新能源汽車(chē)英文為New Energy Vehicles，我國(guó)2009年7月1日正式實(shí)施了《新能 源汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》。此規(guī)則明確指出：新能源汽車(chē)是指采用非常規(guī)的車(chē)用燃料作為動(dòng)力來(lái)源（或使用常規(guī)的車(chē)用燃料、采用新型車(chē)載動(dòng)力裝置），綜合車(chē)輛動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù) 原理先進(jìn)，具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車(chē)。
新能源汽車(chē)包括，純電動(dòng)汽車(chē)（EV，包括太陽(yáng)能汽車(chē)）、混合動(dòng)力汽車(chē) （HEV）、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)（FCEV）、其他新能源（如超級(jí)電容器、飛輪等高效 儲(chǔ)能器）汽車(chē)等。非常規(guī)的車(chē)用燃料指除汽油、柴油、天然氣（CNG）、液化石油 氣（LPG）、乙醇汽油（EG）、甲醇、二甲醚之外的燃料。
新能源汽車(chē)根據(jù)所用燃料的不同，可以分為以下幾大類(lèi)。
1. 純電動(dòng)汽車(chē)
純電動(dòng)汽車(chē)就是不使用內(nèi)燃機(jī)而是用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置的汽車(chē)，起英文縮寫(xiě) 為EV 即Electric Vehicle。圖1-1為北汽EV200純電動(dòng)汽車(chē)。
圖1-1 北汽EV200純電動(dòng)汽車(chē)
純電動(dòng)汽車(chē)以電池作為動(dòng)力，其優(yōu)點(diǎn)如下：
（1）沒(méi)有尾氣污染。
（2）噪音很低。
（3）行駛平穩(wěn)、乘坐舒適。
（4）安全性高。
（5）駕駛簡(jiǎn)單輕便。
（6）可使用多種能源，機(jī)械結(jié)構(gòu)多樣化等。
其缺點(diǎn)如下：
（1）低的電池能量密度。
（2）過(guò)重的電池組。
（3）有限的續(xù)駛里程與汽車(chē)動(dòng)力性能。
（4）電池組昂貴的價(jià)格及有限的循環(huán)壽命。
（5）汽車(chē)附件的使用受到限制。
2. 混合動(dòng)力汽車(chē)
混合動(dòng)力汽車(chē)是指擁有至少兩種動(dòng)力源，使用其中一種或多種動(dòng)力源提供 部分或者全部動(dòng)力的車(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)系統(tǒng)單獨(dú)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)共同提供。 在目前的實(shí)際情況，混合動(dòng)力汽車(chē)多半采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源， 通過(guò)混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開(kāi)動(dòng)汽車(chē)。圖1-2為豐田普銳斯四代混合動(dòng)力 汽車(chē)。
圖1-2 豐田普銳斯四代混合動(dòng)力汽車(chē)
混合動(dòng)力汽車(chē)介于純電動(dòng)汽車(chē)和傳統(tǒng)汽車(chē)之間，相對(duì)來(lái)說(shuō)具有以下優(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，此時(shí)處于 油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，由電池來(lái)補(bǔ)充 ；負(fù)荷少時(shí)，富余的功率可發(fā)電給電池充電，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?，可以十分方便地回收制?dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。
（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）內(nèi)燃機(jī)可以解決耗能大的空調(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。 缺點(diǎn)如下：
（1）技術(shù)不成熟，相關(guān)產(chǎn)品定價(jià)過(guò)高，電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩套動(dòng)力系統(tǒng)的造價(jià)遠(yuǎn) 比一套動(dòng)力系統(tǒng)的成本高。
（2）長(zhǎng)時(shí)間高速或勻速行駛不省油。
3. 燃料電池汽車(chē)
燃料電池電動(dòng)汽車(chē)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)生電能，并作為主要?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 電動(dòng)汽車(chē)的一種，在車(chē)身、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面，燃料電池電動(dòng)汽車(chē)同 普通電動(dòng)汽車(chē)基本相同，主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。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)方面講，燃料電池 汽車(chē)是一種理想的車(chē)輛。圖1-3所示為本田氫燃料電池汽車(chē)。 燃料電池汽車(chē)與傳統(tǒng)汽車(chē)相比的優(yōu)點(diǎn)：
（1）能量轉(zhuǎn)化效率高。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)60％～80％，為內(nèi)燃 機(jī)的2～3倍。 （2）零排放，不污染環(huán)境。燃料電池的燃料氫和氧，生成物是清潔的水。
（3）氫燃料來(lái)源廣泛，可以從可再生能源獲得，不依賴(lài)石油燃料。
燃料電池汽車(chē)的缺點(diǎn)如下：
（1）燃料電池造價(jià)較高。
（2）反應(yīng)和啟動(dòng)性能稍差；啟動(dòng)速度尚不及發(fā)動(dòng)機(jī)。
（3）碳?xì)淙剂蠠o(wú)法直接利用；除甲醇外，其他的碳?xì)浠衔锞枰ㄟ^(guò)轉(zhuǎn)化 器、一氧化碳氧化器處理產(chǎn)生純氫氣后，方可供燃料電池使用。
（4）氫燃料基礎(chǔ)建設(shè)不足。
圖1-3 本田氫燃料電池汽車(chē)
4．燃?xì)馄?chē)
燃?xì)馄?chē)主要包括天然氣 汽車(chē)和液化石油氣汽車(chē)。天然氣 汽車(chē)又被稱(chēng)為“藍(lán)色動(dòng)力”汽車(chē) ，主要以壓縮天然氣（CNG）、 液化天然氣（LNG）、吸附天然 氣（ANG）為燃料，常見(jiàn)的是壓 縮天然氣汽車(chē)（CNGV）。液化石 油氣汽車(chē)（LPGV）以液化石油氣 （LPG）為燃料。圖1-4 所示為 吉利金剛雙燃料燃?xì)馄?chē)。
圖1-4 金剛雙燃料汽車(chē)
燃?xì)馊剂系膬?yōu)點(diǎn)：
（1）成分單一、純度高，與 空氣混合均勻，燃燒完全。
（2）CO和微粒的排放量較低 ，燃燒溫度低，NOx排放較少。
（3）稀燃特性?xún)?yōu)越，低溫起 動(dòng)及低溫運(yùn)轉(zhuǎn)性能好。
燃?xì)馊剂系娜秉c(diǎn)：
（1）儲(chǔ)運(yùn)性能比液體燃料差。
（2）發(fā)動(dòng)機(jī)的容積效率較低、著火延遲期較長(zhǎng)。
這兩類(lèi)汽車(chē)多采用雙燃料系統(tǒng)，即一個(gè)汽油或柴油燃料系統(tǒng)和一個(gè)CNG或LPG系 統(tǒng)，汽車(chē)可由其中任意一個(gè)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，并能容易地由一個(gè)系統(tǒng)過(guò)渡到另一個(gè)系統(tǒng)。 最有代表性的是康明斯公司與美國(guó)能源部合作開(kāi)發(fā)的名為“先進(jìn)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng) ”的新一代天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，根據(jù)開(kāi)發(fā)目標(biāo)，該發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率達(dá)50％，NOx排放量低 于0.1g/km，維護(hù)費(fèi)用低于0.01美元／kW· h，在滿(mǎn)足這些目標(biāo)的同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)仍具有 較高的可靠性。
5．氫燃料汽車(chē)
氫是清潔燃料，采用氫氣作為汽車(chē)燃料，只需將常規(guī)火化塞點(diǎn)火式發(fā)動(dòng)機(jī)略加 改動(dòng)，其燃燒效率比汽油高，混合氣可以較大程度地變稀，所需點(diǎn)火能量小，有利 于節(jié)約燃料。氫氣也可以加入到其他燃料（如CNG）中，用于提高效率和減少NO2的排 放。氫的質(zhì)量能量密度是各種燃料中最高的一種，但體積能量密度 最低，其最大 的使用障礙是儲(chǔ)存和安全問(wèn)題。寶馬汽車(chē)公司一直致力于氫發(fā)動(dòng)機(jī)的研制，開(kāi)發(fā)出 了多款氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)，其裝有V12氫發(fā)動(dòng)機(jī)的7系列轎車(chē)是世界上首批量產(chǎn)的氫發(fā)動(dòng) 機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)可使用氫氣和汽油兩種燃料。氫燃料汽車(chē)目前在世界上應(yīng)用的還比較 少，氫氣的大量制造與儲(chǔ)存仍處于研發(fā)階段，但其前景十分的美好，是未來(lái)汽車(chē)的 發(fā)展方向。圖1-5為為即將生產(chǎn)的雷克薩斯氫燃料汽車(chē)。
圖1-5 雷克薩斯氫燃料汽車(chē)
6．醇類(lèi)汽車(chē)
醇類(lèi)汽車(chē)是以甲醇、乙醇等醇類(lèi)物質(zhì) 為燃料的汽車(chē)，使用比較廣泛的燃料是 乙醇，因?yàn)橐掖紒?lái)源廣泛，制取技術(shù)成 熟。最新的一種利用纖維素原料生產(chǎn)乙 醇的技術(shù)，其可利用的原料幾乎包括了 所有的農(nóng)林廢棄物、城市生活有機(jī)垃圾 和工業(yè)有機(jī)廢棄物。目前醇類(lèi)汽車(chē)多使 用乙醇與汽油或柴油以任意比例摻和的 靈活燃料驅(qū)動(dòng)，既不需要改造發(fā)動(dòng)機(jī)， 又起到良好的節(jié)能、降污效果，但這種 摻和燃料要獲得與汽油或柴油機(jī)相當(dāng)?shù)?功率，必須加大燃油噴射量，當(dāng)摻醇率 大于15％～20％時(shí)，應(yīng)改變發(fā)動(dòng)機(jī)的壓 縮比和點(diǎn)火提前角。乙醇燃料的理論空 燃比低，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)的要求不高。 自然性能差，辛皖值高，有較高的抗爆 性，揮發(fā)性好，混合氣分布均勻，熱效 率較高，汽車(chē)尾氣污染可減少30％以上。 圖1-6 所示為吉利海景甲醇汽車(chē)。
圖1-6 吉利海景甲醇汽車(chē)
7. 太陽(yáng)能汽車(chē)
太陽(yáng)能屬于清潔能源，綠色環(huán)保，它具有許多優(yōu)點(diǎn)： 太陽(yáng)能是一種巨大的能源，每天到達(dá)球表面的太陽(yáng)輻射能大約相當(dāng)于215億萬(wàn) 桶石油，太陽(yáng)能可以再生；在工業(yè)越來(lái)越發(fā)達(dá)而環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天， 太陽(yáng)能卻是清潔能源；太陽(yáng)能可以在當(dāng)?shù)厝〉?，大大?jié)省了在使用礦物燃料時(shí) 所需的運(yùn)輸費(fèi)用。對(duì)太陽(yáng)能的直接利用，代表了人類(lèi)文明發(fā)展的新水平，有利 于人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此太陽(yáng)能電動(dòng)車(chē)被人類(lèi)稱(chēng)之為“未來(lái)汽車(chē)”。 但是太陽(yáng)能能量的大小隨著時(shí)間的變化，天氣情況和地理位置的不同而 變化。在北美洲，明亮晴朗的下午太陽(yáng)能密度將在大約1000W／m2，但是在早 上和晚上或者天空陰暗的時(shí)候，太陽(yáng)能密度將降至0W／m2。 另外太陽(yáng)能是一種低密度、間歇性能源，這就對(duì)太陽(yáng)能的收集與應(yīng)用提 出了更高的要求，成本問(wèn)題也是太陽(yáng)能推廣應(yīng)用中的重要障礙之一。同時(shí)，太 陽(yáng)能應(yīng)用是一門(mén)綜合性的科學(xué)技術(shù)，因?yàn)槭艿礁鞣N條件的限制，目前還有許多 課題等待解決?？偟膩?lái)說(shuō)，需要解決三個(gè)問(wèn)題：提高太陽(yáng)能的收集效率與集光 比的問(wèn)題；降低太陽(yáng)能應(yīng)用裝置成本與提高使用壽命的問(wèn)題；解決低成本、高 效率的儲(chǔ)能手段問(wèn)題。圖1-7為純太陽(yáng)能動(dòng)力汽車(chē)。
圖1-7純太陽(yáng)能動(dòng)力汽車(chē)
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