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（二） 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 技能目标 1.参观实训室新能源汽车或挂图，初步认识新能源汽车； 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 重点 教学重难点 难点 教学方法 教学流程 课题引入 教学步骤 及 主要内容 新能源汽车的发展趋势。 2．能够撰写新能源汽车现状与发展趋势报告。 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 自汽车问世以来，由于需要消耗燃油并排放废气，汽车对气候变暖、环境污染以及能源危机的影响是汽车行业无法回避的问题。 2．新能源和新能源汽车的定义 1）什么是新能源 新能源又称非常规能源，是指传统能源之外的各种能源形式，刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源越来越多地被用到风电产业、地热利用产业、沼气发电产业、生物质产业、太阳能光伏产业，新能源汽车产业。下图为新能源的产业示意图。 备 注
什么是新能源汽车（New Energy Vehicles）呢？ 汽车根据内燃机加注的燃料不同，有汽油汽车、柴油汽车以及添加 乙醇的汽油汽车等。而新能源汽车是集合前文所述的汽车与新能源利用 的双重含义。我们一般把利用内燃机的汽车称为传统汽车，对比新能源 汽车，根据新能源汽车利用能源方式的不同，有纯电动或油电混合式新 能源汽车、替代燃料新能源汽车以及其他形式的新能源汽车。 2009年6月，工业与信息化部（工产业〔2009〕第44号）公告发 布了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》（2009年7月1日正 式实施），明确指出：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。 非常规的车用燃料：指除汽油、柴油、天然气（NG）、液化石油气 （LPG）、乙醇汽油（EG）、甲醇、二甲醚之外的燃料。根据2012年发布 的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012－2020年）》主要政策，在 2012年沿用新能源汽车名词，分类包括插电式混合动力汽车、纯电动汽 2）什么是新能源汽车 车和燃料电池汽车。主要特征是采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车。 工业和信息化部、国家税务总局通过发布《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》，自2014年9月1日至2017年12月31日，对购置的新能源汽车免征车辆购置税。列入目录的新能源汽车须同时符合以下条件： （1）获得许可在中国境内销售的纯电动汽车、插电式（含增程式）混合动力汽车、燃料电池汽车。 （2）使用的动力电池不包括铅酸电池。 （3）纯电动续驶里程须符合新能源汽车纯电动续驶里程要求。 （4）插电式混合动力乘用车综合燃料消耗量（不含电能转化的燃料消耗量）与现行的常规燃料消耗量国家标准中对应目标值相比小于60%；插电式混合动力商用车综合燃料消耗量（不含电能转化的燃料消耗量）与现行的常规燃料消耗量国家标准中对应限值相比小于60%。 （5）通过新能源汽车专项检测，符合新能源汽车标准要求。 3．新能源汽车的现状 1）国外新能源汽车现状
由于气候变暖、环境污染、能源危机等原因，新能源汽车的开发早已引起了全球汽车生产厂家的关注，一些著名的汽车公司转向研究和开发新能源汽车。各国政府也相继发布新能源汽车发展战略和国家计划，加大政策支持力度，增加研发投入，全力推进新能源汽车产业化。随着新能源汽车技术瓶颈突破的预期大大加快，新能源汽车产业进入了快速发展的新阶段。 （1）国外纯电动汽车的状况 国外纯电动汽车的主要应用在小型乘用车、大型公交车、市政与邮政等特殊用途车辆。 纯电动汽车已经有100多年的历史，但由于传统铅酸电池的连续行驶里程等使用性能指标不能够满足纯电动汽车的要求，使纯电动汽车的研发处于停止不前的地步。随着高性能锂离子电池和一体化电力驱动系统等技术的发展应用，纯电动汽车再次受到各国政府和企业的重视。纯电动汽车已在续驶里程、动力性、快充等方面取得了可喜的进展，已经进入实用化阶段。 目前，纯电动汽车的技术攻关重点集中在提高动力电池性能、降低成本方面。与传统的汽车性能、成本比较，要满足产业化要求，纯电动汽车动力电池的质量能量密度需大幅度提高，成本也需大幅度下降。 （2）国外混合动力汽车的状况 日本最早研发混合动力汽车，并最先实现了产业化。丰田普锐斯（Prius）于1997年10月底问世，是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车，全球累计销量已超过200万辆。早期的普锐斯采用氢镍电池，串并联控制方式，百公里油耗3.4L。目前，普锐斯已推出第三代产品，采用锂电池作为动力电池，其性能得到大幅度改善。自1997年丰田首先在日本推出普锐斯混合动力汽车以来，其他各大汽车厂家纷纷推出混合动力汽车产品，如本田Insight、通用Saturn VUE、福特Escape等。随着技术的成熟和生产规模的扩大，成本大幅下降。欧洲混合动力汽车技术起步较晚，采取与美国合作方式共享混合动力总成技术，主要应用于采用传统技术油耗较高的车型上。 国际上，混合动力商用车也取得了快速发展，已开发了混合动力公交车、市政用车和军用车等。尤其是美国在混合动力公交客车的开发和应用上取得了一定的成果，目前已有多个车型在运行。欧洲客车和卡车生产商已将目光聚焦在混合动力技术上。德国奔驰、瑞典沃尔沃和波兰索拉丽斯等相继开发了混合动力商用车。混合动力技术是由单一发动机
驱动向纯电动驱动转移的必经环节。合理采用混合动力技术可以较明显地节油减碳，并将成本控制在一定范围内，因此，混合动力汽车已成为世界各国汽车公司产业化的重点。随着电池技术的逐步成熟，逐渐提高混合度以实现传统能源向电气化转化，是混合动力技术发展的方向，前期主要为单电机并联、双电机并联和双电机混联等方案，后期将向插电式方案发展，实现向纯电动方案过渡。在动力系统结构方面，混合动力汽车将向更高的集成度发展。根据车用能源的发展情况，有发动机与电机集成、传动系系与电机集成两种趋势，从而实现向电动化转型。 （3）国外燃料电池汽车的状况 氢燃料电池汽车是使用液态氢作为汽车的动力电池能源，与大气中的氧发生化学反应，从而产生电能来起动电动机，进而驱动汽车。由于燃料电池汽车技术的战略意义十分重大，世界各发达国家和地区都在潜心致力于燃料电池汽车的研究，美国通用与日本丰田、美国国际燃料电池公司与日本东芝、德国奔驰与西门子、法国雷诺与意大利De Nora公司等纷纷组成强大的跨国联盟，优势互补，联合开发并推出了一系列的燃料电池汽车。 近年来，燃料电池出现模块化趋势，单个燃料电池模块的功率范围被界定在一定的范围之内，通过提高产品性能实现模块化组装，以满足不同车辆对燃料电池功率等级的要求。通过采用混合动力技术，优化蓄电池和燃料电池的能量分配，以有效提高燃料电池的寿命、降低系统成本为目的。燃料电池汽车技术攻关的焦点是提高可靠性、耐久性。目前美国能源部正在支持几种新型锂离子化学电池的探索性研究。方案涉及对锂合金/高电压正极材料、锂硫电池、锂金属电池/锂聚合物电池的研究等。据悉，目前美国政府还向有技术优势的汽车厂商提供超过250亿美元的贷款，并对改过电池工业提供了20多亿美元的补贴。 2）国内新能源汽车的现状 2012年7月9日，国务院正式发布了《节能与新能源汽车产业发展规划》（以下简称《规划》），明确以纯电动汽车为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，《规划》内容明确以纯电驱动为汽车产业未来的重要方向，也是解决汽车普及过程带来的能源与环境问题的根本性措施，具有战略性意义。 自2014年9月1日至2017年底，我国对获得许可在中国境内销售（包括进口）的纯电动以及符合条件的插电式（含增程式）、混合动力、燃料电池三类新能源汽车，免征车辆购置税。2014年7月，国务院办公
厅发布《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》（以下简称《指导意见》），部署进一步加快新能源汽车推广应用。《指导意见》从总体要求、充电设施建设、积极引导企业创新商业模式、推动公共服务领域推广应用、进一步完善政策体系、坚决破除地方保护、加快创新能力建设、进一步加强组织领导等8个方面提出30条具体政策措施，促进新能源汽车产业转型升级。 从技术方面来说，我国新能源汽车业内共识是：国内新能源汽车厂商在动力电池、驱动电机、电控系统三大核心技术上，与国际先进水平仍有较大差距。特别是动力电池技术，以及混合动力系统，国内除了比亚迪等少数厂商以外，很多厂商没有专门的生产线，不具备量产能力。我国新能源汽车的动力电池以磷酸铁锂为主，但电池生产技术水平参差不齐。据我国汽车技术中心相关人士提供的数据，国内大部分采用磷酸铁锂电池的纯电动汽车，电池容量等参数差距很大，这也限制了新能源汽车的发展。 课堂练习 其他 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）