（3）系统效率高：燃油汽车的能量循环：从原油-精炼-加油站-燃油汽车。混合动力电动

汽车的能量循环：从原油-粗炼-发电厂-充电站-混合动力电动汽车。据日本学者的研究结果，后者比前者能量效率高12-17%。此外，混合动力电动汽车可以利用晚间充电，以提高电网总的能量效率。

3.1各类电动汽车实例比较

3.1.1纯电动汽车的车型实例

1. 比亚迪e6纯电动汽车:

图3-1 比亚迪e6纯电动汽车外形

比亚迪e6是比亚迪自主研发的一款纯电动汽车，它兼容了SUV和MPV的设计理念，是一款性能良好的跨界车，它的持续里程超过300km，为同类车之冠。e6市环保的先行者，其装备的动力电池和启动电池均采用了比亚迪自主生产的铁电池，不会对环境造成任何危害，其含有的所有化学物质均可在自然界中以无害的方式分解吸收，能够很好地解决二次回收等环保问题，是绿色环保的电池。该电池慢充电采用220V民用电源；快充电采用3C充电，15min 左右可充满电池80%.在节能方面，它百千米能耗为20kw/h电左右，只相当于燃油车1/3甚至1/4的消费价格；在安全上，车上搭载的铁电池经过高温、高压、撞击等实验测试，安全性能非常好，绝不会爆炸；车身结构采用前后贯通的纵梁式，具有良好的防碰撞等安全性能动力方面，它的加速时间在10s以内，最高车速可达160km/h,动力性能强劲。比亚迪e6纯电动汽车如图3-1所示。

2. 中通纯电动客车:

中通纯电动客车是采用成熟的纯电动动力系统和电池管理系统，与中通“梦幻”传承超豪华商务客车集成而成的。

该车采用三套CAN网络通信系统，实时跟踪检测车辆动态行驶特征、单体电池特征性和高压电气特性，极大的提高了整车的安全性能和可靠性。整车采用540Ah大功率锂离子动力电池，可实现250Km以上的续驶里程；每千米耗电量仅1KW/h左右与同级别燃油客车对比具有节能100%以上的效果，节能效果非常显著，而且实现了“零排放”。

中通纯电动客车外形如图3-2所示。

图3-2中通纯电动客车外形图

3.1.2燃料电池电动汽车的车型实例

1. 雪佛兰Equinox燃料电池汽车:

雪佛兰Equinox燃料电池汽车使用了通用第四代氢燃料电池系统。该燃料电池组由440块串联电池组成，电力输出可达93kW。在车载73kW同步电动机的同步驱动下，0～100km/h 的加速只要12s，最高时速可达160km/h。

雪佛兰Equinox燃料电池的设计使用寿命为2年或8万km，通过在热绝缘以及运行方案等方面进行的一系列改进，雪佛兰Equinox燃料电池车可以在低于零度的气候条件下正常启动及运转。雪佛兰Equinox燃料电池汽车的外形如图3-3所示。

图3-3雪佛兰Equinox燃料电池汽车外形图

2. 梅赛德斯—奔驰Citaro燃料电池公共汽车:

梅赛德斯-奔驰Citaro燃料电池电池汽车外形尺寸为1195mm×2550mm×3700mm，可以乘坐70人。该车采用PEM氢燃料电池，以氢气为核心燃料，并应用600V电动机加以驱动，其输出功率可达到200kW。最高车速可达80km/h，耗氢量为17～23kg/100km，一箱燃料可以行使200～250km，位居世界同类产品领先水平。梅赛德斯—奔驰Citaro公共燃料电池汽车外形如图3-4所示。

图3-4 梅赛德斯—奔驰Citaro公共燃料电池汽车外形图

3.1.3混合动力电动汽车的车型实例

1. 奇瑞A5混合动力电动汽车:

奇瑞A5混合动力电动汽车采用了双轴并联低度混合式（BSG）动力系统。该系统由1.6L 汽油机、5速手动变速器、2KW电动机和12V铝酸电池组成。电动机采用的是爪极电动机并带有电动机控制系统，发动机采用的是直列四缸、四气阀、顶置双凸轮轴、双可变气门正时和多点电控汽油喷射式，完全满足欧Ⅳ法规定要求的标准。整车性能参数：最高稳定车速大于等于180km/h；起步加速小于等于12.8s;c城郊综合工况油耗6.3L/km；发动机排量1.597L，最大功率876000kw/(r/min),最大转矩147/4300N.m/(r/m)；发电机额定功率1.5km，最大功率3kw，最大转速18000r/min，最大转矩30N.m。奇瑞A5混合动力电动汽车外形图如图3-5所示。

图3-5奇瑞A5混合动力电动汽车外形图

2. 东风EQ7200HEV混合动力电动汽车:

东风EQ7200HEV混合动力电动轿车时一款基于东风日产蓝鸟平台的有点混合动力轿车。该产品主要技术特点在于采用了混联式的机电耦合方式、AMT自动变速、高效节能电控小排量汽油机、高效永磁同步驱动电动机和ISG，以及镍氢电池及其管理系统。控制器之间通过CAN总线通信，具有完善的强电安全保护方案。车内的动力系统则由东风雪铁龙富康的1.6L发动机和一个镍氢电池组成。车行驶时由电动机驱动而起步，当达到一定速度时，行车电脑会驱动汽油发动机工作；现在这款车还只是以汽油为主，电池为辅。最大车速≧

160km/h;加速性能1~100km/h加速时间≦14.5s；整车排放满足欧洲Ⅲ号标；百千米油耗（城市工况）与EQ7200—Ⅲ轿车（蓝鸟）相比下降30%以上。东风EQ7200HEV混合动力轿车外形图如图3-6所示。

图3-6 东风EQ7200HEV混合动力轿车外形

3.2混合动力电动汽车的优点比较

3.2.1与纯电动汽车比较

（1）由于电池的容量大大减小，而使整车自重减小、成本降低。

（2）汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平。不必要建设庞大的充电设施和取消每天的充电维护工作。

（3）保证驾车和乘坐的舒适性(保证空调、暖风、动力转向等的使用）

3.2.2与燃料电池电动汽车比较

（1）混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，简单的说，就是与同样大小的汽车相比，更省油。

（2）辅助发动机的电动马达可以在启动瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速。同时，还能实现较高水平的燃油经济性。

结论

本文从能源、环境、气候三方面说明发展新能源汽车的必要性，重点从电动汽车的组成、结构、性能进行分析。从而对新能源汽车的未来发展做出以下结论：

1. 由于受续驶里程的影响，纯蓄电池驱动的汽车向超微型发展。这种汽车降低了对动力性和续驶里程的要求，充电过程比较简单，车速不高，适合室内或社区小范围内使用。

2. 驱动电动机呈多样化发展。美国倾向于采用交流感应电动机，主要优点是结构简单、可靠质量较小，但控制技术较复杂。日本多采用永磁无刷直流电动机，有点事效率高，启动转矩打，质量较小，但是成本高，且高温退磁、扛振性较差等缺点德国、英国等大力开发开关磁阻电动机，优点是结构简单、可靠、成本低，缺点是质量较大，易产生噪声。

3. 混合动力汽车将率先投放市场。由于受到蓄电池性能的严重制约，使纯电动汽车的产品化进程举步维艰，如实混合动力汽车成了内燃机汽车和电动汽车之间的过度产品，既充分发挥了现有的内燃机技术优势，又尽可能发挥电动机驱动无污染的优势。混合动力汽车可以大幅降低油耗，减少污染物排放，且技术成熟。

4.燃料电池汽车成为竞争的焦点。燃料电池汽车在成本和整体性能上，特别是续驶里程和补充燃料时间上明显优于其他电动汽车，并且燃料电池所用的燃料来源广泛，又可以再生，并且实现了无污染、零排放等环保标准。因此，燃料电池汽车已成为世界各大汽车公司研究的焦点。

发展新能源汽车是对百年来汽车动力技术最重要的变革，是对汽车工业长足发展的巨大驱动力，在发展和前进的道路上所遇到各种各样的困难在所难免，也不足为怪。但无论遇到什么样的困难和问题，我们都必须要想明白，都必须要看清楚，这些困难是发展中的困难，这些问题是前进中的问题，发展新能源汽车是汽车工业发展的必由之路，还需要政策上的引擎、技术上的突破、成本上的降低、市场上的拓展，只要我们坚定信念，就一定能够克服各种困难和破解各种难题，就会抢占发展新能源汽车的先机，就会走在全球新能源汽车工业的前列，我国的新能源汽车工业就会不断地发展壮大，就会迎来美好的明天。