节能新技术与新能源汽车

姓 名学 号节 能 新 技 术 与 新 能 源 汽 车 能 源 紧 缺 Contents1 中 国 汽 车 产 业 现 状 2 节 能 汽 车3 新 能 源 汽 车4 结 束 语5 能 源 紧 缺 地 球 资 源 特 别 是 不 可 再 生 资 源 ， 其 供 给 能 力 有限 ， 并 非 取 之 不 尽 、 用 之 不 竭 。 统 计 资 料 表 明 ， 人口 不 足 世 界 总 人 口 15%的 发 达 国 家 ， 在 200年 的 工 业化 过 程 中 ， 已 经 消 耗 了 地 球 上 近 50%的 石 化 资 源 。随 着 世 界 经 济 增 长 、 人 口 增 加 以 及 发 展 中 国 家 的 经济 快 速 发 展 ， 世 界 正 承 受 着 越 来 越 重 的 资 源 能 源 压力 ， 资 源 消 耗 增 长 过 快 已 成 为 世 界 各 国 可 持 续 发 展所 面 临 的 共 同 课 题 。 我 国 煤 、 电 、 油 、 运 “ 瓶 颈 ”制 约 也 再 度 出 现 ， 原 材 料 供 应 十 分 紧 张 ， 铁 矿 石 、石 油 、 铜 、 氧 化 铝 等 进 口 量 大 幅 度 增 长 ， 部 分 生 产资 料 价 格 上 扬 ， 资 源 约 束 矛 盾 日 益 凸 显 。 据 测 算 ，如 果 单 位 产 值 能 耗 不 变 ， 今 后 20年 GDP实 现 翻 两 番 ，一 次 能 源 消 耗 将 从 13亿 吨 增 加 到 52亿 吨 ， 这 将 很 难得 到 保 障 。 开 发 新 能 源 新 能 源 体 系 应 包 括 两 个 方 面 ： 在 能 源 供 给 方 面 ， 必 须大 力 发 展 新 能 源 和 可 再 生 能 源 ， 包 括 有 重 点 有 规 划 地 逐 步开 发 风 能 、 太 阳 能 、 核 能 、 生 物 质 能 等 发 电 项 目 ， 推 进 城乡 沼 气 工 程 、 推 广 垃 圾 发 电 、 供 热 等 市 场 前 景 好 、 清 洁 高效 的 能 源 ， 逐 步 改 善 以 煤 炭 为 主 的 能 源 结 构 、 尤 其 是 电 力供 应 结 构 ， 促 进 常 规 能 源 资 源 更 加 合 理 有 效 地 利 用 ， 实 现能 源 、 经 济 与 环 境 的 发 展 相 互 协 调 。 在 能 源 利 用 方 面 ， 按照 减 量 化 、 再 利 用 、 资 源 化 的 原 则 ， 以 提 高 能 源 资 源 利 用效 率 为 中 心 ， 以 节 能 、 节 水 、 节 地 、 节 材 、 资 源 综 合 利 用为 重 点 ， 通 过 加 快 产 业 结 构 调 整 ， 推 进 技 术 进 步 ， 完 善 政策 措 施 ， 强 化 节 约 意 识 ， 建 立 长 效 机 制 ， 形 成 节 约 型 的 增长 方 式 和 消 费 方 式 ， 促 进 经 济 社 会 可 持 续 发 展 。 中 国 能 源 发 展 工 作 的 总 体 思 路 是 ： 坚 持 “ 节 约 优先 ， 立 足 国 内 ， 煤 为 基 础 ， 多 元 发 展 ” 的 十 六 字能 源 方 针 。 “ 十 二 五 ” 期 间 ， 我 国 工 业 转 型 升 级 的 一 项 重 点任 务 就 是 加 快 提 升 自 主 创 新 能 力 ， 培 育 发 展 战 略性 新 兴 产 业 。 国 务 院 去 年 作 出 关 于 加 快 培 育 和 发 展 战 略 性 新 兴产 业 的 决 定 ， 提 出 我 国 现 阶 段 将 重 点 培 育 和 发 展节 能 环 保 、 新 一 代 信 息 技 术 、 生 物 、 高 端 装 备 制造 、 新 能 源 、 新 材 料 、 新 能 源 汽 车 等 七 大 产 业 。 我 国 面 临 的 挑 战 和 机 遇 随 着 经 济 的 迅 速 发 展 ， 人 民 生 活 水 平 的 提 高 ，汽 车 保 有 量 不 断 增 加 ， 导 致 汽 车 燃 料 供 需 矛 盾 及排 放 污 染 对 生 态 环 境 危 害 的 加 剧 。 目 前 中 国 已 是世 界 第 四 大 汽 车 生 产 国 、 第 二 大 汽 车 消 费 国 和 汽车 市 场 增 速 第 一 的 国 家 。 预 测 到 2020年 ， 为 满 足我 国 汽 、 柴 油 的 需 求 ， 石 油 将 出 现 2 5 2 7亿吨 的 供 应 缺 口 ， 进 而 可 能 引 发 能 源 危 机 ， 解 决 办法 惟 有 开 源 和 节 流 。 同 时 ， 车 用 石 油 消 耗 所 产 生的 空 气 污 染 和 CO。 排 放 也 正 在 变 成 愈 来 愈 严 重 的问 题 ， 我 国 已 经 成 为 世 界 上 第 二 大 COz排 放 国 ，由 此 产 生 的 国 际 政 治 和 经 济 争 端 将 会 愈 演 愈 烈 。这 充 分 表 明 ， 我 国 所 面 临 的 石 油 安 全 与 交 通 能 源问 题 将 来 势 更 猛 、 影 响 更 大 、 挑 战 更 加 严 峻 。 中 国 汽 车 产 业 现 状 汽 车 工 业 ：2007年 ， 汽 车 产 量 888万 辆 ， 销 售 量 870万 辆 ， 增长 均 超 过 22%机 动 车 辆 ： 汽 车 保 有 量 4229万 辆农 用 车 1400万 辆拖 拉 机 1482万 辆摩 托 车 8709万 辆挂 车 87万 辆总 机 动 车 保 有 量 1.6亿 辆207 234 325 444 507 571 728 88802004006008001000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007YearVehicle output 10k 1609 1802 2053 2383 2694 3160 3586 4229050010001500200025003000350040004500 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007YearVehicle Population 10k 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000CO2density 260(ppmv) 500 600550400300 IPCC 目 标 值 气 候 变 化 风 险 加 剧 。 交 通 领 域 CO2排 放 成 为 关 注 重 点 。据 IEA估 计 ， 汽 车 CO2总 排 放 量 将 从 1990年 的 29亿 吨 增 加到 2020年 的 60亿 吨 。 汽 车 对 地 球 环 境 造 成 了 巨 大 影 响 。 0.01.02.03.04.05.0 2000 2010 2020 2030 2050汽车用油需求供求缺口中国石油总需求 p面 对 排 放 法 规 不 断 加 严 的 挑 战 ， 经 历着 发 动 机 电 控 化 、 汽 柴 油 清 洁 化 等 重大 技 术 变 革 。p面 对 石 油 短 缺 、 CO2减 排 的 挑 战 ， 面临 着 动 力 电 气 化 、 能 源 多 元 化 等 重 大技 术 变 革 。 现 状 思 考 在 汽 车 行 业 ， 特 别 是 乘 用 车 行 业 ， 我 国 是 后发 国 家 。 我 国 汽 车 业 起 步 晚 ， 技 术 相 对 落 后 ， 很多 核 心 技 术 没 有 掌 握 。 油 价 目 前 还 在 继 续 攀 升 之 中 ， 看 不 到 顶 端 。另 外 ， 愈 加 明 显 的 温 室 效 应 、 大 气 污 染 引 起 了 全世 界 人 民 的 警 觉 。 在 现 有 技 术 条 件 下 ， 中 国 要 是 每 个 家 庭 都 有一 辆 汽 车 ， 那 么 石 油 将 创 下 天 价 ， 石 油 资 源 也 会迅 速 枯 竭 。 空 气 污 染 也 会 相 当 可 怕 。 中 国 汽 车 业 在 这 些 瓶 颈 之 下 将 要 停 滞 不 前 了吗 ？ 答 案 当 然 是 否 定 的 。 中 国 汽 车 业 要 高 瞻 远 瞩 ，认 清 形 势 ， 从 危 机 中 看 到 转 机 来 。 很 明 显 ， 新 能 源 车 是 未 来 唯 一 的 发 展 方 向 。可 以 说 ， 开 发 新 能 能 车 是 中 国 汽 车 企 业 绝 地 反 击的 唯 一 机 会 。 在 未 来 汽 车 行 业 ， 得 新 能 源 车 者 得天 下 。 新 能 源 车 给 中 国 车 企 以 巨 大 挑 战 的 时 候 ，也 给 中 国 企 业 一 个 绝 佳 的 赶 超 机 会 。 基 于 我 国 汽 车 能 源 动 力 系 统面 临 的 挑 战 与 机 遇 ， 我 国 汽车 能 源 动 力 系 统 发 展 目 标 应当 是 立 足 转 型 、 尽 快 转 型 。一 方 面 ， 发 展 节 能 汽 车 解 决近 期 的 能 源 安 全 问 题 ； 另 一方 面 ， 开 展 新 能 源 汽 车 研 究 ，瞄 准 未 来 汽 车 竞 争 制 高 点 和实 现 汽 车 能 源 动 力 系 统 的 可持 续 发 展 。 车用能源日益短缺，发展汽车节能技术、减少排放迫在眉睫 概 念 节 能 汽 车 指 的 是 低 能 耗 、 低 污 染 、 小 排量 、 新 能 源 、 新 动 力 汽 车 。 随 着 小 排 量 汽车 限 制 的 取 消 ， 国 家 将 加 大 节 能 环 保 型 小排 量 汽 车 及 其 先 进 发 动 机 技 术 研 发 和 产 业化 的 支 持 力 度 。 鼓 励 开 发 、 生 产 柴 油 轿 车和 微 型 车 ， 以 及 使 用 料 醇 醚 燃 料 、 天 然 气 、混 合 燃 料 、 氢 燃 料 等 新 型 燃 料 的 汽 车 。 燃 料 效 率CO2排 放CNG 直 喷 式 混 合 动 力 车纯 电 动 车 燃 料 电 池 车混 合 动 力 车汽 油 发 动 机 直 喷 式 带 式 CVT 均 质 直 喷 式柴 油 发 动 机电 控 双 陀 螺CurrentGasoline+AT排气污染（HC+No x） 标 准1 2倍1/2 3倍1/3 汽 车 新 型 能 源 动 力 系 统 技 术 成 为 应 对 汽 车 能 源 与 环 境 挑 战 的 根 本 出 路 。 一 节 能 汽 车1 高 效 柴 油 发 动 机 技 术 轿 车 柴 油 机 节 能 效 果 与 汽 油 混 合 动 力 不 相 上 下 。据 国 务 院 发 展 研 究 中 心 分 析 预 测 ， 如 果 2020年 我国 柴 油 轿 车 发 展 到 乘 用 车 的 20%， 则 当 年 可 节 约燃 料 1880万 吨 。 为 此 应 当 在 我 国 发 展 先 进 的 柴 油轿 车 ， 但 是 必 须 解 决 好 排 放 控 制 关 键 技 术 问 题 。主 要 包 括 ： 柴 油 机 电 控 技 术 ， 排 气 后 处 理 技 术 和清 洁 柴 油 与 代 用 柴 油 技 术 ； 柴 油 机 电 控 高 压 燃 油喷 射 系 统 和 智 能 化 发 动 机 电 子 管 理 系 统 ， 是 绿 色高 效 柴 油 机 核 心 关 键 技 术 ， 应 当 大 力 发 展 ； 一 节 能 汽 车2 节 能 汽 油 发 动 机 技 术 日 前 ， 我 国 的 轿 车 基 本 上 是 汽 油 轿 车 ， 采用 的 轿 车 汽 油 发 动 机 还 有 20 以 上 的 节 能潜 力 。 汽 油 发 动 机 节 能 技 术 的 发 展 呈 如 下趋 势 ： 缸 内 直 喷 技 术 、 电 辅 助 增 压 、 电 动气 门 、 可 变 压 缩 比 、 停 缸 控 制 技 术 等 将 在今 后 五 年 规 模 产 业 化 。 有 针 对 性 地 开 发 具有 中 国 特 色 的 超 微 型 节 能 汽 油 车 具 有 重 要的 节 能 意 义 和 市 场 前 景 。 汽 油 机 发 展 趋 势 ： 高 效 化油 耗 变 低化 油 器 电 控 喷 油 汽 油 机 压 缩 点 燃时 间u电 动 气 门 、 可 变 压 缩 比 、停 缸u缸 内 直 喷今后五年规模产业化u电 辅 助 增 压(汽油机还有20以上 的节能潜力) 一 节 能 汽 车 3 先 进 的 混 合 内 燃 机 技 术 (1)燃 料 供 应 的 混 合 常 规 汽 柴 油 与 代 用 燃 料 混 合 。 以 常 规 汽柴 油 为 主 ， 将 各 种 代 用 燃 料 ， 包 括 醇 醚 燃 料 与 汽 柴 油 掺 混并 进 行 适 当 设 计 将 会 成 为 主 流 燃 料 技 术 。 (2)燃 烧 方 式 的 混 合 汽 油 机 均 质 充 气 与 柴 油 机 压 燃 点 燃 混 合 。以 燃 料 混 合 技 术 和 控 制 技 术 为 基 础 ， 综 合 汽 油 机 和 柴 油 机两 种 燃 烧 方 式 优 点 的 均 质 压 燃 (HCCI)内 燃 机 技 术 正 在 兴 起 。 (3)输 出 功 率 的 混 合 内 燃 机 与 电 机 功 率 的 混 合 。 新 型 集 成 化大 功 率 启 动 电 杌 发 电 机 一 体 化 装 置 ISG与 新 型 电 源 系 统技 术 既 是 内 燃 机 电 控 技 术 的 扩 展 和 深 化 ， 也 是 复 杂 混 合 动力 传 动 系 统 的 基 础 模 块 技 术 。 内 燃 机 的 混 合 化 是 联 结 现 有 汽 车 节 能 环 保 技 术 与 新 能 源 汽车 技 术 之 间 的 桥 梁 二 新 能 源 汽 车 1 氢 动 力 一 零 污 染 的 新 能 源 与 传 统 汽 车 相 比 ， 燃 料 电 池 车 能 量 转 化 效 率 高 达60.80 ， 为 内 燃 机 的 2至 3倍 。 燃 料 电 池 的 燃 料 是氢 和 氧 ， 生 成 物 是 清 洁 的 水 ， 它 本 身 工 作 不 产 生一 氧 化 碳 和 二 氧 化 碳 ， 也 没 有 硫 和 微 粒 排 出 。 燃料 电 池 本 身 工 作 没 有 噪 声 、 没 有 振 动 ， 其 电 极 仅作 为 化 学 反 应 的 场 所 和 导 电 的 通 道 ， 本 身 不 参 与化 学 反 应 ， 没 有 损 耗 ， 寿 命 长 。 从 这 些 方 面 来 看 ， 燃 料 电 池 汽 车 当 之 无 愧 地 是未 来 汽 车 发 展 的 重 点 。 二 新 能 源 汽 车 2 燃 料 电 池 燃 料 电 池 是 一 种 将 存 在 于 燃 料 与 氧 化 剂 中的 化 学 能 直 接 转 化 为 电 能 的 发 电 装 置 。 燃料 和 空 气 分 别 送 进 燃 料 电 池 ， 电 就 被 奇 妙地 生 产 出 来 。 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 池十 分 复 杂 ， 涉 及 化 学 热 力 学 、 电 化 学 、 电催 化 、 材 料 科 学 、 电 力 系 统 及 自 动 控 制 等学 科 的 有 关 理 论 ， 具 有 发 电 效 率 高 、 环 境污 染 少 等 优 点 。 燃 料 电 池 汽 车 ： 平 台 化 趋 势 二 新 能 源 汽 车 3 纯 电 动 轿 车 和 混 合 动 力 车 氢 动 力 一 零 污 染 的 新 能 源 电 动 汽 车 (EV)是 以 电 为 动 力 的 汽 车 。 作 为一 种 清 洁 、 节 能 的 新 型 交 通 工 具 ， 电 动 汽车 具 有 很 多 优 势 。 它 在 行 驶 过 程 中 没 有 污染 ， 热 辐 射 低 ， 噪 音 小 ， 不 消 耗 汽 油 ， 可应 用 多 种 能 源 ， 结 构 简 单 ， 使 用 维 修 方 便 ，因 此 受 到 各 国 的 欢 迎 ， 被 人 们 称 为 “ 明 日之 星 ” 开 发 电 池 是 发 展 电 动 汽 车 的 一 个 技术 关 键 。 2006-2007年 ， 经 过 新 一 批 投 入 运 营 示 范 运 行 车 辆 的 考核 验 证 ， 我 国 混 合 动 力 客 车 产 业 化 技 术 得 到 深 化 和 提 高 ，开 始 小 批 量 产 业 化 ；2006-2007年 ， 我 国 在 微 混 和 轻 混 混 合 动 力 乘 用 车 技 术方 面 不 断 深 化 、 成 熟 ， 并 将 在 2008年 进 入 产 业 化 。混 合 动 力 汽 车 进 展 混 合 动 力 汽 车更 加 环 保 下 代 奔 驰 C将 全 系 提 供 混 动 版 新 一 代 奔 驰 ML车 型 在 外 观 和 体 积 上 似乎 要 比 现 款 的 奔 驰 ML要 小 一 些 ， 但 是轴 距 并 没 有 变 化 ， 并 保 证 了 内 部 空 间 没有 受 影 响 ， 可 能 在 外 型 的 变 化 上 是 为 了要 减 少 风 阻 系 数 ， 进 而 减 少 油 耗 提 升 经济 性 。 在 大 灯 上 还 发 现 了 奔 驰 特 色 的LED行 车 灯 。 菲 斯 科 推 出 混 合 动 力 跑 车 Karma 搭 载 了 由 一 台 2.0T汽 油 发 动 机 和 两 台 电 动 马达 组 成 的 混 合 动 力 系 统 。 其 最 大 功 率 可 以 达到 402马 力 ， 同 时 在 电 动 马 达 的 配 合 下 可 以输 出 1300Nm的 扭 矩 。 为 电 动 马 达 供 电 的 是一 个 20千 瓦 的 锂 离 子 电 池 组 ， 它 可 以 让 菲 斯科 Karma在 汽 油 发 动 机 关 闭 的 情 况 下 ， 由 电动 马 达 驱 动 行 驶 80.5公 里 。 混 合 动 力 汽 车奔 驰 S400Hybrid 宝 马 系 ActiveHybrid 标 致 RC Hybrid 奇 瑞 A3-ISG混 合 动 力 汽 车 丰 田 Hi-CT Hybrid 能 源 多 元 化 、 动 力 电 气 化 、 排 放 洁 净 化 将 推 动 节 能 与新 能 源 汽 车 迅 速 发 展 结 束 语 伴 随 着 气 候 变 暖 、 环 境 恶 化 、 能 源 紧 张等 方 面 的 压 力 不 断 加 大 ， 未 来 的 汽 车 市 场将 以 更 节 能 、 更 环 保 、 更 安 全 为 主 要 竞 争焦 点 ， 以 节 能 和 环 保 技 术 为 代 表 的 新 一 轮汽 车 技 术 变 革 正 在 世 界 各 地 酝 酿 并 发 展 。清 洁 能 源 、 环 保 动 力 的 汽 车 ， 势 必 成 为 未来 汽 车 发 展 的 方 向 。