第1章
绪论

1.1 新能源汽车

1.1.1 新能源汽车定义与分类[1]

2009年7月1日，我国正式实施的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》中明确指出，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。该规则中述及的新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。2017年1月6日，工业和信息化部颁布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规定》中所指的新能源汽车，是指采用新型动力系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车等。2012年，我国《节能与新能源汽车产业发展规划（2012—2020年）》指出，新能源汽车是指采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，本规划所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车。

1.纯电动汽车

纯电动汽车（BEV）是以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通安全法规各项要求的车辆。由于纯电动汽车多数车载电源为动力电池，其英文缩写也用BEV（Battery Electric Vehicle）表示。纯电动汽车与传统汽车相比具有以下典型特征：

1）取消了内燃机，改用动力电池加电机的方式来驱动汽车。

2）不再需要加注燃油，需要外部电网对车辆充电来维持车辆行驶的能量。

3）延续使用传统汽车的大部分系统或部件，如转向系统、车身电器等。

2.混合动力汽车

混合动力汽车是指能够从下述两类车载储存的能源中获得动力的汽车：一是可消耗的燃料，二是可再充电能/能量储存装置。2003年，联合国给混合动力汽车的定义是：为了推动车辆的革新，至少拥有两个能量转换器和两个能量储存系统（车载状态）的车辆。国际电工委员会电动汽车技术委员会对混合动力汽车的定义是：有多于一种的能量转换器提供驱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。副能量单元指的是以某种燃料作为能源的原动机或者电机组；燃料主要包括柴油、汽油或者液化石油气、液化天然气、乙醇等；原动机主要是内燃机及其他热机。汽车行业内普遍认为，能量与功率传动路线具有如下特点的车辆称为混合动力汽车。

1）传送到车轮推进车辆运动的能量，至少来自两种不同的能量转化装置（例如内燃机、燃气涡轮、斯特林发动机、电机、燃料电池等）。

2）能量转换装置至少要从两种不同的能量储存装置（例如燃油箱、蓄电池、高速飞轮、超级电容、高压储氢罐等）吸取能量。

3）从储能装置流向车轮的这些通道，至少有一条是可逆的（既可放出能量，也可吸收能量），并至少还有一条是不可逆的。

4）可逆的储能装置供应的是电能。混合动力汽车的不可逆动力元件是内燃机，对应的储能元件是油箱；可逆的动力元件是电机，对应的储能元件是动力电池、超级电容、燃料电池等。

按照燃料不同，混合动力汽车主要包括汽油混合动力和柴油混合动力；根据动力结构形式，可分为串联、并联和混联三种；根据输出总功率中电机输出功率所占的比率，又可以分为微混、轻混、强混；依据外接充电能力，可以分为插电式和非插电式。

3.燃料电池汽车

燃料电池汽车（FCEV）是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车，其中车载燃料电池装置使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。与通常的电动汽车相比，其动力方面的不同在于，FCEV用的电力来自车载燃料电池装置，电动汽车用的电力来自由电网充电的蓄电池。燃料电池汽车主要具有如下特点：

1）能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60%～80%，为内燃机的2～3倍。

2）零排放，不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水。

3）氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得，不依赖石油燃料。

以上三类新能源汽车的优缺点比较见表1-1。