新能源汽车概论
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1.1 新能源汽车的定义与分类

1.1.1 新能源汽车的定义

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,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,形成的具有新技术、新结构的汽车,如图1-2所示。

图1-2 新能源汽车

非常规的车用燃料指除汽油、柴油、天然气(NG)、液化石油气(LPG)、乙醇汽油(EG)、甲醇等之外的燃料。因此,人们熟知的天然气汽车、液化石油气汽车、甲醇汽车等,都不属于新能源汽车,而属于节能汽车。

1.1.2 新能源汽车的分类

新能源汽车主要包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车,其中混合动力电动汽车又分为插电式混合动力电动汽车和非插电式混合动力电动汽车,如图1-3所示。我国把非插电式混合动力电动汽车划分到节能汽车系列中。

图1-3 新能源汽车的分类

1. 纯电动汽车

纯电动汽车(BEV)是指驱动能量完全由电能提供的、由电机驱动的汽车,如图1-4所示。电机的驱动电能来源于车载可充电储能系统或其他能量储存装置。纯电动汽车是一种绿色环保的交通运输工具,采用可再生电能替代燃油。

图1-4 纯电动汽车的定义

北汽新能源EU5是一款紧凑型纯电动汽车,其最大续航里程为400~500km;动力方面,搭载峰值功率为160kW、峰值转矩为300N·m的永磁同步电机,最高速度为155km/h,如图1-5所示。

图1-5 北汽新能源EU5

2. 混合动力电动汽车

混合动力电动汽车(HEV)是指能够至少从两类车载储存的能量(可消耗的燃料、可再充电能/能量储存装置)中获得动力的汽车。混合动力电动汽车是内燃机汽车向纯电动汽车发展过程中的过渡车型,目前技术相对成熟。

比亚迪秦是一款插电式混合动力电动汽车,如图1-6所示。在动力配置方面,比亚迪秦配备了1.5TI涡轮增压发动机+永磁同步电机的组合类型,1.5TI涡轮增压发动机的峰值功率为113kW,峰值转矩为240N·m;永磁同步电机的峰值功率为110kW,峰值转矩为250N·m;发动机和电机的最大综合功率为217kW,最大综合转矩为479N·m。用于储能的电池位于车辆尾箱位置。该电池组能量达到13kW·h,标称电压为506V,类型为磷酸铁锂电池。最高车速为185km/h,0~100km/h的加速时间为5.9s;保证强劲动力的同时,油耗仅为1.6L/100km;纯电续航里程为70km。

图1-6 比亚迪秦插电式混合动力电动汽车

3. 燃料电池电动汽车

燃料电池电动汽车(FCEV)是以燃料电池作为动力源或主动力源的汽车,通过氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶。与传统汽车相比,燃料电池电动汽车增加了燃料电池和氢气罐,其电能来自于氢气燃烧,工作时只要加氢气就可以,不需要外部补充电能。

奔驰GLCF-CELL燃料电池电动汽车如图1-7所示,它搭载了总能量为13.5kW·h的电池组,NEDC工况下的纯电续航里程为51km。加上氢燃料动力系统之后,这款车型的NEDC续航里程可提升至478km。该车型电机峰值功率达到155kW,峰值转矩达到365N·m,最高行驶车速可达到160km/h。插电混动系统配备了7.4kW功率充电器,可在1.5h内将电池电量从10%充至100%。

图1-7 奔驰GLCF-CELL燃料电池电动汽车

纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车比较见表1-1。

表1-1 三种电动汽车比较

目前,国内新能源汽车主要以纯电动汽车和插电式混合动力电动汽车为主。2018年,新能源汽车的销量为125.6万辆,比2017年同期增长61.7%。其中纯电动汽车的销量为98.4万辆,占78.3%;插电式混合动力电动汽车的销量为27.1万辆,占21.6%;燃料电池电动汽车的销量为1 527辆,占0.1%。