项目一 新能源汽车简介

任务一 认识新能源汽车

情景导入

张先生想换辆车，来到4S店进行选购。

张先生：我打算换一辆新车，请问是传统的燃油车好还是新能源车好呢？

技师王：传统的燃油车会排放有害气体、污染环境、运转噪声大，并且用车和养护成本也很高。新能源汽车采用动力电池，在运行过程中可以做到零污染。与传统的燃油车相比，新能源汽车还具有结构简单、噪声小、操控性好、使用成本低等优点。

学习目标

1．掌握新能源汽车的定义和类别。

2．了解新能源汽车的特点及典型车型。

一、相关知识

1．新能源汽车定义

根据2009年《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料（汽油、柴油之外的动力）作为动力来源，或使用常规的车用燃料，但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原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

2．新能源汽车分类

按照动力源的不同，新能源汽车可分为纯电动汽车（BEV）、增程式电动车（REEV）、混合动力汽车（HEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）四种。

（1）纯电动汽车（BEV）

纯电动汽车（Battery Electric Vehicle，BEV）是一种采用蓄电池作为储能动力源的汽车，它通过蓄电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。

代表车型：特斯拉（图1-1）、蔚来ES8、日产聆风、宝马i3、吉利EV450（图1-2）、比亚迪e6（图1-3）、北汽EV、江淮iEV、上汽荣威e50及各大城市的纯电动公交车。

优点：可以实现行驶过程完全零排放，技术相对简单成熟，只要是有电力供应的地方就能够充电。如果续驶里程和充电速度能达到汽油车的水平，新能源汽车的普及率会更高。

缺点：蓄电池单位重量储存的能量太少，因电动车的蓄电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵。至于使用成本，有的使用价格比汽车贵，有的价格仅为汽车的1/3，这主要取决于蓄电池的寿命及当地的油、电价格。

（2）增程式电动车（REEV）

增程式电动车REEV（Extended Range Electric Vehicle）是指整车在纯电动模式下可以达到其所有的动力性能，而当车载蓄电池无法满足续驶里程要求时，打开车载辅助发电装置为动力系统提供电能，以延长续驶里程的车型。

代表车型：宝马i3增程版（图1-4）、比亚迪秦增程式电动车（图1-5）、广汽传祺GA5增程版、雪佛兰沃蓝达等。

优点：具有较长的续驶里程，仅凭纯电动模式也能行驶数百公里路程。由于动力源为电动机，所以起步时加速动力很足，电动机低速转矩大因而加速快。在蓄电池电量消耗殆尽后，还可以依靠自带的内燃机发电，给蓄电池充电；依靠内燃机发电，增程式电动车完全可以行驶和传统汽车一样的续驶里程。

缺点：由于发动机和电机并不直接驱动车轮，造成了这部分功率的浪费，并且发动机和电机的质量并未减轻，由于只有一台电机驱动，所以只能发挥出“1+1=1”的效果。如一辆增程式电动车携带了总功率200kW发动机和电机，但是能驱动车轮的电机功率只有100kW。

（3）混合动力汽车（HEV）

HEV是Hybrid Electric Vehicle的简称，HEV是指采用传统燃料，同时配有发动机和电动机的车型。HEV中配有的电池数量一般较少，电池的充电是通过电机带动的，通过回收制动能量，帮助汽车起停，能改善车辆的低速动力输出和降低油耗。

代表车型：丰田普锐斯（图1-6）、雷凌（图1-7）、卡罗拉。

优点：

1）可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，在油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率而内燃机功率不足时，由蓄电池来补充；负荷小时，富余的功率可通过发电机给蓄电池充电，由于内燃机可持续工作，蓄电池又可以不断得到充电，故其续驶里程和普通汽车一样。

2）可以通过蓄电池回收制动、下坡和怠速时的能量。

3）低速行驶可关停内燃机，由蓄电池单独驱动，实现零排放。

4）有了内燃机就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）可让蓄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。

缺点：长距离高速行驶基本不能省油。

（4）燃料电池电动汽车（FCEV）

燃料电池电动汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气之间的化学反应作用，而不是经过燃烧，直接变成电能的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池电动车辆是无污染的汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面看，燃料电池电动汽车是一种理想的车辆。与传统汽车相比，燃料电池汽车具有以下优点：

1）零排放或近似零排放。

2）减少了机油泄漏带来的水污染。

3）降低了温室气体的排放。

4）提高了燃油经济性。

5）提高了发动机燃烧效率。

6）运行平稳、无噪声。

缺点：目前氢供应基础设施不完善。

总之，新能源汽车主要以传统燃料之外的新能源作为车辆的驱动能量，新能源汽车与传统汽车的区别如图1-8所示。

3．新能源汽车发展前景

2016年10月26日，由500多位行业专家历时一年研究编制的《节能与新能源汽车技术路线图》正式发布。《中国制造2025》将节能与新能源汽车列为重点发展十大领域之一，以汽车强国正式上升为国家战略。而《节能与新能源汽车技术路线图》的发布，则为我国汽车产业技术描绘出未来15年的发展蓝图。

路线图以2020年、2025年、2030年为节点，在销量方面，规划出至2020年，新能源汽车年销量超过总销量7%；2025年新能源汽车年销量超过总销量15%；2030年新能源汽车年销量超过总销量40%。这也就意味着，我国新能源汽车销量2020年要达到210万辆、2025年要超过500万辆，2030年将会超过1500万辆。

在油耗控制方面，2012年6月28日国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划》（2012—2020年），明确了我国汽车节能标准的整体目标，要求2020年乘用车新车平均燃料消耗量低于5.0L/100km。

为配合达到2030年40%市场占有率的高目标，路线图还指出，到2020年，我国将建成超1.2万个充换电站，超500万个充电桩；至2030年，将建成超4.8万个充换电站，超8000万个充电桩，新能源汽车保有量将超过8000万辆。

从路线图来看，自主品牌未来在新能源汽车发展方面将承担起非常重要的引领作用。2020年，我国要打造明星车型，进入全球销量排名前十；2025年，我国将形成自主可控完整的新能源产业链，自主品牌纯电动和插电式混合动力汽车产品技术水平与国际同步；2030年，新能源汽车自主产业链进一步完善，并培育出具有国际领先水平的新能源汽车零部件企业。

在我国新能源汽车重大项目的不断推动下，在汽车行业及相关产学研单位的共同努力下，我国建立起了新能源汽车“三纵三横”的产业格局。将燃料电池汽车、混合动力汽车、纯电动汽车三种整车技术列为“三纵”，多能源动力总成电子控制系统、驱动电机、动力电池三种关键技术列为“三横”。新能源汽车产业格局如图1-9所示。节能汽车发展目标见表1-1。图1-10为2013—2018年新能源汽车销售及增长率。

2017年10月17日，工信部、财政部、商务部、海关总署、质检总局联合发布了《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》（即“双积分政策”），对新能源汽车的技术含量、配套设施、服务水平有了更高的要求。汽车产业不仅规模庞大，而且关联行业多，还是众多产业技术创新的集合体，从行业现状来看，新能源汽车将是发展趋势。从产业规模来说，我国已经连续三年位居全球新能源汽车产销第一大国，截至2017年年底，我国累计推广的新能源汽车总量超过180万辆。

2019年1月14日，中汽协发布2018年12月份及2018年全年汽车产销数据。2018年全年汽车产销分别完成2780.9万辆和2808.1万辆，连续十年继续蝉联全球冠军。新能源汽车市场继续保持高速增长，已成为市场最大亮点。2018年，新能源汽车产销分别完成127万辆和125.6万辆，比上年同期分别增长59.9%和61.7%。其中纯电动汽车产销分别完成98.6万辆和98.4万辆，比上年同期分别增长47.9%和50.8%；插电式混合动力汽车产销分别完成28.3万辆和27.1万辆，比上年同期分别增长122%和118%；燃料电池汽车产销均完成1527辆。

新能源汽车市场的快速发展得益于国家各项鼓励政策的作用，也有技术进步带来动力电池等成本下降的因素，还有消费者更加愿意接受和使用新能源汽车的因素。预计2019年中国新能源汽车市场仍将继续扩大，保持较快增长，预计增速将保持在40%以上。

4．新能源汽车应用特点

（1）无污染、噪声低

与燃油发动机汽车相比，新能源汽车行驶时不产生排放污染物，驱动电机工作时产生的噪声也比发动机产生的噪声小。但是，使用新能源汽车并非绝对无污染，蓄电池充电所用的电力，在用煤炭作燃料时也会产生CO、SO₂、粉尘等有害排放物质。但它的污染比燃油汽车的废气要轻得多。

（2）能源效率高、来源多样化

新能源汽车的能源利用效率已超过燃油汽车，特别是在城市工况运行时，汽车走走停停，行驶速度不高，新能源汽车更加适宜。新能源汽车停车时不消耗电量，在制动过程中，电动机还可以自动转化为发电机，实现减速制动时能量的回收利用。另一方面，新能源汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化而来。除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。

（3）结构简单、维修保养方便

新能源汽车较传统的燃油汽车结构简单，运转和传动的零部件比较少，维修保养工作量小。动力电池、驱动电机保养以检查紧固为主。

（4）维修成本高、续驶里程短

目前新能源汽车尚不如燃油汽车技术完善，一方面动力电池的寿命短，更换成本高；另一方面动力电池的储存能量小，一次充电后续驶里程不理想，汽车的价格也比较贵。但从发展的角度来看，随着科技的进步，新能源汽车的问题会逐步得到解决。

（5）基础设施差、充电不方便

新能源汽车需要频繁充电，当车辆正常停放或长途行驶时，能够提供充电的设施非常少。此外，新能源汽车的动力电池充满电所需要的时间也比较长，使用的便捷性较差。

二、任务实施

1．实施准备

（1）实训物品准备

1）镍氢电池单体。

2）锂离子电池单体。

（2）安全注意事项

1）禁止随意分解各种蓄电池。

2）任务实施场地明亮整洁、通风良好。

3）禁止携带钥匙、手表、首饰等物品进行任务实施。

4）佩戴安全防护用品，避免电解液溅入眼内或接触皮肤。

2．实施内容

1）主流电动车品牌调查。

2）主流电动乘用车主要性能参数记录。

3．实施记录

任务实施记录单见表1-2。

三、任务检验

1．自检

参与实训练习的学员自我完成任务检验。

2．互检

由完成相同实操练习项目的学员相互进行任务检验。

3．终检

由专职质量管理人员（教师）进行专业检查。

四、教学评估

由教师依据教学目标对教学过程及结果进行价值判断。