第一篇：01新能源材料概論

《新能源材料概論》課程教學大綱

一、課程基本信息 課程編號：13103213 課程類別：專業選修課 適應專業：材料物理 總學時： 36 總學分： 2 課程簡介：

本課程介紹了新能源材料的基礎與應用。具體內容包括：緒論，新型儲能材料，鋰離子電池材料，燃料電池材料，太陽能電池材料基礎與應用，其他新能源材料。《新能源材料概論》是新能源材料領域綜合和前沿知識的論述。基礎理論描述清晰而精煉，突出新能源材料領域涉及的方方面面，有助于推動新能源學科的發展，促進新能源技術與工程的研究。通過本課程的學習，以拓寬學生的知識面、培養實踐技能與創新能力，培養新能源科學與技術發展所需的合格和創新性人才。授課教材：《新能源材料:基礎與應用》, 艾德生、高喆，化學工業出版社, 2010年。參考書目：

[1] 《新能源材料》，吳其勝，華東理工大學出版社，2012年。[2] 《新能源概論》，王革華、艾德生，化學工業出版社，2012年。[3] 《新能源技術》，翟秀靜、劉奎仁、韓慶，化學工業出版社，2010年。

二、課程教育目標

本課程涉及內容廣泛，要求學生在學習時，注重掌握新能源材料的基本特征和基本類型，理解新能源材料的基本性質，熟悉新能源材料的一些基本制備方法，了解新能源材料的實際應用，了解新能源材料的研究現狀、理解新能源材料的主要任務及面臨的課題，了角新能源材料研究未來發展前景。

三、教學內容與要求 第一章 緒論

教學重點：掌握新能源材料的基本特征，掌握新能源材料的基本分類 教學難點：新能源材料在國民經濟中的地位和面臨的挑戰 教學時數：2學時

教學內容：掌握新能源材料的基本特征，掌握新能源材料的基本分類，了解新能源材料的基本應用和研究主要進展。教學方式：課堂講授 教學要求：

（1）掌握新能源材料的基本特征，掌握新能源材料的基本分類。（2）了解新能源材料的基本應用和研究主要進展。第二章 新型二次電池材料

教學重點：掌握鎳氫電池的基本結構和工作原理，了解鎳氫電池對正極材料的基本要求，理解儲氫材料在鎳氫電池在基本用途和基本要求，掌握幾種常見儲氫合金的基本特征、基本性質和研究動態。教學難點：鎳氫電池的基本結構和工作原理，鋰離子電池的基本結構和工作原理，二次電池材料的主要性能要求和制備方法。教學時數：9學時

教學內容：新型二次電池材料概述；金屬氫化物鎳電池材料；鋰離子電池材料；有機化合物電池材料。

教學方式：課堂講授

教學要求：理解二次電池和一次電池的基本區別，掌握鎳氫電池的基本結構和工作原理，了解鎳氫電池對正極材料的基本要求，理解儲氫材料在鎳氫電池在基本用途和基本要求，掌握幾種常見儲氫合金的基本特征、基本性質和研究動態，了解鋰離子電池中正極材料和負極材料的基本類型、基本要求和最新研究發展。第三章 燃料電池材料

教學重點：理解燃料電池的基本結構和基本工作原理，掌握燃料電池的幾種基本類型，理解幾種基本燃料電池中關鍵材料的基本特征和基本要求。

教學難點：理解燃料電池的基本結構和基本工作原理，掌握燃料電池材料的關鍵性能指標和關鍵制造技術。教學時數：9學時

教學內容：燃料電池現狀與未來；質子交換膜型燃料電池材料；熔融碳酸鹽燃料電池材料；固體氧化物燃料電池材料。教學方式：課堂講授

教學要求：理解燃料電池的基本結構和基本工作原理，掌握燃料電池的幾種基本類型，理解幾種基本燃料電池中關鍵材料的基本特征和基本要求，了解質子交換膜型燃料電池中電催化劑、多孔氣體擴散電極和質子交換膜的基本性能要求，了解熔融碳酸鹽燃料電池中電池隔膜和電極的基本性能要求，了解固體氧化物燃料電池中電解質、電解質膜和電極材料的基本性能要求。第四章 太陽電池材料

教學重點：理解太陽電池的工作原理，了解太陽電池的發展歷史和研究現狀，理解太陽能電池中關鍵材料的基本性能要求和制備方法。

教學難點：理解太陽能電池中關鍵材料的基本性能要求和提高關鍵材料性能的主要途徑和制備方法。教學時數：10學時

教學內容：太陽電池材料概述；晶體硅太陽電池材料；非晶硅太陽電池材料；Ⅱ-Ⅵ族多晶薄膜太陽電池材料；Ⅲ-Ⅴ族化合物太陽電池材料。教學方式：課堂講授

教學要求：理解太陽電池的工作原理，了解太陽電池的發展歷史和研究現狀，理解晶體硅太陽電池的結構和晶體硅材料的基本性能要求，理解非晶硅太陽電池的工作原理，了解非晶硅材料在太陽能電池中的基本性能要求，了解新型ⅡⅥ族多晶薄膜太陽電池和ⅢⅤ族化合物太陽電池和工作原理，理解這些新型太陽能電池中關鍵材料的基本性能和現代制備方法。第五章 核能材料

教學重點：理解核能材料基本分類和特征，理解核能材料的輻照效應，輻照缺陷的產生過程和輻照損傷現象，了解核能材料基本性能要求和研究新動向。

教學難點：理解核能材料的輻照效應，輻照缺陷的產生過程和輻照損傷現象。教學時數：6學時

教學內容：核能材料概述；改進型水冷動力堆材料；先進的核燃料的氚增殖材料；新一代結構材料。教學方式：課堂講授

教學要求：理解核能材料基本分類和特征，理解核能材料的輻照效應，輻照缺陷的產生過程和輻照損傷現象，了解核能材料基本性能要求和研究新動向，了解新一代核能利用結構材料的主要特征和主要類型，了解新型陶瓷材料的石墨材料在核能利用中應用。

四、作業

該課程原則上每次課都布置作業，除了教材中的習題，也可以補充一些典型習題。

五、考核方式與成績評定 考核方式：考查。

成績評定：課程報告成績、平時作業、考勤情況，按百分制評定。報告成績占70%。平時成績占30%。

執筆人： 責任人： 2013年8月

第二篇：新能源汽車概論復習材料

三、知識拓展或學習總結

1.什么是新能源汽車？ 答：新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力源，綜合車輛的動力控和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進，具有新技術，新結構的汽車。

2.汽車新能源主要包括_電能_、_氫能源_、_天然氣__、__醇類燃料_、_二甲醚_、_太陽能__等。

3.新能源汽車有哪些類型？

答：(1)混合動力電動汽車,(2)純電動汽車，（3）燃料電池電動汽車，（4）天然氣汽車。

4.混合動力電動汽車的優勢在于其可通過平均需用功率確定內燃機的_最大功率_，使內燃機處于油耗低、污染小的最優工況下工作，通常可以降低排放；混合動力電動汽車所使用的電池可回收制動等工況下的能量。然而，混合動力電動汽車也存在_價格高_____，續駛里程小_______、_動力相對不穩定______等問題。

5.純電動汽車應用前景廣泛，具有無污染、_低噪聲______、_高效能______等優點。但蓄力電池單位重量儲存的能量太小，充電后持續行駛里程不理想；高儲量的電池使用壽命較短。

6.燃料電池電動汽車，是利用_燃料電池______，將燃料中的_化學能______直接轉化為電能實現動力驅動的新型汽車。與內燃機汽車相比，而不是利用燃料的燃燒過程。其能量轉化效率較內燃機要高_2~3_____倍。7.請查閱相關技術資料，介紹一款新能源汽車。

三、識拓展或學習總結

請查閱相關技術資料，談談你對新能源汽車發展趨勢的認識。

三、知識拓展或學習總結

1.工作電壓是指電池在一定負載條件下實際的_放電電壓_____，如鉛酸蓄電池的工作電壓：1.8～2V；鎳氫電池的工作電壓：1.1～1.5V；鋰離子電池的工作電壓：_2.75V~3.6V_____。

2.充電電壓：_外電路直流電壓______對電池充電的電壓。一般，充電電壓要大于開路電壓，如鎳鎘電池的充電電壓：1.45～1.5V；鋰離子電池的充電電壓：_4.1V~4.2V_____；鉛酸蓄電池的充電電壓：_2.25~2.7V_____。

3.容量是指在充電以后，在一定放電條件下所能釋放出的電量，其單位為A.h______，容量與 放電電流大小_______有關。

與充放電截止電壓有關。比容量是指_單位質量和單位體積的電池所能給出的電量_。

實際容量；是指電池在定的放電條件下實際放出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為kW。比功率則是指_單位質量或單位體積電池輸的功率，單位為kW/kg或kW/L。

5.放電率是指放電時的速度，常用“時率”和“倍率”表示。時率是指以放電時間表示的放電速率，即_與一定的放電電流放出的額定容量所需的時間_。倍率是指_電池在規定時間內放出額定容量所輸出的電流值_，數值上等于額定容量的倍數。

6.荷電狀態（State of charge,SOC）,是指剩余電量與_額定容量或實際容量__的比例。這一參數是在電動汽車使用中十分關鍵卻不易獲取的數據。

7電池自放電的大小用自放電率衡量，通常以單位時間內容量減少的百分比表示：自放電率=儲存鉛電池容量-儲存后電池容量_ ——————————————

儲存前電池容量

8.充放電循環壽命是衡量_充電電池性能______的重要參數。它是指在一定的充放電制度下，電池容量降到某規定值前，電池能耐受的充放電次數。充放電循環壽命越長，電池性能越好。目前鎳鎘電池的充放電循環壽命為500～800次，鉛酸蓄電池為_200~500______次，鋰離子電池為_600~1000_______次。充電電池的充放電循環壽命與放電深度、溫度、充放電制度工等條件有關。9.新能源汽車對動力電池的基本要求有哪些？

答：（1）比能量高,(2)比功率大，（3）連續放電率高，自放電率低，電池能夠適應快速放電的要求，（4）充電技術成熟，時間短，充電技術停用性強；（5）適應車輛運行環境；（6）安全可靠；（7）長壽命，免維護。

10.鉛酸電池廣泛應用于內燃機汽車的低壓供電電源，是一種成熟的汽車電池，但存在比能量低、質量和體積大、續駛里程短、使用壽命短、污染嚴重等問題，制約了其在電動汽車上的應用。鎳氫電池因其_能量密度高____、無鎘污染、_可大電流快速充放電______等優點，能夠滿足電動汽車對動力電池的要求，因此鎳氫電池目前被成熟地應用到商業化的電動汽車上，如豐田Prius。鋰離子電池是目前新能源汽車研究的熱點，它具備能量密度高、能量效率高、_自放電率小_、_循環使用壽命長、可實現大電流充放電、無污染等優點。11.新能源汽車動力電池有哪些？分別寫出其反應式。答：鉛蓄電池

鎳氫電池 鋰離子電池 飛輪電池 超級電容

三、識拓展或學習總結

1.電動汽車電機有哪些要求？為什么？

答：1；高電壓 2；轉速高3；質量輕體積小4；應具有較大的啟動轉矩和較大范圍的調速性能5；有4—5倍過載6；具有較高的可控性，穩態精度，動態性能7；具有高效率，低損耗，進行能量回收8；電氣系統和控制系統的安全性應達到有關的標準規定9；能在惡劣條件下可靠工作10；結構簡單，使用維修方便價格便宜。

2.效率是指_電機有效輸出功率與總功率 _，不同類型電機效率曲線不同。對于電動汽車而言，電機的效率可以表示為：________________________________ 其中，電機總損耗主要包括_機械損耗_____和_鐵心損耗_____，二者又可稱為空載損耗或不變損耗。

功率、轉矩與轉速間的關系可表示為：___________________________________ 3.汽車用電機有很多種，請說出有哪些，并說明其優缺點。

答：（1）直流電動機，優點：控制簡單，技術成熟

缺點：需要經常維護，由于損耗存在于轉子上，使得散熱困難，限制了電機轉矩質量比的進一步提高（2）交流三相感應電動機，優點：結構簡單運行可靠經久耐用，價格便宜，維修方便。

缺點：耗電量較大，轉子容易發熱，功率因素較低，調速性也交差。

三、識拓展或學習總結

1.什么是混合動力電動汽車？

答：是指同時裝備兩種動力來源（1）熱動力源，（2）電動力源。

2.根據2010年頒發的QC/T837——2010《混合動力電動汽車類型》，混合動力電動汽車有多種分類方式：根據驅動系統能量流的配置結構關系，混合動力電動汽車可分為 串聯式______、_并聯式_____、混聯式_____。

按照兩種不同能量的搭配比例不同，混合動力電動汽車可分為_微混合型_____、輕度混合型_____、_中度混合型_____及_重度混合型_____。這種劃分方式的主要依據是電動機峰值功率與發動機額定功率的比值。另外，按照外接充電能力，混合動力電動汽車分為_外接充電型______、__不可外接充電型_____；按燃油分類，混合動力電動汽車分為汽油混合動力和柴油混合動力。3.說明混合動力電動汽車的優勢與劣勢。

答：優點；1；排放性能良好2；動力性能佳3；耗油量低4；對電池的性能要求相對較低。

缺點；1仍需要燃燒汽油2；成本高，價格高2技術不成熟

三、知識拓展或學習總結

1串聯式的工作模式通常有三種：_純電動模式_、_純發動機模式__、_混合模式_。

純電動模式即發動機關閉，車輛行駛完全依靠_發電機______供電驅動；

純發動機模式則僅在發動機運行情況下驅動車輛，蓄電池電力充足時作為儲備，不足時發動機同時為其充電；

混合模式，即整車動力是通過_電動機______與_電池組______共同提供。2.并聯式混合動力電動汽車可以兩動力源的轉矩或轉速為對象進行耦合。按耦合對象不同，可分為_轉矩耦合______、_轉速耦合______、轉速與轉矩耦合。從結構上而言，則主要有兩軸式、單軸式結構。

3.實現并聯混合動力電動汽車轉速耦合，其關鍵的兩種部件：一是_行星齒輪機構_，二是_浮動定子的電動機。

4.如圖下所示，行星齒輪機結構的作用是連接電動機。離合器的作用是：將發動機和行星齒輪機構的行星齒輪支架相連接和分離。鎖定器1的作用是：鎖定釋放中心齒輪和電動機發電機軸與靜態車梁之間的聯系。鎖定器2的作用是：鎖定釋放行星齒輪支架與靜態車梁之間的聯系。

5.簡述三種不同混合動力電動汽車的結構形式，并畫出其結構原理示意圖。答：

6.說明并聯式混合動力電動汽車的運行原理。

答；并聯式混合動力電動汽車可以兩動力源的轉矩或轉速對象進行耦合

三、知識拓展或學習總結

1.混合的on給力電動汽車能量管理的目標是在滿足汽車基本技術性能（動力性、平順性等）和成本等要求的前提下，根據各部件特性及汽車的行駛工況，實現能量在能源轉換（發動機、電動機、儲能裝置、功率變換裝置、動力傳遞裝置、發電機等）之間的最佳線路流動，使整車的_能源利用率______達到最優，提高整車的_燃油經濟性_____。

混合動力電動汽車的能量轉換裝置包括_動力電池_____、_發動機裝置_____、_功率變換裝置_____、_動力傳動裝置_____、_充放電裝置_______等。因此能量傳遞路線通常有四類：由發電裝置到車輪；由動力電池到車輪；由發電裝置到能量儲存裝置，再到車輪；由_車輪到能量的儲存裝置_____________。2.串聯式混合動力電動汽車中，發動機要經由電動機才能將動力傳遞給車輪，整車的控制策略目標是_防凍劑最佳效率區和排放區______，主要采用_靜態門線控制策略邏輯門線控制策略，較為典型的有恒溫模式（發動機開關控制策略）、峰值電源最大荷電狀態的控制策略(Max.Soc-of-PPS(peaking power source))。

并聯式混合動力電動汽車能量控制通常需要根據_動力電池電荷狀態，_加速踏板位置_______、_車輛與驅動輪的平均功率_______、_發動機與電機輸出的轉矩_______等參數進行控制，因此，綜合這些因素，并聯式混合動力電動汽車常采用瞬時優化控制策略、全局優化控制策略、模糊邏輯控制策略，以及神經網絡控制策略等。

混聯是混合動力電動汽車結合了串聯與并聯式的結構特點，其總體能量控制策略：低速行駛時，驅動系統采用_串聯混合動力電動汽車能量控制策略__。因此目前采用的混聯式混合動力電動汽車能量控制策略包含了串聯式、并聯式控制策略。

3.從動力性、排放性的角度，混合動力電動汽車有哪些要求？

答：（1）車輛應根據行駛工況噸能量的需要，合理分配發動機與動力電池的能量，達到最佳的燃料消耗與排放效果；(2)在復雜行使工況下，竟可能減少發動機工作轉速的變化，關閉與驅動的次數，精良避免發動機在低于一定轉速和負荷時運行。

4.混合動力電動汽車的工作模式有哪些？

答；純電動驅動模式：純發動機模式；混合驅動模式；行車充電模式；制動能量回收模式；怠速/停車模式等。

5.查閱相關資料，說明某一款混合動力電動汽車是如何進行能量管理的。

三、知識拓展或學習總結 1.為滿足嚴格要求的排放標準，混合動力車用發動力設計，目標從傳統發動機追求的_高功率_______轉向了__高效率______，將功率的調峰任務交由__驅動電機_______完成。

2．試說明阿特金森循環工作原理。

3.混合動力電動汽車除采用傳統內燃發動機外，還可以選用燃氣輪機______、__斯特林發動機_____、或___燃氣發動機_____等其他熱機，利用它們各自的優勢，可以構成不同特點的混合動力系統。

4.混合動力電動汽車對動力電池的要求有哪些？

答：混合動力系統的電池應當在快速充放電和充放電過程變工況的條件下保持性能的相對穩定。

5.混合動力電動汽車可采用的電機類型有哪些？試分析混合動力電動汽車各種電機的優缺點。

答：

三、知識拓展或學習總結

1.Prius混合動力電動汽車，其混合動力系統屬于_油電______，采用的發動機是__四缸直列置凸輪軸電噴16氣門______，動力電池類型屬于_Mi-MH(鎳氫電池)________，驅動電機的類型是_同步交流電動機__________，其配備的雙電機MG1與MG2的作用分別是，MG1：_主要用于啟動發動機___________________；MG2：_主要用于在低速時提供牽引力__。

從混合動力電動汽車驅動系統結構形式來分類，Prius混合動力電動汽車屬于__THS。

2.請根據低油耗行駛能量分配圖，說明Prius在不同行駛狀況下的能量分配。

答：（1）在啟動及低速行駛時，THS竟僅利用電動機的動力來行使，應為這時發動機的效率不高。(2)在一般行駛時發動機效率很高，發動機產生的動力不僅是車輪的驅動力，同時也用來發動帶動電動機，并給HV蓄電池充電。(3)在減速或制動時，THS油電混合動力系統以車輪的旋轉力驅電動機發電，將能量回收到HV蓄電池中。

三、知識拓展或學習總結

1.純電動汽車的優點在于：_零排放________；電動汽車比汽油機驅動汽車的_能源率用率______要高；因使用單一的電能源，省去了發動機、變速器、油箱、冷卻和排氣系統，所以結構較簡單；_噪聲小______；可在用電低峰時進行汽車充電，可以平抑電網的峰谷差，使發電設備得到充分利用。

純電動汽車主要有_續駛里程較短______、采用蓄電池及電機控制器使成本較高、_充電時間長_____、_維護成本較高______、_蓄電池壽命較短________等缺點。

2.根據國家標準，純電動汽車必須符合哪些條件？

答：（1）純電動車輛的研發、制造、運營必須符合國家各項相關規定。整車、零部件性能必須滿足國家技術標準和各項具體要求。（2）純電動車輛是以電為能源，由電動機驅動行駛的，不再產生新的污染，不再產生易燃、易爆的隱患。(3)純電動車輛儲能用的電池必須是無污染、環保型的。且具有耐久的壽命，且具備超快充電功能。

3.純電動汽車的續駛里程有哪些計算方法？根據國家標準，查閱相關資料，說明純電動汽車如何運用等速法測算續駛里程？

答：

4.純電動汽畫冊續駛里程影響因素有哪些？

答：（1）桂東阻力系數對續駛里程的影響；（2）空氣阻力系數對續駛里程的影響；（3）機械效率對續駛里程的影響；（4）整車質量對續駛里程的影響；（5）蓄電池參數對電動汽車續駛里程的影響。

5.純電動汽車的能量消耗指標采用_單位里程的能耗______、_噸公里的能耗和_百公里綜合耗電量進行評價。單位里程的能耗是_單位里程消耗的電池組的能量，設計階段可采用等速法或工況法進行計算。

三、知識拓展或學習總結

1.純電動汽車主要由_電力驅動______、_控制系統_______、等機械系統、完成既定任務的工作裝置等組成。_控制器_______式電動汽車的核心，也是區別于內燃機汽車的最大不同點。汽車行駛時，由_蓄電池__輸出電能（電流）通過_控制器_____驅動電動機運轉，電動機輸出的_轉矩傳動系統__經傳動系統帶動車輪前進或后退。電力驅動及控制系統由_啟動電動機、_電源和_電動機_等組成。2.電動汽車傳動形式有多種，請說出有哪些結構類型。

答：1；配置多檔裝置和離合器的傳統驅動系統。2；無離合器需求的單檔傳動裝置。3；固定檔的傳動裝置和差速器的集成。4；兩個獨立的電動機和帶有驅動軸的固定檔傳動裝置。5；配置兩個獨立電動機和固定檔傳動裝置的直接驅動。6；兩個分離的輪式驅動形式。

3.純電動汽車行駛速度和啟動速度取決于_電機的功率和性能_______，其續駛里程之長短取決于_車載的動力電池容量______之大小，車載動力電池之重量取決于選用何種動力電池如鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。

4.電動機功率的選擇將對電動汽車的動力性有著重要的影響，試分別寫出純電動汽車在最高車速行駛、滿足爬坡要求、加速時的需求功率的計算公式。

答：5.電動汽車對電機的要求較高，具體要求有：_高密度小形輕量化_____；_高效率_____、_可靠性、耐久性、適應性______；_低進高轉矩和高速恒功率______；_低噪聲與地成本_______，適合惡劣的工作環境；結構簡單、運行噪聲低、使用維修方便等。

6.純電動汽車驅動電機有哪些類型，試說明不同類型驅動電機的優缺點。

答：

三、知識拓展或學習總結

1.純電動汽車的關鍵技術主要在于：_動力電池技術______、_電機啟動及其電力控制技術_______、_電動汽車整車技術_______與_能量管理______。

2.能量管理系統是電動汽車的智能核心，請說明純電動汽車能量管理系統必須滿足的條件及主要功能。

答：

3.燃料汽車的制動過程通常是利用_制動裝置______將汽車行駛的動能通過_機械摩擦_____方式轉化為_熱能______而散發掉，從而達到_汽車制動_____或_減速_______的目的。

制動能量回收就是把電動汽車電機的無用的、不需要的或有害的慣性轉動產生的_動能______轉化為電能，并回饋蓄電池。同時產生_制定力矩______，使電動機快速停止無用的慣性轉動這個過程也稱為再生制動。

4.影響電動汽車再生制動的因素有許多，主要包括行駛工況、制動安全性要求、車輛驅動型式、電機類型、儲存系統，請說明它們如何影響純電動汽車的制動。

答：

5.查閱相關資料，說明純電動汽車電機是如何實現汽車再生制動的。

答：

三、知識拓展或學習總結

1.比亞迪E6采用的動力電池屬于_鐵電池_______，采用的電機屬于_永磁電動機_______；日產LEAF采用的動力電池屬于_鋰離子電池______，采用的電機屬于_________。

2.查閱相關資料，說明比亞迪E6的充電方式有哪些，具體性能如何。

答：

3.日產LEAF汽車在正常行駛時通常由_鋰離子電池_______輸出電能經由_逆變器______轉化后，輸送到_啟動電機_______，驅動電機繼而驅動車輪轉動，帶動整車行駛。當汽車減速時，電機回收能量進行發電，通過_逆電器______對_動力電池________進行充電。

三、知識拓展或學習總結

1燃料電池汽車是指以_氫氣_______、_甲醇_______等為燃料，通過化學反應產生電流，依靠電機驅動的汽車。其核心部件是_燃料電池______，燃料電池是一種能夠持續通過發生在陽極和陰極的氧化還原反應將化學能轉化為電能的能量轉換裝置。燃料電池與常規電池的區別在于：_他工作是需要連續不斷地向電池內輸入燃料和氧化劑，只要持續供應，燃料電池就會不斷提供電能_。燃料電池由陽極、陰極和離子導電的電解質構成，其工作原理與普通電化學電池類似，燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原，電子從陽極通過負載流向陰極構成電回路產生電流_。燃料電池的基本組成有：電極、電解質、燃料和催化劑。

與傳統汽車相比，燃料電池汽車具備_燃料電池能量轉換率極高______、_零排放近似零排放_________、_車輛性能接近內燃機汽車________、_結構簡單運行平穩________、等優點。

2.按電解質類型，燃料電池常分為：_堿性燃料電池、_磷酸、_熔融碳酸鹽________、_固體氧化物________、_質子交換膜________、_燃料電池_________、以及_甲醇燃料電池________等。

3.質子交換膜燃料電池的關鍵部件包括：_電催化劑________；_電極________；_質子交換膜________；_雙極板_______。主要結構包括：_電池本體________、_輔助系統________和_燃料________在實際應用中，還有電池的安全系統和功率調節系統。

4.燃料電池中燃料在陽極氧化，氧化劑在陰極還原，電子從陽極通過負載流向陰極構成電回路，產生電流。試寫出化學反應式，并分別寫出不同類型燃料電池的化學反應。

答：

三、知識拓展或學習總結

1.燃料電池是通過電化學反應將化學能轉化為電能，電化學反應所需的還原劑一般采用氫氣，氧化劑則采用空氣_____，因此最早開發的燃料電池電動車多是直或_______等形式。

2.氫燃料電池發動機通常包括哪些功能結構？各自的功能是什么？ 答；

3.燃料電池汽車的動力電控系統主要由燃料電池發動機管理系統、蓄電池管理系統、動力控制系統及整車控制系統組成。

其中，燃料電池發動機管理系統的主要功能 是控制功率輸出及檢測發動機的工作狀態_____；蓄電池管理系統的作用是_測量電池組電壓，溫度等生理參數_；整車控制系統的作用是_接收來自駕駛員的需求信息以及動力系統的狀況，進行能量分配調節控制_______。

4.燃料電池的關鍵技術有哪些？查閱相關資料，介紹一項關鍵技術的發展。

三、知識擴展或學習總結 1.FCX Clarity 采用的燃料電池是_氫氣______，這種由本田公司研發的燃料電池的特點是_提高了電池的可靠性；蓄電池屬于鋰離子電池_。

2.FCX Clarity動力系統結構主要由_動力控制單元_、燃料儲氣罐__、_驅動電機_、_燃料電池堆_、_高功率的鋰離子電池__等五部分組成。

3.FCX Clarity的儀器儀表主要包括功率指示器、氫氣量及剩余使用范圍、氫氣指示球，及人性化的功能界面。功率指示器用于_顯示燃料電池輸出功率和鋰離子電池輔助或再生制動提供功率____、氫氣量及剩余使用范圍的作用是顯示可供行駛的范圍___；氫氣指示球的作用 是通過改變尺寸及顏色，提供氫氣使用量連續直觀的信息反饋_____。

4.結合燃料電池汽車相關知識，說明FCX Clarity如何運行。

三、知識擴展或學習總結

1.壓縮天然氣（CNG）是指_壓縮到 20.7—24.8MPA的天然氣_______。壓縮天然氣（CNG）是一種無色透明、無味、高熱量、比空氣輕的氣體，主要成分是_甲烷___。

液化天然氣（LNG）是指__常壓下溫度為-162攝氏度的液體天然氣____。液化天然氣（LNG）具備__燃點高___、_安全性能強____、_適合長途運輸和儲存___等優點。

液化石油氣（LPG）在常溫常壓下為氣態的_烴類混合物_______，比空氣重，有較高的_辛烷值_______，具備_混合均勻_______、_燃燒充分_______、不積碳、不稀釋潤滑油等優點，能夠延長發動機使用壽命，而且一次載氣量大、行駛里程長。

2._天然氣_______是以儲存在車載高壓氣瓶中的高壓氣態天然氣為燃料的汽車；

_液化天然氣_______是以儲存在車載絕熱氣瓶中的低溫液化天然氣為燃料的汽車；

__液化石油氣______是以丙烷和丁烷為主要成分的混合物，在常溫條件下，隨著壓力變化易在液態和氣態兩種狀態間轉換的烴類為燃料的汽車。3.試說明天然氣汽車的優缺點有哪些。

優點；1；天然氣汽車是清潔燃料汽車2；天然氣資源豐富3；有顯著的經濟效益4；比汽油汽車更安全

缺點；1；續駛里程有限2；車子有效空間減少，車身自重增加3；不易儲存和攜帶4；需要一定的改裝費用

4.CNG汽車在結構上采用傳統動力結構外，由于采用CNG，還須配備相應的系統實現CNG的儲運、供給及整車控制。通常主要由_儲氣系統_____、__供給系統_____、_控制系統______三部分組成。

儲氣系統是指儲存CNG的裝置；供給系統主要負責_根據車輛運行狀態_；控制系統是_根據行駛狀態隨身切換燃油并根據發動機工況調整CNG_____。

LPG汽車主要由儲氣罐、蒸發調壓器__、_汽油電磁閥__、_LPG電磁閥______、__功率調節閥___、_混合氣__、_燃料轉換開關___、控制電路等組成。

儲氣罐的作用是_儲存運輸液位檢測___；LPG電磁閥的作用是_燃料轉換時接通或切斷汽油或LPG___；燃料轉換開關主要用于

__實現汽油和LPG兩種燃料之間的選擇，轉換___。

5.CNG汽車運行時，控制系統通過轉換開關_______控制_高壓電磁閥______與汽油電磁閥_______的流通量，由此調節_汽油與天然氣________的供給比例，從而實現CNG車輛以最佳工況運行。

三、知識擴展或學習總結

1.試說明二甲醚的理化性質，說明二甲醚作為汽車燃料有哪些優勢。2.請查閱相關資料，介紹一種新能源汽車或其他新能源汽車技術。

三、知識擴展或學習總結

1.請說明電動汽車各種充電技術的特點。

2.指示儀表裝置、警告與指示信號裝置。指示儀表裝置的作用是________________。警告與指示信號裝置的作用是_______________。3.請根據下圖，分別說明CNG汽車與LNG汽車的加氣過程？

三、知識擴展或學習總結

請查閱相關資料，說明不同類型新能源汽車維護與保養要點。

三、知識擴展或學習總結

請查閱更多相關的技術資料，談談你對新能源汽車標準化的理解及未來的發展。

第三篇：新能源基礎概論課程學習總結報告

北京航空航天大學 新能源基礎概論課程學習總結報告 2014.12.24 新能源基礎概論課程學習總結報告

任課教師：邢玉明

作者

：章健

學號

：13041016

在這個高速發展的新世紀里，能源的供應無疑將會成為一項影響世界發展格局的重要問題。在這個學期中，我有幸能選擇到了新能源基礎概論課程，在老師的教導下了解了當下我國及世界的能源局勢，并對新能源的開發利用有了更加深刻的認識和思考。這份總結報告是我在學習了這門課程后所產生的感想和收獲。本文將從課程總結和創新思考兩方面展開敘述。

課程總結

一、能源與新能源

能源就是能夠向人類提供某種形式能量的自然資源及其轉換物，即能量的來源。新能源，又稱非常規能源，是指傳統能源之外的各種能源形式，又常指開始被開發利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地熱能、風能、海洋能、生物質能和核聚變能等。

隨著能源的全球性危機的加劇和對環境保護及經濟可持續發展的重視，新能源和可再生能源的開發利用成為大多數發達國家和部分發展中國家21世紀能源發展戰略的基本選擇。新能源包括太陽能、風能、海洋能、燃料電池、地熱能、生物質能等，目前發電是新能源的主要利用方式，其中太陽能、風能等發電技術已經進入實用階段。新能源的能量轉換和實現途徑如圖所示。

二、新能源分類部分總結

1.太陽能

太陽能（Solar Power），一般是指太陽光的輻射能量和熱量，在現代一般 北京航空航天大學 新能源基礎概論課程學習總結報告 2014.12.24 用作發電或者為熱水器提供能源。自地球上生命誕生以來，就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬干物件，并作為制作食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。在化石燃料日趨減少的情況下，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并不斷得到發展。太陽能的利用有光熱轉換和光電轉換兩種方式，太陽能發電是一種新興的可再生能源。廣義上的太陽能也包括地球上的風能、化學能、水能等。

太陽能是太陽內部連續不斷的核聚變反應過程產生的能量。地球軌道上的平均太陽輻射強度為1,369w/㎡。地球赤道周長為40,076千米，從而可計算出，地球獲得的能量可達173,000TW。在海平面上的標準峰值強度為1kw/m2，地球表面某一點24h的年平均輻射強度為0.20kw/㎡，相當于有102,000TW 的能量。

目前，太陽能主要用于光伏發電和光熱供能。一方面，太陽能綠色無害且用之不盡；另一方面，太陽能分散性較大，難以收集。

2.風能

風能(wind energy)地球表面大量空氣流動所產生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區流動，即形成風。風能資源決定于風能密度和可利用風能年累積小時數。風能密度是單位迎風面積可獲得的風的功率，與風速的三次方和空氣密度成正比關系。

風能屬于可再生能源。人們可以用風車把風的動能轉化為旋轉的動作去推動發電機，以產生電力，方法是透過傳動軸，將轉子（由以空氣動力推動的扇葉組成）的旋轉動力傳送至發電機。現代利用渦輪葉片將氣流的機械能轉為電能而成為發電機。

3.海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通過各種物理過程接收、儲存和散發能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

4.生物能

生物質是指由光合作用而產生的各種有機體，生物能是太陽能以化學能形式貯存在生物中的一種能量形式，一種以生物質為載體的能量，它直接或間接地來源于植物的光合作用。

5.氫能

氫能是一種二次能源，因為它是通過一定的方法利用其他能源制取的，而不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采，這種能源總有枯竭的一天，而氫能若能從中生產，則有望舒緩能源危機的警戒。

三、課程總結

本課程讓我對能源的定義、分類等有了清楚的認識，也對我國新能源技術的規劃與發展有了一定的了解，讓我體會到了發展新能源技術的重要性和緊迫性。我們一定要堅定走發展新能源技術這一惠及我們自己及子孫后代的道路，讓我們 北京航空航天大學 新能源基礎概論課程學習總結報告 2014.12.24 的天更藍，水更清！

課程創新思考

關于在北航沙河校區風能利用的思考

背景：

我校沙河校區一向以“妖風”聞名，秋冬兩季風級常保持在5~6級左右，風速可達9m/s，已達到目前風力發電的最低要求3m/s。作者試圖設計一款簡易便攜的風能收集裝置——迷你發電機來讓使用者可以隨時隨地進行風能的采集，實現對風能的有效利用。

設計要求： 1.體積小：為了符合便攜式的要求，該款迷你發電機的體積應不大于8*8*16 cm3，基本和手掌差不多大；.風葉可收縮：扇葉與中心轉軸通過螺栓連接，在不使用時可將風葉疊起以減小空間占有率；

3.低速適應性：可以在3m/s 的最低風速下工作；

4.高輸出性：工作效率高，并且可將發電機與蓄電池相連，將收集的風能轉化為電能儲存以供利用。

技術難點：

根據所學知識，風力發電機的最終有效功率為

P=?2?3?

64其中，V為風速，為風力機系統效率（與轉動裝置、做功裝置各自的效率有關），D為風葉的直徑。可見，對于風力發電機，風葉的長度越大，其輸出功率越大。因此，迷你風力發電機的實現也就從理論上被否定了。

解決途徑：

使用多級收縮式風葉結構，當使用者使用電機時，可將扇葉展開；不使用時可將扇葉收縮。

第四篇：新能源汽車概論-第1章 緒論

第1章 緒論

課題：1.1 新能源汽車的定義和類型

教學目的：掌握什么是新能源汽車？新能源汽車包括哪些類型？ 教學重點：什么是新能源汽車？新能源汽車包括哪些類型？ 教學難點：什么是新能源汽車？新能源汽車包括哪些類型？ 類型：新授課 教學方法：講授 課時：2 引

入：案例倒入P2，汽車的發明極大的縮短了人與人之間的距離，方便了人類的生活，已經成為當今社會的重要交通工具，隨著汽車保有量的大幅度增加，也產生了資源消耗過度，空氣污染和氣候變暖的負面問題。

一、新能源汽車的定義

新能源汽車英文為“New energy vehicles”，我國2009年7月1日正式實施了《新能源汽車生產企業及產品準入管理規則》，明確指出：新能源汽車是指采用非常規的車用燃料作為動力來源（或使用常規的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅動方面的先進技術，形成的技術原理先進、具有新技術、新結構的汽車。

二、新能源汽車的類型

新能源汽車包括的范圍較廣，一般可分為電動汽車、氣體燃料汽車、生物燃料汽車和氫燃料汽車等。

1.純電動汽車

純電動汽車是一種采用單一蓄電池作為儲能動力源的汽車。

它利用蓄電池作為儲能動力源，通過電池向電動機提供電能，驅動電動機運轉，從而推動汽車行駛。

2.增程式電動汽車

增程式電動汽車是一種配有地面充電和車載供電功能的純電驅動的電動汽車。其運行模式可以根據需要處于純電動模式、增程模式或混合動力模式，是介于純電動汽車和混合動力電動汽車之間的一種過渡車型，具有純電動汽車和混合動力電動汽車的特征，有人把它劃分為純電動汽車范疇，也有人把它劃分為混合動力電動汽車范疇，認為它是一種插電式串聯混合動力電動汽車。

3.混合動力電動汽車 混合動力電動汽車是指驅動系統由兩個或多個能同時運轉的單個驅動系統聯合組成的車輛。

車輛的行駛功率，依據實際的車輛行駛狀態，由單個驅動系統單獨或多個驅動系統共同提供，因各個組成部件布局方式和控制策略的不同混合動力汽車，有多種形式混合動力電動汽車一般又分為常規混合動力電動汽車和插電式混合動力電動汽車。

4.燃料電池電動汽車

燃料電池電動汽車是利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下，在燃料電池中經電化學反應產生的電能作為主要動力源驅動的汽車。

燃料電池電動汽車實質上是一種純電動汽車，主要區別在于動力電池的工作原理不同，一般來說，燃料電池是通過電化學反應將化學能轉化為電能，電化學反應所需的還原劑一般采用氫氣，氧化劑則采用氧氣？因此最早開發的燃料電池電動汽車都是直接采用氫燃料，氫氣的儲存可以采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲氫等形式。

5.其他新能源汽車

其他新能源汽車類型很多，沒有統一標準。生物燃料汽車、氫發動機汽車、太陽能汽車及使用超級電容器、飛輪等高效儲能器的汽車，都屬于其他新能源汽車。

有人把天然氣汽車、液化石油氣汽車、乙醇燃料汽車、甲醇燃料汽車等也劃分為新能源汽車。

目前我國大力支持和財政補貼的新能源汽車主要是指純電動汽車、增程式電動汽車、插電式混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車，常規混合動力電動汽車被劃為節能汽車。因此目前新能源汽車都沒有規模化量產，有的有銷售但未規模化，如純電動汽車和插電式混合動力電動汽車，有的處于研發階段例如燃料電池電動汽車。

補充：能源的定義與分類

學生自主閱讀P4“閱讀材料1-1”

1、定義：能源是可以直接或經轉換提供的所需的光、熱、動力的任一種形式能量的載能體資源。

凡是能被人類加以利用，以獲得有用能量的各種來源通常都可以稱為能源。

2、分類（1）按來源劃分（2）按生產方式劃分（3）按性質劃分（4）按源消耗后是否造成環境污染（5）按使用類型劃分

小

結：通過對普通燃油汽車與新能源汽車的對比，掌握新能源汽車的概念，根據驅動汽車的能量不同，掌握新能源汽車的類型

作

業：課后習題

課題：1.2 發展新能源汽車的必要性

教學目的：了解為什么要大力開發新能源汽車 教學重點：為什么要大力開發新能源汽車 教學難點：為什么要大力開發新能源汽車 類型：新授課 教學方法：講授 課時：2 引

入：石油短缺、環境污染、氣候變暖是全球汽車產業面對的共同挑戰，各國政府及產業界紛紛提出各自發展戰略，積極應對，以保證其汽車產業的可持續發展，并提高未來的國際競爭力。新能源汽車已成為21世紀汽車工業發展的熱點。

一、石油短缺

根據石油巨頭英國石油公司（BP）發布的《世界能源統計年鑒2012》顯示，截止2011年年底，全球石油儲量約1.653萬億桶，比2010年增加8.3%，若按照現在全球每天非常保守的0.8億桶的耗速來看，當前世界石油儲量可供全球消費54年。

從儲量上看，世界上排名前10名的國家和地區依次是：

沙特阿拉伯 362億噸；加拿大 184億噸；伊朗 181億噸；伊拉克 157億噸；科威特 138億噸；阿聯酋 126億噸；委內瑞拉 109億噸；俄羅斯 82億噸；國 60億噸；利比亞 54億噸。

我國是一個能源短缺的國家，但卻是一個能源消費大國，僅次于美國。

目前世界汽車保有量突破10億輛，預計到2030年將突破20億輛，主要增量來自發展中國家，其中中國增速全球第一，由此帶來的能源安全問題將更加突出。

汽車消費的快速增長導致石油消耗加速增長。據統計，目前汽車用汽柴油消費占全國起柴油的比例已經達到了55%左右，每年新增石油消費量的70%以上被新增汽車所消耗。我國經濟持續快速發展，對石油資源的需求激增，能源供需矛盾日益突出，對進口石油的依賴度不斷提高。

二、環境污染

世界衛生組織指出，全球大多數城市的空氣質量指數未能達到該組織的建議標準，全世界90%的城市居民所呼吸空氣的污染程度，都明顯高于其設定的極限值，城市空氣的主要污染源是汽車尾氣及煤、石油、天然氣的燃燒，2013年發布的中國環境分析報告數據顯示，世界上污染最嚴重的十個城市有七個在中國，全世界500個城市中，空氣質量達到世界衛生組織推薦標準的不足五個。

燃油汽車在行駛過程中，會產生大量有害氣體，不但污染環境，還大大影響人類健康。汽車尾氣排放的主要污染物為一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）、氮氧化物（NO）、鉛(Pb)、細微顆粒物及硫化物等。這些一次污染物還會通過大氣化學反應生成光化學煙霧、酸沉降等二次污染物。據統計，全球大氣污染42%源于交通車輛產生的污染。隨著城市機動車數量的快速增長，機動車尾氣排放污染已成為城市大氣污染的主要來源。一些大城市機動車尾氣排放的污染物對多項大氣污染指標的貢獻率以達到70%以上。機動車尾氣排放污染對人體的健康已構成了嚴重威脅。

2013年春季，濃濃霧霾遮蔽了中國中東部地區。降低和控制機動車排放污染的主要措施有： ①不斷完善和升級汽車油耗標準。

②不斷完善和升級汽車排放標準。要通過制定和實施汽車排放標準法規，逐步提高汽車排放技術水平，降低汽車尾氣排放。

③提高燃油品質。燃油品質在很大程度上限制了機動車排放污染物的水平，應盡快提高我國的燃油品質。

④積極開展先進節能減排技術的研發和創新。

⑤大力發展節能與新能源汽車。國家出臺了《節能與新能源汽車產業發展規劃》（2012-2020年）》。

⑥改善城市交通環境。從機動車管理的角度來考慮，就是要疏導交通，提高機動車運行速度，改善機動車運行工況，降低機動車污染排放。

關于歐洲制定的汽車污染物排放標準歐Ⅳ、歐Ⅴ的說明。學生自主閱讀P4“閱讀材料1-2”

三、氣候變暖 能源的大量消耗帶來溫室氣體排放問題。二氧化碳是全球最重要的溫室氣體，是造成氣候變化的主要原因，而它主要來自化石燃料的燃燒。科學家預測，未來50-100年人類將完全進入一個變暖的世界。由于人類活動的影響，溫室氣體和硫化物氣溶膠的濃度增加過快，未來100年全球平均地表溫度將上升1.4-5.8°C，到2050年我國平均氣溫將上升2.2°C。

據IFA估計，汽車二氧化碳總排量將從1990年的29億噸增加到2020年的60億噸。汽車對地球環境造成了巨大影響。

控制消費和節約能源是減少二氧化碳排放量的重要途徑。

如果中國采用一系列先進技術，包括電動汽車、天然氣汽車和以天然氣為燃料的內燃機技術，到2030年，中國汽車二氧化碳的排放總量可能降低45%。

在能源和環保的壓力下，新能源汽車無疑將成為未來汽車的發展方向。大力推進傳統汽車節能減排和新能源汽車產業化，成為中國汽車產業亟須解決的重大課題。

學生自主閱讀P4“閱讀材料1-3”

小

結：石油短缺、環境污染、氣候變暖是發展新能源汽車的根本原因 概述本節

作

業：課后習題

課題：1.3 新能源汽車發展現狀及趨勢

教學目的：了解新能源汽車國內外發展現狀、新能源汽車發展戰略和發展趨勢。教學重點：新能源汽車國內外發展現狀、新能源汽車發展戰略和發展趨勢。教學難點：新能源汽車國內外發展現狀、新能源汽車發展戰略和發展趨勢。類型：新授課 教學方法：講授 課時：2

一、國外新能源汽車發展現狀 1.美國

(1)以生物乙醇汽車為核心

2007公布的可再生燃料標準要求美國汽車能耗的4%必須是可再生燃料，總量大約為47 億加侖。這一標準值至2012 年將達到75 億加侖。(2)鼓勵混合動力汽車的使用 2007美國規定消費者購買符合條件的混合動力車，可以享受到250 美元至2600 美元不等的稅款抵免優惠。(3)政府制定優惠政策

近年來美國燃料乙醇生產和消費量都處于快速上升中，其主要需求就來自于替代汽車燃料。2.日本

(1)日本新能源汽車發展迅速

日本地域狹小，資源貧乏，因此異常重視新能源汽車的開發。2006 年5 月日本政府制定了“新國家能源戰略”，戰略提出到2030 年將目前近50％的石油依賴度進一步降低到40％。(2)混合動力汽車領域獨樹一幟

日本混合動力車已形成產業化，鼓勵燃料電池和生物燃料的發展。目前，豐田、本田、日產等日本廠商的混合動力汽車不僅在國內熱銷，在國際市場上也令其他國家廠商望其項背。

(3)重視燃料電池和生物燃料等技術開發

日本計劃在5 年內斥資2,090 億日元開發以天然氣為原料的液體合成燃料技術、車用電池，以及氫燃料電池科技；2007 著手生物燃料的普及，擬在2011 年單生產生物燃料5 萬千升。3.歐洲

（1）重視生物燃料的開發應用

歐洲歷來重視節能和減排。歐盟委員會于2007 年公布了 “新歐洲能源政策”。目標2020 年將溫室效應氣體排放量降低20％將可再生能源的比例提高到20％；同時將今后7 年歐盟能源領域的研究 開發預算提高50％。（2）清潔柴油車發展迅速

憑借歐洲汽車廠商在柴油發動機上強大的技術優勢，歐洲在清潔柴油乘用車方面發展最為迅速。目前，柴油車在乘用車總銷量中的比重已超過50%。（3）歐洲各國政府大力支持

除歐盟委員會外，歐洲各國政府也根據本國情況制定了大量的政策和措施，旨在推動新能源汽車的開發和消費。

二、國內新能源汽車發展現狀

1.混合動力汽車

從世界范圍來看，我國電動汽車的研制與國外發達國家幾乎站在同一起跑線上。“九五”期間，科技部將電動汽車項目列入國家重大科技產業工程項目，投入近1億元。

從技術發展角度上而言，我國已經掌握電動汽車電池技術、燃料電池技術、天然氣發動機、整車控制系統等相關核心技術，并在部分技術上領先于世界水平。

目前，整車方面已初步形成產品開發的系統配套、管理機制和團隊組合，純電動汽車、混合動力電動汽車、燃料電池汽車樣車均已成功研發，關鍵零部件、燃料電池發動機已形成系統，高功率鎳氫電池、鋰離子電池性能有了較大提高，多能源控制系統初步形成。

在混合動力電動汽車的核心——電池技術研發方面，我國已自主研制出容量為 的鎳氫和鋰離子動力電池系列產品，能量密度和功率密度接近國際水平，同時突破了安全技術瓶頸，在世界上首次規模應用于城市公交大客車；

目前，國內汽車企業已將混合動力電動汽車作為未來主流競爭型產品在戰略上高度重視，一汽、東風、上汽、長安、奇瑞、比亞迪等都已投入了大量的人力、物力，混合動力車型已完成樣車開發，并有部分車型已經實現小批量上市。

比亞迪公司基于其在鐵電池技術的技術創新，已經掌握高鐵電池的核實技術，且此項技術在國際上處于領先水平。此種電池具有高能高容量、原材料豐富、成本低廉、綠色無污染等優點。2.純電動汽車

國家科委、計委在“八五”、“九五”期間組織了純電動汽車的攻關，現在又將純電動汽車列入“十五”國家863計劃電動汽車重大專項。

東風公司是國內最早從事電動汽車研發的汽車企業之一，開發了游覽車、多功能車、工業專用車和高爾夫球車等4大系列、近20個品種的純電動車，包括東風純電動轎車（EQ7160EV）、純電動富康轎車（EQ7140EV）、純電動客車（EQ6690EV）等。

目前在純電動汽車的電池和電機研制方面，我國與世界先進水平差距較小，有些甚至處于領先地位。如深圳雷天綠色電動源有限公司開發的鋰離子電池續駛能力達到，最高時速可達，單臺車電池成本4萬元左右；

在整車開發方面，天津清源電動車輛有限責任公司和一汽天津夏利股份有限公司牽頭，中國汽車技術研究中心、天津大學、天津和平海灣公司和天津藍天高科公司等十幾個單位共同參與合作開發出XL2000純電動轎車。3.燃料電池汽車

國內燃料電池的研發起步并不晚，甚至可以追溯到1958年，然而發展很慢，直到九十年代才開始加快發展。

在國家“十五”“863”計劃電動汽車關鍵技術重大科技專項和“十一五”節能與新能源汽車重大項目支持下，我國燃料電池汽車技術研發取得重要進展，基本掌握了整車、動力系統與關鍵零部件的核心技術;建立了具有自主知識產權的燃料電池汽車動力系統技術平臺;形成了燃料電池發動機、動力電池、DC/DC變換器、驅動電機、儲氫與供氫系統等關鍵零部件配套研發體系，具有百量級燃料電池汽車動力系統平臺與整車生產能力。4.天然氣汽車

20世紀80年代中期，我國引進了部分CNG加氣站設備，在四川建立了我國第一個CNG加氣站；1993年中國石油天然氣總公司系統引進國外有關技術并于1996年將加氣站裝置和汽車改裝部件引進技術國產化、技術標準規范化。

目前，我國天然氣汽車多集中在商用車領域，并達到一定規模。據相關數據顯示，中國天然氣汽車產業在政府和市場的雙重驅動下，保有量已從2000年的不足1萬輛發展到目前的100萬余輛，成長為世界第六大天然氣汽車市場。

通過十多年的研發與應用，目前已經形成了較完善天然氣城市公交汽車、出租汽車的應用體系，且建設覆蓋中大型城市的加氣站網絡。

三、新能源汽車發展戰略和發展趨勢1.1.新能源汽車發展戰略（1）戰略地位（2）戰略目標（3）自主創新目標（4）產業發展目標（5）生產環境目標（6）政策法規目標（7）戰略途徑 2.新能源汽車發展趨勢（1）突破電池技術是關鍵（2）驅動電動機呈多樣化發展（3）超微型發展（4）混合動力汽車

（5）燃料電池汽車成為競爭焦點（6）開發新一代車用能源動力系統

小

結：通過對國內外（包括美國、日本、德國、法國、中國）新能源汽車發展現狀的分析，可以對新型能源汽車有較全面的了解，以便更好的發展我國新能源汽車。

作

業：課后習題

課題：1.4 新能源汽車技術路線及關鍵技術

教學目的：理解我國新能源汽車的技術路線和關鍵技術 教學重點：我國新能源汽車的技術路線和關鍵技術 教學難點：我國新能源汽車的技術路線和關鍵技術 類型：新手 教學方法：講授 課時：2

一、新能源汽車技術路線

（1）確立“純電驅動”的技術轉型戰略

混合動力汽車技術逐步成熟，已進入產品市場競爭期；純電動汽車電池技術進步加速，世界主要汽車制造商加快了純電動汽車量產步伐；插電式混合動力作為一種具有純電動和混合動力雙重特征的電動汽車技術成為全球新的研發熱點；以電池租賃為代表的純電動汽車商業模式創新取得進展。

（2）堅持“三縱三橫”的研發布局

“十五”期間，科技部在節能與新能源汽車的研發上投入超過8億元，“十一五”期間，節能與新能源汽車重大專項的投入規模為11億元。

經過10年左右的研發投入與攻關，我國新能源汽車已經形成“三縱三橫”的研發格局。“三縱”就是混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車;“三橫”就是多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統和電池及其管理系統。

在“三縱三橫”的研發格局中，參與的車企與科研機構也有不同的分工與側重，如清華大學側重氫燃料電池大巴，北京理工大學側重純電動大巴，同濟大學側重燃料電池轎車;一汽、東風、長安、奇瑞等企業主攻混合動力轎車;上汽主攻氫燃料電池轎車;中國汽車技術研究中心下屬的天津清源主攻純電動轎車;中信國安盟固利、中科院大連化學物理研究所則主攻鋰電池、氫燃料電池的研發。

“三縱三橫”研發格局的形成，為我國新能源汽車的產業化打下了產業鏈基礎。但是，汽車業界對于國家的新能源汽車戰略一直有不同看法，其中一大爭議是技術路線不明，主次不分，混合動力、純電動、氫燃料、代用燃料等各種技術路線都投入，均衡用力，沒有重點。

二、新能源汽車關鍵技術（1）電池（2）電動機（3）電控

（4）混合動力電動汽車（5）純電動汽車（6）燃料電池電動汽車

小

結：通過對新能源汽車發展戰略，和發展趨勢的認識，可以指導發展新能源汽車的方向，包括電池、電機、汽車產業政策。通過學習電動汽車技術發展十二五專項規劃明確我國新能源汽車的技術路線和關鍵技術

作

業：課后習題

第五篇：新能源

據科研人員介紹，我國的新能源汽車有很大的發展空間，因為電動汽車動力電池的續航超過一千很有希望。其主要技術是鉛碳雙極電池。這種技術僅國內有，國外還不具備。這種電池使命壽命可達6-8年。環保無污染，不會對環境造成污染，生產過程也不會對工人產生不良傷害。完全滿足國家工信部對新能源電池確定的標準。新能源汽車如果采用了這種電池，將對汽油車市場產生巨大的沖擊。