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課題 項(xiàng)目一 緒論 任務(wù)一 新能源汽車(chē)的定義和分類 任務(wù)二 發(fā)展新能源汽車(chē)的必要性 教學(xué) 目標(biāo) 1.通過(guò)對(duì)新能源汽車(chē)的學(xué)習(xí)，請(qǐng)讀者了解新能源汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)。 2.了解各類新能源汽車(chē)的價(jià)格以及主要優(yōu)點(diǎn)。 教 學(xué) 重 點(diǎn) 1.了解新能源汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)。 教學(xué)難點(diǎn) 2.新能源汽車(chē)的國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，并且了解各類新能源汽車(chē)的價(jià)格以及主要優(yōu)點(diǎn)。 教 學(xué) 時(shí) 間 4課時(shí)（第6周） 教具準(zhǔn)備 教學(xué)組織與實(shí)施 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 【新課導(dǎo)入】(5分鐘) 新能源汽車(chē)是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng)，完全或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，本規(guī)劃所指新能源汽車(chē)主要包括純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)及燃料電池汽車(chē)。節(jié)能汽車(chē)是指以內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿ο到y(tǒng)，綜合工況燃料消耗量?jī)?yōu)于下一階段目標(biāo)值的汽車(chē)。發(fā)展節(jié)能與新能源汽車(chē)是降低汽車(chē)燃料消耗量，緩解燃油供求矛盾，減少尾氣排放，改善大氣環(huán)境，促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步和優(yōu)化升級(jí)的重要舉措。 【新課講授】(150分鐘) 一、新能源汽車(chē)的定義 新能源汽車(chē)（英文名稱：New energy vehicles）是指采用非常規(guī)的車(chē)用燃料（即除汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之外）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)輛的動(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)。 二、新能源汽車(chē)的分類： 1.混合動(dòng)力汽車(chē) 按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。 2.插電式混合動(dòng)力汽車(chē)（增程式、插電式） 插電式混合動(dòng)力汽車(chē)是可以在正常使用情況下從非車(chē)載裝置中獲取電能，以滿足車(chē)輛具有一定的純電動(dòng)續(xù)駛里程的混合動(dòng)力汽車(chē)，可分為增程式混合動(dòng)力和混聯(lián)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)。 3.純電動(dòng)汽車(chē) 電動(dòng)汽車(chē)顧名思義就是由車(chē)載可充電蓄電池或其他能量?jī)?chǔ)存裝置提供電能、由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)，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)。 圖1- 1大眾BlueMotion純電動(dòng)汽車(chē) 4.燃料電池汽車(chē) 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)。 圖 1-4榮威750燃料電池電動(dòng)汽車(chē) 5.氫動(dòng)力汽車(chē) 氫氣不含碳，燃燒后不增加大氣中溫室氣體，而且可以通過(guò)利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源電解水得到，因此被認(rèn)為是人類的終極能源。 圖 1-5長(zhǎng)安“氫程”氫動(dòng)力汽車(chē) 6.天然氣汽車(chē) 天然氣汽車(chē)是以天然氣為燃料的一種氣體燃料汽車(chē)。天然氣的甲烷含量一般在90%以上，是一種很好的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料 圖1- 6寶馬AC SCHNITZER GP3.10液化石油氣汽車(chē) 2.甲醇汽車(chē) 甲醇汽車(chē)就是以甲醇作為主要燃料的汽車(chē)，也能以汽油或汽油-甲醇混合燃料為燃料，是一種甲醇-汽油燃料靈活轉(zhuǎn)換的具有節(jié)能環(huán)保科技含量的新型汽車(chē)，也可以由普通汽車(chē)改裝而成。 圖 1-7華普海鋒甲醇動(dòng)力轎車(chē) 3.生物燃料汽車(chē) 生物燃料(biofuel)泛指由生物質(zhì)（例如玉米、大豆、秸稈等）組成或萃取的固體、液體或氣體燃料，主要包括乙醇、生物柴油和航空生物燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開(kāi)發(fā)利用的重要方向。 圖1-8采用了可燃燒生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的瑞典柯尼塞格（koenigsegg）CCXR汽車(chē) 雖然生物燃料屬于可再生能源，但是生產(chǎn)生物燃料的農(nóng)作物也存在污染、糧食安全等諸多問(wèn)題，目前尚未得到全球性的廣泛應(yīng)用。 三、新能源汽車(chē)發(fā)展背景分析 1.能源危機(jī) 化石能源作為不可再生能源，一直以來(lái)以其低廉的經(jīng)濟(jì)成本而受到傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的青睞，但是通過(guò)對(duì)石油儲(chǔ)量的綜合估算，石油可被支配的化石能源的極限，大約為1180~1510億噸，以2009年世界石油的年開(kāi)采量計(jì)算，石油儲(chǔ)量大約在2050年左右宣告枯竭，同樣，天然氣僅可以滿足62.8年的開(kāi)采，也就是說(shuō)，這些傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的資源載體將在21世紀(jì)上半葉迅速地接近枯竭。這對(duì)汽車(chē)保有量快速增加的中國(guó)來(lái)說(shuō)將是一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題。能源的盡頭將是什么？沒(méi)有人想坐以待斃。所以在能源的巨大壓力之下，如何大力發(fā)展和推動(dòng)新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化是我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)階段所需研究的重大課題。 2.環(huán)境危機(jī) 隨著工業(yè)發(fā)展，尤其是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，汽車(chē)已經(jīng)成為目前城市的主要污染源之一，而汽車(chē)尾氣中的有害成分，如CO、HC及氮的氧化物是大氣污染的主要成分。及統(tǒng)計(jì)，在主要城市中心，交通排放的CO形成的污染物濃度占CO總濃度的90％~95％，HC和NOX占80％~90％，由此可見(jiàn)，傳統(tǒng)的燃料汽車(chē)對(duì)城市大氣的破壞性。所以，從保護(hù)居民的生活環(huán)境的必要性看來(lái)，研發(fā)環(huán)境友好型的新能源汽車(chē)是相當(dāng)有必要的。 3.經(jīng)濟(jì)危機(jī) 從某種程度上來(lái)講，金融危機(jī)也給新能源汽車(chē)的發(fā)展提供了新的機(jī)遇。因?yàn)樾履茉雌?chē)是拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的一張新的王牌，所以各國(guó)、各企業(yè)為了擺脫經(jīng)濟(jì)低谷，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇而大力支持和開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)以獲得新的市場(chǎng)并使自己在未來(lái)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局中占據(jù)有利位置。作為世界各大汽車(chē)企業(yè)共同戰(zhàn)略選擇的新能源汽車(chē)，由于其出色地滿足了人們對(duì)節(jié)能減排的需求從而能占據(jù)未來(lái)汽車(chē)的大部分市場(chǎng)。也因?yàn)槠漭^低的使用成本使其能夠迅速地被消費(fèi)者所接受。市場(chǎng)需求的增加使其可以成為未來(lái)經(jīng)濟(jì)的新的引擎。 4.技術(shù)革新 技術(shù)進(jìn)步永遠(yuǎn)是產(chǎn)業(yè)革新的不竭動(dòng)力，雖然電動(dòng)汽車(chē)早在19世紀(jì)便被研制出來(lái)，但是由于電池等技術(shù)的不完善，其在與以燃機(jī)為動(dòng)力汽車(chē)的競(jìng)爭(zhēng)中敗下陣來(lái)。但是科技總是不斷進(jìn)步的，隨著電池技術(shù)的發(fā)展和各種其他能源汽車(chē)的研發(fā)成功，新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)涌現(xiàn)了許多新技術(shù)，其產(chǎn)品的研發(fā)也越開(kāi)越受到人們的關(guān)注。而能源的多樣化發(fā)展給汽車(chē)新技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)了無(wú)限可能，因此，各類新能源汽車(chē)的研發(fā)和生產(chǎn)必然會(huì)將汽車(chē)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域延伸、拓展到更加廣泛的產(chǎn)業(yè)范疇。這也是新能源汽車(chē)的發(fā)展基礎(chǔ)之所在。 四、發(fā)展新能源汽車(chē)的重大意義 汽車(chē)工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，它與人們的生活息息相關(guān)，已成為現(xiàn)代社會(huì)必不可少的組成部分。但是，以石油為燃料的傳統(tǒng)的汽車(chē)工業(yè)，在為人們提供快捷、舒適的交通工具的同時(shí)，增加了國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)化石能源的依賴，加深了能源生產(chǎn)與消費(fèi)之間的矛盾。隨著資源與環(huán)境雙重壓力的持續(xù)增大，發(fā)展新能源汽車(chē)已成為未來(lái)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的方向。 1.發(fā)展新能源汽車(chē)是緩解石油短缺的重要措施 發(fā)展新能源汽車(chē)是減少對(duì)國(guó)外石油依賴，解決快速增長(zhǎng)的能源需求與石油資源終將枯竭的矛盾的必由之路。近年來(lái)，我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)發(fā)展迅速，已成為全球第二大汽車(chē)市場(chǎng)。2009年，我國(guó)汽車(chē)保有量突破7000萬(wàn)輛，產(chǎn)銷(xiāo)量雙雙突破1300萬(wàn)輛，石油年消耗量將會(huì)達(dá)到1.2億噸。目前，我國(guó)人均GDP已超過(guò) 3000美元，消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)是必然趨勢(shì)，加之我國(guó)正處于工業(yè)化、城市化和機(jī)動(dòng)化的重要階段，汽車(chē)需求的快速增長(zhǎng)難以避免。我國(guó)每千人汽車(chē)擁有量?jī)H為38 輛，與139輛的世界平均水平存在很大差距，汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)還有相當(dāng)大的發(fā)展空間。預(yù)計(jì)到2020年，我國(guó)汽車(chē)保有量將達(dá)到1.5億輛，如果全部使用化石能源，石油年消耗量將達(dá)2.5億噸，約占屆時(shí)我國(guó)石油總消耗量的55％。因此，大力發(fā)展新能源汽車(chē)是緩解我國(guó)石油短缺、降低石油對(duì)外依存度的重要措施。 2.發(fā)展新能源汽車(chē)是降低環(huán)境污染的有效途徑 新能源汽車(chē)不燃燒汽油和柴油，所使用的鋰電池是國(guó)際公認(rèn)的環(huán)保電池。加之與傳統(tǒng)汽車(chē)相比，電動(dòng)車(chē)在啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有污染，具有極好的環(huán)保性能。就效率而言，傳統(tǒng)汽車(chē)的能源轉(zhuǎn)化效率只有17％，電動(dòng)車(chē)的效率是90％，即使考慮燃煤發(fā)電的效率損失，電動(dòng)車(chē)的總效率也大于30％，約為傳統(tǒng)汽車(chē)的二倍，節(jié)能效果十分明顯。特別是近年來(lái)，世界各國(guó)高度關(guān)注溫室氣體排放和氣候變化問(wèn)題，我國(guó)雖然是發(fā)展中國(guó)家，人均溫室氣體排放量水平較低，但由于我國(guó)人口眾多，多年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，能源消費(fèi)量已居世界第二位，今后所面臨的國(guó)際社會(huì)的壓力將逐步增大。有調(diào)查顯示，全球大概25％的二氧化碳是來(lái)自于汽車(chē)的尾氣。我國(guó)如能在新能源汽車(chē)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)突破，將會(huì)改變我國(guó)在氣候變化上的被動(dòng)地位，并為全球解決日益嚴(yán)重的能源環(huán)境問(wèn)題做出貢獻(xiàn)。 3.發(fā)展新能源汽車(chē)是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必由之路 新能源汽車(chē)將催生汽車(chē)動(dòng)力技術(shù)的一場(chǎng)革命，并必將帶動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，建立新型的國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的必由之路。新能源汽車(chē)的使用的成本非常低廉。將其百公里的用電成本進(jìn)行換算，電的成本僅是油的成本的20％，也就是說(shuō)，使用新能源汽車(chē)僅需花五分之一的錢(qián)就可以跑到與原來(lái)相當(dāng)?shù)墓飻?shù)。普通汽車(chē)，不論是手動(dòng)檔的，還是自動(dòng)檔的，都用變速箱變速，電動(dòng)車(chē)變速是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，沒(méi)有變速箱，而且非常強(qiáng)勁。此外，電動(dòng)車(chē)的四輪驅(qū)動(dòng)，原理簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，且運(yùn)行維護(hù)方便，不用換機(jī)油。新能源汽車(chē)的上述特點(diǎn)，決定了它具有強(qiáng)大的生命力和廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。設(shè)想到2020年，我國(guó)新能源汽車(chē)占屆時(shí)汽車(chē)保有量的20％，約3000萬(wàn)輛，年可以節(jié)約石油5000萬(wàn)噸，相當(dāng)于一個(gè)大慶油田一年的石油產(chǎn)量。 【課堂小結(jié)】（5分鐘） 本節(jié)課主要介紹新能源汽車(chē)的定義及其分類，發(fā)展新能源汽車(chē)的必要性，重點(diǎn)介紹新能源汽車(chē)分類。 【布置作業(yè)】 無(wú) 板書(shū)設(shè)計(jì) 教學(xué)隨筆 項(xiàng)目一 緒論 任務(wù)一 新能源汽車(chē)的定義和分類 任務(wù)二 發(fā)展新能源汽車(chē)的必要性 課題 項(xiàng)目一 緒論 任務(wù)三 新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 任務(wù)四 新能源汽車(chē)車(chē)型分析 任務(wù)五 新能源汽車(chē)技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù) 教學(xué) 目標(biāo) 1.通過(guò)對(duì)新能源汽車(chē)的學(xué)習(xí)，請(qǐng)讀者了解新能源汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)。 2.熟悉我國(guó)新能源汽車(chē)相關(guān)的政策，法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。 3.掌握新能源汽車(chē)的國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，并且了解各類新能源汽車(chē)的價(jià)格以及主要優(yōu)點(diǎn)。 教 學(xué) 重 點(diǎn) 1.我國(guó)新能源汽車(chē)相關(guān)的政策，法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn) 教學(xué)難點(diǎn) 1.我國(guó)新能源汽車(chē)相關(guān)的政策，法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。 2.新能源汽車(chē)的國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，并且了解各類新能源汽車(chē)的價(jià)格以及主要優(yōu)點(diǎn)。 教 學(xué) 時(shí) 間 4課時(shí)（第6、7周） 教具準(zhǔn)備 教學(xué)組織與實(shí)施 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 【新課導(dǎo)入】 眾所周知，當(dāng)時(shí)間的年輪轉(zhuǎn)向21世紀(jì)，汽車(chē)成為工業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)。但是，當(dāng)石油危機(jī)、環(huán)境破壞和金融危機(jī)席卷全球工業(yè)發(fā)展時(shí)，汽車(chē)產(chǎn)業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。所以，新能源汽車(chē)便成為各國(guó)所看重和重點(diǎn)支持的新興產(chǎn)業(yè)，更是我國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的重中之重。 【新課講授】 一、新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 圖1-8中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線全景圖 表1-1圖表分析： 項(xiàng)目 內(nèi)容 1 我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)剛剛起步，并沒(méi)有具備明顯優(yōu)勢(shì)的技術(shù)方向，所以國(guó)家有關(guān)部委在選擇具體的新能源汽車(chē)道路時(shí)采取了多管齊下的策略，對(duì)各種可行的技術(shù)都予以一定的支持。 2 我國(guó)新能源汽車(chē)戰(zhàn)略道路已逐漸走向清晰，而混合動(dòng)力車(chē)將成為下一步開(kāi)發(fā)重點(diǎn)。 3 插電式混合動(dòng)力車(chē)是混合動(dòng)力向純電動(dòng)的過(guò)渡技術(shù)，將成為混合動(dòng)力汽車(chē)的重點(diǎn)。 二、新能源汽車(chē)的發(fā)展前景 新能源汽車(chē)是中國(guó)汽車(chē)業(yè)跨越發(fā)展的難得機(jī)遇。新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)承載著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)“彎道超車(chē)”的歷史使命，不管是各級(jí)政府，還是業(yè)界對(duì)于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都非常重視。 1.混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)展既受發(fā)動(dòng)機(jī)與自動(dòng)變速器等汽車(chē)共性技術(shù)基礎(chǔ)落后的制約，又存在機(jī)電耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及電動(dòng)附件產(chǎn)品等混合動(dòng)力專用技術(shù)開(kāi)發(fā)強(qiáng)度不夠的問(wèn)題。 圖1-10榮威新750Hybrid 2.插電式混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀 插電式混合動(dòng)力汽車(chē)整體上處于研發(fā)階段，產(chǎn)品種類較少。我國(guó)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)研發(fā)起步較晚，但近幾年逐步得到國(guó)內(nèi)整車(chē)企業(yè)的關(guān)注，主要集中于乘用車(chē)研發(fā)。 圖1-11 比亞迪F3DM 3.純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀 純電動(dòng)汽車(chē)現(xiàn)在已成為國(guó)內(nèi)整車(chē)企業(yè)電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)重點(diǎn)，基本掌握了整車(chē)控制、動(dòng)力系統(tǒng)匹配與集成設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)，總體上開(kāi)發(fā)進(jìn)入量產(chǎn)車(chē)開(kāi)發(fā)階段。 圖1-12長(zhǎng)安電動(dòng)車(chē)E30 4.燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)研發(fā)與國(guó)外幾乎同步開(kāi)展，目前燃料電池汽車(chē)技術(shù)取得了一定進(jìn)展，仍處于研發(fā)和試驗(yàn)考核階段，而本田FCXCLarity早在2008年已開(kāi)展了小批量租賃。 圖1-13上汽CSA7000FCV 我國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展已經(jīng)顯現(xiàn)雛形，但是，政府仍需加大力度營(yíng)造適合新能源汽車(chē)成長(zhǎng)的環(huán)境。 5.新能源汽車(chē)國(guó)內(nèi)地方政策與法規(guī) 表1-3我國(guó)部分省市的新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策與法規(guī) 類別 地方/企業(yè) 規(guī)劃 天津 天津2013年1月發(fā)布《天津市節(jié)能與新能源汽車(chē)示范推廣及產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2013-2020年)》，根據(jù)《規(guī)劃》，到2015年，天津各類節(jié)能與新能源汽車(chē)保有量將達(dá)到3.5萬(wàn)輛，其中新能源汽車(chē)推廣數(shù)量將達(dá)到5000輛，非插電式混合動(dòng)力汽車(chē)推廣數(shù)量達(dá)到5000輛以上，替代燃料汽車(chē)在公交、出租等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用，推廣數(shù)量達(dá)到25000輛。2020年達(dá)到7萬(wàn)輛以上，在公交、出租、班車(chē)、郵政等領(lǐng)域擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模，在警務(wù)、環(huán)衛(wèi)及私人用車(chē)領(lǐng)域也要實(shí)現(xiàn)突破。 地方政府 上海 到2014年，整體實(shí)力實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)10萬(wàn)輛左右，產(chǎn)值200億元；到2015年，全面實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)30萬(wàn)輛左右，形成600億元左右的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。 廣州 為實(shí)現(xiàn)2020年新能源比例達(dá)到15%的目標(biāo)，從目前至2020年，估算需投入資金約1000億元，其中廣州市投入約25億至40億元，撬動(dòng)社會(huì)和企業(yè)投資總計(jì)約千億元。到2020年，將廣州建成世界級(jí)新能源汽車(chē)研發(fā)中心和制造基地，其中節(jié)能和新能源車(chē)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達(dá)2400億元。 武漢 到2020年，新動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)能力爭(zhēng)達(dá)到60萬(wàn)輛，銷(xiāo)售完成50萬(wàn)輛，其中，中、高端混合動(dòng)力客車(chē)、充電式混合動(dòng)力（PHEV）公交車(chē)和可快速更換電池組純電動(dòng)公交車(chē)將成為新動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展重點(diǎn)之一。 吉林 計(jì)劃依托一汽集團(tuán)等企業(yè)，2014年形成10萬(wàn)輛新能源汽車(chē)產(chǎn)能。 企業(yè) 北汽 到2014年北汽集團(tuán)將形成年產(chǎn)各類新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)4萬(wàn)到6萬(wàn)輛的規(guī)模。 一汽 到2015年，該集團(tuán)計(jì)劃建成一個(gè)年生產(chǎn)能力為混合動(dòng)力轎車(chē)2萬(wàn)輛、混合動(dòng)力客車(chē)2000輛的生產(chǎn)基地。 長(zhǎng)安 2014年長(zhǎng)安汽車(chē)將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)新能源汽車(chē)15萬(wàn)輛，2020年達(dá)到新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)50萬(wàn)輛以上。 二、新能源汽車(chē)車(chē)型分析 1. 凱迪拉克 凱雷德Hybrid大幅提升了燃油經(jīng)濟(jì)性，在城市道路行駛中可更多節(jié)省燃油消耗，綜合路況條件下百公里油耗僅十幾升，堪稱全尺寸豪華SUV中的“省油之王”。在行駛中8缸和4缸還可以自由切換，而且根本就不會(huì)給你覺(jué)察。 圖 1-14凱迪拉克Escalade-混動(dòng) 2.別克 　　新君越車(chē)長(zhǎng)5000mm，寬1858mm，高1497mm，軸距更是達(dá)到了2837mm，絕對(duì)算是同級(jí)別車(chē)型中的大個(gè)子選手。前進(jìn)氣格柵沿用了別克家族經(jīng)典的盾形元素，直瀑式加鍍鉻亮條的設(shè)計(jì)霸氣十足。 圖1-15別克君越eAssist混合動(dòng)力汽車(chē) 3.奔馳 奔馳S400混合動(dòng)力汽車(chē)采用輕度混合動(dòng)力油電系統(tǒng)， S400HYBRID專門(mén)配備了起、停系統(tǒng)?；陧樆囊媾c強(qiáng)大的隔音，其S400的實(shí)際表現(xiàn)與電瓶車(chē)差別也不大了。 圖1-16奔馳S400混合動(dòng)力 4.寶馬公司 i8混合動(dòng)力超跑將采用2+2的座椅設(shè)計(jì)，0至62英里/小時(shí)的提速過(guò)程將在4.8秒內(nèi)完成，燃油經(jīng)濟(jì)性將超過(guò)62 mpg，同時(shí)售價(jià)也將是超跑車(chē)的價(jià)格，i8是科技領(lǐng)航的新體驗(yàn)，配備的是插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)。 圖 1-17寶馬i8混合動(dòng)力汽車(chē) 5.大眾 大眾途銳混合動(dòng)力版 途銳的車(chē)廂非常有質(zhì)感，中控臺(tái)采用三種材質(zhì)組合，手工和用料都一流，讓人挑不出毛病。儀表盤(pán)設(shè)計(jì)精致，大方清晰的白色背光燈，液晶顯示屏清晰度大大提高，能顯示車(chē)輛信息、導(dǎo)航信息以及印象信息，可讀性非常好。 圖 1-18大眾途銳混合動(dòng)力版 6.奧迪 奧迪Q5混合動(dòng)力 奧迪Q5 hybrid quattro是一汽-大眾奧迪引進(jìn)的首款全混合動(dòng)力車(chē)型，代表了當(dāng)前混合動(dòng)力技術(shù)的最高水準(zhǔn)，它標(biāo)志著一汽-大眾奧迪新能源戰(zhàn)略實(shí)施進(jìn)入了全新的階段，也將為未來(lái)的國(guó)產(chǎn)新能源車(chē)型奠定基礎(chǔ)。 圖1-19奧迪Q5混合動(dòng)力 7.雷克薩斯混合動(dòng)力汽車(chē) 　 全新LS 600hL首次搭載的全時(shí)四驅(qū)帶Torsen系統(tǒng)，與改進(jìn)的空氣懸掛系統(tǒng)與適應(yīng)式可變懸掛系統(tǒng)（AVS）共同工作。根據(jù)駕駛操作、車(chē)身運(yùn)動(dòng)及道路表面狀況，AVS將自動(dòng)激活可調(diào)阻尼減震器，自動(dòng)保持最佳車(chē)輛離地間隙，在高速行駛中仍能實(shí)現(xiàn)極佳的減震效果 圖1-20雷克薩斯LS600HL 8.豐田混合動(dòng)力汽車(chē) 豐田凱美瑞尊瑞所用的“強(qiáng)混系統(tǒng)”，是豐田全球成熟、領(lǐng)先的油電混合雙擎動(dòng)力系統(tǒng)。 圖 1-21豐田凱美瑞尊瑞混合動(dòng)力汽車(chē) 9.本田Insight Insight也延續(xù)了海外的高標(biāo)準(zhǔn)，像是氙氣自動(dòng)大燈，主動(dòng)式安全頭枕，6安全氣囊以及VSA車(chē)輛穩(wěn)定控制系統(tǒng)都是標(biāo)配。舒適配置方面則沒(méi)有太多亮點(diǎn)，前排座椅加熱，皮絨搭配座椅和自動(dòng)空調(diào)值得一提。 圖 1-22本田Insight混合動(dòng)力 10.日產(chǎn)聆風(fēng) 聆風(fēng)采用國(guó)際領(lǐng)先的層疊式緊湊型鋰離子電池驅(qū)動(dòng)，日產(chǎn)研發(fā)的鋰電池創(chuàng)新地采用了錳正電極和層式結(jié)構(gòu)。 圖1-23日產(chǎn)聆風(fēng)純電動(dòng)汽車(chē) 11.上海汽車(chē)榮威E50 定位于“都市精品純電小車(chē)”的榮威E50，配以電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、整車(chē)熱管理系統(tǒng)等部件。 圖 1-24榮威E50純電動(dòng)汽車(chē) 12.比亞迪股份有限公司 純電動(dòng)車(chē)比亞迪E6就是中國(guó)新能源汽車(chē)的典型代表之一。采用跨界車(chē)型設(shè)計(jì)，擁有SUV般的身形。 圖 1-25比亞迪 E6純電動(dòng)汽車(chē) 13.長(zhǎng)城汽車(chē) 哈弗M3 EV的充電口被安排在傳統(tǒng)的加油口位置，使用起來(lái)非常方便。 圖1-26長(zhǎng)城哈弗M3純電動(dòng)汽車(chē) 14.沃爾沃汽車(chē) C30電動(dòng)車(chē)車(chē)內(nèi)最吸引眼球的當(dāng)屬換擋手柄，無(wú)論是造型還是顏色都足夠驚艷。 圖1-27沃爾沃C30純電動(dòng)汽車(chē) 三、新能源汽車(chē)技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù) 在電動(dòng)汽車(chē)科技發(fā)展“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃中，明確提出了我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的技術(shù)路線和需要突破的關(guān)鍵技術(shù)。 1.技術(shù)路線 電動(dòng)汽車(chē)按動(dòng)力系統(tǒng)電氣化水平分為兩類：一類是全部或大部分工況下主要由電動(dòng)機(jī)提供驅(qū)動(dòng)功率電動(dòng)汽車(chē)（稱為“純電驅(qū)動(dòng)”電動(dòng)汽車(chē)，例如純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)、增程式電動(dòng)汽車(chē)以及燃料電池電動(dòng)汽車(chē)）；另一類是動(dòng)力電池容量較小，大部分工況下主要由內(nèi)燃機(jī)提供驅(qū)動(dòng)功率的電動(dòng)汽車(chē)（通常稱為常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)）。從培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)角度看，發(fā)展電氣化程度比較高的“純電驅(qū)動(dòng)”電動(dòng)汽車(chē)是我國(guó)新能源汽車(chē)“過(guò)渡與轉(zhuǎn)型”并行互動(dòng)、共同發(fā)展的總體原則指導(dǎo)下，規(guī)劃電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。 1）確立“純電驅(qū)動(dòng)”的技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。順應(yīng)全球汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)化技術(shù)變革總體趨勢(shì)，發(fā)揮我國(guó)的有利條件和比較優(yōu)勢(shì)，面向“純電驅(qū)動(dòng)”實(shí)施汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，加快發(fā)展“純電驅(qū)動(dòng)”電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品，實(shí)施這一技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，要依靠自主創(chuàng)新，堅(jiān)持自主發(fā)展，突破電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)瓶頸；同時(shí)要充分利用國(guó)際資源，進(jìn)一步提升我國(guó)汽車(chē)共性基礎(chǔ)技術(shù)水平，服務(wù)于“純電驅(qū)動(dòng)”的技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。 2）堅(jiān)持“三縱三橫”的研究布局，我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)在“三縱三橫”的技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略指導(dǎo)下，進(jìn)過(guò)“十五”、“三縱三橫”、“整車(chē)牽頭”和“十一五、三縱三橫、動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)為核心”兩階段技術(shù)攻關(guān)，取得了重大技術(shù)突破，形成了中國(guó)特色的電動(dòng)汽車(chē)研發(fā)體系?！笆濉逼陂g，繼續(xù)堅(jiān)持“三縱三橫”的基本研發(fā)布局，根據(jù)“純電驅(qū)動(dòng)”的技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，進(jìn)一步突出“三橫”共性關(guān)鍵技術(shù)。在“三縱”方面，純電動(dòng)汽車(chē)、增程式電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)作為純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的基本類型歸為一個(gè)大類；燃料電池電動(dòng)汽車(chē)作為純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的特殊類型繼續(xù)獨(dú)立作為一“縱”；混合動(dòng)力汽車(chē)主要為常規(guī)混合動(dòng)力汽車(chē)。在“三橫”方面，“電池”包括動(dòng)力電池和燃料電池；“電機(jī)”包括電機(jī)系統(tǒng)及其與發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器總成一體化技術(shù)等；“電控”包括“電轉(zhuǎn)向”、“電空調(diào)”、“電制動(dòng)”和“車(chē)網(wǎng)融合”等在內(nèi)的電動(dòng)汽車(chē)電子控制系統(tǒng)技術(shù)。 2.關(guān)鍵技術(shù) 1）電池 以動(dòng)力電池模塊為核心，實(shí)現(xiàn)我國(guó)以能量型鋰離子動(dòng)力電池為重點(diǎn)的車(chē)用動(dòng)力電池大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化突破。以車(chē)用能量型動(dòng)力電池為主要發(fā)展方向，兼顧功能性動(dòng)力電池和超級(jí)電容器的發(fā)展，全面提高動(dòng)力電池輸入特性、安全性、一致性耐久性和性價(jià)比等綜合性能。強(qiáng)化動(dòng)力電池系統(tǒng)集成與熱-電綜合管理技術(shù)，促進(jìn)動(dòng)力電池模塊化技術(shù)發(fā)展；實(shí)現(xiàn)車(chē)用動(dòng)力與電池模塊標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化，為支撐純電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)模式提供保障。瞄準(zhǔn)國(guó)際前沿技術(shù)，深入開(kāi)展下一代新型車(chē)用動(dòng)力電池自主創(chuàng)新研究，為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備。重點(diǎn)研究新型鋰離子動(dòng)力電池。研究新型鋰離子電池設(shè)計(jì)、性能預(yù)測(cè)、安全評(píng)價(jià)及安全性新技術(shù)。新體系動(dòng)力電池方面，重點(diǎn)研究金屬空氣電池，多電子反應(yīng)電池和自由基聚合物電池等，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)技術(shù)驗(yàn)證，建立動(dòng)力電池創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)研發(fā)體系。到2015年，為我國(guó)車(chē)用動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力提供科技支撐。通過(guò)新型鋰離子動(dòng)力電池和新體系電池的探索，確立我國(guó)下一代車(chē)用動(dòng)力電池的主導(dǎo)技術(shù)路線。 突破燃料電池關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成，推進(jìn)工程實(shí)用化，為新一代燃料電池汽車(chē)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化奠定核心技術(shù)基礎(chǔ)。重點(diǎn)推進(jìn)燃料電池的工程化進(jìn)程，建立小批量生產(chǎn)線，進(jìn)一步提升燃料電池性能，降低成本，強(qiáng)化電堆與系統(tǒng)的壽命考核，改進(jìn)提高燃料電池系統(tǒng)控制策略與關(guān)鍵部件性能，提升燃料電池系統(tǒng)可靠性與耐久性，為燃料電池汽車(chē)示范運(yùn)行提供可靠的車(chē)用燃料電池系統(tǒng)。加強(qiáng)燃料電池基礎(chǔ)材料和系統(tǒng)集成科技創(chuàng)新，研發(fā)高穩(wěn)定性、高耐久性、低成本的關(guān)鍵材料和不見(jiàn)，保證電堆在高電流密度下的均一性，提高功率密度，進(jìn)一步增強(qiáng)系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力，為下一代燃料電池汽車(chē)研發(fā)奠定核心技術(shù)基礎(chǔ)。 2）電機(jī) 面向混合動(dòng)力大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化需求，開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)/電機(jī)總成（發(fā)動(dòng)機(jī)＋I(xiàn)SG/BSG）和機(jī)電耦合傳動(dòng)總成（電機(jī)＋變速器），形成系列化產(chǎn)品和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為混合動(dòng)力汽車(chē)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐，面向純電驅(qū)動(dòng)大規(guī)模商業(yè)化示范需求，開(kāi)發(fā)純電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)系列，同步開(kāi)發(fā)配套的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)組（APU）系列，為實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模商業(yè)示范提供技術(shù)支撐。面向下一代純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)攻關(guān)，從新材料/新結(jié)構(gòu)/自傳感電機(jī)、IGBT芯片封裝和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)混合集成、新型傳動(dòng)結(jié)構(gòu)等方面著手，開(kāi)發(fā)高效率、高材料利用率、高密度和適應(yīng)極限環(huán)境條件下的電力電子、電機(jī)與傳動(dòng)技術(shù)，探索下一代車(chē)用電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其傳動(dòng)系統(tǒng)解決方案，滿足電動(dòng)汽車(chē)可持續(xù)發(fā)展需求。 3）電控 重點(diǎn)開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)先進(jìn)控制算法（滿足國(guó)Ⅳ以上排放法規(guī)）、混合動(dòng)力系統(tǒng)先進(jìn)實(shí)時(shí)控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、多部件間的轉(zhuǎn)矩耦合和動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)控制算法，研制高性能的混合動(dòng)力系統(tǒng)（整車(chē)）控制器，滿足混合動(dòng)力汽車(chē)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化技術(shù)需求。重點(diǎn)開(kāi)發(fā)先進(jìn)的純電驅(qū)動(dòng)分布式、高容錯(cuò)和強(qiáng)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，高效、智能和低噪聲的電動(dòng)化總成控制系統(tǒng)（電動(dòng)空調(diào)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向、制動(dòng)能量回饋控制系統(tǒng)），電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載信息、智能充電及其遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，滿足純電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化示范需要。重點(diǎn)開(kāi)發(fā)基于新型電機(jī)集成驅(qū)動(dòng)的一體化底盤(pán)動(dòng)力學(xué)控制、高性能的下一代整車(chē)控制器及其專用芯片、電動(dòng)汽車(chē)智能交通系統(tǒng)（ITS）與車(chē)網(wǎng)融合技術(shù)（V2X，包括V2G：汽車(chē)到電網(wǎng)的鏈接，V2H：汽車(chē)到家庭的鏈接，V2V：汽車(chē)到汽車(chē)的鏈接等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)），為下一代純電驅(qū)動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支撐。 【課堂小結(jié)】 本節(jié)課主要介紹新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀、新能源汽車(chē)車(chē)型分析和新能源汽車(chē)技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù)。 【布置作業(yè)】 1.簡(jiǎn)述新能源汽車(chē)的定義？ 2.簡(jiǎn)述新能源汽車(chē)可以分為哪些類別？ 板書(shū)設(shè)計(jì) 教學(xué)隨筆 項(xiàng)目一 緒論 任務(wù)三 新能源汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀 任務(wù)四 新能源汽車(chē)車(chē)型分析 任務(wù)五 新能源汽車(chē)技術(shù)路線及關(guān)鍵技術(shù) 課題 項(xiàng)目三 電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池 任務(wù)一 概述 任務(wù)二 鉛酸蓄電池 教學(xué) 目標(biāo) 掌握電動(dòng)汽車(chē)電池的分類、性能指標(biāo) 了解鉛酸蓄電池分類、結(jié)構(gòu)、工作原理 教 學(xué) 重 點(diǎn) 新能源汽車(chē)的分類 教學(xué)難點(diǎn) 新能源汽車(chē)發(fā)展的重要性 教 學(xué) 時(shí) 間 4課時(shí)(8、9周) 教具準(zhǔn)備 無(wú) 教學(xué)組織與實(shí)施 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 【新課導(dǎo)入】（5分鐘） 1．清點(diǎn)人數(shù)，檢查著裝 2．填寫(xiě)教學(xué)日志 3．教學(xué)要求 【新課講授】（150分鐘） 一、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池分類 電動(dòng)汽車(chē)使用的動(dòng)力電池可以分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類。 1．化學(xué)電池 化學(xué)電池是利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)發(fā)電。 化學(xué)電池按工作性質(zhì)分為原電池、蓄電池、燃料電池和儲(chǔ)備電池。 （1） 原電池 原電池又稱一次電池，是指電池放電后不能用簡(jiǎn)單的充電方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼續(xù)使用的電池，如鋅—二氧化錳干電池 、鋰錳電池、鋅空氣電池、一次鋅銀電池等。 （2）蓄電池 蓄電池又稱二次電池，是指電池在放電后可通過(guò)充電的方法使活性物質(zhì)復(fù)原而繼續(xù)使用的電池，而這種充放電可以達(dá)數(shù)十次到上千次循環(huán)。如鉛酸蓄電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。 （3）燃料電池 燃料電池又稱連續(xù)電池，是指參加反應(yīng)的活性物質(zhì)從電池外部連續(xù)不斷地輸入電池，電池就連續(xù)不斷地工作而提供電能。如質(zhì)子交換膜燃料電池、堿性燃料電池、磷酸燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固體氧化物燃料電池、直接甲醇燃料電池、再生型燃料電池等。 （4）儲(chǔ)備電池 儲(chǔ)備電池是指電池正負(fù)極與電解質(zhì)在儲(chǔ)存期間不直接接觸，使用前注入電解液或者使用其它方法使電液與正負(fù)極接觸，此后電池進(jìn)入待放電狀態(tài)，如鎂電池、熱電池等。 化學(xué)電池按電解質(zhì)分為酸性電池、堿性電池、中性電池、有機(jī)電解質(zhì)電池、非水無(wú)機(jī)電解質(zhì)電池、固體電解質(zhì)電池等。 化學(xué)電池按電池的特性分為高容量電池、密封電池、高功率電池、免維護(hù)電池、防爆電池等。 化學(xué)電池按正負(fù)極材料分為鋅錳電池系列、鎳鎘鎳氫系列、鉛酸系列、鋰電池系列等。 2．物理電池 物理電池是利用光、熱、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池。如太陽(yáng)能電池、超級(jí)電容器、飛輪電池等。 3．生物電池 生物電池是利用生物化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的電池，如微生物電池、酶電池、生物太陽(yáng)電池等。 二、電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池的性能指標(biāo) 電池作為電動(dòng)汽車(chē)的儲(chǔ)能動(dòng)力源，在電動(dòng)汽車(chē)上發(fā)揮著非常重要的作用，要評(píng)定電池的實(shí)際效應(yīng)，主要就是看電池的性能指標(biāo)。電池的性能指標(biāo)主要有電壓、容量、內(nèi)阻、能量、功率、輸出效率、自放電率、使用壽命等，根據(jù)電池種類不同，其性能指標(biāo)也有差異。 1．電壓 電壓分為端電壓、開(kāi)路電壓、額定電壓、放電電壓和終止電壓等。 （1）端電壓 電池的端電壓是指電池正極與負(fù)極之間的電位差。 （2）開(kāi)路電壓 電池在開(kāi)路狀態(tài)下的端電壓稱為開(kāi)路電壓，即電池在沒(méi)有負(fù)載情況下的端電壓。電池的開(kāi)路電壓等于電池正極的電極電勢(shì)與負(fù)極電極電勢(shì)之差。 （3）電動(dòng)勢(shì) 電池的電動(dòng)勢(shì)等于組成電池的兩個(gè)電極的平衡電位之差。 （4）額定電壓 額定電壓是電池在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定條件下工作時(shí)應(yīng)達(dá)到的電壓。 （5）放電電壓 電池的工作電壓是指電池接通負(fù)載后在放電過(guò)程中顯示的電壓，又稱放電電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。 （6）終止電壓 終止電壓是指電池在一定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的放電條件下放電時(shí)，電池的電壓將逐漸降低，當(dāng)電池再不宜繼續(xù)放電時(shí)，電池的最低工作電壓稱為終止電壓。當(dāng)電池的電壓下降到終止電壓后，再繼續(xù)使用電池放電，化學(xué)“活性物質(zhì)”會(huì)遭到破壞，減少電池壽命。 2．容量 電池在一定的放電條件下所能放出的電量稱為電池的容量。常用單位為安培小時(shí)（Ah），它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積。電池的容量可以分為理論容量、實(shí)際容量、標(biāo)稱容量和額定容量等。 （1）理論容量 理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計(jì)算而得到的最高理論值。為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質(zhì)量電池所能給出的理論電量，單位為Ah/l或Ah/kg。 （2）實(shí)際容量 實(shí)際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時(shí)間的乘積，單位為Ah，其值小于理論容量。 （3）標(biāo)稱容量 標(biāo)稱容量是用來(lái)鑒別電池的近似安時(shí)值。 （4）額定容量 額定容量也叫保證容量，是按國(guó)家或有關(guān)部門(mén)頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電流在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。 （5）荷電狀態(tài) 荷電狀態(tài)(SOC)是電池在一定放電倍率下，剩余電量與相同條件下額定容量的比值。反映電池容量的變化。SOC=1即表示電池充滿狀態(tài)。隨著電池的放電，電池的電荷逐漸減少，此時(shí)電池的充電狀態(tài)，可以用SOC的百分?jǐn)?shù)的相對(duì)量來(lái)表示電池中電荷的變化狀態(tài)。一般電池放電高效率區(qū)為50%~80%SOC。 3．內(nèi)阻 電流流過(guò)電池內(nèi)部受到的阻力，使電池電壓降低，此阻力稱為電池內(nèi)阻。由于電池內(nèi)阻作用，電池放電時(shí)端電壓低于電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓。充電時(shí)端電壓高于電動(dòng)勢(shì)和開(kāi)路電壓。 4．能量 電池的能量是指在一定放電制度下，電池所能輸出的電能，單位是Wh或kWh。它影響電動(dòng)汽車(chē)的行駛距離。 （1）理論能量 理論能量是電池的理論容量與額定電壓的乘積，指一定標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的放電條件下，電池所輸出的能量。 （2）實(shí)際能量 實(shí)際能量是電池實(shí)際容量與平均工作電壓的乘積，表示在一定條件下電池所能輸出的能量。 （3）比能量 比能量是指電池單位質(zhì)量所能輸出的電能，單位是Wh/kg。常用比能量來(lái)比較不同的電池系統(tǒng)。 比能量有理論比能量和實(shí)際比能量之分。理論比能量是指1kg電池反應(yīng)物質(zhì)完全放電時(shí)理論上所能輸出的能量；實(shí)際比能量是指1kg電池反應(yīng)物質(zhì)所能輸出的實(shí)際能量。由于各種因素的影響，電池的實(shí)際比能量遠(yuǎn)小于理論比能量。 電池的比能量是綜合性指標(biāo)，它反映了電池的質(zhì)量水平。電池的比能量影響電動(dòng)汽車(chē)的整車(chē)質(zhì)量和續(xù)駛里程，是評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池是否滿足預(yù)定的續(xù)駛里程的重要指標(biāo)。 （4）能量密度 能量密度是指電池單位體積所能輸出的電能，單位是Wh/L。 5．功率 電池的功率是指電池在一定放電制度下，單位時(shí)間內(nèi)所輸出能量的大小，單位為瓦（W）或千瓦（kW）。電池的功率決定了電動(dòng)汽車(chē)的加速性能和爬坡能力。 （1）比功率 單位質(zhì)量電池所能輸出的功率稱為比功率，單位為W/kg或kW/kg。 （2）功率密度 單位體積電池所能輸出的功率稱為功率密度，單位為W/ l或kW/ l。 6．輸出效率 動(dòng)力電池作為能量存儲(chǔ)器，充電時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái)，放電時(shí)把電能釋放出來(lái)。在這個(gè)可逆的電化學(xué)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，有一定的能量損耗。通常用電池的容量效率和能量效率來(lái)表示。 （1）容量效率 容量效率是指電池放電時(shí)輸出的容量與充電時(shí)輸入的容量之比，即 式中， 為電池的容量效率； 為電池放電時(shí)輸出的容量； 為電池充電時(shí)輸入的容量。 （2）能量效率 能量效率也稱電能效率，是指電池放電時(shí)輸出的能量與充電時(shí)輸入的能量之比，即 式中， 為電池的能量效率； 為電池放電時(shí)輸出的能量； 為電池充電時(shí)輸入的能量。 7．自放電率 自放電率是指電池在存放期間容量的下降率，即電池?zé)o負(fù)荷時(shí)自身放電使容量損失的速度。自放電率用單位時(shí)間容量降低的百分?jǐn)?shù)表示，其表達(dá)式為 式中， 為電池存儲(chǔ)前的容量（Ah）； 為電池存儲(chǔ)后的容量（Ah）； 為電池存儲(chǔ)的時(shí)間，常用天、月計(jì)算。 8．放電速率（放電率） 放電速率一般用電池在放電時(shí)的時(shí)間或放電電流與額定電流的比例來(lái)表示。 （1）時(shí)率（時(shí)間率） 電池以某種電流強(qiáng)度放電，放完額定容量所經(jīng)過(guò)的放電時(shí)間。汽車(chē)用電池一般用20h率容量表示。 （2）倍率（電流率） 電池以某種電流強(qiáng)度放電的數(shù)值為額定容量數(shù)值的倍數(shù)。 9．使用壽命 使用壽命是指電池在規(guī)定條件下的有效壽命期限。電池發(fā)生內(nèi)部短路或損壞而不能使用，以及容量達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)電池使用失效，這時(shí)電池的使用壽命終止。 電池的使用壽命包括使用期限和使用周期。使用期限是指電池可供使用的時(shí)間，包括電池的存放時(shí)間。使用周期是指電池可供重復(fù)使用的次數(shù)。 除此之外，成本也是一個(gè)重要的指標(biāo)。電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的瓶頸之一就是電池價(jià)格高。 電動(dòng)汽車(chē)對(duì)動(dòng)力電池的要求主要有： （1）比能量高 為了提高電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程，要求電動(dòng)汽車(chē)上的動(dòng)力電池盡可能儲(chǔ)存多的能量，但電動(dòng)汽車(chē)又不能太重，其安裝電池的空間也有限，這就要求電池具有高的比能量； （2）比功率大 為了能使電動(dòng)汽車(chē)在加速行駛、爬坡能力和負(fù)載行駛等方面能與燃油汽車(chē)相競(jìng)爭(zhēng)，就要求電池具有高的比功率； 1991年，美國(guó)先進(jìn)電池開(kāi)發(fā)聯(lián)合體（USABC）對(duì)電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池制定的開(kāi)發(fā)目標(biāo) 三、鉛酸蓄電池的發(fā)展動(dòng)態(tài) 鉛酸蓄電池自1859年發(fā)明以來(lái)，其使用和發(fā)展已有100多年的歷史，廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的起動(dòng)動(dòng)力源。電動(dòng)汽車(chē)用鉛酸蓄電池要用于給電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力，它的主要發(fā)展方向是提高比能量，增大循環(huán)使用壽命。 作為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電源的鉛酸蓄電池在比能量、深放電循環(huán)壽命、快速充電等方面不能很好滿足電動(dòng)汽車(chē)的要求，為了解決電動(dòng)汽車(chē)用鉛酸蓄電池的這三大技術(shù)難題，國(guó)際鉛鋅組織（ILZO）于1992年聯(lián)合62家世界著名鉛酸蓄電池廠家成立了先進(jìn)鉛酸蓄電池研制聯(lián)盟（ALABC），共同研制電動(dòng)汽車(chē)用鉛酸蓄電池。ALABC開(kāi)發(fā)的鉛酸蓄電池各項(xiàng)性能均取得了明顯的提高。 日本GS公司生產(chǎn)的SER60電池比能量為34Wh/kg，能量密度為91Wh/L，比功率為300 W/kg（50%DOD）；日本松下公司生產(chǎn)的動(dòng)力型鉛酸蓄電池循環(huán)壽命已突破1000次（80%DOD）；湯淺公司的動(dòng)力型密封鉛酸蓄電池比能量已超過(guò)40Wh/ kg。 美國(guó)BPC公司和Trojon公司開(kāi)發(fā)的雙極性密封鉛蓄電池，正負(fù)極位于同一片導(dǎo)體的兩側(cè)面，用吸液式纖維隔板貯存電解液組成密封電池。其額定電壓為180V，容量為60Ah，比能量≥50Wh/kg，峰值比功率>700W/kg，循環(huán)壽命≥1000次，預(yù)計(jì)使用壽命10年。 國(guó)內(nèi)研制開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)用水平極板鉛酸蓄電池已經(jīng)達(dá)到了以下性能指標(biāo)：3h率比能量45Wh/kg，10min持續(xù)比功率80W/kg，快速充電性能4~5h100%充電,15~20min70%充電，80%DOD壽命600次。 鉛酸蓄電池作為純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電源在比能量、深放電循環(huán)壽命、快速充電等方面均比鎳氫電池、鋰離子電池差，不適合于電動(dòng)轎車(chē)。但由于其價(jià)格低廉，國(guó)內(nèi)外將它的應(yīng)用定位在速度不高、路線固定、充電站設(shè)立容易規(guī)劃的車(chē)輛。 四、鉛酸蓄電池的分類與結(jié)構(gòu) 1．鉛酸蓄電池的分類 鉛酸蓄電池分為免維護(hù)鉛酸蓄電池和閥控密封式鉛酸蓄電池。 （1）免維護(hù)鉛酸蓄電池 免維護(hù)鉛酸蓄電池由于自身結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，電解液的消耗量非常小，在使用壽命內(nèi)基本不需要補(bǔ)充蒸餾水。它具有耐震、耐高溫、體積小、自放電小的特點(diǎn)。使用壽命一般為普通鉛酸蓄電池的兩倍。 市場(chǎng)上的免維護(hù)鉛酸蓄電池也有兩種： 1）在購(gòu)買(mǎi)時(shí)一次性加電解液以后使用中不需要添加補(bǔ)充液； 2）電池本身出廠時(shí)就已經(jīng)加好電解液并封死，用戶根本就不能加補(bǔ)充液。 （2）閥控密封式鉛酸蓄電池 閥控密封式鉛酸蓄電池在使用期間不用加酸加水維護(hù)，電池為密封結(jié)構(gòu)，不會(huì)漏酸，也不會(huì)排酸霧，電池蓋子上設(shè)有溢氣閥（也叫安全閥），該閥的作用是當(dāng)電池內(nèi)部氣體量超過(guò)一定值，即當(dāng)電池內(nèi)部氣壓升高到一定值時(shí)，溢氣閥自動(dòng)打開(kāi)，排出氣體，然后自動(dòng)關(guān)閉，防止空氣進(jìn)入電池內(nèi)部。 閥控密封式鉛酸蓄電池分為AGM和GEL（膠體）電池兩種： 1）AGM采用吸附式玻璃纖維棉（Absorbed Glass Mat）作隔膜，電解液吸附在極板和隔膜中，電池內(nèi)無(wú)流動(dòng)的電解液，電池可以立放工作，也可以臥放工作； 2）膠體（GEL）SiO2作凝固劑，電解液吸附在極板和膠體內(nèi)，一般立放工作。無(wú)特殊說(shuō)明，皆指AGM電池。 電動(dòng)汽車(chē)使用的動(dòng)力電池一般是閥控密封式鉛酸蓄電池。 五、鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu) 鉛酸蓄電池由正負(fù)極板、隔板、電解液、溢氣閥、外殼等部分組成。極板是鉛酸蓄電池的核心部件，正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，負(fù)極板上的活性物質(zhì)為海綿狀純鉛。隔板是隔離正、負(fù)極板，防止短路；作為電解液的載體，能夠吸收大量的電解液，起動(dòng)促進(jìn)離子良好擴(kuò)散的作用；它還是正極板產(chǎn)生的氧氣到達(dá)負(fù)極板的“通道”，以順利建立氧循環(huán)，減少水的損失。電解液由蒸餾水和純硫酸按一定比例配制而成，主要作用是參與電化學(xué)反應(yīng)，是鉛酸蓄電池的活性物質(zhì)之一。電池槽中裝入一定密度的電解液后，由于電化學(xué)反應(yīng)，正、負(fù)極板間會(huì)產(chǎn)生約為2.1V的電動(dòng)勢(shì)。溢氣閥位于電池頂部，起動(dòng)安全、密封、防爆等作用。 六、鉛酸蓄電池的特點(diǎn) 1．鉛酸蓄電池的優(yōu)點(diǎn) （1）除鋰離子電池外，在常用蓄電池中，鉛酸蓄電池的電壓最高，為2. 0V； （2）價(jià)格低廉； （3）可制成小至lAh大至幾千Ah的各種尺寸和結(jié)構(gòu)的蓄電池； （4）高倍率放電性能良好，可用于引擎啟動(dòng)； （5）高低溫性能良好，可在-40~60℃條件下工作； （6）電能效率高達(dá)60%； （7）易于浮充使用，沒(méi)有“記憶”效應(yīng)； （8）易于識(shí)別荷電狀態(tài)。 2．鉛酸蓄電池的缺點(diǎn) （1）比能量低，在電動(dòng)汽車(chē)中所占的質(zhì)量和體積較大，一次充電行駛里程短； （2）使用壽命短，使用成本高； （3）充電時(shí)間長(zhǎng)； （4）鉛是重金屬，存在污染 。 七、鉛酸蓄電池的工作原理 鉛酸蓄電池使用時(shí)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的過(guò)程叫放電。在使用后，借助于直流電在電池內(nèi)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能而儲(chǔ)蓄起來(lái)，這種蓄電過(guò)程叫做充電。鉛酸蓄電池是酸性蓄電池，其化學(xué)反應(yīng)式為 充電時(shí)，把鉛板分別和直流電源的正、負(fù)極相連，進(jìn)行充電電解，陰極的還原反應(yīng)為 陽(yáng)極的氧化反應(yīng)為 充電時(shí)的總反應(yīng)為 隨著電流的通過(guò)， 在陰極上變成蓬松的金屬鉛，在陽(yáng)極上變成黑褐色的二氧化鉛，溶液中有 生成 【課堂小結(jié)】（3分鐘） 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)電動(dòng)汽車(chē)電池的分類、性能指標(biāo)、鉛酸蓄電池分類、結(jié)構(gòu)、工作原理。 【布置作業(yè)】（2分鐘） 鉛酸蓄電池的特點(diǎn)？ 板書(shū)設(shè)計(jì) 教學(xué)隨筆 項(xiàng)目三 電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池 任務(wù)一 概述 任務(wù)二 鉛酸蓄電池 一、電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池分類 二、電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池的性能指標(biāo) 三、鉛酸蓄電池的發(fā)展動(dòng)態(tài) 四、鉛酸蓄電池的分類與結(jié)構(gòu) 五、鉛酸蓄電池的結(jié)構(gòu) 六、鉛酸蓄電池的特點(diǎn) 七、鉛酸蓄電池的工作原理 課題 項(xiàng)目三 電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池 任務(wù)三 鎳氫電池 教學(xué) 目標(biāo) 了解鎳氫電池的發(fā)展動(dòng)態(tài) 掌握鎳氫電池的分類、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作原理 教 學(xué) 重 點(diǎn) 鎳氫電池的分類、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn) 鎳氫電池的工作原理 教 學(xué) 時(shí) 間 4課時(shí)（第9周） 教具準(zhǔn)備 無(wú) 教學(xué)組織與實(shí)施 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 【新課導(dǎo)入】（5分鐘） 1．清點(diǎn)人數(shù)，檢查著裝 2．填寫(xiě)教學(xué)日志 3．教學(xué)要求 【新課講授】（150分鐘） 一、鎳氫電池的發(fā)展動(dòng)態(tài) 鎳氫電池是90年代發(fā)展起來(lái)的一種新型電池。它的正極活性物質(zhì)主要由鎳制成，負(fù)極活性物質(zhì)主要由貯氫合金制成，是一種堿性蓄電池。 鎳氫電池具有高比能量、高功率、適合大電流放電、可循環(huán)充放電、無(wú)污染，被譽(yù)為“綠色電源”。 松下EV電池公司早在1997年就開(kāi)始生產(chǎn)混合動(dòng)力汽車(chē)用的圓型6.5Ah的鎳氫電池組，其質(zhì)量比功率600W/kg。 三洋電機(jī)株式會(huì)社生產(chǎn)的圓柱型5.5Ah的鎳氫電池組，質(zhì)量比功率1000W/kg。2001年為Escape配備，后來(lái)為本田Accord采用。 美國(guó)的Cobasys公司的電池技術(shù)源于世界著名的鎳氫電池研究單位Ovonic公司。該公司開(kāi)發(fā)了容量為12～60Ah的一系列高功率鎳氫電池。質(zhì)量比功率達(dá)到550~600W/kg，體積比功率達(dá)到1200～1400W/l，峰值比功率可達(dá)1000W/kg，比能量在50~70Wh/kg，使用溫度在60℃時(shí)能量效率仍保持在80~90%，充電功率也超過(guò)500W/kg。 我國(guó)鎳氫電池的技術(shù)正日趨成熟。在動(dòng)力鎳氫電池方面，我國(guó)也有很多單位一直從事混合動(dòng)力汽車(chē)用鎳氫電池的研究，中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所長(zhǎng)期從事鎳氫電池及相關(guān)材料的研究和開(kāi)發(fā)，北京有色總院、中山電池公司、湖南神舟科技、春蘭集團(tuán)、鞍山三普等單位均從不同角度做過(guò)大量積極有益的工作，取得了很大的進(jìn)展。 二、鎳氫電池的分類與結(jié)構(gòu) 1．鎳氫電池的分類 按照外形，鎳氫電池可以分為 （1）方形鎳氫電池； （2）圓形鎳氫電池。 2．鎳氫電池的結(jié)構(gòu) 鎳氫電池主要由正極、負(fù)極、極板、隔板、電解液等組成。鎳氫電池正極是活性物質(zhì)氫氧化鎳，負(fù)極是儲(chǔ)氫合金，用氫氧化鉀作為電解質(zhì)，在正負(fù)極之間有隔膜，共同組成鎳氫單體電池。在金屬鉑的催化作用下，完成充電和放電的可逆反應(yīng)。 三、鎳氫電池的特點(diǎn) 鎳氫電池具有無(wú)污染、高比能、大功率、快速充放電、耐用性等許多優(yōu)異特性。與鉛酸蓄電池相比，鎳氫電池具有比能量高、重量輕、體積小、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)： （1）比功率高 （2）循環(huán)次數(shù)多 （3）無(wú)污染 （4）耐過(guò)充過(guò)放 （5）無(wú)記憶效應(yīng) （6）使用溫度范圍寬 （7）短路、擠壓、針刺、安全閥工作能力、跌落、加熱、耐振動(dòng)等安全性、可靠性試驗(yàn)無(wú)爆炸、燃燒現(xiàn)象 四、鎳氫電池的工作原理 鎳氫電池是將物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量直接轉(zhuǎn)化成電能的一種裝置。鎳氫電池由鎳氫化合物正電極、儲(chǔ)氫合金負(fù)電極以及堿性電解液(比如30%的氫氧化鉀溶液)組成。密封一次鎳氫電池的性能特點(diǎn)主要取決于本身體系的電極反應(yīng)。 充電時(shí)正、負(fù)極的電化學(xué)反應(yīng)為 放電時(shí)正、負(fù)極的電化學(xué)反應(yīng)為 五、鎳氫電池的充放電特性 鎳氫電池的充放電特性可以通過(guò)對(duì)電池進(jìn)行不同倍率的充放電實(shí)驗(yàn)獲得。通常電池在一定電流下進(jìn)行充電和放電時(shí)都是使用曲線來(lái)表示電池的端電壓和溫度隨時(shí)間的變化，把這些曲線稱為電池的特性曲線。 一般充放電電流的大小常用充放電倍率來(lái)表示，即充放電倍率=充放電電流/額定容量。例如，額定容量為100Ah的電池用20A放電池時(shí)，其放電倍率為0.2C。 1、 鎳氫電池的充電特性 在充電起始階段，電池端電壓迅速上升，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，電池電壓上升減緩，電池的容量與電池的端電壓有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖 電池在高溫情況下充電，雖然充電時(shí)間較長(zhǎng)，但充電效率下降，導(dǎo)致放電容量減少，如圖 2、鎳氫電池的放電特性 隨著放電的進(jìn)行，總的趨勢(shì)是隨著放電時(shí)間的延續(xù)電池的端電壓不斷下降。放電電流越大電池所能放出的安時(shí)量越小，電池的端電壓越低，如圖 在相應(yīng)電流下，溫度隨充電放電過(guò)程的變化情況，同時(shí)也可以根據(jù)充放電電流的大小和時(shí)間計(jì)算出充放電容量。 雖然常溫下延長(zhǎng)了充電時(shí)間，但在低溫情況下，電池放電容量將會(huì)下降，如圖 六、鎳氫電池SOC估計(jì) 【課堂小結(jié)】（3分鐘） 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)鎳氫電池的分類、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、工作原理 【布置作業(yè)】（2分鐘） 鎳氫電池的工作原理？ 板書(shū)設(shè)計(jì) 教學(xué)隨筆