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01 第一章 新能源汽车概述.pptx

页数:64页文件大小:2.96 MB来源: 新能源汽车基础ppt课件

本课件为课程概述,从燃油汽车面临的能源紧缺、能源利用效率低和环境污染三方面切入,界定新能源汽车的定义与类型,梳理电动汽车诞生、黄金时代、衰落与复苏的历程,并介绍美日德等国研发计划与我国863计划“三纵三横”布局及相关政策,为后续章节奠定框架。

《新能源汽车基础》课程封面页,标示课程中文名称与New Energy Vehicle英文名称
课程学习内容导览页,列出概述、车用动力电池、车用驱动电机、纯电动与混合动力汽车等八大模块
第一章概述章节导览页,列出燃油汽车面临的问题、新能源汽车定义与类型及国内外发展概况
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第1页:新能源汽车基础课程封面

课程名称
新能源汽车基础
英文名称
New Energy Vehicle

第2页:课程学习内容导览

学习内容:本课程围绕新能源汽车技术体系展开,主要包括:

  • 概述
  • 车用动力电池(各种蓄电池及超级电容和飞轮储能器)
  • 车用驱动电机
  • 纯电动汽车(EV)
  • 混合动力汽车(HEV)
  • 燃料电池汽车(FCV)
  • 代用燃料汽车
  • 电动车辆性能与仿真

第3页:第一章 概述

第一章 概述,本章内容包括:

  • 燃油汽车面临的问题
  • 新能源汽车的定义与类型
  • 国外新能源汽车的发展概况:发展历史、各国发展计划、产业发展近况
  • 国内新能源汽车的发展概况:我国发展计划、相关政策、产业发展近况

第4页:燃油汽车面临的能源紧缺问题

第1节 燃油汽车面临的问题:一、能源紧缺(石油)。

  • 各国经济和社会发展都依赖石油,石油是现代工业和运输的重要能源,目前汽车消耗的石油量约为石油总生产量的一半
  • 据美国石油业协会估计,地球上尚未开采的原油储藏量不足两万亿桶,可供人类开采时间不超过95年
  • 欧佩克统计显示,截至2003年底全球已探明石油储量11376亿桶,2003年开采244亿桶、消耗273亿桶
  • 国际能源署(2009年)对全球800多处主要油田的评估显示,多数大油田已过产油高峰期,石油生产下滑速度接近两年前评估的两倍

第5页:我国汽车产销与保有量

我国汽车工业增长与石油需求:

  • 近10年我国汽车工业高速增长
  • 汽车产销总量已居全球第一:2013年汽车产2211.68万辆、销2198.41万辆
  • 2013年中国汽车保有量1.37亿辆,居世界第二

第6页:中国的能源挑战

中国的能源挑战(China’s Energy Challenge):节能增效、优化结构是关键。数据来源:2008 BP World Energy Report。

  • 单位国内生产总值能源消耗量:中国、印度、日本、美国、欧盟及德、英、意、法、俄、加、韩、巴西等国对比
  • 一次能源结构(Primary Energy Mix):煤、石油、天然气、核能、水电占比对比

第7页:能源使用效率低

二、能源使用效率低(节能角度)。

  • 内燃机能量转换效率约30%,满负荷下从内燃机经传动系到车轮的效率为21%,部分负荷更低,平均能量利用率约15%
  • 火力发电热效率高于内燃机,即使以重油为燃料,经热电转换、蓄电池充放电、电机与传动系到车轮的转换效率约25%~35%,电能驱动汽车能量效率更高
  • 新一代燃料电池的发电效率达50%~55%

第8页:各类车辆的能量效率对比表

各类车辆的能量效率:下表比较各类车辆的燃料效率、车辆效率与总效率。

各类车辆能量效率对比表
车辆类型车载能源初始能源燃料效率(WTT)车辆效率(TTW)总效率(WTW)
汽油车汽油石油88%14%16%
汽油机混合动力车汽油石油88%26%30%
柴油车柴油石油91%18%20%
柴油机混合动力车柴油石油91%32%35%
CNG汽车压缩天然气(CNG)天然气85%13%15%
CNG混合动力车压缩天然气(CNG)天然气85%26%30%
燃料电池汽车氢气—59%~64%29%~39%50%~60%
纯电动汽车电池煤38%(发电效率)65%~90%25%~34%

燃料效率(WTT)指燃料从矿井开采、加工、存储到加入油箱过程的效率;车辆效率(TTW)指车上燃料转换并传递到车轮的效率;总效率(WTW)为全流程总效率。

第9页:汽车对环境的危害

三、对环境的危害。

CO2
本身无毒性,危害在于作为温室气体造成地球表面温度升高;全球CO2排放中约14%来自内燃机汽车
CO
易与血红蛋白结合,亲和力是氧的300倍,使人缺氧中毒
NOx
指NO和NO2,对人体有害,特别是对呼吸系统
HC
未燃烃,直接刺激视觉和嗅觉器官,可能致癌
微粒
铅化物、碳烟和油雾的总称,可致铅中毒;碳烟为燃料不完全燃烧产物,指直径0.1~10μm的多孔性碳粒,部分具有致癌性
光化学烟雾
由NOx和HC在阳光作用下产生,氧化力极强,损坏橡胶等材料、伤害植物、降低空气能见度并刺激眼睛和咽喉

第10页:汽车噪声污染

3.噪声污染:汽车噪声约占城市噪声的75%。

  • 对周边环境产生噪声污染:使人心情不安、烦躁、疲倦、工作效率下降,干扰语言交流和通信联络,降低听力,严重时可致耳聋
  • 使驾驶员反应时间加长,从而影响行车安全

第11页:汽车能源的解决方案

汽车能源的解决方案:随时间的推移,能源使用结构逐步变化。

  • 石油消耗(Petroleum Consumed)
  • 生物燃料(Biofuels)
  • 电(Electricity)
  • 氢(Hydrogen)
  • 增效(Efficiency)

第12页:能源多样化与混合战略

能源多样化——混合战略:以“液体燃料/电力/氢能”作为车载能源载体。

  • 能源来源:石油(传统与非传统)、煤、天然气、核能、生物质、可再生能源(太阳能、风能、水能)
  • 能源载体:液体燃料、地域性气体燃料(如CNG)、电力、氢能
  • 驱动系统:传统内燃机(汽油机/柴油机)、气体燃料内燃机、内燃机混合动力、插电式混合动力、纯电动汽车、增程式电动车、燃料电池电动汽车

第13页:前瞻性驱动技术战略

前瞻性驱动技术战略:以能源多样化实现替代石油与CO2减排。

  • 内燃机和变速器改进
  • 混合动力汽车(包括插电式HEV)
  • 纯电动汽车(E-Flex)
  • 氢燃料电池电动汽车
  • 能源输入:石油(传统与替代来源)、生物燃料(乙醇E85、生物柴油)、氢、电力

第14页:通向可持续交通之路

共同的责任:通向可持续交通之路。

  • 政府:政策、法规与标准
  • 汽车产业:高效车辆
  • 能源产业:替代燃料
  • 市场与公众:选择与使用

第15页:新能源汽车的定义与类型

第2节 新能源汽车的定义与类型。

2009年工业和信息化部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》
新能源汽车指采用非常规车用燃料作为动力来源(或使用常规车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆动力控制和驱动方面先进技术,技术原理先进、具有新技术和新结构的汽车;包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,含太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车及其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车
2012年国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》
新能源汽车指采用新型动力系统,完全或主要依靠新型能源驱动的汽车,主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车
节能汽车
以内燃机为主要动力系统,综合工况燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车

第16页:电动汽车的诞生

第3节 国外新能源汽车的发展概况:一、新能源汽车的发展历史。1.电动汽车的诞生。

  • 世界上第一部电动车由美国人德文博特(Thomas Davenport)于1834年发明,采用不可充电的干电池
  • 第一个时期:电动汽车的出现(19世纪~20世纪初)
  • 发展特点:发展历程间断、不连续

第17页:特鲁夫电动三轮车

  • 最早开发电动车辆的是法国和英国
  • 1881年8月到11月,在巴黎举行的国际电器展览会上,法国人古斯塔夫·特鲁夫(Gustave Trouve)展出一辆电动三轮车,第一次把直流电机和可充电电池用于私人车辆
  • 特鲁夫对上图所示三轮车加以改造,使其成为一辆电动车辆

第18页:英国电动三轮车演示

1882年,英国的威廉·爱德华·阿顿(William Edward Aytron)和约翰·培里(John Perry)合作演示了一辆电动三轮车。

第19页:美国首辆电动三轮车

  • 美国直到1890年才由安德鲁·里克组装了一辆电动三轮车
  • 该车重68.1kg,平坦路面上时速12.9km/h,续驶里程48.3km

第20页:电动三轮车蓄电池与电机参数

蓄电池
24节,重350kg
电流
112A
电压
48V
电机
4马力

第21页:电动车辆的首次商业应用

2.电动车辆的首次商业应用。

1894年美国的亨利·莫里斯(Henry Morris)和皮德罗·萨罗姆(Pedro Salom)成立了电动客车和货车公司,制造出经久耐用的车辆,并在纽约创建了第一个电动车辆出租车队。

第22页:

第23页:

第24页:

第25页:

第26页:1897年伦敦电动出租车

1897年英国伦敦使用的电动出租车。

第27页:电动汽车的快速发展

3.电动汽车的快速发展。

  • 1895年到1905年是早期电动车黄金时代,美国经济处于扩张期,急需新型工业刺激经济进一步发展
  • 电动车占领了美国私人机动车的主要市场
  • 这一时期的电动车辆装有钢丝辐条车轮、充气轮胎和舒适座椅,能以25km/h的速度行驶,可立即起动、加速并且几乎没有噪音

第28页:电动汽车续驶里程记录

  • 1900年在法国巴黎到第绒的道路上,一辆电动汽车一次充电后以16.09km/h的平均车速行驶了264km
  • 该车整备质量2297kg,电池重1257kg,电压88V,容量320Ah
  • 按能量等效原则,油耗为64.7km/L,而当时蒸汽机车仅2.1km/L、汽油机汽车4.2km/L

第29页:电动汽车的衰落

4.电动汽车的衰落:1912年电动汽车生产达到顶峰,此后每况愈下直至销声匿迹。

  • 城市道路改善,人们开始追求高速和更长的续驶里程
  • 美国人C.Kettering发明燃油汽车电起动器
  • 电动车无法进入乡村地区,当时美国大部分乡村没有电力供应
  • 汽油价格低廉
  • 1924年全美汽车展中电动车销声匿迹,燃油汽车迎来黄金时代

第30页:电动汽车的复苏

5.电动汽车的复苏(第二个时期:20世纪70年代)。

  • 燃油汽车发展带来一系列问题,70年代的石油危机对美国产生强烈震撼,电动汽车重新获得生机
  • 20世纪70年代末石油价格开始下跌,能源危机和石油短缺不再严重,电动汽车商业化失去动力,发展显著变慢并走入低谷

第31页:排放法规推动电动汽车发展

第三个时期:20世纪80年代末期至今。

  • 汽车造成的空气污染日益严重,更严格的排放法规推动电动汽车发展再次获得生机
  • 1990年加州颁布法规,规定1998年在加州出售的汽车中2%必须是零排放车辆(ZEV),到2003年零排放车辆应达10%
  • 90年代在能源和环境双重压力下,电动车研究开发再次进入活跃期

第32页:美国PNGV计划

美国:PNGV(新一代汽车伙伴关系计划):1993年9月29日由美国总统克林顿发动。

目标
增强美国汽车制造厂竞争力;将商业可行的新技术应用于传统汽车;开发燃油效率3倍于现有车辆的新一代车辆
影响
加快美国汽车业技术创新和产业升级;加快汽车产业全球联合重组;引发各国效仿,在世界范围内推动汽车技术创新,代表车型如Insight(油耗3.4升/100公里)、Prius

第33页:美国FreedomCAR计划

FreedomCAR(自由汽车协作计划)。

  • 布什政府2002年初提出以燃料电池汽车技术及相关氢气供应基础设施技术为主的项目
  • CAR指合作汽车研究,Freedom指摆脱对石油的依靠、消除污染排放、可自由选择各种汽车并获得经济上可承受的燃料
  • 目标是达到清洁和可持续的能源未来
  • 预计到2040年可使美国温室气体排放量每天减少5000万吨

第34页:日本与德国的新能源汽车计划

日本
2001年《低公害车开发普及行动计划》;2002年《日本氢能和燃料电池实证示范工程(JHFC)》;2010年《新一代汽车战略2010》:到2020年下一代汽车占20%~50%,到2030年达50%~70%
德国
2009年《国家电动汽车发展计划》:到2020年建成全覆盖充电设施、电动汽车达100万辆,到2030年超过500万辆,到2050年城市交通不再使用化石燃料

第35页:通用EV1纯电动汽车

通用EV1。

  • 102kW三相感应电机,转速0~7000rpm时输出恒转矩1640Nm,7000~14000rpm时输出恒功率102kW
  • 26个阀控铅酸电池组成电池组,可用6.6kW非车载感应充电器或1.2kW车载感应充电器充电
  • 最高车速128km/h(电子限速),0~96km/h加速小于9秒

第36页:三菱iMiEV纯电动汽车

三菱iMiEV(后置驱动)。

  • 最高时速130km/h,最高输出功率47kW,最大扭矩180N·m
  • 锂离子电池总电压330V、总电量16kWh,最大续驶里程130km
  • 急充电20分钟至80%,家用220V电压充满需4小时
  • 车身长/宽/高:3395×1475×1600mm

第37页:丰田Prius混合动力汽车

丰田Prius:世界上第一种大批量生产的HEV。

  • 四缸发动机(4500rpm,52kW)与永磁同步电机(1040~5600rpm,33kW)共同驱动,属发动机主动型HEV
  • 通过行星齿轮功率分配装置将一部分能量传到车轮、另一部分传给发电机,发电机输出能量可用于增加电机输出功率或为38个镍氢动力电池充电
  • 最高车速160km/h,0~96km/h加速12.7s,市区与公路复合工况燃油经济性20km/L
  • 1997年第一代、2003年第二代、2009年第三代
  • 丰田及雷克萨斯品牌混合动力车全球累计销量约201.7万辆,突破200万辆大关

第38页:本田Insight混合动力汽车

本田Insight。

  • 2000年上市,采用本田独创的IMA(Integrated Motor Assist)混合动力系统
  • 作为量产HEV轿车,全球首次达到每升燃料行驶36公里的超低油耗,是世界上油耗最低的量产汽车
  • 车重820kg,三缸发动机(50kW,5700rpm)与永磁同步电机(10kW,3000rpm)共同驱动,144V镍氢电池组
  • 美国2009年售价19,800美元(约13.5万人民币)

第39页:NECAR甲醇燃料电池汽车

戴姆勒-克莱斯勒NECAR。

  • 1997年推出第一辆以甲醇为燃料的燃料电池汽车NECAR3,采用PEM燃料电池,最大输出功率50kW
  • 通过小型重整装置从甲醇中直接提取氢气,重整装置、甲醇罐及控制系统安装在行李箱内,燃料电池安装在底盘上;用38升液体甲醇可行驶400km
  • 2000年推出的NECAR5将驱动系统体积减少一半、整车重量减少300kg,系统功率提高到75kW,最高车速超过150km/h

第40页:本田FCX Clarity燃料电池汽车

Honda新一代燃料电池汽车FCX Clarity。

  • 最高功率100kW,最大扭矩256N·m,最高车速160km/h
  • 采用压缩氢气高压氢气罐(350大气压),能源存贮为锂离子电池
  • 整车重量1625kg
  • 2008年在美国和日本上市销售

第41页:我国新能源汽车发展计划

第4节 国内新能源汽车的发展概况:一、我国新能源汽车发展计划——国家高技术研究发展计划(863计划)。

  • “十五”863计划:电动汽车重大科技专项(已结束)
  • “十一五”863计划:节能与新能源汽车重大项目(已结束)
  • “十二五”863计划:电动汽车关键技术与系统集成(一期)重大项目(进行中)

第42页:节能与新能源汽车重大项目任务

“十一五”863计划:节能与新能源汽车重大项目。

项目任务:推进燃料电池汽车研发和示范运行,实现混合动力汽车规模产业化,拓展纯电动汽车的应用范围,进一步扩大代用燃料汽车的推广应用;促进节能与新能源汽车产业政策、法规和相关标准的研究与制定,完善检测评价能力,形成知识产权保护和投融资服务体系,构建节能与新能源汽车公共服务平台,建立产业联盟;把握交通能源动力系统转型的重大机遇,建立以企业为主体的产学研结合的自主研发创新体系,实现产业化技术的跨越发展。

第43页:三纵三横研发布局

项目总体布局:建立电动汽车“三纵三横”的研发布局。

三纵
燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车动力系统技术平台
三横
燃料电池和动力蓄电池技术、电驱动系统技术、共性基础技术
  • 关键零部件技术:燃料电池发动机、动力蓄电池、超级电容、驱动电机、电机传动系总成、发动机
  • 共性基础技术:新材料、新器件、共性技术、基础设施相关技术
  • 公共支撑平台:检测试验、技术标准、政策法规、示范运营、产业融资、知识产权、技术信息
  • 另设代用燃料汽车研发及新型燃料应用关键技术方向

第44页:燃料电池轿车客车动力系统平台

研究方向1:燃料电池轿车/客车动力系统技术平台研究开发。

研究内容
动力系统技术平台集成与设计技术,电电耦合技术,控制策略和算法设计技术,失效模式、故障诊断和容错控制技术,分布式控制系统和网络通讯技术,整车电气安全和氢安全系统技术,电磁兼容性技术,热管理技术,平台与整车的匹配、标定、优化和试验技术
目标
掌握燃料电池轿车和客车模块化动力系统技术平台集成和控制核心技术,进一步提高动力性、经济性,突破可靠性、热管理和电磁兼容等关键技术
课题安排
本方向拟安排国拨经费5500万元,拟设课题2个,配套经费与国拨经费比例不低于1:1,执行年限2006—2008年

第45页:燃料电池动力系统技术指标

燃料电池轿车与客车动力系统技术平台具体指标(基本型样车):

燃料电池轿车与客车动力系统技术平台指标表
指标名称燃料电池客车燃料电池轿车参照标准
加速时间(s)≤25(0-50km/h)≤15(0-100km/h)GB/T19752-2005、GB 18385-2001
最高车速(km/h)≥80≥150—
最大爬坡度(%)≥18≥20—
续驶里程(km)≥300≥300GB/T19753-2005、GB/T19754-2005、GB 18386-2001
氢燃料消耗率(kg/100km)≤8.5≤1.2—
平均故障间隔里程(km)≥2000≥2000GB/T 19750-2005、GB 18388-2001
环境适应性低温启动-10℃;环境温度-10℃~40℃相对湿度10%~90%,海拔≤1000m—
加速行驶车外噪声满足要求满足要求GB 1495-2002
目标成本(2008年)350万元65万元—
目标成本(2010年)300万元50万元—

第46页:混合动力客车乘用车动力系统平台

研究方向3:混合动力客车/乘用车动力系统技术平台研究开发。

研究内容
动力系统平台总体方案设计、机电耦合方案设计、控制策略和算法设计、失效模式与故障诊断及容错控制、网络通讯和控制、强电安全、电磁兼容性、热管理、专用发动机匹配设计与优化、变速箱匹配设计与优化、系统集成、台架标定优化、整车匹配标定和试验技术
目标
围绕整车产品产业化目标,掌握系列化、通用化混合动力汽车动力系统平台关键技术,研发适应混合动力特定运行工况的专用发动机,为开发各具特色的混合动力汽车产品提供关键技术支撑
课题安排
本方向拟安排国拨经费10500万元,拟设课题5个,配套经费与国拨经费比例不低于1:1,执行年限2006—2008年

第47页:混合动力汽车动力系统技术指标

混合动力客车与乘用车动力系统技术平台具体指标(基本型样车):

混合动力客车与乘用车动力系统技术平台指标表
指标混合动力城市客车(油电/气电)强混合乘用车中混合乘用车弱混合乘用车测试标准
加速时间(动力性)与基础车相当与基础车相当与基础车相当与基础车相当GB/T19752-2005
能量消耗降低率(与基础车相比)≥35%≥35%≥20%≥7%GB/T 12545-1990、GB/T19753-2005、GB/T19754-2005
排气污染物排放满足国3标准满足国4标准满足国4标准满足国4标准GB/T19755-2005
加速行驶车外噪声满足要求满足要求满足要求满足要求GB 1495-2002
平均故障间隔里程≥5000km≥3000km≥3000km≥3000kmGB/T 19750-2005
首次大修里程(混合动力主要部件)≥10万公里≥8万公里≥8万公里≥8万公里GB/T12678-1990

本页原始数据为多列指标粘连文本,强混合、中混合、弱混合与城市客车各列的对应关系按整车类型推断,建议对照原图核对。

第48页:纯电动乘用车动力系统平台

研究方向5:纯电动乘用车动力系统技术平台研究开发。

研究内容
动力系统平台系统集成、优化与控制技术,动力系统优化匹配,电池成组及管理技术,电磁兼容性研究,动力电池成组应用技术,热管理技术,电动辅助系统技术;在“十五”成果基础上推进整车可靠性、耐久性、安全性和舒适性研究
目标
掌握纯电动乘用车动力系统平台集成优化匹配核心技术,包括整车网络与控制、电池成组、高压系统安全性、电磁兼容、线控技术,提高动力性、能量效率、可靠性与安全性
课题安排
本方向拟安排国拨经费700万元,拟设课题1个,配套经费与国拨经费比例不低于1:1,执行年限2006—2008年

第49页:纯电动乘用车技术指标

纯电动乘用车动力系统技术平台具体指标(基本型样车):

纯电动乘用车动力系统技术平台指标表
考核指标乘用车测试标准
最高车速(km/h)≥120GB 18385-2001
加速时间(s)≤18(0-100km/h)—
最大爬坡度(%)25—
能量消耗率(kWh/100km)≤20GB 18386-2001
续驶里程(km)≥180—
加速行驶车外噪声(dB(A))低于限值2-3GB 1495-2002
平均故障间隔里程(km)≥5000GB 18388-2001
首次大修里程(万公里)≥10—

第50页:纯电动客车动力系统平台

研究方向29:纯电动客车动力系统技术平台研究开发。

研究内容
动力系统平台系统集成、优化与控制技术,动力系统优化匹配,电池成组及管理技术,电磁兼容性研究,动力电池成组应用技术,热管理技术,电动辅助系统技术;开展整车可靠性、耐久性、安全性和舒适性研究
目标
掌握纯电动客车动力系统平台集成优化匹配核心技术,为特色纯电动客车整车产品开发提供支撑,为北京奥运会研制高水平电动客车,在奥运期间和会后提供服务,配合北京市开展示范运营和推广应用

第51页:纯电动客车技术指标

纯电动客车动力系统技术平台具体指标(基本型样车):

纯电动客车动力系统技术平台指标表
考核指标客车测试标准
最高车速(km/h)≥80GB 18385-2001
加速时间(s)≤25(0-50km/h)—
最大爬坡度(%)20—
能量消耗率(kWh/100km)≤120GB 18386-2001
续驶里程(km)≥200—
加速行驶车外噪声(dB(A))低于限值2-5GB 1495-2002
平均故障间隔里程(km)≥3000GB 18388-2001
首次大修里程(万公里)≥8—

第52页:车用燃料电池发动机系统研发

研究方向8:车用燃料电池发动机系统研发。

研究内容
提高燃料电池使用寿命技术,开发批量生产工艺并降低成本,模块快速评价方法,失效机理分析与对策开发和试验验证,高比功率模块开发,排水与增湿技术,发动机系统控制技术,系统模拟与优化,提高环境适应性,系统集成
目标
深入研究燃料电池发动机基础部件和系统集成技术,建立关键部件研发、评价与批量生产平台,实现工程化、模块化与标准化,在降低成本、提高寿命和环境适应性方面取得突破性进展,提供满足商业化示范运营需求的燃料电池发动机
课题安排
本方向拟安排国拨经费5700万元,拟设课题2个,配套经费与国拨经费比例不低于1:1,执行年限2006—2008年

第53页:车用燃料电池发动机指标

车用燃料电池发动机具体指标(第一轮开发2008年指标、第二轮开发2010年指标):

  • 系统性能:系统质量比功率≥220~260W/kg(不包括氢源)
  • 模块比功率:常压600W/kg、加压1000W/kg;体积比功率1000W/L
  • 效率:额定工况不低于40%,常用工况最佳效率50%~60%
  • 低温环境:由-10℃储存与启动提高到-20℃储存与启动
  • 污染环境适应性:空气适应三级污染城市长时间运行,氢气CO 10ppm、H2S 0.1ppm
  • 成本(批量生产):电池模块由5000元/kW降至3000元/kW,全系统净输出由3000元/kW降至2000元/kW
  • 电池组寿命:按指定加速试验方法由3000h提高到5000h

本页原始数据为图表粘连文本,各指标与“第一轮/第二轮”年份的对应关系按通行口径推断,建议对照原图核对。

第54页:车用动力蓄电池系统研发

研究方向16:车用动力蓄电池系统(含超级电容器)研发。

研究内容
高功率型与高能量型动力蓄电池研制,系统一致性与失效机理研究,提高使用寿命研究,超级电容器研制,蓄电池与管理系统优化设计及生产工艺,成本控制,相关材料产业化开发,管理系统研究,热管理系统研究,系统试验验证
目标
开发出主要性能指标、质量和成本满足电动汽车要求的镍氢、锂离子动力蓄电池、超级电容器及其管理系统,形成标准化、通用化和规模化的供应能力

第55页:车用动力蓄电池具体指标

车用动力蓄电池系统具体指标(镍氢电池、锂离子电池、超级电容器):

  • 容量规格:镍氢电池8、20、50、100Ah等;锂离子电池30、40、80、100Ah等;超级电容器≥3500F
  • 比功率(W/kg):镍氢电池≥400~1300,锂离子电池≥500~2000,超级电容器≥2000
  • 比能量(Wh/kg):镍氢电池45~80,锂离子电池65~120,超级电容器≥6
  • 最大放电倍率:镍氢电池4C~20C,锂离子电池3C~8C,超级电容器20C~200C
  • 单体电池内阻:镍氢与锂离子电池≤3.0mΩ,超级电容器≤0.5mΩ
  • 使用温度范围-25℃~60℃,搁置温度范围-40℃~80℃
  • 荷电保持能力(常温搁置28天)不低于80%,SOC估算误差≤6%
  • 循环寿命:2008年8~15万公里,2010年10~20万公里;超级电容器15万次(2008年)至20万次(2010年)
  • 成本:2008年≤3~5元/Wh,2010年≤2~3元/Wh;超级电容器由≤150元/Wh降至≤100元/Wh

本页原始数据为多列指标表粘连文本,数值与电池类型的对应关系按指标量级推断,建议对照原图核对。

第56页:车用驱动电机系统研发

研究方向21:车用驱动电机系统研发。

研究内容
电机与机电耦合装置集成化和工程化开发,电机控制器集成化开发,电机控制策略研究,电机工作区域优化,热管理系统研究,失效模式分析,可靠性与耐久性预测及快速评估,电磁兼容性和电磁骚扰性研究与验证,减震降噪,环境适应性研究与验证,成本控制,生产工艺性研究,建立生产与质量管理体系
目标
开发出满足整车应用要求、机电一体化高度集成、具有自主知识产权的电机驱动系统系列产品,建成国产电机驱动系统供应链并形成批量供货能力,通过TS16949体系认证,2008年完成为整车单位配套的电机系统产品定型

第57页:车用驱动电机系统指标

车用驱动电机系统具体指标:

  • 电机峰值功率(kW):纯电动和燃料电池主驱动系统客车120、180、240,轿车50、90;混合动力客车60、90,强混合轿车30、40、50,中混合轿车10、15、20
  • 系统目标价格:2008年客车7~10万元、轿车3~4万元;2010年降至5~7万元和2~2.5万元
  • 最高系统效率≥90%(轿车93%),高效区(效率大于80%)不低于50%
  • 速度控制精度:基速以下±50rpm,基速以上1%
  • 扭矩控制精度:1/2额定扭矩以下±5Nm、以上5%;阶跃响应时间≤10ms
  • 工作环境温度:控制器-30℃~85℃,电机-30℃~105℃
  • 设计寿命:客车与强混合轿车50万公里,中混合轿车30万公里
  • 平均故障间隔里程:2008年不低于0.75万km,2010年不低于1万km

本页原始数据为多列指标表粘连文本,功率系列与车型的对应关系按量级推断,建议对照原图核对。

第58页:863计划其他研究方向

“十一五”863计划相关研究方向:

  • 研究方向9:新型燃料电池电堆双极板应用技术研究
  • 研究方向10:国产燃料电池用炭纸生产应用技术研究
  • 研究方向11:国产燃料电池增强型质子交换膜应用技术研究
  • 研究方向15:车用大功率DC/DC变换器研发
  • 研究方向17:镍氢、锂离子动力电池正负极材料应用技术研究
  • 研究方向19:动力蓄电池管理系统SOC估算方法研究
  • 研究方向22:电机用转速传感器应用技术研究
  • 研究方向24:车用驱动电机制造工艺应用研究
  • 研究方向25:电机磁性材料应用技术和性能稳定性研究
  • 研究方向26:电动汽车控制算法与基础技术研究
  • 研究方向28:奥运用纯电动客车整车产品开发
  • 研究方向30:奥运电动车辆运行考核

第59页:我国新能源汽车相关政策

二、我国新能源汽车的相关政策:

2009年1月
财政部、科技部《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》,确定13个城市开展示范推广试点;2010年5月增加7个,2010年7月再增加5个
2009年3月
国务院《汽车产业调整和振兴规划》,提出新能源汽车发展战略,强调以新能源汽车为突破口加强自主创新
2009年6月
工信部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》,明确新能源汽车企业和产品准入条件
2012年7月
国务院《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020)》:到2015年纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量超50万辆,2020年产能达200万辆、累计产销量超500万辆;节能型乘用车新车平均燃料消耗量2015年降至5.9L/100km以下、2020年降至4.5L/100km以下;商用车新车平均燃料消耗量接近国际先进水平

第60页:京华BK6120EV纯电动客车

京华牌BK6120EV型低地板纯电动客车:整车及动力系统参数如下表。

京华BK6120EV纯电动客车参数表
参数数值
排放0(零排放)
电机转速(额定/峰值)2000/4500 r/min
功率(额定/峰值)100/150 kW
扭矩(额定/峰值)477.8/850 N·m
控制器最高效率>95%
最高车速80 km/h
0-50km/h加速时间22 s
最大爬坡度≥20%
行驶里程40km/h匀速行驶180 km
动力电池类型锂离子动力电池
电池组规格388V,360Ah
百公里经济性40km/h匀速 0.94 kWh/km
长×宽×高11700×2550×3370 mm
整车整备质量13700 kg
最大总质量17000 kg

第61页:中通纯电动客车

中通纯电动客车:整车及动力系统参数如下表。

中通纯电动客车参数表
参数数值
排放0(零排放)
电动机类型异步交流电机
电动机电压360 V
功率(额定/峰值)100/150 kW
扭矩(额定/峰值)447/1000 N·m
最高车速95 km/h
动力电池类型锰酸锂锂离子电池
单体电池规格3.6V,90Ah
车厢内高1920 mm
一级踏步高≤400 mm
额定成员数24~47人(标配43+1+1)
行李仓容积5 m³
车内尺寸(长×宽×高)11900×2540×3690 mm
最大总质量18000 kg

第62页:众泰2008EV纯电动汽车

众泰2008EV纯电动汽车(众泰牌JNJ6400EVL):整车参数如下表。

众泰2008EV纯电动汽车参数表
参数数值
品牌型号众泰牌JNJ6400EVL
长/宽/高3900×1555×1670 mm
轴距2420 mm
整备质量1200 kg
最小离地间隙150 mm
最高车速110 km/h
续驶里程≥200 km(等速)
最大功率27 kW
动力电池汉维铁锂电池
额定电压320 V
电池寿命100%深度放电1500次以上
车载充电时间6-8小时

第63页:比亚迪F3e纯电动汽车

比亚迪F3e:整车及动力系统参数如下表。

比亚迪F3e纯电动汽车参数表
参数数值
整备质量1530 kg
负载375 kg
乘员5人
最大爬坡度30%
0-100km/h加速13.5 s
电机类型永磁同步电动机
额定功率35 kW
最大功率75 kW
最大转速6700 rpm
快速充电时间10分钟充70%
续驶里程300 km
最高时速150 km/h
动力电池铁动力电池ET-POWER
百公里耗电12 度
工作电压310 V
额定容量120 Ah
电池组质量350 kg
整车长/宽/高4533/1705/1490 mm

原文将4533/1705/1490 mm标注为“电池长/宽/高”,据车型实际数据该组数值为整车外形尺寸,本表按整车尺寸列出。

第64页:超越3号燃料电池轿车

超越3号:燃料电池轿车整车参数如下表。

超越3号燃料电池轿车参数表
参数数值
百公里耗氢1.04 千克(折合汽油能耗3.59升)
最高车速110.7 km/h
0~100km/h加速19.47 s
最大爬坡度20%
续驶里程219 km
整备质量1640 kg
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