1、新能源汽车的优点有哪些?
混合动力汽车
优点:
1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,发动机相对较小(downsize),此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。
2、因为有了电池,
可以十分方便地回收下坡时的动能。
3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。
7、整车由于多个动力源,可同时工作,整车的动力性优良。
缺点:系统结构相对复杂;长距离高速行驶省油效果不明显。
新能源汽车纯电动汽车
优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。
缺点:蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵;至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/7~1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
新能源汽车燃料电池汽车
与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、燃油电池的转化效率高(60%左右),整车燃油经济性良好。
5、运行平稳、无噪声。
缺点:燃料电池成本高昂,同时使用成本(氢)也昂贵。
新能源汽车氢动力汽车
优点:排放物是纯水,行驶时不产生任何污染物。
缺点:氢燃料成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
新能源汽车超级电容汽车
优点:充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等,
缺点:能量密度低,很难满足整车需求,故一般作为辅助蓄能器;功率输出随着行驶里程加长而衰减等。
2、新能源汽车的经济效益
新能源汽车具有经济效益:
1、新能源汽车能源利用率高,油耗低,使用成本低,比普通汽车节约更多的能源,节约更多的成本。
2、新能源汽车拥有更高的环保性能,可以有效减少空气污染,减少噪音污染,减轻城市交通拥堵,保护环境,改善城市空气质量,提高城市美观度。
3、新能源汽车拥有良好的安全性能,可以有效降低事故发生率,降低交通事故的发生率,提高行车安全性。
4、新能源汽车拥有良好的可靠性,可以有效减少维修次数,提高行车可靠性,提高行车舒适度。
3、新能源汽车的“高能动力电池技术”可以在哪些方面提高?
从探索改进电极及电池结构的设计方法、建立电池极化模型和仿真技术等方面入手,汽车动力电池的“瘦身健体”之旅仍在不断推进:
汽车动力电池的储能将有可能提高至400瓦时/公斤。
要让电池变成“肌肉型男”,在获得合理的正负极材料之余,还需要设计出可行的加工工艺。
着力全新的锂硫电池和锂空气电池的研究,它们的能量密度有望达到500瓦时/公斤。
被欧阳明高点名的科研项目获得了国家重点研发计划的支持,全名为“高比能动力电池的关键技术和相关基础科学问题研究”,该研究基于研究团队研制出的高容量富锂锰基的正极材料,汽车动力电池的储能将有可能提高至400瓦时/公斤。
近年来,在国家政策的大力扶持下,我国新能源汽车得到迅速普及,但“不敢去远郊区县”的“梗”至今难以理顺。打破500公里的单次行程极限将大大推动电动汽车的推广,然而汽车承载有限,如何在受限的体积内尽量多地储备电能成为科研攻关的关键目标。
该项目负责人、北京大学教授夏定国表示:“要进一步提高锂离子电池的能量密度, 正极材料的比容量是关键。”据夏定国介绍,针对正极材料的比容量,研究团队在前期工作基础上,深刻理解富锂材料稳定性机制以及阴离子氧化还原的产生机理,通过调控阴离子氧化还原机制来实现富锂材料性能的优化。
也就是说,团队首先遇到的问题是:阴离子氧化还原能力受什么“左右”?揭示这一规律将引导团队接近并找到性能优良的电极。团队还发现,在物质内部原子之间的几何结构会影响电子的结构,从而影响阴离子氧化还原的能力,研究明确了结构和效能的关系,并希望通过结构的设计改善电极材料的电化学性能。
“提高正极材料中的含锂量,让更多的阴离子稳定参与氧化还原反应是一个重要途径。”夏定国说,研制出高容量富锂正极材料,为进一步提高动力电池的能量密度提供了可能。项目组除制备出了一种高容量的富锂正极材料和两种高容量、高稳定富锂材料—碳复合材料外,还制备出了高容量的锂电池负极材料。
要让电池变成“肌肉型男”,在获得合理的正负极材料之余,还需要设计出可行的加工工艺。例如,富锂化合物在电极中需要很好地分散开来,既保持在体系中60%以上的含量,又不凝结为块状。分散越均匀,可逆性越好,充放电效率越好。
目前该电池还需进一步完善,夏定国介绍,仍存在“枝晶锂”制约新体系电池的进步及电池安全性这两个关键问题。相关实验显示,10—50次循环使用之后,电压衰减明显,电极也不起作用了。
“枝晶锂”是锂离子电池采用液态电解质所特有的,锂离子还原结晶成树枝样,并不断生长,到一定程度可能会刺破隔膜,科学家目前正在从两个角度寻求突破。一是包被涂层,二是研究固体电解质。
夏定国强调,“高能量密度锂离子动力电池的发展有待于电极材料、电解液及高安全性途径的发展,更有待于新的分析方法及电池制备技术进步”。
除了提高锂离子电池的能量密度使其达到400瓦时/公斤外,项目组还将着力全新的锂硫电池和锂空气电池的研究,它们的能量密度有望达到500瓦时/公斤。中国工程院院士陈立泉表示,锂空气电池是动力电池的发展方向之一,“现在大力发展的氢氧燃料电池,必须用金属罐子保障氢气使用时的安全,而锂空气电池(负极为空气中的氧气)只要一个榨菜袋子就可以了。从实用性、成本上来讲锂空气电池也应该发展”。