項目一 新能源汽車簡介

任務一 認識新能源汽車

情境導入

張先生想換輛車，來到4S店進行選購。

張先生：我打算換一輛新車，請問是傳統的燃油車好還是新能源汽車好呢？

技師王：傳統的燃油車會排放有害氣體、污染環境、運轉噪聲大，并且用車和養護成本也很高。新能源汽車采用動力蓄電池，在運行過程中可以做到零污染。與傳統的燃油車相比，新能源汽車還具有結構簡單、噪聲小、操控性好、使用成本低等優點。

學習目標

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及典型車型。

一、相關知識

1.新能源汽車定義

2017年1月17日工業和信息化部公布《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》第39號令，在規定中指出：新能源汽車是指采用新型動力系統，完全或者主要依靠新型能源驅動的汽車，包括插電式混合動力（含增程式）汽車、純電動和燃料電池汽車等。

2.新能源汽車分類

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

（1）純電動汽車（BEV）

純電動汽車BEV（battery electric vehicle）是指驅動能量完全由電能提供的、由電機驅動的汽車。電機的驅動電能來源于車載可充電儲能系統或其他能量儲存裝置。

代表車型：特斯拉（圖1-1）、蔚來ES8、日產聆風、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公交車。

優點：可以實現行駛過程完全零排放，技術相對簡單成熟，只要是有電力供應的地方就能夠充電。如果續駛里程和充電速度能達到汽油車的水平，新能源汽車的普及率會更高。

缺點：動力蓄電池單位重量儲存的能量太少，因電動車的動力蓄電池尚沒形成經濟規模，故購買價格較貴。至于使用成本，有的使用價格比汽車貴，有的價格僅為汽車的1/3，這主要取決于動力蓄電池的壽命及當地的油、電價格。

（2）增程式電動汽車（REEV）

增程式電動汽車REEV（Range Extended Electric Vehicle）在純電動模式下可以達到其所有的動力性能，而當車載可充電儲能系統無法滿足續駛里程要求時，打開車載輔助供電裝置為動力系統提供電能，以延長電動汽車的續駛里程，且該車載輔助供電裝置與驅動系統沒有傳動軸（帶）等傳動連接。

代表車型：寶馬i3增程版（圖1-4）、比亞迪秦增程式電動車（圖1-5）、廣汽傳祺GA5增程版、雪佛蘭沃藍達等。

優點：具有較長的續駛里程，僅憑純電動模式也能行駛數百千米路程。由于動力源為電動機，所以起步時加速動力很足，電動機低速轉矩大因而加速快。在動力蓄電池電量消耗殆盡后，還可以依靠自帶的內燃機發電，給動力蓄電池充電；依靠內燃機發電，增程式電動車可以在一定程度上提高車輛的續駛里程。

缺點：由于發動機和發電機并不直接驅動車輪，造成了部分功率的浪費；并且發動機和電機的質量并未減輕；由于只有一臺電動機驅動，所以只能發揮出“1+1=1”的效果。如一輛增程式電動車攜帶了總功率200kW的發動機和電動機，但是能驅動車輪的電動機功率只有100kW。

（3）混合動力汽車（HEV）

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

——可消耗的燃料；

——可再充電能/能量儲存裝置。

代表車型：豐田普銳斯（圖1-6）、雷凌（圖1-7）、卡羅拉。

優點：

1）可按平均需要的功率來確定內燃機的最大功率，在油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率而內燃機功率不足時，由動力蓄電池來補充；負荷小時，富余的功率可通過發電機給動力蓄電池充電。由于內燃機可持續工作，動力蓄電池又可以不斷得到充電，故其續駛里程和普通汽車一樣。

2）可以通過動力蓄電池回收制動、下坡和怠速時的能量。

3）低速行駛可關停內燃機，由動力蓄電池單獨驅動，實現零排放。

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

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

缺點：長距離高速行駛基本不能省油。

（4）燃料電池電動汽車（FCEV）

燃料電池電動汽車FCEV（Fuel Cell Electric Vehicle）是一種以燃料電池系統作為單一動力源或者是以燃料電池系統與可充電儲能系統作為混合動力源的電動汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣之間的化學反應作用，而不是經過燃燒直接變成電能的。燃料電池的化學反應過程不會產生有害產物，因此燃料電池電動汽車是無污染的汽車。燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2～3倍，因此從能源的利用和環境保護方面看，燃料電池電動汽車是一種理想的車輛。與傳統汽車相比，燃料電池汽車具有以下優點：

1）零排放或近似零排放。

2）減少了機油泄漏帶來的環境污染。

3）降低了溫室氣體的排放。

4）運行平穩、無噪聲。

缺點：目前氫氣供應基礎設施不完善。

總之，新能源汽車主要以傳統燃料之外的新能源作為車輛的驅動能量，新能源汽車與傳統汽車的區別如圖1-8所示。

3.新能源汽車發展前景

《中國制造2025》是國務院于2015年5月印發的部署全面推進實施制造強國的戰略文件，是中國實施制造強國戰略的第一個10年行動綱領。《中國制造2025》把節能與新能源汽車列為重點發展的十大領域之一，將汽車強國正式上升為國家戰略。

2016年10月26日，由500多位行業專家歷時一年研究編制的《節能與新能源汽車技術路線圖》正式發布，路線圖的發布為我國汽車產業描繪出未來15年的發展藍圖，節能與新能源汽車發展目標見表1-1。路線圖以2020年、2025年、2030年為節點，在銷量方面規劃出至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，工業和信息化部、財政部、商務部、海關總署、質檢總局聯合發布了《乘用車企業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”），對新能源汽車的技術含量、配套設施、服務水平有了更高的要求。有數據表明，汽車產業不僅規模龐大，而且關聯行業多，還是眾多產業技術創新的集合體，從行業現狀來看，新能源汽車將是發展趨勢。

2018年2月26日，工業和信息化部等七部委聯合發布《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》，辦法中明確了動力蓄電池生產企業產品的設計要求、生產要求和回收責任等，旨在加強新能源汽車動力蓄電池回收利用管理，規范行業發展、推進資源綜合利用、保護環境和人體健康、保障安全、促進新能源汽車行業持續健康發展。

我國新能源汽車產業在政府的積極作為、科技的支撐引領、巨大的市場規模、創新的商業模式共同作用下取得了顯著的技術進步和快速的發展，目前正處于由導入期向成長期過渡的關鍵階段，在全球產業體系中占據舉足輕重的地位，引領和加速了全球汽車電動化、智能化、網聯化、共享化的進程。在當前市場成長的關鍵階段，必須把安全作為新能源汽車最關鍵的指標，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，由中國汽車工業協會、中國汽車動力蓄電池產業創新聯盟、中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟聯合組織行業編制的《電動汽車安全指南》（2019版）在京發布，該指南的推出對提高我國新能源汽車安全性、促進我國新能源汽車健康發展起到了重要作用。

2020年4月7日，相關領導在北京主持召開了《新能源汽車產業發展規劃（2021—2035年）》咨詢委員會會議，會議表明進一步堅定發展信心、明確發展目標；同時加快編制推動公共領域車輛電動化行動計劃，積極推動公交、環衛、郵政、出租、通勤、輕型物流配送等領域，提高車輛電動化水平。鼓勵相關地區出臺用電補貼、便利使用等促進新能源汽車消費的具體政策措施，優化配套使用環境，加大推廣應用的力度。在我國新能源汽車重大項目的不斷推動下，在汽車行業及相關產學研單位的共同努力下，結合汽車產業的發展情況，建立了新的新能源汽車“三縱三橫”產業格局。將純電動汽車、插電式混合動力汽車（含增程式）、燃料電池電動汽車三種整車技術列為“三縱”；將動力蓄電池及管理系統、驅動電機與電力電子、網聯化與智能化三種關鍵技術列為“三橫”，如圖1-9所示。

根據中國汽車工業協會的數據，2019年我國新能源汽車產銷分別完成124.2萬輛和120.6萬輛，受新能源補貼退坡影響，同比分別下降2.3%和4.0%。其中純電動汽車生產完成102萬輛，同比增長3.4%；銷售完成97.2萬輛，同比下降1.2%；插電式混合動力汽車產銷分別完成22.0萬輛和23.2萬輛，同比分別下降22.5%和14.5%；燃料電池汽車產銷分別完成2833輛和2737輛，同比分別增長85.5%和79.2%。我國2013—2019年新能源汽車銷量及增長率如圖1-10所示。截至2019年底，全國新能源汽車保有量達381萬輛，占汽車總量的1.46%。從產業規模來說，我國已經連續五年位居全球新能源汽車產銷第一大國，新能源汽車增量連續兩年超過100萬輛，呈快速增長趨勢。

2020年9月16日—17日，全球新能源汽車供應鏈創新大會在南京召開。本屆大會聚焦“做強汽車三條鏈實現汽車強國”主題，共同商討如何更好地打造汽車電動化、智能化、網聯化的供應鏈。2.0版“節能與新能源汽車技術路線圖”提出：到2035年，節能汽車與新能源汽車約各占50%，汽車產業基本實現電動化轉型。專家組不建議制定“禁燃時間表”，但堅持汽車純電驅動的發展路線不動搖。提出傳統汽車要全面“混動化”的目標，用“全面電驅動計劃”代替“禁燃時間表”更符合中國國情，堅持不懈地努力降低中國汽車綜合能耗，實現二氧化碳減排的國際承諾。

4.新能源汽車應用特點

（1）無污染、噪聲低

與燃油發動機汽車相比，新能源汽車行駛時不產生排放污染物，驅動電機工作時產生的噪聲也比發動機產生的噪聲小。但是，使用新能源汽車并非絕對無污染，動力蓄電池充電所用的電力，在用煤炭作燃料時也會產生CO、SO₂、粉塵等有害排放物質，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行時，汽車走走停停，行駛速度不高，新能源汽車更加適宜。新能源汽車停車時不消耗電量，在制動過程中，電動機還可以自動轉化為發電機，實現減速制動時能量的回收利用。另一方面，新能源汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴。向動力蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風力、潮汐等能源轉化而來。除此之外，如果夜間向動力蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網均衡負荷，減少費用。

（3）結構簡單、維修保養方便

新能源汽車較傳統的燃油汽車結構簡單，運轉和傳動的零部件比較少，維修保養工作量小。動力蓄電池、驅動電機保養以檢查緊固為主。

（4）維修成本高、續駛里程短

目前新能源汽車尚不如燃油汽車技術完善，一方面動力蓄電池的壽命比較短，更換成本高；另一方面動力蓄電池的儲存能量小，一次充電后續駛里程不理想，汽車的價格也比較貴。但從發展的角度來看，隨著科技的進步，新能源汽車的問題會逐步得到解決。

（5）基礎設施差、充電不方便

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

二、任務實施

1.實施準備

（1）實訓物品準備

1）動力蓄電池總成。

2）新能源汽車整車。

（2）安全注意事項

1）禁止隨意分解各種動力蓄電池。

2）任務實施場地明亮整潔、通風良好。

3）禁止攜帶鑰匙、手表、首飾等物品進行任務實施。

4）佩戴安全防護用品，避免電解液濺入眼內或接觸皮膚。

2.實施內容

1）主流電動汽車品牌調查。

2）主流電動乘用車主要性能參數記錄。

3.實施記錄

任務實施記錄單見表1-2。

三、任務檢驗

1.自檢

參與實訓練習的學員自我完成任務檢驗。

2.互檢

由完成相同實操練習項目的學員相互進行任務檢驗。

3.終檢

由專職質量管理人員（教師）進行專業檢查。

四、教學評估

由教師依據教學目標對教學過程及結果進行價值判斷。