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青岛滨海学院毕业设计 引言引言 汽车工业产生一百多年以来，一直被当成工业发达国家的经济指标，在国家实力成长中 发挥着极为重要的作用。但是，传统汽车产业的发展始终伴随着石油消耗和大气环境污染的 双重危机。目前，全球能源和环境系统面临着巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排 放的大户，需要进行革命性的变革。新能源汽车的发展已经在全球形成了共识，欧美日这些 国家，都把新能源汽车作为战略制高点来考虑，国家投入力量加强产业的发展，我国传统汽 车领域和国外相比还比较落后，但在新能源汽车方面，我们和发达国家的差距并不大，我们 有机会在新能源汽车领域与西方发达国家在一个平衡的层面上创新。 如今，环境污染是社会热点话题，发展新能源汽车是必然趋势，但汽车绿色新能源技术 繁多,绿色新能源汽车发展方向如何？本课题以此为出发点,着重分析目前主要的几种电动汽 车技术以及这些技术的优缺点,结合近几年各大汽车公司推出的各种电动汽车实例， 得出驱动 电动机将呈现多样化发展；混合动力汽车将率先投放市场；燃料电池汽车将成为世界各大汽 车公司 21 世纪激烈竞争的焦点。从而得出电动汽车将是未来发展的趋势。 1 绿色新能源技术在现代汽车上的应用 正文正文 1.1. 新能源汽车的概述新能源汽车的概述 1.1 新能源汽车的定义 根据我国 《汽车产业发展政策》 的有关规定， 2007 年， 国家发展和改革委员会制订了 《新 能源汽车生产准入管理规则》 ， 《新能源汽车生产准入规则》 对新能源汽车做出了明确的定义： 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而采用新型车 载动力装置） ，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术、新结构的汽车。 1.2 新能源汽车的发展必要性 1.2.1 能源短缺 世界能源包括石油、 天然气、 煤炭和核能等。 据预测， 目前全球已探明石油储量为 12000.7 亿桶，可开采 40.6 年；天然气已探明储量 179.83 万亿立方米，可开采 65.1 年。 我国是一个能源短缺的国家， 但却是一个能源消费大国。 按照当前的能源资源开采速度， 各种以此能源可供应的年限，石油为 11.3 年，天然气为 27.2 年，煤炭为 45 年。我国的能源 资源状况如表 1-1 所示： 表 1-1 能源资源状况表 能源总量 能源 /亿吨标准煤 剩余开采储量 结构 世界总量 中国所占比例 1391.9 100 13832.9 10.1 /亿吨 1145.0 58.8 9842.1 11.6 /亿吨 32.7 3.4 1402.8 2.3 /亿立方米 13668.9 1.3 1493811.0 0.9 /亿千瓦小时 12600.0 36.5 73053.0 17.2 原煤原油天然气水能 2 青岛滨海学院毕业设计 1.2.2 环境污染 燃料汽车在行驶过程中会产生大量的有害气体， 不但污染环境， 还大大的影响人类健康。 燃油汽车排放的污染物主要包括以下几种。 (1) 碳氢化合物。它能刺激眼结膜，引起流泪并导致红眼症，同时对鼻、咽、喉、器官 积肥不均有刺激作用，能引起急性喘息症。光化学烟雾还具有损害植物、降低大气能见度、 损坏橡胶制品等危害。 (2) 二氧化硫。二氧化硫是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液 和其他黏性液。大气中的二氧化硫会导致户籍到炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎症等。 同时还会使青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。 二氧化硫在氧化剂、光的作用下， 能生成 硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。 (3) 臭氧。臭氧对人体的器官和肺部均有损害作用，对心脏、肝等器官有不良影响。臭 氧的浓度过高会危及人的身体健康 1.2.3 气候变暖 能源大量消耗带来温室气体排放问题。二氧化碳已经是全球最重要的温室气体，是造成 气候变化的主要原因，而它主要是来自石化燃料的燃烧。据世界许多科学预测，未来50~100 年人类将完全进入一二变暖的世界，由于人类活动的影响，大气中的温室气体和硫化物气溶 胶的含量增加的过快，未来 100 年全球平均地表温度将上升 1.4~5.8 摄氏度，但 2050 年上升 2.2 度。 越来越多的证据证明，人类活动是造成气候变暖的主要原因，而气体变暖又是由于大气 中聚集了大量的温室气体，其中主要成分是二氧化碳，气候变化加剧，交通领域的二氧化碳 成为关注焦点。据 IEA 估计，汽车二氧化碳总排放量将从 1990 年的 29 亿吨增长到 2020 年 的 60 亿吨。 然而我国的二氧化碳排放仅次于美国， 下图为世界主要国家排放二氧化碳的比例。 3 绿色新能源技术在现代汽车上的应用 图 1-1 世界主要国家排放二氧化碳比例图 1.3 发展新能源汽车的意义 众所周知，汽车工业是综合性工业，反映了一个国家的综合工业水平。从历史上看，从 工业化中期到最后完成工业化和现代化，没有一个大国强国不是靠汽车工业的高速发展来完 成这一过程与历史使命的。汽车工业在国家经济成长和社会进步中的重要作用，可以从创造 巨大国民生产总值、带动交通运输、军事等相关产业发展、促进新技术发展、创造出口和外 汇储备、增加就业和财政收入等多方面体现。然而，从发展汽车工业的目的来看，发展汽车 工业并不在于汽车工业本身，而是不断改善人类的生活水平和推动社会进步，更重要的是只 有建立一个强大的汽车工业体系，一个国家才能成为大国强国。 1.4 新能源汽车的分类 新能源汽车包括的范围广泛，大致可分为电动汽车、气体燃料汽车、两用燃料汽车和双燃 料汽车等类型。 1.4.1 气体燃料汽车 定义： 气体燃料汽车是指以液化石油气、天然气或煤气等气体为燃料的发动机的汽车。 工作原理： 根据汽车使用可燃气体的形态不同可分为三种：压缩天然气 CNG（compressed natural gas） ，主要成分为甲烷；液化天然气 LND（liquefied natural gas） ，甲烷经深度冷冻液化；液 4 青岛滨海学院毕业设计 化石油气 LPG（liqyefied petroleum gas） ，主要成分是丙烷和丁烷的混合物。 1.4.2 两用燃料汽车 两用燃料汽车是指具有两套相对独立供给系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套 供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统可分别但不可共同向气缸供给燃料 的汽车，如汽油—压缩天然气两用燃料汽车、汽油—液化石油气两用燃料汽车等。 1.4.3 双燃料汽车 双燃料汽车是指具有两套燃料供给系统，一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天 然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混 合燃料的汽车，如柴油—压缩天然气两燃料汽车、柴油—液化石油气双燃料汽车等。另外， 现有利用太阳能、原子能等其他能量形式驱动的汽车。按照燃料的来源划分，新能源汽车可 分为以下五类： （1）基于传统石油燃料的节能环保汽车，如先进柴油汽车和混合动力汽车； （2）基于天然气和石油伴生品的燃料汽车； （3）基于实话燃料化工的替代燃料汽车，如煤制油； （4）生物燃料汽车，包括燃料乙醇和生物柴油汽车； （5）燃料电池汽车和纯电动汽车。 1.4.4 电动汽车 电动汽车的定义： 电动