2023年7月17日发(作者：)

三、新能源汽车的类别及特点

根据新能源汽车的定义，我们可以认定的新能源汽车有很多种，随着新能源汽车的不断发展，其包含的范围也越来越广。鉴于目前市场主流认识，从新能源的技术特点和车辆驱动原理上来分，一般将新能源汽车分为混合动力汽车（Hybird Electric Vehicle，HEV）、纯电动汽车（Battery Electric Vehicle，BEV）、燃料电池汽车（FuelCell Electric Vehicle，FCEV）和燃气汽车、生物燃料汽车以及其他能量形式驱动的汽车。以下做简要介绍。

（一）纯电动汽车

纯电动汽车（Battery Electric Vehicle，BEV），顾名思义就是纯粹靠电能驱动的车辆。它必须使用专用充电桩或者特定的充电场所进行充电才能行驶。典型的例子是特斯拉。它的优点是结构简单，保养项目少，使用成本低，缺点是电池的续航里程和电池寿命较短，温度对电池容量的影响非常大，充电的便利性也不好。由于电能的来源广泛，在未来还会有更清洁的电能产生，因此纯电动车是未来的最终发展趋势。

电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。众所周知，内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车。电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量地再利用。

图1-3-1纯电动汽车典型结构图

1 （二）混合动力汽车

混合动力汽车（Hybird Electric Vehicle，HEV）指的是至少拥有两种动力源，使用其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的车辆。从目前世界范围内的整个形势来看，日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是在发展混合动力电动汽车方面，日本居世界领先地位。我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发，多数以混合动力电动客车为主。一汽研发的红旗HQ3于2006年投产；而广州本田更是紧跟丰田的步伐，也推出了多款混合动力车；上汽集团与通用签署协议，将联手开发混合动力轿车和公交客车；上海别克君越eco-hybrid油电混合动力车是国内第一款中高档量产混合动力车型。

混合动力汽车一般通过制动时回收动能为动力电池充电，或者利用车辆在行驶时发动机的多余功率驱动发电机充电，不存在纯电动汽车到处找“插座”的困扰。利用制动发电模式时，拖拽感会稍微明显一点。

混合动力汽车最大的优点是省油。以凯美瑞为例，混动版百公里油耗在5L左右，而普通版则需要多1倍。混合动力汽车启动和低速时主要依靠电机，所以混动车辆不需要“热车”这个环节，插上钥匙即可走人。混合动力汽车的性能也比普通款车型要高，原因是在原发动机基础上增加了一套电驱动系统。但电驱系统多少会占据一定的使用空间，维修起来会多一套电驱动系统的维护。

1）与纯电动汽车比较

a) 混合动力汽车整车重量小（由于电池的容量减小）；

b) 汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平；

c) 保证驾车和乘坐的舒适性（空调、暖风、动力转向的使用）。

2）与内燃机汽车比较

a) 可使原动机在最佳的工况区稳定运行，从而降低排污和油耗；

b) 在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆，实现“零排放”；

c) 通过电动机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低汽车的能量消耗和排放污染。

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图1-3-2油电混合动力汽车典型结构图

（三）燃料电池汽车

燃料电池汽车是通过燃料电池堆中氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶。它也是电动汽车的一种，结构基本类似，只是多了一个燃料电池和氢气罐。它的电能来自氢气燃烧，工作时只要加氢气就可以了，不需要外部补充电能。燃料电池汽车的燃料来源可以说是无穷无尽，燃烧后的产物只有水，非常的环保，并且续航里程可达700公里。但是目前的制氢成本较高，并且氢气的存储不易，目前还处于试验推广阶段。

图1-3-3氢燃料电池汽车典型结构图

在国家“十五”“863”计划电动汽车关键技术重大科技专项和“十一五”节能与新能源汽车重大项目支持下，我国燃料电池汽车技术研发取得重要进展，研制的“超越”系列、“上海牌”“帕萨特”“奔腾”“志翔”等燃料电池汽车经受住了大规模、高温、大强度示范考核，成功服务于2008北京奥运会和2010年上海世博会。但在车型开发、整车动力性、续驶里程、燃料电池发动机功率等方面与国外存在一定的差距，在等效燃料经济性水平和车辆噪声水平与国外基本处于同一 3 水平。

目前（2015年）纯电动特斯拉售价为7万美元（国内为11万美元以上），续航里程为426km，充电时间相对较长。宝马I3售价为4.1万美元，续航里程为160km。比亚迪E6售价为6万美元，续航里程超300km，充电时间也相对较长。2015年丰田生产的燃料电池汽车售价为5万美元，充气只需3min，续航里程为700km。从以上可以看出燃料电池汽车离我们不会太远。

（四）燃气汽车

以可燃气体为燃料的汽车称为燃气汽车。目前常用的燃气汽车有压缩天然气汽车（CNGV）、液化天然气汽车（LNGV）、液化石油气汽车（LPGV）。它们分别以压缩天然气、液化天然气和液化石油气为燃料。也有与传统汽油、柴油配合使用的，称为双燃料汽车。其中，氢气汽车（HICEV）则是正在研发的最有前景的燃气汽车。

图1-3-4 燃气汽车结构示意图

（1）压缩天然气汽车（ CNGV）

压缩天然气汽车（Compressed Natural Gas Vehicle，简称CNGV）使用的燃料是压缩的天然气，是天然气压缩到20MPa并以气态储存在容器中。

它的主要成分是甲烷（CH4），无色、无味、无毒、无腐蚀性、易燃易爆、燃烧充分、不留炭黑和杂质，被誉为“绿色燃料”。

（2）液化天然气汽车（ LNGV）

液化天然气汽车（Liquefied Natural Gas Vehicle，简LNGV）使用的燃料是液化的天然气，是天然气经过超低温深冷到-162℃形成的，成分与压缩天然气相同，其体积约为同量气态天然气体积的1/600。液体密度约450kg/m³。LNG目 4 前更多地是运用于商用车。

使用CNGV和LNGV汽车的优点有：

1）有害气体排放低。

2）热效率高。

3）冷启动性和低温运转性能良好。在暖机期间无需加浓混合气。

4）可以燃用稀混合气。

5）延长润滑油更换周期。

存在的不足有：

1）燃气的储运性能差。因为天然气在常温、常压下是气体，所以体积大，储运性能差。

2）一次充气的续驶里程短。动力性能有所下降。

3）LNG的制取比CNG要更复杂，而且在常温下只有保持在-162℃以下才能呈现为液态，故LNG的气瓶和传输管路需要具有良好的绝热性能，其设计制造相当复杂，成本较高。

（3）液化石油气汽车（ LPGV）

液化石油气汽车（Liquefied Petroleum Gas，简称LPGV）使用的燃料是液化的石油气，是从石油中提炼出来的，主要成分是丙烷。

（五）生物燃料汽车

生物燃料（bio-fuel）就是由生物原料生产的燃料，这些生物原料包括农林产品或其副产品、工业废弃物、生活垃圾等。农业和林业生产的碳水化合物是目前的主要生物原料，生物燃料一般是指生物液体燃料，最广泛地运用是醇类燃料和生物柴油。醇类燃料主要以玉米、小麦、薯类、糖或植物等为原料，经发酵、蒸馏而制成，再经过进一步脱水和不同形式的处理后成为醇类燃料。

（1）醇类燃料

使用醇类燃料（甲醇、乙醇等）的汽车统称为醇燃料汽车。使用甲醇燃料的汽车也称甲醇汽车，使用乙醇（酒精）燃料的汽车也称乙醇汽车，同时使用甲醇或乙醇与汽油的汽车也称为灵活燃料汽车。醇类燃料一般不会直接用来当汽车燃料，而是按一定的比例与汽油混合在一起使用，这有利于增加燃料的辛烷值。

乙醇汽车的燃料应用方式主要是掺烧方式，即乙醇和汽油掺和应用。通常用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放由于不需要对内燃机及汽车主要部件进行较大技术改动。目前世界上使用汽油-乙醇混合燃料代替汽油，无论是从生产上和应用上的技术都日趋成熟。世界上有40多个国家不同程度应用乙 5 醇汽车，有的已达到较大的推广规模。由于在乙醇生产方面具有有利条件，美洲是目前乙醇产量最大和乙醇汽车普及率最高的地区，2010年产量占到全球的90%以上。

图1-3-5 2006年福特推出的F-250 Super Chief概念车

（2）生物柴油

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可替代石化柴油的再生性柴油燃料。

麻风树作为我国西南亚热带植物，是重要的生物柴油提取原料。根据不同的生产方法，1T麻风树果仁最多可以制造出超过300L生物柴油。

图1-3-6 生物柴油制备

6 （六）太阳能汽车

太阳能汽车是靠太阳能来驱动的汽车。太阳能汽车由太阳能电池板在向日自动跟踪器的控制下始终正对太阳，接受太阳光，并转换成电能，向电动机供电，再由电动机驱动汽车行驶，它实际上是一种电动汽车，其工作原理与串联式混合动力汽车(SHEV)基本相同。

相比传统热机驱动的汽车，太阳能汽车是真正的零排放。也是最节能的新能源汽车，但是它的技术非常复杂，现阶段远远没有达到实用的程度，现在只是在实验室中研究。

图1-3-7太阳能汽车概念图

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