天然气汽车
天然气汽车，是以天然气作为燃料的汽车，又称为“蓝色 动力”汽车。按天然气的化学成分和形态，可以分为压缩 天然气汽车（CNG）、液化天然气汽车（LNG）和液化 石油气汽车（LPG）。 天然气燃料具有低污染、低成本、安全性高优点，但动力 性能较低、不便储运。 由于考虑到大规模应用，须建立相应的加气站及为加气站 输送天然气的管道，投入较大。目前国内在天然气汽车具 有一定的发展，多应用于公共交通领域。
新能源汽车正在成 为市场新的增长点
引导问题2： 为什么要发展新能源汽车？
电动车崛起：德国宣布2030年停售燃油车
2017 年 6 月 20 日消息，德国经济部副部长 Rainer Baake提出了一项新规定指出，到2030年 ，德国将禁止出售传统内燃机汽车，达到新车零 排放的目标。 目前，德国新能源汽车保有量达 155000 台 ，政府希望到2020年，电动车保有量突破50万。 为了促进乘用车转型，德国政府正积极鼓励消费 者购买纯电动车型。 此前挪威也宣布正在制定新的法案，打算在 2025年后全面禁售汽油车和柴油车。
汽车新能源主要包括电能、氢能源、天燃气（液化 石油气LPG，Liquefied Petroleum Gas；压缩天 然气CNG，Compressed Natural Gas）、醇类燃 料、二甲醚（DME，Dimethyl Ether）、太阳能等 。下表为各种新能源优缺点。
新能源 电能
优点 1 来源丰富； 2 直接污染及噪声小； 3 结核简单，维修方便。
混合动力 电动汽车 纯电动汽 车
燃料电池电动汽 车
天然气汽车
引导问题4： 新能源汽车分类
根据《新能源汽车生产企 业及产品准入管理规则》 的规定，新能源汽车包括 混合动力电动汽车 （HEV，Hybrid Electric Vehicle）、纯电动汽车 （BEV，Battery Electric Vehicle）、燃料电池电动 汽车（FCEV，Fuel Cells Electric Vehicle）、天燃 气汽车以及其他新能源 （如高效储能器、二甲 醚）汽车等各类别产品。
引导问题3： 汽车新能源有哪些？
生物燃料
电动汽车
电 能
汽车新能源
太阳能
引导问题3： 汽车新能源有哪些？
全球范围内， 地球为人类提 供的能源主要 包括化石燃料 （煤、石油、 天然气等）、 水能、生物 能、风能、太ห้องสมุดไป่ตู้阳能、潮汐 能、地热能、 核能等
核能
水能
潮汐能
化石燃料
风能
地热能
太阳能
引导问题3： 汽车新能源有哪些？
学习任务 1. 了解新能源汽车的定义与分类
2. 了解新能源汽车的发展
学习任务 1. 了解新能源汽车的定义与分类
2. 了解新能源汽车的发展
引导问题1： 什么是新能源汽车？
代表车型2 雷克萨斯RX450h
代表车型1 丰田普锐斯
采用非常规的车用燃料作为动力来源 或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置
表1-2 各种新能源汽车比较
类型 指标 车辆性能 能量密度 能源储存性 好 较好 一般 一般 差 差 一般 差 差 差 差 差 一般 一般 一般 混合动力 纯电动 燃料电池 天然气 醇 /醚
排放性能
能量转换效 率 能源来源 购车成本 燃料成本 加油/电便利 性
较好
好
好
较好
好
好
一般
差
一般
差
一般 一般 较好 好
其他, 31.3% 美国, 24.6%
乌克 兰, 1.6%
韩国, 1.7% 法国, 1.7% 意大利, 1.9% 英国, 2.5% 加拿大, 2.2% 德国, 3.9% 俄罗斯, 6.4% 印度, 4.1% 日本, 5.1%
能源大量消耗带来温室气体排放问 题，是造成气候变化主要原因。
/通用格式 日本 时间 欧洲 中国 韩国 美国
2015
2015
2015
2015
2016
雾 霾 天 气
汽车尾气
汽车尾气污染
2011年汽车排放
能源问题
图：国际原油价格（美元/桶）
/通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式 /通用格式
石油价格长期上升趋势明显，油价日益高昂已成为经济不能承受之重。
2. 纯电动汽车的发展（通过小型化实现商业化）
图：典型纯电动汽车组成框图
电力动力系 统 车轮 制动踏 板 三相感 应电动 机 固定速比变 速器和差速 器 车轮
电子控制器
加速踏 板 能量管 理系统
功率转换器
动力电 池
辅助动 力源
动力转 向系统 转向 盘
蓄电池 充电器 电源系统 交流电源
空调器 辅助系统
4. 天然气汽车的发展
1. 混合动力电动汽车的发展 在传统内燃机汽车基础上耦合增加一套由驱动电 机和动力蓄电池组成的辅助动力系统 日本最早开始混合动力电动汽车的开发，并成功 实现产业化。1997年10月，日本丰田汽车推出了 第一代普锐斯（Prius）问世。 欧洲混合动力电动汽车技术起步较晚，采取与美 国合作方式共同应用混合动力总成技术，将其主 要应用于传统动力的油耗较高的车型上，以改善 动力性与排放。
1 毒性较大； 2 对金属及橡胶件具有腐蚀性； 3 冷起动性能较差。
二甲醚
1 来源较丰富；
2 污染小； 3 十六烷值高。
1 毒性较大；
2 动力性较低； 3 储带不便； 4 二甲醚生产成本较高。
太阳能
1 来源丰富，可再生； 2 污染小。
1 效率低； 2 成本高。
应用尚需较长时间
各种汽车新能源对比
引导问题4： 新能源汽车分类
新能源汽车之辩（视频）
引导问题2： 为什么要发展新能源汽车？
随着国内新能源汽车 补贴政策的出台，新 能源汽车产业化发展 进入实质性推广阶段 中国制造 ２０２ ５”(简称“«２０２ ５»”)和“十三五” 规划把发展新能源汽 车列为战略新兴产业
新能源汽车发 展已经进入了 关键阶段
对新能源汽车研发、 生产、购买、充电设 施建设等上下游产业 均给出了较为完善的 政策扶持体系
较好 一般 好 较好
好 差 差 差
差 较好 较好 差
一般 较好 较好 一般
学习任务 1. 了解新能源汽车的定义与分类
2. 了解新能源汽车的发展
3. 新能源汽车动力电池
4. 电机的基础知识
引导问题1：国外新能源汽车的发展 1. 混合动力电动汽车的发展
2. 纯电动汽车的发展
3. 燃料电池汽车的发展
燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车，是利用燃料电池，将燃料中的化学能 直接转化为电能实现动力驱动的新型汽车。 与内燃机汽车相比，燃料电池电动汽车是通过电池直接将 化学能转化为电能，利用电机驱动，而不是利用燃料的燃 烧过程。其能量转换效率较内燃机要高2-3倍。 燃料电池化学反应过程不会产生污染物，噪声低。但燃料 电池组的生产、集成及产业化仍待发展。
能源问题
图： 我国对进口石油依存度预测
引导问题2： 为什么要发展新能源汽车？
汽车尾气已经成为了空气污染的重要原因，开发新能源汽 车，减少环境污染，是汽车技术发展的必然趋势。 开发出新能源汽车，减少对化石燃料的依存度，对国家未来 发展至关重要。
从环境保护与能源的角度，新能源汽车是未来汽车发展的必 然趋势，也是我国未来社会与经济发展的必然需求。
引导问题1： 什么是新能源汽车？
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使 用常规的车用燃料，采用新型车载动力装置），综合车辆的 动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进，具 有新技术、新结构的汽车。 新能源汽车的发展旨在通过技术创新，重点在能源消耗、环 境污染等方面，改善汽车相关性能。因此其在排放与能源消 耗方面，较传统内燃机汽车具有更大的优势。 什么是新能源汽车？（视频）
第一代NHW10普锐斯
第一代NHW11普锐斯
第二代NHW20普锐斯
第三代NHW30普锐斯
1. 混合动力电动汽车的发展
混合动力技术是由发动机驱动向纯电动驱动发展 的必经过程。
如何应用混合动力技术，实现节油减排，且将成 本控制在一定范围，成为各大汽车公司发展混合 动力电动汽车的关键问题。 根据车用能源的使用情况，混合动力电动汽车的 发展有发动机与电机集成、传动系与电机集成两 种趋势，而最终目标则是纯电动。
2 气态氢能量密度小，储运不便， 成熟； 液态氮技术难度大，成本高； 3 需开发专用发动机 2 应用范围较少。
天然气
1 资源丰富； 2 污染小； 3 辛烷值高。
1 需要建设配套保障设施（加气 站等），投资强度大； 2 能量密度较小，续驶里程受限； 3 动力性较低； 4 储带不便。
醇类燃料
1 来源较丰富； 2 辛烷值高； 3 污染较小
缺点 1 蓄电池能量密度小，汽车续驶 里程短，动力性较着； 2 电池重量大，寿命短，成本较 高； 3 蓄电池充电时间长。
备注 1 目前应用相对有限，多 应用于公共交通领域； 2 公认的未来汽车的主流。
氢能源
1 来源丰富； 2 污染很小； 3 氢能源的辛烷值高，热值高。
1 氢生产成本高；
1 制氢及储运等技术仍不
混合动力车 （HEV）
电动汽车
纯电动车 （EV） 燃料电池车 （FCV）
燃气汽车 新能源汽车 生物燃料汽车
煤制醇醚汽车
新型燃油汽车
混合动力电动汽车
混合动力电动汽车，是由多于一种的能量转换器提供驱动 动力的混合型电动汽车，即使用蓄电池和副能量单元的电 动汽车。 目前混合动力电动汽车多采用传统燃料的燃油发动机与电 力的混合方式，其关键技术为混合动力系统，它直接影响 到混合动力电动汽车的整车性能。 混合动力电动汽车的优势在于其可通过平均需用功率确定 内燃机的最大功率，使内燃机处于油耗低、污染小的最优 工况下工作，通常可以降低排放；混合动力电动汽车所使 用的电池可回收制动等工况下的能量 混合动力电动汽车也存在价格高、续驶里程小、动力性相 对不足等问题。目前国内外有应用较成熟的车型。