純電動汽車(Blade Electric Vehicles,BEV)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(jī)提供電能,驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而推動汽車行駛。
混合動力汽車
混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是指驅(qū)動系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動系聯(lián)合組成的車輛,車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動系單獨(dú)或多個(gè)驅(qū)動系共同提供。因各個(gè)組成部件、布置方式和控制策略的不同,混合動力汽車有多種形式。
燃料電池電動汽車
燃料電池電動汽車(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)動的汽車。燃料電池電動汽車實(shí)質(zhì)上是純電動汽車的一種,主要區(qū)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(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,因此最早開發(fā)的燃料電池電動汽車多是直接采用氫燃料,氫氣的儲存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲氫等形式。
氫發(fā)動機(jī)汽車
氫發(fā)動機(jī)汽車是以氫發(fā)動機(jī)為動力源的汽車。一般發(fā)動機(jī)使用的燃料是柴油或汽油,氫發(fā)動機(jī)使用的燃料是氣體氫。氫發(fā)動機(jī)汽車是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具,排放出的是純凈水,其具有無污染、零排放、儲量豐富等優(yōu)勢。
其他新能源汽車
其他新能源汽車包括使用超級電容器、飛輪等高效儲能器的汽車。目前在我國,新能源汽車主要是指純電動汽車、增程式電動汽車、插電式混合動力汽車和燃料電池電動汽車,常規(guī)混合動力汽車被劃分為節(jié)能汽車。
混合動力汽車
優(yōu)點(diǎn):1、采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率,發(fā)動機(jī)相對較?。?/span>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,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、除霜等純電動汽車遇到的難題。
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)生過充、過放,延長其使用壽命,降低成本。
7、整車由于多個(gè)動力源,可同時(shí)工作,整車的動力性優(yōu)良。
缺點(diǎn):系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜;長距離高速行駛省油效果不明顯。
純電動汽車
優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對簡單成熟,只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。
缺點(diǎn):蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較貴,又沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模,故購買價(jià)格較貴;至于使用成本,有些試用結(jié)果比汽車貴,有些結(jié)果僅為汽車的1/7~1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格。
燃料電池汽車
與傳統(tǒng)汽車相比,燃料電池汽車具有以下優(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),整車燃油經(jīng)濟(jì)性良好。
5、運(yùn)行平穩(wěn)、無噪聲。
缺點(diǎn):燃料電池成本高昂,同時(shí)使用成本(氫)也昂貴。
氫動力汽車
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):氫燃料成本過高,而且氫燃料的存儲和運(yùn)輸按照技術(shù)條件來說非常困難,因?yàn)闅浞肿臃浅P。瑯O易透過儲藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問題,氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣,如此一來同樣需要消耗大量能源,除非使用核電來提取,否則無法從根本上降低二氧化碳排放。
超級電容汽車
優(yōu)點(diǎn):充電時(shí)間短、功率密度大、容量大、使用壽命長、免維護(hù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)保等,
缺點(diǎn):能量密度低,很難滿足整車需求,故一般作為輔助蓄能器;功率輸出隨著行駛里程加長而衰減等。
從全球新能源汽車的發(fā)展來看,其動力電源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器,其中超級電容器大多以輔助動力源的形式出現(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)汽車相比不管是從成本上、動力還是續(xù)航里程上都有不少差距,這也是制約新能源汽車的發(fā)展的重要原因。
混合動力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的,同時(shí)配以電動機(jī)/發(fā)動機(jī)來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同,主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。國內(nèi)市場上,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力,而國際市場上柴油混合動力車型發(fā)展也很快。
純電動汽車顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動的汽車,大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動,有一部分車輛把電動機(jī)裝在發(fā)動機(jī)艙內(nèi),也有一部分直接以車輪作為四臺電動機(jī)的轉(zhuǎn)子,其難點(diǎn)在于電力儲存技術(shù)。
燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料,通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流,依靠電機(jī)驅(qū)動的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用,而不是經(jīng)過燃燒,直接變成電能的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物,因此燃料電池車輛是無污染汽車,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,燃料電池汽車是一種理想的車輛。
氫動力汽車是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具,排放出的是純凈水,其具有無污染,零排放,儲量豐富等優(yōu)勢,因此,氫動力汽車是傳統(tǒng)汽車最理想的替代方案。與傳統(tǒng)動力汽車相比,氫動力汽車成本至少高出20%。中國長安汽車在2007年完成了中國第一臺高效零排放氫內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火,并在2008年北京車展上展出了自主研發(fā)的中國首款氫動力概念跑車“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)動機(jī)在低溫時(shí)的啟動和運(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)動機(jī)的容積效率低、著火延遲較長及動力性有所降低。這類汽車多采用雙燃料系統(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)過渡到另一個(gè)系統(tǒng),此種汽車主要用于城市公交汽車。
用甲醇代替石油燃料的汽車。
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,然后儲存在儲氣罐中。需要開動汽車時(shí)將壓縮空氣釋放出來驅(qū)動啟動馬達(dá)行駛。優(yōu)點(diǎn)是無排放、維護(hù)少,缺點(diǎn)是需要電源、空氣壓力(能量輸出)隨著行駛里程加長而衰減、高壓氣體的安全性。
飛輪儲能汽車
利用飛輪的慣性儲能,儲存非滿負(fù)載時(shí)發(fā)動機(jī)的余能以及車輛長大下坡、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)。在混合動力汽車上作為輔助,優(yōu)點(diǎn)是可提高能源使用效率、重量輕儲能高、能量進(jìn)出反應(yīng)快、維護(hù)少壽命長,缺點(diǎn)是成本高、機(jī)動車轉(zhuǎn)向會受飛輪陀螺效應(yīng)的影響。
超級電容汽車
超級電容器是利用雙電層原理的電容器。在超級電容器的兩極板上電荷產(chǎn)生的電場作用下,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,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上海世博會園區(qū)世博專線已使用此車)