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新能源汽车发展历史及结构原理

【摘要】:任务引入我国新能源汽车产业经过近20年的发展,产销规模突破100万辆,跃居全球第一,也成为全球最大的新能源汽车市场。任务描述通过本任务内容的学习,了解新能源汽车的发展历史和发展趋势。目前,比亚迪新能源策略为双驱战略,即公共交通和个人交通全面发力。2014年9月,上汽举行了“新能源汽车万里行”的推广活动。

任务引入

我国新能源汽车产业经过近20年的发展,产销规模突破100万辆,跃居全球第一,也成为全球最大的新能源汽车市场。产业链相关企业也在国际市场上崭露头角,2019上半年国内新能源汽车销售61.7万辆,同比增长49.6%,其中乘用车56.3万辆,同比增长57.7%。但是你们知道新能源汽车的历史其实比燃油汽车的历史还要长吗?

任务描述

通过本任务内容的学习,了解新能源汽车的发展历史和发展趋势。可自行分成小组,通过互联网查阅新能源汽车历史相关资料,了解新能源汽车当前技术发展现状,并进行小组讨论。

任务目标

1. 简单了解新能源汽车发展历史。

2. 了解新能源汽车各国当前的发展。

相关知识

从19世纪末到20世纪初,美国人托马斯制造出第一辆用直流电动机驱动的电动车开始,到1899年5月,世界首辆车速超过100 km/h的电动汽车“Jamais Contente”(永不满足号)的出现,电动汽车进入商业化阶段。英国、法国和美国先后涌现了一批著名的电动汽车制造公司,如最早的电动汽车制造厂Morris和Salom。1830—1900年,匈牙利、美国、荷兰、英国、法国、奥地利和德国,都有人曾制造出电动汽车。到1912年,美国约有34 000辆注册的电动汽车,几乎涵盖了各种车型。这一时期也成为早期电动汽车发展的黄金时期。

从1886年发动机开始出现,到发动机大规模进入汽车市场,让电动汽车的发展遭受了一个巨大的挑战。而褔特公司大规模生产工艺的进步,使汽车价格降低,更加速了电动汽车的消失。因此从20世纪30—60年代,电动汽车步入冬眠期。

20世纪70年代初,蔓延全球的中东石油危机爆发让发动机市场受到冲击,从而使得电动汽车重新进入各大厂家视线,再加上欧洲、亚洲等各个国家投入大量的人力、物力重新致力于电动汽车的开发和研究。美国三大汽车制造商通用福特克莱斯勒都开发了相应的电动汽车,1991年12月宝马公司在法兰克福车展上推出E1J电动汽车。电动汽车的春天又一次来到。

从20世纪90年代开始,在能源和环境的双重坟力下,电动汽车的研究开发再次进入一个活跃期。这一时段开始世界各大汽车制造商纷纷推出各自的电动汽车。在美国,通用、福特、特斯拉等汽车公司,在电动汽车的发展中起着非常重要的作用。在日本,几乎所有的汽车生产商,如丰田日产马自达三菱、铃木、大发、五十菱等汽车公司都制定了各自的商业化电动汽车发展规划。欧洲的许多国家,尤其是法国、德国、意大利和英国都纷纷进入电动汽车市场,其中活跃的汽车公司有雪铁龙、雷诺、宝马、奔驰奥迪、大众、菲亚特等。

日产公司于1947年发布了其研发的第一款电动汽车。在此之后,相继发布了多款电动汽车,而聆风(Leaf)(图1-2-1)作为日产公司推行的电动汽车专项产品计划,于2012年12月在美国和日本同步上市。该车在锂离子动力电池的支持下,一次充电可行驶160 km。

图1-2-1 日产第一款电动汽车Leaf

除了日本的汽车制造商在研发和销售电动汽车之外,美国各大汽车制造商也纷纷推出了各自品牌的电动汽车。美国通用汽车公司从1916年就开始电动汽车的研发,并在2012年发布了雪佛兰Spak EV纯电动汽车。而福特公司也于20世纪60年代发布了第一辆电动汽车Comuta。其后,于20世纪60年代后期开始,相继研发了Cortina商用电动汽车、Fiesta、Escort和ETX等多款电动汽车。

特斯拉(Tesla)汽车公司2003年成立于美国加州,是以设计、生产和销售纯电动汽车为主的公司,于2008年推出第一款纯电动豪华跑车Roadster;在2012年又推出了Model S纯电动汽车,如图1-2-2所示。

在欧洲,意大利菲亚特汽车公司也是较早从事电动汽车研发的企业。1974年研发了第一辆试验性电动汽车X1/23。1990年又推出城市用实用型电动汽车Panda Elettra。20世纪90年代,菲亚特公司又陆续推出了Cinquecento Elettra电动客车、Ducato Elettra电动货车、两座电动汽车Zic和四座电动汽车Seicento Elettra等。

德国宝马公司在1989年推出了新一代电动汽车E30E,1991年研制出改进的电动汽车E36E,同年正式推出了专门设计的两门四座电动汽车E1,在1992年又推出四门四座电动汽车E2。2013年年底,宝马i3纯电动汽车正式售卖;量产版的宝马i3输出转矩达250 N·m,0~100 km/h加速时间少于8 s,最高车速为150 km/h,由一组高性能可充电的220 kW·h锂离子动力电池组提供电能。

图1-2-2 特斯拉Model S

法国雪铁龙公司在20世纪90年代也开始发展电动汽车,以适应环保和节能要求。1990年,其投放市场的是Peugeot106和Citroen ax电动轿车,随后又推出Peugeot lon和Citroen Citela等。

除了国外市场,国内市场各大汽车生产厂家也纷纷踏进电动汽车领域。目前,比亚迪新能源策略为双驱战略,即公共交通和个人交通全面发力。公共交通领域推广比亚迪自主研发的电动大巴K9,个人市场领域推广插电式混合动力车。其中,比亚迪K9大巴已经在国内主要城市宝鸡、长沙、西安以及英国、荷兰、哥伦比亚等国家进行了市场化运营。2015年比亚迪还推出四款新能源汽车,其中比亚迪唐(图1-2-3)在2015年1月20日上市,而之后比亚迪宋、元也将上市,其中宋和元还同步推出了燃油版。

图1-2-3 比亚迪唐

深圳比亚迪戴姆勒新技术有限公司(腾势汽车)成立于2010年,公司专注于纯电动汽车的生产,其中汽车动力核心技术由比亚迪提供,车身技术由奔驰提供,合资公司的经营范围主要包括设计研究和开发乘用车。

上海汽车集团股份有限公司在战略上非常重视新能源汽车市场。2014年9月,上汽举行了“新能源汽车万里行”的推广活动。2015年上汽集团开拓了十几个新能源汽车市场,对于北京市场,加大了纯电动汽车的推广。此外,2016年推出了新的插电式混合动力车型,2018年还推出纯电动汽车,其中包括SUV车型。

北京新能源汽车股份有限公司(以下简称北汽新能源),是一家以环保乘用车为主要经营范围的新能源科技公司,成立于2009年。经过多年的发展积累,北汽新能源已掌握整车系统集成与匹配、整车控制系统、电驱动系统三大关键核心技术,旗下EC180、EU260、EX260、EV160、EH300、物流车等多款产品已投入市场或示范运营。目前,北汽新能源已与大洋电机、普莱德蓄电池、爱思开蓄电池等多家公司展开了战略合作,并与美国Areva公司签订了股权认购协议,成为后者的第一大股东。