項(xiàng)目一 新能源汽車簡(jiǎn)介

任務(wù)一 認(rèn)識(shí)新能源汽車

情境導(dǎo)入

張先生想換輛車，來到4S店進(jìn)行選購。

張先生：我打算換一輛新車，請(qǐng)問是傳統(tǒng)的燃油車好還是新能源汽車好呢？

技師王：傳統(tǒng)的燃油車會(huì)排放有害氣體、污染環(huán)境、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲大，并且用車和養(yǎng)護(hù)成本也很高。新能源汽車采用動(dòng)力蓄電池，在運(yùn)行過程中可以做到零污染。與傳統(tǒng)的燃油車相比，新能源汽車還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪聲小、操控性好、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.掌握新能源汽車的定義和類別。

2.了解新能源汽車的特點(diǎn)及典型車型。

一、相關(guān)知識(shí)

1.新能源汽車定義

2017年1月17日工業(yè)和信息化部公布《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定》第39號(hào)令，在規(guī)定中指出：新能源汽車是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或者主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車，包括插電式混合動(dòng)力（含增程式）汽車、純電動(dòng)和燃料電池汽車等。

2.新能源汽車分類

按照動(dòng)力源的不同，新能源汽車可分為純電動(dòng)汽車（BEV）、增程式電動(dòng)車（REEV）、混合動(dòng)力汽車（HEV）和燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）四種。

（1）純電動(dòng)汽車（BEV）

純電動(dòng)汽車BEV（battery electric vehicle）是指驅(qū)動(dòng)能量完全由電能提供的、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電能來源于車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)或其他能量?jī)?chǔ)存裝置。

代表車型：特斯拉（圖1-1）、蔚來ES8、日產(chǎn)聆風(fēng)、寶馬i3、吉利EV450（圖1-2）、比亞迪e6（圖1-3）、北汽EV、江淮iEV、上汽榮威e50及各大城市的純電動(dòng)公交車。

優(yōu)點(diǎn)：可以實(shí)現(xiàn)行駛過程完全零排放，技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單成熟，只要是有電力供應(yīng)的地方就能夠充電。如果續(xù)駛里程和充電速度能達(dá)到汽油車的水平，新能源汽車的普及率會(huì)更高。

缺點(diǎn)：動(dòng)力蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少，因電動(dòng)車的動(dòng)力蓄電池尚沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購買價(jià)格較貴。至于使用成本，有的使用價(jià)格比汽車貴，有的價(jià)格僅為汽車的1/3，這主要取決于動(dòng)力蓄電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀㈦妰r(jià)格。

（2）增程式電動(dòng)汽車（REEV）

增程式電動(dòng)汽車REEV（Range Extended Electric Vehicle）在純電動(dòng)模式下可以達(dá)到其所有的動(dòng)力性能，而當(dāng)車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)無法滿足續(xù)駛里程要求時(shí)，打開車載輔助供電裝置為動(dòng)力系統(tǒng)提供電能，以延長(zhǎng)電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程，且該車載輔助供電裝置與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有傳動(dòng)軸（帶）等傳動(dòng)連接。

代表車型：寶馬i3增程版（圖1-4）、比亞迪秦增程式電動(dòng)車（圖1-5）、廣汽傳祺GA5增程版、雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)等。

優(yōu)點(diǎn)：具有較長(zhǎng)的續(xù)駛里程，僅憑純電動(dòng)模式也能行駛數(shù)百千米路程。由于動(dòng)力源為電動(dòng)機(jī)，所以起步時(shí)加速動(dòng)力很足，電動(dòng)機(jī)低速轉(zhuǎn)矩大因而加速快。在動(dòng)力蓄電池電量消耗殆盡后，還可以依靠自帶的內(nèi)燃機(jī)發(fā)電，給動(dòng)力蓄電池充電；依靠?jī)?nèi)燃機(jī)發(fā)電，增程式電動(dòng)車可以在一定程度上提高車輛的續(xù)駛里程。

缺點(diǎn)：由于發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)并不直接驅(qū)動(dòng)車輪，造成了部分功率的浪費(fèi)；并且發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的質(zhì)量并未減輕；由于只有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，所以只能發(fā)揮出“1+1=1”的效果。如一輛增程式電動(dòng)車攜帶了總功率200kW的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，但是能驅(qū)動(dòng)車輪的電動(dòng)機(jī)功率只有100kW。

（3）混合動(dòng)力汽車（HEV）

混合動(dòng)力汽車HEV（Hybrid Electric Vehicle）是能夠至少從下述兩類車載儲(chǔ)存的能量中獲得動(dòng)力的汽車：

——可消耗的燃料；

——可再充電能/能量?jī)?chǔ)存裝置。

代表車型：豐田普銳斯（圖1-6）、雷凌（圖1-7）、卡羅拉。

優(yōu)點(diǎn)：

1）可按平均需要的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，在油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率而內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，由動(dòng)力蓄電池來補(bǔ)充；負(fù)荷小時(shí)，富余的功率可通過發(fā)電機(jī)給動(dòng)力蓄電池充電。由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，動(dòng)力蓄電池又可以不斷得到充電，故其續(xù)駛里程和普通汽車一樣。

2）可以通過動(dòng)力蓄電池回收制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量。

3）低速行駛可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由動(dòng)力蓄電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)零排放。

4）有了內(nèi)燃機(jī)就可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題。

5）可讓動(dòng)力蓄電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長(zhǎng)其使用壽命，降低成本。

缺點(diǎn)：長(zhǎng)距離高速行駛基本不能省油。

（4）燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）

燃料電池電動(dòng)汽車FCEV（Fuel Cell Electric Vehicle）是一種以燃料電池系統(tǒng)作為單一動(dòng)力源或者是以燃料電池系統(tǒng)與可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)作為混合動(dòng)力源的電動(dòng)汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣之間的化學(xué)反應(yīng)作用，而不是經(jīng)過燃燒直接變成電能的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池電動(dòng)汽車是無污染的汽車。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面看，燃料電池電動(dòng)汽車是一種理想的車輛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）零排放或近似零排放。

2）減少了機(jī)油泄漏帶來的環(huán)境污染。

3）降低了溫室氣體的排放。

4）運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲。

缺點(diǎn)：目前氫氣供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施不完善。

總之，新能源汽車主要以傳統(tǒng)燃料之外的新能源作為車輛的驅(qū)動(dòng)能量，新能源汽車與傳統(tǒng)汽車的區(qū)別如圖1-8所示。

3.新能源汽車發(fā)展前景

《中國制造2025》是國務(wù)院于2015年5月印發(fā)的部署全面推進(jìn)實(shí)施制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略文件，是中國實(shí)施制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的第一個(gè)10年行動(dòng)綱領(lǐng)。《中國制造2025》把節(jié)能與新能源汽車列為重點(diǎn)發(fā)展的十大領(lǐng)域之一，將汽車強(qiáng)國正式上升為國家戰(zhàn)略。

2016年10月26日，由500多位行業(yè)專家歷時(shí)一年研究編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》正式發(fā)布，路線圖的發(fā)布為我國汽車產(chǎn)業(yè)描繪出未來15年的發(fā)展藍(lán)圖，節(jié)能與新能源汽車發(fā)展目標(biāo)見表1-1。路線圖以2020年、2025年、2030年為節(jié)點(diǎn)，在銷量方面規(guī)劃出至2020年，新能源汽車年銷量超過總銷量7%，2025年新能源汽車年銷量超過總銷量15%，2030年新能源汽車年銷量超過總銷量40%。

2017年10月17日，工業(yè)和信息化部、財(cái)政部、商務(wù)部、海關(guān)總署、質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布了《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》（即“雙積分政策”），對(duì)新能源汽車的技術(shù)含量、配套設(shè)施、服務(wù)水平有了更高的要求。有數(shù)據(jù)表明，汽車產(chǎn)業(yè)不僅規(guī)模龐大，而且關(guān)聯(lián)行業(yè)多，還是眾多產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的集合體，從行業(yè)現(xiàn)狀來看，新能源汽車將是發(fā)展趨勢(shì)。

2018年2月26日，工業(yè)和信息化部等七部委聯(lián)合發(fā)布《新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，辦法中明確了動(dòng)力蓄電池生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求、生產(chǎn)要求和回收責(zé)任等，旨在加強(qiáng)新能源汽車動(dòng)力蓄電池回收利用管理，規(guī)范行業(yè)發(fā)展、推進(jìn)資源綜合利用、保護(hù)環(huán)境和人體健康、保障安全、促進(jìn)新能源汽車行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)在政府的積極作為、科技的支撐引領(lǐng)、巨大的市場(chǎng)規(guī)模、創(chuàng)新的商業(yè)模式共同作用下取得了顯著的技術(shù)進(jìn)步和快速的發(fā)展，目前正處于由導(dǎo)入期向成長(zhǎng)期過渡的關(guān)鍵階段，在全球產(chǎn)業(yè)體系中占據(jù)舉足輕重的地位，引領(lǐng)和加速了全球汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化的進(jìn)程。在當(dāng)前市場(chǎng)成長(zhǎng)的關(guān)鍵階段，必須把安全作為新能源汽車最關(guān)鍵的指標(biāo)，把提高新能源汽車安全性放在最重要的位置。因此，在2019年10月，由中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國汽車動(dòng)力蓄電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、中國電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟聯(lián)合組織行業(yè)編制的《電動(dòng)汽車安全指南》（2019版）在京發(fā)布，該指南的推出對(duì)提高我國新能源汽車安全性、促進(jìn)我國新能源汽車健康發(fā)展起到了重要作用。

2020年4月7日，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)在北京主持召開了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）》咨詢委員會(huì)會(huì)議，會(huì)議表明進(jìn)一步堅(jiān)定發(fā)展信心、明確發(fā)展目標(biāo)；同時(shí)加快編制推動(dòng)公共領(lǐng)域車輛電動(dòng)化行動(dòng)計(jì)劃，積極推動(dòng)公交、環(huán)衛(wèi)、郵政、出租、通勤、輕型物流配送等領(lǐng)域，提高車輛電動(dòng)化水平。鼓勵(lì)相關(guān)地區(qū)出臺(tái)用電補(bǔ)貼、便利使用等促進(jìn)新能源汽車消費(fèi)的具體政策措施，優(yōu)化配套使用環(huán)境，加大推廣應(yīng)用的力度。在我國新能源汽車重大項(xiàng)目的不斷推動(dòng)下，在汽車行業(yè)及相關(guān)產(chǎn)學(xué)研單位的共同努力下，結(jié)合汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，建立了新的新能源汽車“三縱三橫”產(chǎn)業(yè)格局。將純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車（含增程式）、燃料電池電動(dòng)汽車三種整車技術(shù)列為“三縱”；將動(dòng)力蓄電池及管理系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電力電子、網(wǎng)聯(lián)化與智能化三種關(guān)鍵技術(shù)列為“三橫”，如圖1-9所示。

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，2019年我國新能源汽車產(chǎn)銷分別完成124.2萬輛和120.6萬輛，受新能源補(bǔ)貼退坡影響，同比分別下降2.3%和4.0%。其中純電動(dòng)汽車生產(chǎn)完成102萬輛，同比增長(zhǎng)3.4%；銷售完成97.2萬輛，同比下降1.2%；插電式混合動(dòng)力汽車產(chǎn)銷分別完成22.0萬輛和23.2萬輛，同比分別下降22.5%和14.5%；燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成2833輛和2737輛，同比分別增長(zhǎng)85.5%和79.2%。我國2013—2019年新能源汽車銷量及增長(zhǎng)率如圖1-10所示。截至2019年底，全國新能源汽車保有量達(dá)381萬輛，占汽車總量的1.46%。從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來說，我國已經(jīng)連續(xù)五年位居全球新能源汽車產(chǎn)銷第一大國，新能源汽車增量連續(xù)兩年超過100萬輛，呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)。

2020年9月16日—17日，全球新能源汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)在南京召開。本屆大會(huì)聚焦“做強(qiáng)汽車三條鏈實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國”主題，共同商討如何更好地打造汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的供應(yīng)鏈。2.0版“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”提出：到2035年，節(jié)能汽車與新能源汽車約各占50%，汽車產(chǎn)業(yè)基本實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。專家組不建議制定“禁燃時(shí)間表”，但堅(jiān)持汽車純電驅(qū)動(dòng)的發(fā)展路線不動(dòng)搖。提出傳統(tǒng)汽車要全面“混動(dòng)化”的目標(biāo)，用“全面電驅(qū)動(dòng)計(jì)劃”代替“禁燃時(shí)間表”更符合中國國情，堅(jiān)持不懈地努力降低中國汽車綜合能耗，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排的國際承諾。

4.新能源汽車應(yīng)用特點(diǎn)

（1）無污染、噪聲低

與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車相比，新能源汽車行駛時(shí)不產(chǎn)生排放污染物，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲也比發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的噪聲小。但是，使用新能源汽車并非絕對(duì)無污染，動(dòng)力蓄電池充電所用的電力，在用煤炭作燃料時(shí)也會(huì)產(chǎn)生CO、SO₂、粉塵等有害排放物質(zhì)，但它的污染比燃油汽車的廢氣要輕得多。

（2）能源效率高、來源多樣化

新能源汽車的能源利用效率已超過燃油汽車，特別是在城市工況運(yùn)行時(shí)，汽車走走停停，行駛速度不高，新能源汽車更加適宜。新能源汽車停車時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)還可以自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)減速制動(dòng)時(shí)能量的回收利用。另一方面，新能源汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴。向動(dòng)力蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化而來。除此之外，如果夜間向動(dòng)力蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。

（3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修保養(yǎng)方便

新能源汽車較傳統(tǒng)的燃油汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)和傳動(dòng)的零部件比較少，維修保養(yǎng)工作量小。動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)保養(yǎng)以檢查緊固為主。

（4）維修成本高、續(xù)駛里程短

目前新能源汽車尚不如燃油汽車技術(shù)完善，一方面動(dòng)力蓄電池的壽命比較短，更換成本高；另一方面動(dòng)力蓄電池的儲(chǔ)存能量小，一次充電后續(xù)駛里程不理想，汽車的價(jià)格也比較貴。但從發(fā)展的角度來看，隨著科技的進(jìn)步，新能源汽車的問題會(huì)逐步得到解決。

（5）基礎(chǔ)設(shè)施差、充電不方便

新能源汽車需要頻繁充電，當(dāng)車輛正常停放或長(zhǎng)途行駛時(shí)，能夠提供充電的設(shè)施非常少。此外，新能源汽車的動(dòng)力蓄電池充滿電所需要的時(shí)間也比較長(zhǎng)，使用的便捷性較差。

二、任務(wù)實(shí)施

1.實(shí)施準(zhǔn)備

（1）實(shí)訓(xùn)物品準(zhǔn)備

1）動(dòng)力蓄電池總成。

2）新能源汽車整車。

（2）安全注意事項(xiàng)

1）禁止隨意分解各種動(dòng)力蓄電池。

2）任務(wù)實(shí)施場(chǎng)地明亮整潔、通風(fēng)良好。

3）禁止攜帶鑰匙、手表、首飾等物品進(jìn)行任務(wù)實(shí)施。

4）佩戴安全防護(hù)用品，避免電解液濺入眼內(nèi)或接觸皮膚。

2.實(shí)施內(nèi)容

1）主流電動(dòng)汽車品牌調(diào)查。

2）主流電動(dòng)乘用車主要性能參數(shù)記錄。

3.實(shí)施記錄

任務(wù)實(shí)施記錄單見表1-2。

三、任務(wù)檢驗(yàn)

1.自檢

參與實(shí)訓(xùn)練習(xí)的學(xué)員自我完成任務(wù)檢驗(yàn)。

2.互檢

由完成相同實(shí)操練習(xí)項(xiàng)目的學(xué)員相互進(jìn)行任務(wù)檢驗(yàn)。

3.終檢

由專職質(zhì)量管理人員（教師）進(jìn)行專業(yè)檢查。

四、教學(xué)評(píng)估

由教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)過程及結(jié)果進(jìn)行價(jià)值判斷。