- 圖解新能源汽車關鍵技術與維修精要
- 東莞凌泰教學設備有限公司 組織編寫 初長寶 張樂平主編
- 1492字
- 2020-05-07 14:19:17
1.2 新能源汽車的分類
1.2.1 純電動汽車
純電動汽車(圖1-2-1)是完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池等)提供動力源的汽車。純電動汽車與內燃機汽車在外觀上沒有什么區別,兩種汽車的轉向裝置、懸架裝置及制動系統基本上是相同的,它們都采用橡膠輪胎,車輪與地面之間相互接觸,并產生相互作用,進而實現車輛的不同工況,兩者的力學過程也不存在本質的區別。因此,電動汽車的操縱穩定性、平順性及通過性與內燃機汽車完全相同。電動汽車本身除具有再生制動性能外,與內燃機汽車的制動性能也是相同的。
純電動汽車與燃油汽車的主要區別在于它們的驅動系統不同,傳統的燃油汽車用液態的汽油或柴油作燃料,由內燃機驅動。而純電動汽車用電機驅動,用動力電池、燃料電池、超級電容器等作相應的能源。純電動汽車的能量供給和消耗與動力電池的性能密切相關,直接影響電動汽車的動力性和續駛里程,同時影響純電動汽車行駛的成本效益。由于電機驅動的一些特點,使純電動汽車的結構和動力性能與燃油汽車存在較大的差別。

圖1-2-1 純電動汽車
1.2.2 混合動力汽車
廣義上說,混合動力汽車(圖1-2-2)是指車輛驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛,車輛的行駛功率依據實際的車輛行駛狀態由單個驅動系統單獨或共同提供。通常所說的混合動力汽車,一般是指油電混合動力汽車,即采用傳統的內燃機(柴油機或汽油機)和電機作為動力源,也有的發動機經過改造使用其他替代燃料,如壓縮天然氣、丙烷和乙醇等燃料。

圖1-2-2 插電式混合動力汽車
隨著世界各國環境保護的措施越來越嚴格,混合動力車輛由于其節能、低排放等特點成為汽車研究與開發的一個重點,并已經開始商業化。混合動力汽車使用的電動力系統中包括高效強化的電動機/發電機、發電機和動力電池。動力電池使用的有鉛酸電池、鎳-錳氫電池和鋰離子電池,以及氫燃料電池。混合動力汽車的動力總成主要包括發動機、發電機、電動機/發電機、動力電池(電容)及變速器等。
1.2.3 燃料電池電動汽車
燃料電池電動汽車(簡稱燃料電池汽車)(圖1-2-3)是利用氫氣等燃料和空氣中的氧在催化劑的作用下在燃料電池中經電化學反應產生電能,并作為主要動力源驅動的汽車。燃料電池電動汽車在車身、動力傳動系統、控制系統等方面,與普通汽車基本相同,主要區別在于動力電池的工作原理不同。燃料電池電動汽車有其獨特的優勢,如能量轉化率高、零排放、不污染環境等。北美各大汽車公司加入了美國政府支持的國際燃料電池聯盟,各公司分別承擔相應任務,生產以新的燃料電池作為動力的汽車,美國通用汽車公司在美國能源部的資助下推出了以質子交換膜燃料電池(PEMFC,也稱離子交換膜燃料電池或固體高聚合物電解質燃料電池)和動力電池并用提供動力的轎車;美國福特汽車公司現已研制出從汽油中提取氫的新型燃料電池,其燃料效率比內燃機提高一倍,而產生的污染物質只有內燃機的5%。我國在燃料電池電動汽車領域的研究水平與發達國家接近,由清華大學和北京富源新技術開發總公司聯合研發的我國第一輛質子交換膜燃料電池的電動旅游觀光車,展示了國內研制電動車的最新技術。
燃料電池電動汽車是以電力驅動為唯一的驅動模式,其電氣化和自動化程度大大高于傳統內燃機汽車。在結構組成上,燃料電池汽車仍然保留了傳統內燃機汽車的車身形式、懸架系統、轉向系統和制動系統等,不同之處在于它的動力驅動系統。在整車布置上除與內燃機汽車相同的部分外,燃料電池汽車還包括氫氣存儲罐或甲醇改質系統、燃料電池發動機系統、電氣控制系統和電機驅動系統等。這些核心部件的布置不僅要考慮布置方案的優化及零部件性能實現的便利,還必須考慮氫泄漏等傳統汽車所不涉及的安全性問題。

圖1-2-3 燃料電池汽車