《新能源汽车概论》胡萍，余朝宽编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《新能源汽车概论》

【作　者】胡萍，余朝宽编

【丛书名】职业教育汽车专业创新型系列教材

【页 数】 122

【出版社】 重庆：重庆大学出版社 , 2021.10

【ISBN号】978-7-5689-2177-0

【价 格】28.00

【分 类】新能源-汽车-职业教育-教材

【参考文献】 胡萍，余朝宽编. 新能源汽车概论. 重庆：重庆大学出版社, 2021.10.

图书封面：

图书目录：

《新能源汽车概论》内容提要：

本书主要介绍了新能源汽车的定义与分类、常见标识、基本参数、发展规划，以及纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车和电动汽车充电的基础理论、基本知识和基本技能。每章开始都给出教学目标、教学要求和导入案例，便于学生学习和教师授课。每章末尾配有练习题和实训题，练习题便于学生复习，巩固主要学习内容，增强学习效果；实训题可以扩展课程内容，培养学生独立解决问题的能力和创新能力，拓宽学生的视野。 本书内容新颖，图文并茂，实用性强，可作为本科院校的汽车类专业教材，还可作为职业院校汽车类专业教材及汽车培训机构参考用书

《新能源汽车概论》内容试读

项目1|新能源与智能网联汽车

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)、综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具有新技术、新结构的汽车。智能网联汽车(Intelligent Connected Vehicle,ICV)是指车联网与智能车的有机联合，是搭载先进的车载传感器、控制器、执行器等装置，融合现代通信与网络技术，实现车与人、路、后台等智能信息交换共享，实现安全、舒适、节能、高效行驶，并最终可替代人来操作的新一代汽车。

/任务1/新能源汽车

[学习目标]

1.能阐述新能源汽车的定义及各类新能源汽车的特点。

2.能概述发展新能源汽车的必要性。

3.能概述新能源汽车的发展现状。

4.能阐述新能源汽车发展存在的问题。

[相关知识]

一、新能源汽车概述

新能源汽车的定义因国家不同其提法也不相同。在日本新能源汽车通常被称为“低公害汽车”。2001年，日本国土交通省、环境省和经济产业省制订了“低公害车开发普及行动计划”。该计划所指的低公害车包括5类，即以天然气为燃料的汽车、混合动力汽车、电动汽车、以甲醇为燃料的汽车、排污和燃效限制标准最严格的清洁汽油汽车。在美国新能源汽车通常被称为“代用燃料汽车”。

新能源汽车（图1-1-1）现普遍是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置)、综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技

XIN NENGYUAN QICHE GAILUN新能源汽车概论

术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车包括混合动力电动汽车

(HEV)、纯电动汽车(BEV)、燃料电池电动

汽车(FCEV)和其他新能源（如太阳能、超

级电容器、飞轮等高效储能器)汽车4大类。非常规的车用燃料是指除汽油、柴油

图1-1-1

天然气(NG)、液化石油气(LPG)、乙醇汽

油(EG)、甲醇、二甲醚之外的燃料。

二，新能源汽车发展的必要性

在人类历史长河中，经历了两次交通能源动力系统变革，每一次变革都给人类的生产和生活带来了巨大变化，同时成就了先导国或地区的经济腾飞。第一次变革发生在18世纪60年代，以蒸汽机技术诞生为主要标志。煤和蒸汽机使人类社会生产力获得极大的提升，开创了人类的工业经济和工业文明，引发了欧洲工业革命，使欧洲各国成为当时的世界经济强国。第二次变革发生在19世纪70年代，石油和内燃机替代了煤和蒸汽机，使世界经济结构由轻工业主导向重工业转变，同时促成了美国的经济腾飞，并把人类带入了基于石油的经济体系与物质繁荣。今天，人类再次来到了交通能源动力系统变革的十字路口，第三次变革以电力和动力电池（包括燃料电池）替代石油和内燃机，将人类带入清洁能源时代。第三次交通能源动力系统变革将带动亚洲经济的腾飞，使亚洲取代美国成为世界经济的发动机。

在能源和环保的压力下，新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。2020年以前节约石油和替代石油主要依靠发展先进柴油车、混合动力汽车等实现。到2030年，新能源汽车的发展将节约石油7306万t,替代石油9100万t,节约石油和替代石油共16406万t,相当于将汽车石油需求削减41%。届时，生物燃料、燃料电池在汽车石油替代中将发挥重要的作用。

三、新能源汽车发展现状

(一)国外新能源汽车发展现状

1.美国

美国长期以来侧重降低石油依赖、确保能源安全的能源战略，将发展电动汽车作为在交通领域实现从根本上摆脱依赖石油进口的重要措施，并以法律法规的形式确立其战略地位。

美国以生物质替代燃料为突破口，其生物质替代燃料技术已经十分成熟，替代效果明显。美国政府不断加大对生物燃料技术的研发和基础设施建设，乙醇和生物燃料产能不断扩大，预计未来10年内，美国乙醇、生物柴油等代用燃料将实现15%的汽油替代。以特斯拉(图1-1-2)为代表的纯电动汽车是美国新能源汽车的代表，其混合动力汽车的销售量逐年增加，插电式增程电动汽车将成为美国未来新能源汽车的主流技术路线。

项目1新能源与智能网联汽车

2.欧洲

T三L

欧洲强调温室气体减排战略，通过排放标准（表1-1-1）引导

新能源汽车发展，满足日益严格的CO,排放限值要求成为欧洲

电动汽车发展的主要驱动力。欧洲以柴油机技术独步世界，其燃料电池技术全球领先。欧洲将发展清洁型柴油汽车作为现

TESLA MOTORS

阶段新能源汽车发展的重点，其汽车厂商在柴油发动机上具备

图1-1-2

强大的技术优势，在清洁柴油乘用车方面发展较为迅速。1991

年柴油汽车的市场份额不足20%，2003年柴油汽车的市场份额超过40%，2009年柴油汽车的市场份额迅速增加到60%。据统计，欧洲100%的重型车、90%的轻型车均已采用柴油机。欧洲柴油轿车已占轿车年产量的32%，奥地利、法国、比利时、西班牙、意大利等国高达50%以上。其中，法国和比利时为67%、奥地利则超过了70%。

表1-11欧洲卡车和公共汽车废气排放标准

标准等级

开始实施日期

CO

HC

NO,

PM

烟雾

1992年(<85kW)

4.5

1.1

8.0

0.612

无标准

欧洲1号

1992年(>85kW)

4.5

1.1

8.0

0.36

无标准

1996年10月

4.0

1.1

7.0

0.25

无标准

欧洲2号

1998年10月

4.0

1.1

7.0

0.15

无标准

1999年10月(EEV)

1.0

0.25

2.0

0.02

0.15

欧洲3号

2000年10月

2.1

0.66

5.0

0.1

0.8

欧洲4号

2005年10月

1.5

0.46

3.5

0.02

0.5

欧洲5号

2008年10月

1.5

0.46

2.0

0.02

0.5

欧洲6号

2013年1月

1.5

0.13

0.5

0.01

注：欧洲汽车废气排放标准，单位：克每千瓦时(g/kW·h)。

3.日本

日本是世界第三大经济体，是世界汽车生产、消费和出口大国，但其自然资源匮乏，石油、天然气等能源都依赖进口，长期以来，日本一直在努力减少对进口石油的依赖。日本作为汽车生产强国致力于发展新能源汽车，不仅可以降低汽油和柴油消耗，还是应对气候变化、减少二氧化碳排放的有效措施。从世界汽车工业格局看，同属亚洲地区的中国和韩国等国家的汽车工业快速崛起，使日本汽车工业面临巨大的竞争压力，但其具有汽车产业优势及较强的技术支撑，是其面对新的竞争环境、继续保持行业领先地位的有效途径。

日本汽车行业（图1-1-3）旨在通过发展新能源汽车，制定行业新标准，保持产业竞争优势，进一步探寻世界领先的能源环境解决方案，并通过创新促进需求，提高就业，促进经济增长，提高用户生活品质。日本长期坚持确保能源安全与提升产业竞争力的双重战略，通过制

3

XIN NENGYUAN QICHE GAILUN新能源汽车概论

订国家目标引导电动汽车产业发展，同时高度重视技术创新。日本混合动力汽车近年来增长迅猛，占主导地位。日本乘用车销量前十车型中，混合动力汽车位居第一。日本新能源汽车产业政策起步早，优惠大，高额补贴促进新能源汽车销售井喷。

(二)国内新能源汽车发展现状

近20年我国汽车产业发展迅猛，自主品牌汽车企业的总体技术水平有较大提升。世界第一大汽车市场的产销规模奠定了技术发展基础，关键领域技术取得重大进展。由于起步晚、基础差等，目前我国还不是汽车强国，自主技术研发能力明显进步但仍存差距、技术创新体系初步形成仍未完善、技术升级受制于整体工业基础薄弱，诸多方面与传统汽车强国存在差距。经济发展、社会进步、产业变革需要汽车技术的支撑。产业战略定位提出汽车技术加速发展需求，能源环境压力提出汽车技术绿色发展需求，交通安全升级提出汽车技术融合发展需求。汽车技术自身的复杂性与当前的外部机遇共同要求明确清晰的技术路线图。在科技变革影响下，汽车技术创新进人高度活跃时期，汽车产业迎来重大机遇，指向低碳化、信息化、智能化的新技术、新形式、新状态种类繁多，各国选取的技术路线各不相同。我国需要结合中国汽车产业与技术形式，明确中国汽车技术发展方向，制订科学、合理、清晰的技术路线具有重要的指导意义和深远价值。我国着眼于新能源汽车方面的企业主要有比亚迪、一汽、上汽、东风、长安5大汽车集团，其中发展最快的当属比亚迪集团（图1-1-4）。从我国国家产业政策规划来看，新能源汽车产业已成为我国未来经济发展中大力支持的战略性新兴产业。

TOYOTA

比亚迪汽车

图1-1-3

图1-1-4

四、国内新能源汽车发展未来趋势和存在的问题

我国新能源汽车发展战略是要抓住战略机遇，以新能源汽车和智能网联汽车为主要突破口，以动力系统优化升级为重点，以智能化水平提升为主线，以先进制造和轻量化等共性技术为支撑，全面推进汽车产业由大国向强国的历史转型。

发展新能源汽车，是全世界汽车产业的共同目标。不同国家对发展新能源汽车的愿景是不同的，中国发展新能源汽车的愿景是“从汽车大国走向汽车强国”。不同国家发展新能源汽车的技术路线是不同的。中国新能源汽车产业发展趋势体现在发展技术路线上的不同。中国发展新能源汽车的技术路线与其他汽车强国是不同的：美系车企的技术路线主要是发展纯电动和增程式混合动力汽车：日韩系车企的技术路线主要是发展混合动力、纯电动

项目1新能源与智能网联汽车

和燃料电池汽车：德系车企的技术路线主要是发展纯电动和插电式混合动力汽车：中国车企的技术线路是以纯电动和插电混合动力汽车为主，兼顾燃料电池汽车。

随着现代通信技术、人工智能、计算机、互联网技术的发展，智能化已经渗透各个行业。汽车产业作为国民经济重要的支柱产业，智能化是必然趋势。在部件智能化层面，动力驱动系统的智能化一直是研究的重点，电机的智能化控制、动力电池基于智能算法的状态估计、多模型融合的电池热管理系统，以及全气候应用电池等，将不断进步完善，为新能源汽车带来强劲的续航及动力性能。在整车及控制层面，融入智能控制策略的制动能量回收以及混合动力能量管理将使新能源汽车更加节能，基于新型驱动形式汽车优势的稳定性控制、能量效率等将会受到更多的关注。基于新能源汽车平台的无人驾驶技术已经进入白炽化竞争阶段。新能源汽车从动力系统到人机交互系统都实现了电气化和电子化，更易实现物联网化，这为汽车的车联网系统智能化提供了基本条件，智能交通的布局需要庞大的汽车信息，各国均积极部署大数据平台服务于政府和企业，针对新能源汽车所建设的大数据平台将会为新能源汽车的持续深入发展提供巨大助力。

近几年，国内新能源汽车发展进程中主要存在以下3个方面的问题：

①国内充电站和电池交换站等新能源汽车基础配套设施建设进程缓慢，覆盖面不广。虽然政府大力鼓励和扶持新能源汽车发展，企业也纷纷响应，但各地及企业充电站、充电桩的设备标准不统一，导致企业在研发、生产、营销等方面产生混乱，拖累了新能源汽车的发展进程。

②新能源汽车市场售价较高。虽然新能源汽车的技术在进步，新能源汽车成本在降低，我国中央政府和地方政府对新能源汽车购车者给予相应的补贴，但仍不能很好地普及私人购车群体。以比亚迪“秦”为例，其市场售价在18.98万元起，在深圳购车约有7万元的补贴，折算后价格为11.98万元，这一价格高出其相对应的传统动力汽车约50%。

③消费者对新能源汽车概念认知不足。国内消费者对电动汽车几乎没有太多的认知，大多数消费者只是听说过电动汽车但缺乏深入的了解。不少消费者对新能源汽车的安全性和操控便捷性存有质疑。事实上，新能源汽车是操作简易、安全可靠的产品。

总体而言，随着国家对能源、环保和空气质量的日益重视，新能源汽车将成为未来汽车发展的一大趋势。近年来，我国政府对新能源汽车发展出台了诸多利好政策，新能源汽车品质有了显著提升，与国外新能源汽车相比不分伯仲。解决阻碍新能源汽车发展的几大问题是发展新能源汽车市场的关键。

五、典型的新能源汽车

(一)混合动力汽车

混合动力汽车是指采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃

油消耗的车型。按照能否外接充电可分为插电式混合动力汽车(PHEV)和非插电式混合动

力汽车(MHEV);按照混合动力驱动混合度情况可分为4种形式：微混合动力驱动汽车、轻

混合动力驱动汽车、中混合动力驱动汽车和重混合动力驱动汽车：按照结构特点可分为并联

6

XIN NENGYUAN QICHE GAILUN新能源汽车概论

式混合动力汽车、串联式混合动力汽车（又称增程式电动汽车）和混联式混合动力汽车。

1.非插电式混合动力汽车

非插电式混合动力汽车（图1-1-5）的优点如下：

①采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充：负荷少时，富余的功率可发电给电池充电。因内燃机可持续工作，电池可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。

②可以十分方便地回收制动、下坡、怠速时的能量。

③在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。

④可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

⑤可以利用现有的加油站加油，不必再投资。

⑥可以让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。非插电式混合动力汽车的缺点：长距离高速行驶基本不能省油。

2.插电式混合动力汽车

插电式混合动力汽车（图1-1-6）的优点如下：

①包含非插电式混合动力汽车的全部优点。

②通常拥有比非插电式混合动力汽车长得多的纯电续航里程，日常通勤可以做到完全纯电行驶（如国内某品牌插电式混合动力汽车已经做到100km纯电续航里程）。

插电式混合动力汽车的缺点：电量不足时驾驶感受会有所降低。

图1-1-5

图1-1-6

3.微混合动力驱动汽车

这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机（一般为12V)上加装了皮带驱动启动

电机(Belt-alternator Starter Generator,.BSG)。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机，用来控制发动机的启动和停止，取消发动机的怠速，降低了油耗和排放。从严格意义上讲，微混合动力驱动汽车不属于真正的混合动力汽车，因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。其电机仅作为内燃机的起动机/发电机使用，对其管理的控制策略是，需要时（如遇到红灯车辆停止)使内燃机熄火，并当车辆再次行驶时，立即重启动内燃机，以及制动时发

电，实现制动能量回收。在微混合动力系统中，电机的电压通常有12V和42V两种。其

中，42V主要用于柴油混合动力系统。微混合可实现5%~15%的节油效果。

6

···试读结束···