汽车新能源 氢动力 论文 - 图文(5)

再见太难 分享 2019-04-30 下载文档

汽车新能源的发展趋势---氢动力

与使用传统能源的汽车相比,用氢气做发动机燃料的汽车具有明显的优越性:洁净无污染,能源转化率高(40%以上),噪声低,续驶里程可与汽油车相当。同时,氢气来源广泛。对于汽油发动机只需稍加改造,就可燃烧氢气。所以有人认为未来的燃料是氢气,氢气燃料汽车是将来最有希望的交通工具。氢气汽车还处于研究探索阶段。

4. 2 世界各国氢能源汽车发展现状

美国:

早在1994年,克林顿政府实施“新一代汽车合作计划”(PNGV),耗资15亿美元,开发3倍于当时燃料效益的新一代先进轿车。布什政府提出“自由轿车”(Freedom car)项目以及“自由燃料”(Freedom fuel)计划(氢计划),总共耗资17亿美元,从事氢能燃料电池、氢能基础建设与尖端车辆科技的发展。美国政府在相关政策上积极鼓励新能源汽车,对购买每辆零排放汽车补贴4000美元,并要求到2006~2007年联邦机构新购车辆应有5%为氢燃料电池车,以后还将提高到20%。密执安州2002年就在底特律建立了“下一代能源”工业区,同时还颁布了“氢气高速路”计划以及一些鼓励措施,例如,购买氢动力汽车消费者可以享受减税、免费泊车和洗车价格优惠等便利。旧金山市共有90辆氢动力车在路上行驶,计划2007年在洛杉矶、旧金山推出300辆燃料电池车,同时将现有的16个加氢站,2005年底增加到27个,2010年达到50个。同时,成立“加利福尼亚燃料单元伙伴协会”,与汽车制造商、环保科研机构、政府部门和民间组织联手,从资金、技术、政策、宣传、工业安全标准的设臵上共同努力,推动燃料电池车的发展。可见,“自由燃料”计划实际上就是放弃电动汽车的研究而转向燃料电池汽车,并要在2010年让该类汽车在市场上占到25%的份额,在2020年广泛推广实用性的氢燃料电池车。美国政府坚信,到2015~2020年,燃料电池电动汽车和氢燃料的加注基础设施,将一切准备就绪。 日本:

从世界范围看,日本是新能源车技术发展速度最快的几个国家之一,特别是在混

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合动力汽车的产品发展方面,日本居世界领先地位。在燃料电池汽车领域,日本从1993年起就开始实施\世界能源网络\计划,深入研究氢及其基础设施技术,希望到2020年逐步推广氢能。小泉首相在2002年2月的施政方针明确表示:“燃料电池是打开氢能源时代大门的关键,希望能在3年内投入使用。” 2002年,日本成立氢能与燃料电池展示项目组,当年投资20亿日元,次年又投资25亿日元。日本经济产业省提出的目标是在2010年前要把燃料电池发动机的价格降低到普通汽油发动机的水平,并从政府机关开始普及燃料电池车。 欧洲:

2003年,欧盟发布了氢发展构想报告和行动计划,将在4年内投资20亿美元,计划到2030年使氢燃料车的比例达到15%,2040年至少翻一番,并创立欧洲氢燃料电池合作组织。“欧洲清洁城市运输项目计划”(CUTE)投资1850万欧元,进行大规模的燃料电池公共汽车示范试验。参加这个项目的有9个国家,13个大城市,40个企业,31辆燃料电池公共汽车。从2002年6月到2006年7月长期进行证实性产品生命周期分析和对氢燃料供应设施建设的运用验证,应用多种不同的氢加注装臵,为今后动态地实用化做准备。欧共体还提出了富有竞争性的“明日的汽车”计划,以2003~2005年为目标,由汽车公司、汽车零部件公司、能源行业和化工行业等共同进行低排放车辆、零排放车辆开发,其中包括电动汽车用蓄电池、燃料电池在内的先进动力系统,以及与此相关的重要技术(电子技术、轻量化材料、电子控制技术)开发。

其它国家:

除了上述国家之外,其它各国也在努力,希望在燃料电池方面能争得一席之位。 加拿大:政府投入2.15亿加元进行“氢能早期采用者计划”,用于开发新观念,包括氢能高速公路的建设。“加拿大运输燃料电池联盟”,政府出资2300万加元展示燃料电池车。还有,“加拿大燃料电池氢能社区伙伴”、“温哥华燃料电池专案”以及“复合燃料电池运输公共项目”等项目。同时,巴拉德公司支持加拿大政府在范库弗峰和惠斯勒之间兴建世界第一条氢能公路。通过使用建在公路上7个制氢点制取的氢气,来促进车用氢燃料电池更广泛的应用,这仅仅是加拿大

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氢能长期发展计划的一部分。

新加坡:研究人员成功研制出一种新型氢燃料电池,可用于摩托车,他们还希望这种新型燃氢电池将来能在电视、收音机甚至手机等电器上使用。

冰岛:人口仅28万,58%的能源和近100%的电力来自水电和地热,早在1999年就提出到2030年将率先建成氢经济,首先更换首都雷克雅未克的全部公交车,并使全部机动车和渔船使用氢燃料电池。

韩国:对氢燃料技术的研究比美、日等国落后4~5年,但也公布了以氢为基础的经济能源政策,希望到2020年陆续投资8.43亿美元,使交通对原油的依赖减少20%。

4. 3 世界主要汽车公司氢能源发展动态

通用汽车公司:

自1964年建立第一个燃料电池实验室以来,至今已斥资10亿多美元用于新能源汽车的研究开发。通用汽车公司对外宣称:计划在2010年实现氢燃料电池车Hywire批量生产,并希望成为第一家售出100万辆氢燃料电池汽车的汽车制造商。近年来主要成果有:Hywire线传控燃料电池车、“氢动三号”(HydroGen3)燃料电池车、Sequel氢燃料电池车。这些都全面展示通用汽车在推广节能和环保汽车技术领域的成就。

图4.3 通用的氢燃料电池汽车

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福特汽车公司:

福特Focus FCV 是一款燃料电池概念车。而专门为批量生产而设计的福特U型车,其动力来自于世界第一台增压氢动力内燃机,再配以混合电动变速器,U型车开创了福特汽车公司继T型车后的第二个新纪元,也展示了未来汽车的发展潮流。

丰田汽车公司:

其目标是“在全世界范围深入普及混合动力汽车”,它被看成环保汽车技术领导者,在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在世界的前列。该公司已经开发出由氢气和电力驱动的第五代燃料电池车“FCHV-5”,并向美国加州燃料电池合作组织提供样车进行实车道路试验。

日产汽车公司:

日产汽车公司从1996年就开始研发燃料电池,2002年12月推出了一款X-TRAIL燃料电池车,它以大排量、高油耗的奇骏SUV作为改装对象

宝马汽车公司:

宝马汽车公司旗下的BMW品牌也隆重推出了其在氢动力方面的杰出代表--H2R氢能试验赛车“车速世界纪录氢燃料赛车”。2004年9月,H2R氢能试验赛车在一天之内连续创造了9项世界纪录,以令人印象深刻的方式证明了燃料电池发动机汽车的惊人潜力,同时也表明BMW集团对氢燃料完全取代传统燃料这一全球汽车工业发展方向的坚定信念。同时,宝马公司计划在2005年大规模生产氢燃料,为此已投入10亿欧元,并且将继续追加10亿欧元。

大众汽车公司:

大众的途安HyMotion,使用氢燃料电池,已经可以实现量产。其最大行驶距离为160km。

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汽车新能源的发展趋势---氢动力 第5章 我国氢能源汽车发展现状

中国氢能源汽车的发展战略:

与世界其它国家一样,中国新能源汽车的研发工作也在如火如荼地进行着。“十五”期间,国家从维护能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现国家汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑,设立“电动汽车重大科技专项”,组织企业、高等院校和科技机构,集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关。

2001年2月,“十五”国家高新技术研究发展计划(简称863计划)电动汽车重大专项通过了科技部立项论证会,这是我国有史以来最大的新能源汽车科技专项项目正式启动。总体投入24亿人民币,三大汽车集团、112家科研单位参与研发,同时制订了三大战略目标(实现我国车用洁净燃料的战略转换,减轻对石化能源需求的压力;跳出先污染再治理的怪圈,首先解决大城市公交问题,改善城市大气环境;跨越式发展,在世界汽车工业新一轮竞争中占领制高点)、“三横三纵”研发布局(三横:纯电动车、混合动力汽车、燃料电池汽车;三纵:电池、电机、控制系统的零部件)和新能源汽车发展战略(优先发展燃料电池汽车);

大力推进混合动力电动汽车;兼顾纯电动汽车;根据我国的资源结构,采取多样化能源的发展战略)。

中国政府在提交给“氢能经济的国际伙伴”的报告中,提出一个目标:希望中国在21世纪中期向氢能经济发展。同时也制订了燃料电池汽车批量生产的计划:在2008年北京奥运会上,燃料电池汽车将投入使用,2010年实现万辆级产量,2015年燃料电池汽车产量达到10万辆。燃料电池汽车的研发得到国家和地方政府的大力支持。

我国氢能源发展的现状:

我国政府非常重视燃料电池技术,在“863计划”中,已经将燃料电池技术的开发作为重点项目,2002年首批74项课题开始攻关,2003转入关键技术攻坚和产业化前期准备阶段。并在“十五”期间,继续立项资助燃料电池的研究开发,重点研制质子交换膜燃料电池。

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