电动轿车开展简介
电动轿车
电动轿车是指以车载电源为动力,用电 机驱动车轮行进,契合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动轿车的长处是:它自身不排放污染大气的有害气体,即便按所耗电量 换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显着削减,因为电厂大多建于远离人口密布的城市,对人类损伤较少,并且电厂是固定不动的,会集的排放,铲除各种有害排放物较简单,也已有了相关技能。因为电力能够从多种一次能源取得,如煤、核能、水力等,免除人们对石油资源日见干涸的忧虑。电动轿车还能够充分运用晚间用电低谷时充裕的电力充电,使发电设备日夜都能充分运用,大大前进其经济效益。有些研讨标明,相同的原油通过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动轿车,其能量运用功率比通过精粹变为汽油,再经汽油机驱动轿车高,因而有利于节约能源和削减二氧化碳的排量,正是这些长处,使电动轿车的研讨和运用成为轿车工业的一个”热门”。
电动轿车的困难是现在蓄电池单位分量贮存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没构成经济规划,故购买价格较贵,至于运用本钱,有些试用成果比轿车贵,有些成果仅为轿车的1/3,这首要取决于电池的寿数及当地的油、电价格。
电池是电动轿车开展的首要要害,要想在较大范围内运用电动轿车,要依托先进的蓄电池通过10多年的挑选,现在遍及看好的氢镍电池,锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单位分量贮存能量比铅酸电池多一倍,其它功能也都优于铅酸电池。但现在价格为铅酸电池的4-5倍,正在大力攻关让它降下来。锂是最轻、化学特性非常生动的金属,锂离子电池单位分量储能为铅酸电池的3倍,锂聚合物电池为4倍,并且锂资源较丰厚,价格也不很贵,是很有期望的电池。我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的开展。电动轿车其他有关的技能,近年都有巨大的前进,如:沟通感应电机及其操控,稀土永磁无刷电机及其操控,电池和整车能量办理体系,智能及快速充电技能,低阻力轮胎,轻量和低风阻车身,制动能量收回等等,这些技能的前进使电动轿车日见完善和走向实用化。我国大城市的大气污染已不能忽视,轿车排放是首要污染源之一,我国已有10个城市被列入全球大气污染最严峻的20个城市之中。我国如今人均轿车是每1000人均匀10辆轿车,但石油资源缺乏,每年已进口几千万吨石油,跟着经济的开展,假设我国人均轿车持有量到达现在全球水平—每1000人有110辆轿车,我国轿车持有量将成10倍地添加,石油进口就成为大问题。因而在我国研讨开展电动轿车不是一个暂时的短期办法,而是含义严重的、久远的战略考虑。
燃料电池电动轿车
燃料电池是把燃猜中的化学能直接转化为电能的能量转化设备,它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能”储电”而是一个”发电厂”。燃料电池也有多种类型,通过多年的探究,最有望用于轿车的是质子沟通膜燃料电池。它的作业原理是:将氢气送到负极,通过催化剂(铂)的作
用,氢原子中两个电子被分离出来,这两个电子在正极的吸引下,经外部电路发生电流,失掉电子的氢离子(质子)可穿过质子沟通膜(即固体电解质),在正极与氧原子和电子从头结合为水。因为氧能够从空气中取得,只需不断给负极供应氢,并及时把水(蒸汽)带走,燃料电池就能够不断地供应电能。燃料电池的长处是:1、能量转化功率高。燃料电池的能量转化功率可高达60-80%,为内燃机的2-3倍。2、不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,它自身作业不发生C O和 C O2,也没有硫和微粒排出,没有高温反响,也不发生 N OX。假如运用车载的甲醇重整催化器供应氢气,仅会发生微量的 C O和较少的 C O2。3、寿数长。燃料电池自身作业没有噪声,没有运动性,没有振荡,其电极仅作为化学反响的场所和导电的通道,自身不参加化学反响,没有损耗,寿数长。经90年代的研讨,燃料电池在轿车上的运用已取得严重进展质子沟通膜电池(简称 P EM燃料电池)功率密度已大大前进。1990年时每公升体积可发生140W电力,1995年前进至1000W。每公斤分量也从100多瓦前进到几百瓦最高可达700W。2001年每公斤体积已前进到2200W。质子沟通膜的价格下降到540美元/ cm2,作业寿数可长达57000h。质子沟通膜燃 料电池作业温度为80℃。用于催化的铂的用 量大大下降,曩昔用量是5mg /cm2,一辆轿车 燃料电池光铂就要3万美元,比整个轿车还贵现在已下降到0.4mg /cm2,近来报导已有 做到0.25mg/cm2,乃至0.10mg/cm2。燃料电池的核心部件反响堆的能量转化功率,加拿大巴拉德公司已到达总速时为60%,满负荷时为40%。德国在额外负荷时为59%,20%额外负荷时为69%。各种供应氢气的办法:高压储氢瓶、液化氢贮存器、金属储氢技能都有显着前进,从甲醇和汽油经重整器取得高密度氢气的技能有很大前进,为运用现有加油站”加 油”而坚持轿车长距离行进供应或许,尤其是从甲醇获取氢得到更多的注重,因为它的重整作业温度较低,耗能较少,伴生的 C O等副产品较少。 P EM燃料电池要在功能及价格方面到达与内燃机轿车有竞争力的水平还有很多的作业要做,特别是价格方面,20世纪80年代时燃料电池每千瓦功率的价格为1500-2000美元,估计本世纪末可到达500-600美元,也就是说一辆功率为50kw的轿车,光燃 料电池的价格仍需25000-3000美元,为了下降价格,正在大力研讨新材料(如新的质子沟通膜,新的催化材料及技能等)、新结构、新工艺和新技能。2000年巴拉德公司开宣告最新一代燃料电池 MK900,2001年MK902,并已建成年产1万个电池的出产线。
混合动力电动轿车
?复合动力电动轿车(亦称混合动力电动轿车)是指车上装有两个以上动力源,包含有电机驱动,契合轿车道路交通、安全法规的轿车,车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当时复合动力电动轿车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的电动轿车。复合动力电动轿车的长处是:1、选用复合动力后可按均匀需用的功率来确认内燃机的最大功率,此刻处于油耗低、污染少的最优工况下作业。需求大功率内燃机功率缺乏时,由电池来弥补;负荷少时,充裕的功率可发电给电池充电,因为内燃机可继续作业,电池又能够不断得到充电,故其行程和一般轿车相同。2、因为有了电池, 能够非常方便地收回制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在富贵市区,可关停内燃机,由电池独自驱动,完成”零”排放。4、有了内燃机能够非常方便地处理耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动轿车遇到的难题。5、能够运用现有的加油站加油,不用再出资。6、可让电池坚持在杰出的作业状况,不发生过充、过放,延伸其运用寿数,下降本钱。复合动力电动轿车有两种根本的作业方法,即串联式、并联式和串并联(或称混联)式。复合动力驱动轿车的缺陷是:有两套动力,再加上两套动力的办理操控体系,结构杂乱,技能较难,价格较高。因为”新一代轿车同伴协作”( P NGV)计划的推进美国三大轿车公司对各种单元技能及其不同安排进行成百种计划的挑选、比较,以为选用复合动力是完成中级轿车百公里3升油耗的可行计划因而而遭到更大的重视。通过多年研讨,混合动力电动轿车已开宣告一些成功的比如。日本丰田轿车公司1997年12月宣告将复合动力电动轿车 P rius投入小批量商业化出产,该车自重1515kg,装用顶置凸轮轴四缸,1500cc排量汽油机,最大功率42.6kW/4600r/min,带永磁无刷发电机,驱动电机亦为永磁无刷的额外功率30kW,选用氢镍电池,完成串并联操控方法,百公里油耗为3.4L,比原汽油车削减了一半, C O2排量也相应削减了一半, C O、 HC、NOX仅为现行法规答应值的10%,价格每辆216万日元(约15000美元)。 美国克莱斯勒轿车公司1998年2月在底特律展出第二代道奇无畏 E SX2型复合动力电动轿车,该车装用1500cc排量直喷柴油机带发电机,选用铅酸电池,沟通感应电机驱动,铝车架,复合材料车身,自重1022kg,百公里油耗降至3.4L。2000年通用,福特,戴姆勒·克莱斯勒已开宣告100公里油耗已到达3升汽油或挨近3升轿车的样车,仅仅价格仍较贵。