純電動(dòng)汽車(chē)(Blade Electric Vehicles,BEV)是一種采用單一蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源的汽車(chē),它利用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源,通過(guò)電池向電動(dòng)機(jī)提供電能,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而推動(dòng)汽車(chē)行駛。
混合動(dòng)力汽車(chē)
混合動(dòng)力汽車(chē)(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是指驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車(chē)輛,車(chē)輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車(chē)輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)系共同提供。因各個(gè)組成部件、布置方式和控制策略的不同,混合動(dòng)力汽車(chē)有多種形式。
燃料電池電動(dòng)汽車(chē)
燃料電池電動(dòng)汽車(chē)(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下.在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能作為主要?jiǎng)恿υ打?qū)動(dòng)的汽車(chē)。燃料電池電動(dòng)汽車(chē)實(shí)質(zhì)上是純電動(dòng)汽車(chē)的一種,主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。一般來(lái)說(shuō),燃料電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣,氧化劑則采用氧氣,因此最早開(kāi)發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車(chē)多是直接采用氫燃料,氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。
氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)
氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)是以氫發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的汽車(chē)。一般發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料是柴油或汽油,氫發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料是氣體氫。氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具,排放出的是純凈水,其具有無(wú)污染、零排放、儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)。
其他新能源汽車(chē)
其他新能源汽車(chē)包括使用超級(jí)電容器、飛輪等高效儲(chǔ)能器的汽車(chē)。目前在我國(guó),新能源汽車(chē)主要是指純電動(dòng)汽車(chē)、增程式電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē),常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)被劃分為節(jié)能汽車(chē)。
混合動(dòng)力汽車(chē)
優(yōu)點(diǎn):1、采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來(lái)確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率,發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)較小(downsize),此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車(chē)一樣。
2、因?yàn)橛辛穗姵兀?/span> 可以十分方便地回收下坡時(shí)的動(dòng)能。
3、在繁華市區(qū),可關(guān)停內(nèi)燃機(jī),由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)“零”排放。
4、有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車(chē)遇到的難題。
5、可以利用現(xiàn)有的加油站加油,不必再投資。
6、可讓電池保持在良好的工作狀態(tài),不發(fā)生過(guò)充、過(guò)放,延長(zhǎng)其使用壽命,降低成本。
7、整車(chē)由于多個(gè)動(dòng)力源,可同時(shí)工作,整車(chē)的動(dòng)力性?xún)?yōu)良。
缺點(diǎn):系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜;長(zhǎng)距離高速行駛省油效果不明顯。
純電動(dòng)汽車(chē)
優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單成熟,只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。
缺點(diǎn):蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少,還因電動(dòng)車(chē)的電池較貴,又沒(méi)形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模,故購(gòu)買(mǎi)價(jià)格較貴;至于使用成本,有些試用結(jié)果比汽車(chē)貴,有些結(jié)果僅為汽車(chē)的1/7~1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠汀㈦妰r(jià)格。
燃料電池汽車(chē)
與傳統(tǒng)汽車(chē)相比,燃料電池汽車(chē)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、零排放或近似零排放。
2、減少了機(jī)油泄露帶來(lái)的水污染。
3、降低了溫室氣體的排放。
4、燃油電池的轉(zhuǎn)化效率高(60%左右),整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性良好。
5、運(yùn)行平穩(wěn)、無(wú)噪聲。
缺點(diǎn):燃料電池成本高昂,同時(shí)使用成本(氫)也昂貴。
氫動(dòng)力汽車(chē)
優(yōu)點(diǎn):排放物是純水,行駛時(shí)不產(chǎn)生任何污染物。
缺點(diǎn):氫燃料成本過(guò)高,而且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照技術(shù)條件來(lái)說(shuō)非常困難,因?yàn)闅浞肿臃浅P。瑯O易透過(guò)儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問(wèn)題,氫氣的提取需要通過(guò)電解水或者利用天然氣,如此一來(lái)同樣需要消耗大量能源,除非使用核電來(lái)提取,否則無(wú)法從根本上降低二氧化碳排放。
超級(jí)電容汽車(chē)
優(yōu)點(diǎn):充電時(shí)間短、功率密度大、容量大、使用壽命長(zhǎng)、免維護(hù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等,
缺點(diǎn):能量密度低,很難滿(mǎn)足整車(chē)需求,故一般作為輔助蓄能器;功率輸出隨著行駛里程加長(zhǎng)而衰減等。
從全球新能源汽車(chē)的發(fā)展來(lái)看,其動(dòng)力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級(jí)電容器,其中超級(jí)電容器大多以輔助動(dòng)力源的形式出現(xiàn)。主要原因是這些電池技術(shù)還不完全成熟或缺點(diǎn)明顯,與傳統(tǒng)汽車(chē)相比不管是從成本上、動(dòng)力還是續(xù)航里程上都有不少差距,這也是制約新能源汽車(chē)的發(fā)展的重要原因。
混合動(dòng)力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的,同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車(chē)型。按照燃料種類(lèi)的不同,主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上,混合動(dòng)力車(chē)輛的主流都是汽油混合動(dòng)力,而國(guó)際市場(chǎng)上柴油混合動(dòng)力車(chē)型發(fā)展也很快。
純電動(dòng)汽車(chē)顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車(chē),大部分車(chē)輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),有一部分車(chē)輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi),也有一部分直接以車(chē)輪作為四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子,其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。
燃料電池汽車(chē)是指以氫氣、甲醇等為燃料,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。其電池的能量是通過(guò)氫氣和氧氣的化學(xué)作用,而不是經(jīng)過(guò)燃燒,直接變成電能的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物,因此燃料電池車(chē)輛是無(wú)污染汽車(chē),燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2~3倍,因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面,燃料電池汽車(chē)是一種理想的車(chē)輛。
氫動(dòng)力汽車(chē)是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具,排放出的是純凈水,其具有無(wú)污染,零排放,儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì),因此,氫動(dòng)力汽車(chē)是傳統(tǒng)汽車(chē)最理想的替代方案。與傳統(tǒng)動(dòng)力汽車(chē)相比,氫動(dòng)力汽車(chē)成本至少高出20%。中國(guó)長(zhǎng)安汽車(chē)在2007年完成了中國(guó)第一臺(tái)高效零排放氫內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火,并在2008年北京車(chē)展上展出了自主研發(fā)的中國(guó)首款氫動(dòng)力概念跑車(chē)“氫程”。
燃?xì)獬煞謫我弧⒓兌容^高、能與空氣均勻混合并燃燒完全,CO 和微粒的排放量較低,發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫時(shí)的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)性能較好。其缺點(diǎn)是其運(yùn)輸性能比液體燃料差、發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率低、著火延遲較長(zhǎng)及動(dòng)力性有所降低。這類(lèi)汽車(chē)多采用雙燃料系統(tǒng),即一個(gè)壓縮天然氣或液化石油氣系統(tǒng)和一個(gè)汽油或柴油燃燒系統(tǒng),能容易地從一個(gè)系統(tǒng)過(guò)渡到另一個(gè)系統(tǒng),此種汽車(chē)主要用于城市公交汽車(chē)。
用甲醇代替石油燃料的汽車(chē)。
利用空氣作為能量載體,使用空氣壓縮機(jī)將空氣壓縮到30MP以上,然后儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣罐中。需要開(kāi)動(dòng)汽車(chē)時(shí)將壓縮空氣釋放出來(lái)驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)馬達(dá)行駛。優(yōu)點(diǎn)是無(wú)排放、維護(hù)少,缺點(diǎn)是需要電源、空氣壓力(能量輸出)隨著行駛里程加長(zhǎng)而衰減、高壓氣體的安全性。
飛輪儲(chǔ)能汽車(chē)
利用飛輪的慣性?xún)?chǔ)能,儲(chǔ)存非滿(mǎn)負(fù)載時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的余能以及車(chē)輛長(zhǎng)大下坡、減速行駛時(shí)的能量,反饋到一個(gè)發(fā)電機(jī)上發(fā)電,再而驅(qū)動(dòng)或加速飛輪旋轉(zhuǎn)。飛輪使用磁懸浮方式,在70000r/min的高速下旋轉(zhuǎn)。在混合動(dòng)力汽車(chē)上作為輔助,優(yōu)點(diǎn)是可提高能源使用效率、重量輕儲(chǔ)能高、能量進(jìn)出反應(yīng)快、維護(hù)少壽命長(zhǎng),缺點(diǎn)是成本高、機(jī)動(dòng)車(chē)轉(zhuǎn)向會(huì)受飛輪陀螺效應(yīng)的影響。
超級(jí)電容汽車(chē)
超級(jí)電容器是利用雙電層原理的電容器。在超級(jí)電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)作用下,在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷,以平衡電解液的內(nèi)電場(chǎng),這種正電荷與負(fù)電荷在兩個(gè)不同相之間的接觸面上,以正負(fù)電荷之間極短間隙排列在相反的位置上,這個(gè)電荷分布層叫做雙電層,因此電容量非常大。(2010上海世博會(huì)園區(qū)世博專(zhuān)線(xiàn)已使用此車(chē))