项目一 新能源汽车现状与发展趋势 第（1）周
任务名称 任务1 新能源汽车现状与发展趋势认知（一） 学 时 数 1 学时 1．能够描述气候变暖、环境污染、能源危机与新能源汽车的关系； 2．能够描述新能源汽车的定义； 知识目标 3．能够描述新能源汽车的现状； 4．能够描述新能源汽车的发展趋势。 教学目标 1.参观实训室新能源汽车或挂图，初步认识新能源汽车； 技能目标 2.利用互联网查询新能源汽车的现状和发展。 1．能够利用互联网等资源查询新能源汽车现状与发展趋势的相关信息； 素养目标 2．能够撰写新能源汽车现状与发展趋势报告。 重点 教学重难点 难点 教学方法 教学流程 课题引入 新能源汽车的发展趋势。 新能源汽车的定义。 项目教学法、讲述法、小组学习法。 教学过程 近年来，随着能源危机和环境污染的加剧，新能源汽车成为汽车行业的热门话题。作为汽车行业的从业人员，你知道什么是新能源汽车吗？对于新能源汽车的现状与发展，你又了解多少呢？ 1．气候变暖、环境污染及能源危机与新能源汽车的关系 1）汽车对气候变暖的影响 温室气体是指：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、氟化合物。二氧化碳是大气主要的温室气体之一。汽车每燃烧1kg汽油排出3.08kg的二氧化碳。当二氧化碳含量升高时，会增强大气对太阳备 注 光中红外线辐射的吸收，阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的教学内容 平均气温上升，这就是所谓的温室效应。地球上接连出现的“厄尔尼诺” 和“拉尼娜”现象都与温室效应加剧有关。城市因人口密集、高楼密集、 公路密集，导致“城市热岛效应”更为严重。温室气体像毯子一样把热 束缚在低层大气里，城市年平均气温比郊区高1℃，甚至更多。城市热 岛效应已经改变了地方天气形势，特别是雨量分布形势已经发生改变，这是全球变暖在城市的反应。 随着全球范围内工业的发展，温室气体的排放有了明显的上升，从1900年以来，由于温室气体的原因，地球的平均温度已经增加了0.6℃。为了阻止气温的变化，必须减少温室气体的排放。1997年12月，由联合国气候变化框架公约参加国在日本京都召开会议，起草并制定的《京
都议定书》，英文名称为“Kyoto Protocol”，又译《京都协议书》或《京都条约》，全称《联合国气候变化框架公约的京都（议定书）》是《联合国气候变化框架公约》（United Nations Framework Convention on Climate Change，UNFCCC）的补充条款。经过国际社会多年的共同努力于2005年2月16日正式生效，签署的国家已达185个。 京都协议书规定（下图），在2008年至2012年间，工业国家必须减少温室气体的排放，相比1990年排放数量减少5%。 这一公约的出现刺激了太阳能电池产业的公司股价的大幅上涨。从而新能源这一名词渐渐走入人们的视线，逐渐蔓延到了对温室效应有直接影响的汽车行业。 2）汽车对环境污染的影响 伴随我国国民经济的持续快速发展，大城市大气环境污染问题日益突出，北京、广州、上海、重庆等大城市，导致市区大气污染以机动车为重要污染源，许多国家的大、中城市的空气污染有五成以上来源于汽车尾气。 目前，绝大部分汽车采用的发动机是内燃机。汽车发动机燃烧燃料产生动力的同时排放出尾气。尾气的主要成分是二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOX）和碳氢化合物（HC），还有铅尘和烟尘等污染物和一些固体细微颗粒物。 二氧化碳是燃油正常燃烧的产物，是造成气候变暖的主要原因，
但对人体没有直接伤害。一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线作用下，产生一种具有刺激性的化学烟雾，其对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜；尾气中颗粒物成分很复杂，并具有较强的吸附能力，可以吸附各种金属粉尘、强致癌物质和病原微生物等，颗粒物随呼吸进入人体，会引起呼吸系统疾病及恶性肿瘤。 除了汽车尾气给环境带来的不利影响，汽车在生产、使用乃至报废过程中都会造成环境的污染。汽车制造过程中，塑料制件中使用的氟利昂破坏臭氧层，铅基涂料会造成铅污染，油漆溶剂的散逸也会造成污染等。 为了降低汽车对环境的污染，世界各国都制定了一系列的与汽车尾气排放相关的标准。欧洲汽车废气排放标准是欧盟国家为限制汽车废气排放污染物对环境造成的危害而共同采用的汽车废气排放标准。当前对几乎所有类型的车辆排放的氮氧化物、碳氢化合物、一氧化碳和悬浮粒子（Particulate Matter，PM）都有限制。对每一种车辆类型，汽车废气排放标准有所不同。欧洲标准是由欧洲经济委员会（ECE）的汽车废气排放法规和欧盟（EU）的汽车废气排放指令共同加以实现的。在欧洲，汽车废气排放的标准一般每四年更新一次。相对于美国和日本的汽车废气排放标准来说，测试要求比较宽泛，因此，欧洲标准也是发展中国家大都沿用的汽车废气排放体系。由于我国的乘用车车型大多从欧洲引进生产技术，我国大体上采用欧洲标准体系。 3）汽车对能源危机的影响 随着我国经济的高速发展，推动了能源需求快速增长。根据美国能源信息署发布的《2013年度国际能源展望》，以中国、印度为主的新兴市场国家是世界能源消费增长的主要驱动因素，到2040年，全球石油消费量将大增32%。根据《中国2050年低碳情景和低碳发展之路》预测在基准情境下，到2050年，我国一次性能源需求量将增加66.57亿t标准煤。在石油进口依存度持续上升情况下，国际石油价格直接影响到我国的能源安全、经济安全乃至国家安全。 近年来我国汽车产业发展迅速，已成为全球第一大汽车市场。2009年我国汽车产销量已经跃居全球第一。据统计，到2020年我国汽车的燃油需求量将达到2.56亿t，而全球石油储量仅够再用约40年，能源短缺已经成为全球问题。
4）发展新能源汽车的意义 从能源利用方式上汽车从传统汽车到混合动力汽车，再发展到纯电动汽车，如下图所示。新能源汽车所带来的环境效益和经济效益表现。 （1）降低环境污染 新能源汽车，特别是纯电动汽车和燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车，一般无直接排放污染物，间接污染物主要产生于非可再生能源的发电与氢气制取过程。其污染物可以采取集中治理的方法加以控制；混合动力电动汽车在纯电动行驶模式下同样具有零排放的效果，同时由于减少了燃油消耗，二氧化碳排放可降低30%以上。另外，电动汽车比同类燃油车辆噪声也低5dB以上，大规模推广电动汽车将大幅度降低城市噪声。 （2）节约能源 据测算，传统燃油从开采到汽车利用的平均能量利用率仅14%左右，采用混合动力技术后，能量利用率可以提高30%以上。另外，插电式混合动力电动汽车和纯电动汽车可以利用电网夜间波谷充电，提高电网的综合效率。 （3）优化能源消耗结构 我国已探明的石油储量仅占世界石油储量的2%～3%，从1993年开始我国成为石油进口国。目前，我国交通运输石油消耗量约占石油总消耗量的一半。由于电动汽车具有能源来源多元化的特点，各种可再生能源可以转化为电能或化学能加以有效利用；同时，利用电网对电动汽车
进行充电，增加了电力在交通能源领域中的应用，减少了对石油资源的依赖，优化了交通能源构成 其他 课堂练习 小结与作业 课堂小结 本课作业 本课教学后记（课堂设计理念，实际教学效果及改进设想）