新能源材料论文1

第一篇：新能源材料论文1

淮 阴 工 学 院 新能源概论课程论文

作

者：蒋乐文

学

号：

1121617104

系

：

生命科学与化学工程学院

专

业：

新能源科学与工程

题

目：

新能源材料以及应用

任课教师：

孙金凤

2013年6月

淮安级新能源概论课程论文

气燃烧不仅热值高，而且火焰传播速度快，点火能量低（容易点着），所以氢能汽车比汽油汽车总的燃料利用效率可高20％。当然，氢的燃烧主要生成物是水，只有极少的氮氧化物，绝对没有汽油燃烧时产生的一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等污染环境的有害成分。氢能汽车是最清洁的理想交通工具。

2.1.2 能源材料

氢能汽车的供氢问题，目前将以金属氢化物为贮氢材料，释放氢气所需的热可由发动机冷却水和尾气余热提供。现在有两种氢能汽车，一种是全烧氢汽车，另一种为氢气与汽油混烧的掺氢汽车。掺氢汽车的发动机只要稍加改变或不改变，即可提高燃料利用率和减轻尾气污染。使用掺氢5％左右的汽车，平均热效率可提高15％，节约汽油30％左右。因此，近期多使用掺氢汽车，待氢气可以大量供应后，再推广全燃氢汽车。德国奔驰汽车公司已陆续推出各种燃氢汽车，其中有面包车、公共汽车、邮政车和小轿车。以燃氢面包车为例，使用200公斤钛铁合金氢化物为燃料箱，代替65升汽油箱，可连续行车130多公里。德国奔驰公司制造的掺氢汽车，可在高速公路上行驶，车上使用的储氢箱也是钛铁合金氢化物。

2.1.3 能源效率

掺氢汽车的特点是汽油和氢气的混合燃料可以在稀薄的贫油区工作，能改善整个发动机的燃烧状况。在我国许当城市交通拥挤，汽车发动机多处于部分负荷下运行、采用掺氢汽车尤为有利。特别是有些工业余氢（如合成氨生产）未能回收利用，若作为掺氢燃料，其经济效益和环境效益都是可取的。

大型电站，无论是水电、火电或核电，都是把发出的电送往电网，由电网输送给用户。但是各种用电户的负荷不同，电网有时是高峰，有时是低谷。为了调节峰荷、电网中常需要启动快和比较灵活的发电站，氢能发电就最适合抢演这个角色。利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组是火箭型内燃发动机配以发电机，它不需要复杂的蒸汽锅炉系统，因此结构简单，维修方便，启动迅速 级新能源概论课程论文

要开即开，欲停即停。在电网低负荷的，还可吸收多余的电来进行电解水，生产氢和氧，以备高峰时发电用。这种调节作用对于用网运行是有利的。另外，氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。例如氢氧燃烧组成磁流体发电，利用液氢冷却发电装置，进而提高机组功率等。

二次能源是联系一次能源和能源用户的中间纽带。二次能源又可分为“过程性能源”和“含能体能源”。其储量日益减少，终有一天这些资源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的、储量丰富的新的含能体能源。氢能正是一种在常规能源危机的出现、在开发新的二次能源的同时人们期待的新的二次能源。虽然燃料电池发动机的关键技术基本已经被突破，但是还需要更进一步对燃料电池产业化技术进行改进、提升，使产业化技术成熟。这个阶段需要政府加大研发力度的投入，以保证中国在燃料电池发动机关键技术方面的水平和领先优势。这包括对掌握燃料电池关键技术的企业在资金、融资能力等方面予以支持。除此之外，国家还应加快对燃料电池关键原材料、零部件国产化、批量化生产的支持，不断整合燃料电池各方面优势，带动燃料电池产业链的延伸。为了达到清洁新能源的目标，氢的利用将充满人类生活的方方面面，我们不妨从古到今，把氢能的主要用途简要叙述一下。以氢气代替汽油作汽车发动机的燃料，已经过日本、美国固体氧化物型燃料电池被认为是第三代燃料电池，其操作温度1000℃左右，发电效率可超过60%，目前不少国家在研究，它适于建造大型发电站，美国西屋公司正在进行开发，燃料电池理想的燃料是氢气，因为它是电解制氢的逆反应。燃料电池的主要用途除建立固定电站外，特别适合作移动电源和车船的动力，因此也是今后氢能利用的孪生兄弟。

至今日，氢能的利用已有长足进步。自从1965年美国开始研制液氢发动机以来，相继研制成功了各种类型的喷气式和火箭式发动机。美国的航天飞机已成功使用液氢做燃料。我国长征2号、3号也使用液氢做燃料。利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃。级新能源概论课程论文

参考文献

[1] 任南琪．生物制氢技术的研究与发展[J]．能源工程，2001，（2）:18-20 [2] 三宅淳，王伟廉，陈锡明．利用光合作用细菌制氢[J]．新能源，1991,13（3）:48-52

[3] 朱核光．生物产氢技术研究进展[J]．应用环境生物学报,2002,8（1）:98-104

[4] 王恒秀，李莉．一种新型制氢技术[J]．化工进展,2001，（7）:12-15

[5] 刘江华，方新湘，周华．我国氢能源开发与生物制氢研究现状[J]，新疆农业科学，2004,41,85-87 [6] 顾年华等．2l世纪我国新能源开发展望[J]．中国能源,2002，（2）:20-25

[7] 王恒秀，李莉，李晋鲁等．一种新型制氢技术[J]．化工进展2001，（7）:12-25 [8] 吴承康，徐建中，金红光．能源的发展战略研究[J]．世界科技研究与发展,2000,22（4）:20-25

[9]陈进富．基于汽车氢燃料的有机液体氢化物储氢新技术研究[M]，1997,78-79

第二篇：新能源材料论文

新能源材料

氢能与质子交换膜燃料电池

0908010127陈振南

前言

石油是不可再生的能源，其储藏量和可开采量资源正面临枯竭。如今人类社会高度依赖于石油工业，包括汽车在内的各个行业的发展都离不开石油工业。地球上的石油到底还能供人类用多久？据美国石油业协会估计，地球上尚未开采的原油储藏量已不足两万亿桶，可供人类开采不超过95年的时间。在2050年到来之前，世界经济的发展将越来越多地依赖煤炭。其后在2250到2500年之间，煤炭也将消耗殆尽，矿物燃料供应枯竭。

中国石油资源不及世界人均水平的1/6，从1993年开始，中国成为石油净进口国，供需矛盾日益突出。2004年中国石油消费量达到了2.92亿吨，进口原油1.23亿吨。其中，车用燃油消耗已经达到了中国石油消费量的1/3左右。此后石油进口仍呈上升趋势，进口量约占使用量的20%左右，预计到2010年前后将达到40%，车用汽油年消耗量为6400万吨。面对人类即将消耗完需几百万年才形成的石油资源所引发的即将到来的能源危机，中国及全世界必须认识到要采取开源节流的战略，即一方面节约能源，另一方面开发新能源。为解决能源短缺、环境污染等问题，开发清洁、高效的新能源和可再生能源已十分紧迫。氢能因燃烧热值高、污染小、资源丰富成为新能源的对象，氢燃料电池作为氢能利用的有效手段。PEMFC 发电机由本体及其附属系统构成。本体结构除上述核心单元外，还包括单体电池层叠时为防止汽、水泄漏而设置的密封件，以及压紧各单体电池所需的紧固件等。附属系统包括：燃料及氧化剂贮存及其循环单元，电池湿度、温度调节单元，功率变换单元及系统控制单元。PEMFC 发电机的诸多优越性能，使其在航空航天及超级移动设备、水下潜艇、军事工程、通讯工程、车辆动力电源。

原理

为解决能源短缺、环境污染等问题，开发清洁、高效的新能源和可再生能源已十分紧迫。氢能因燃烧热值高、污染小、资源丰富成为新能源的对象，氢燃料电池作为氢能利用的有效手段，已被美国《时代》周刊评为 21 世纪有重要影响的十大技术之一

燃料电池本质是水电解的“逆”装置，主要由3 部分组成，即阳极、阴极、电解质，如图 1。其阳极为氢电极，阴极为氧电极。通常，阳极和阴极上都含有一定量的催化剂，用来加速电极上发生的电化学反应。两极之间是电解质。

以质子交换膜燃料电池（PEMFC）为例，其工作原理如下：

(1)氢气通过管道或导气板到达阳极；

(2)在阳极催化剂的作用下，1 个氢分子解离为 2 个氢质子，并释放出 2 个电子，阳极反应为：

H2→2H++2e。

(3)在电池的另一端，氧气（或空气）通过管道或导气板到达阴极，在阴极催化剂的作用下，氧分子和氢离子与通过外电路到达阴极的电子发生反应生成水，阴极反应为：1/2O2+2H++2e→H2O 总的化学反应为：H2+1/2O2＝H2O 燃料电池种类较多，PEMFC 以其工作温度低、启动快、能量密度高、寿命长等优点特别适宜作为便携式电源、机动车电源和中、小型发电系统。

PEMFC 发电机由本体及其附属系统构成。本体结构除上述核心单元外，还包括单体电池层叠时为防止汽、水泄漏而设置的密封件，以及压紧各单体电池所需的紧固件等。附属系统包括：燃料及氧化剂贮存及其循环单元，电池湿度、温度调节单元，功率变换单元及系统控制单元。图 2 是一个典型的PEMFC 发电系统示意图。

电子在外电路形成直流电。因此，只要源源不断地向燃料电池阳极和阴极供给氢气和氧气，就可以向外电路的负载连续地输出电能

应用

PEMFC 作为移动式电源的应用领域分为两大类：一是可用作便携式电源、小型移动电源、车载电源等。适用于军事、通讯、计算机等领域，以满足应急供电和高可靠性、高稳定性供电的需要。实际应用是手机电池、笔记本电脑等便携电子设备、军用背负式通讯电源、卫星通讯车载电源等。二是用作自行车、摩托车、汽车等交通工具的动力电源，以满足环保对车辆排放的要求。从目前发展情况看，PEMFC 是技术最成熟的电动车动力电源。国际上，PEMFC 研究开发领域的权威机构是加拿大 Ballard 能源系统公司。美国 H-Power 公司于 1996 年研制出世界上第一辆以 PEMFC 发电机为动力源的大巴士。近年来，我国对燃料电池电动车的研发也极为重视，被列入国家重点科技攻关计划。上海神力公司、富原燃料电池有限公司、清华大学、中科院大连化物所已分别研制出游览观光车、中巴车样车，其性能接近或达到国际先进水平。

PEMFC 的诸多优点，使其在重要的民用设施如智能大厦、医院、宾馆等以及国防（人防）领域都具有极好的应用前景。目前这些地方的供电系统均采用以 4

外电为主、柴油发电机组为辅的供电方式。当外电毁坏启用柴油发电机组时，由于柴油发电机组存在烟气排放，隐蔽性差、震动大、噪音高、环保性能差等许多缺点，更不适合在未来高科技战争中使用。因此，研究基于 PEMFC 的发电系统可有效利用氢能实现环保，对民用供电和国防建设都有极为重大的意义。

氢能的利用，特别是 PEMFC 作为新一代发电技术，以其特有的高效率和环保性引起了全世界的关注，极具开发和利用价值。随着 PEMFC 的技术不断提高和成本逐步降低，燃料电池将逐步获得应用，并有力地推动氢能技术的发展。

参考文献

1.李建保，李敬锋 主编，《新能源材料及其应用技术》，清华大学出版社，2005 2.张淑谦，童忠良主编,《化工与新能源材料》，化学工业出版社，2010

第三篇：新能源课程论文

课程论文

------新能源

学校：东南大学

学院：机械工程学院

姓名：王安俊

学号：02010420

新能源简介

摘要：从小学到大学，我们经常听到老师给我们讲到各种能源以及我们各种赖以生存的能源还能用多久。传统的能源如石油、煤炭是我们现在生活绝对不可缺少的东西，否则我们的生活将呈现一种瘫痪的状态，汽车跑不了，冬天无暖气可用，人们就像生活在末日里。现在的经济几乎都依赖于能源的消耗，美国是现在最发达的国家，其能源的消耗雄踞全球第一。现在我们国家在飞速发展，而我们的能耗也在日夜增长。能源问题已不是地区问题，它是全球性的问题，一些国家之间会因为石油等能源而发动战争，给千千万万的人民带来了无尽的痛苦。摆脱传统能源的束缚，开发新能源已经是每个国家必须要面对的问题。

关键字：太阳能、风能、核能、优点、缺点、运用、开发

传统能源是指在现阶段科学技术水平条件下，人们已经广泛使用、技术上比较成熟的能源，如煤炭、石油、天然气、水能、木材等。传统能源的储藏是有限的，而且传统能源的大量消耗带来了环境问题，如温室效应、酸雨、光化学烟雾。温室效应是由于大气里温室气体（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。石油和煤炭燃烧时产生二氧化碳。大气中酸性污染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氢氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨。煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质。氮氧化合物和碳氢化合物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射后产生的二次污染物质——光化学烟雾，主要成分是臭氧。另外常规能源燃烧时产生的浮尘也是一种污染。常规能源的大量消耗所带来的环境污染既损害人体健康，又影响动植物的生长，破坏经济资源，损坏建筑物及文物古迹，严重时可改变大气的性质，使生态受到破坏。

传统能源给我们带来了这么多严重的问题，而且其存量有限，将会有用完之日。研究新能源，开发新能源是我们必须去做的事情。

新能源是指传统能源之外的各种能源形式。指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。下面我将简要介绍几种新能源。

（一）太阳能

太阳能是由内部氢原子发生聚变释放出巨大核能而产生的能，来自太阳的辐射能量。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代

演变形成的。利用太阳能的方法主要有：太阳能电池，通过光电转换把太阳光中包含的能量转化为电能；太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水，并利用热水发电等。太阳能清洁环保，无任何污染，利用价值高，太阳能更没有能源短缺这一说法，其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。

目前，太阳能的利用还不是很普及，利用太阳能发电还存在成本高、转换效率低的问题，但是太阳能电池在为人造卫星提供能源方面得到了应用。但是它在其它一些领域也得到了初步的开发和应用。

太阳能光伏光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料（例如硅）制成的固体光伏电池组成。由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表以及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明以及交通信号灯和监控系统，并入电网供电。光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电能。【1】

太阳能光热的基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的太阳能收集装置，主要有平板型集热器、真空管集热器、陶瓷太阳能集热器和聚焦集热器等4种。通常根据所能达到的温度和用途的不同，而把太阳能光热利用分为低温利用（<200℃）、中温利用（200～800℃）和高温利用（>800℃）。目前低温利用主要有太阳能热水器、太阳能干燥器、太阳能蒸馏器、太阳房、太阳能温室、太阳能空调制冷系统等，中温利用主要有太阳灶、太阳能热发电聚光集热装置等，高温利用主要有高温太阳炉等。

光化利用，这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。光化转换就是因吸收光辐射导致化学反应而转换为化学能的过程。其基本形式有植物的光合作用和利用物质化学变化贮存太阳能的光化反应。植物靠叶绿素把光能转化成化学能，实现自身的生长与繁衍，若能揭示光化转换的奥秘，便可实现人造叶绿素发电。目前，太阳能光化转换正在积极探索、研究中。

太阳能优点：

（1）普遍：太阳光普照大地，没有地域的限制无论陆地或海洋，无论高山或岛屿，都处处皆有，可直接开发和利用，且无须开采和运输。

（2）无害：开发利用太阳能不会污染环境，它是最清洁能源之一，在环境污染越来越严重的今天，这一点是极其宝贵的。

（3）巨大：每年到达地球表面上的太阳辐射能约相当于130万亿吨煤，其总量属现今世界上可以开发的最大能源。

（4）长久：根据目前太阳产生的核能速率估算，氢的贮量足够维持上百亿年，而地球的寿命也约为几十亿年，从这个意义上讲，可以说太阳的能量是用之不竭的。

缺点：

（1）分散性：到达地球表面的太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度很低。

（2）不稳定性：由于受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限

制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，所以，到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。

（3）效率低和成本高：目前太阳能利用的发展水平，有些方面在理论上是可行的，技术上也是成熟的。但有的太阳能利用装置，因为效率偏低，成本较高，总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。在今后相当一段时期内，太阳能利用的进一步发展，主要受到经济性的制约。

（二）风能

风能地球表面大量空气流动所产生的动能。由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同，因而引起各地气压的差异，在水平方向高压空气向低压地区流动，即形成风。风能量是丰富、近乎无尽、广泛分布、干净与缓和温室效应。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为1300亿千瓦，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。【2】

人类利用风能的历史可以追溯到公元前。中国是世界上最早利用风能的国家之一。公元前数世纪中国人民就利用风力提水。灌溉、磨面、舂米，用风帆推动船舶前进。到了宋代更是中国应用风车的全盛时代，当时流行的垂直轴风车，一直沿用至今。在国外，公元前2世纪，古波斯人就利用垂直轴风车碾米。10世纪伊斯兰人用风车提水，11世纪风车在中东已获得广泛的 应用。13世纪风车传至欧洲，14世纪已成为欧洲不可缺少的原动机。在荷兰风车先用于莱茵河三角洲湖地和低湿地的汲水，以后又用于榨油和锯木。只是由于蒸汽机的出现，才使欧洲风车数目急剧下降。

数千年来，风能技术发展缓慢，也没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来，在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，特别是对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆，作为解决生产和生活能源的一种可靠途径，有着十分重要的意义。即使在发达国家，风能作为一种高效清洁的新能源也日益受到重视。

优点：

风能为洁净的能量来源。

风能设施日趋进步，大量生产降低成本，在适当地点，风力发电成本已低于其它发电机。

风能设施多为不立体化设施，可保护陆地和生态。

风力发电是可再生能源，很环保，很洁净。

风力发电节能环保。缺点：

风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类，如美国堪萨斯州的松鸡在风车出现之后已渐渐消失。目前的解决方案是离岸发电，离岸发电价格较高但效率也高。

在一些地区、风力发电的经济性不足：许多地区的风力有间歇性，更糟糕 的情况是如台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间；必须等待压缩空气等储能技术发展。

风力发电需要大量土地兴建风力发电场，才可以生产比较多的能源。进行风力发电时，风力发电机会发出庞大的噪音，所以要找一些空旷的地方来兴建。

现在的风力发电还未成熟，还有相当发展空间。

现在风能发出的电被称为垃圾电，因为其受到环境状况的影响。我们相关科研人员还需要尽最大努力攻克种种难关。

（三）核能

核能是通过转化其质量从原子核释放的能量，符合爱因斯坦的方程E=mc²，其中E=能量，m=质量，c=光速常量。核能通过三种核反应之一释放：

1、核裂变，打开原子核的结合力。

2、核聚变，原子的粒子熔合在一起。

3、核衰变，自然的慢得多的裂变形式。

目前，核能主要用于发电。

利用核反应堆中核裂变所释放出的热能进行发电的方式。它与火力发电极其相似。只是以核反应堆及蒸汽发生器来代替火力发电的锅炉，以核裂变能代替矿物燃料的化学能。除沸水堆外（见轻水堆），其他类型的动力堆都是一回路的冷却剂通过堆心加热，在蒸汽发生器中将热量传给二回路或三回路的水，然后形成蒸汽推动汽轮发电机。沸水堆则是一回路的冷却剂通过堆心加热变成70个大气压左右的过饱和蒸汽，经汽水分离并干燥后直接推动汽轮发电机。核能发电利用铀燃料进行核分裂连锁反应所产生的热，将水加热成高温高压，利用产生的水蒸气推动蒸汽轮机并带动发电机。【3】

优点：

1．核能发电不像化石燃料发电那样排放巨量的污染物质到大气中，因此核能发电不会造成空气污染。

2．核能发电不会产生加重地球温室效应的二氧化碳。

3．核能发电所使用的铀燃料，除了发电外，暂时没有其他的用途。

4．核燃料能量密度比起化石燃料高上几百万倍，故核能电厂所使用的燃料体积小，运输与储存都很方便，一座1000百万瓦的核能电厂一年只需30公吨的铀燃料，一航次的飞机就可以完成运送。

5．核能发电的成本中，燃料费用所占的比例较低，核能发电的成本较不易受到国际经济情势影响，故发电成本较其他发电方法为稳定。

缺点：

1．核能电厂会产生高低阶放射性废料，或者是使用过之核燃料，虽然所占体积不大，但因具有放射线，故必须慎重处理，且需面对相当大的政治困扰。

2．核能发电厂热效率较低，因而比一般化石燃料电厂排放更多废热到环境

裏，故核能电厂的热污染较严重。

3．核能电厂投资成本太大，电力公司的财务风险较高。

4．核能电厂较不适宜做尖峰、离峰之随载运转。

5．兴建核电厂较易引发政治歧见纷争。

6．核电厂的反应器内有大量的放射性物质，如果在事故中释放到外界环境，会对生态及民众造成伤害。

核能给我们带来巨大能源的同时，也给人类带来了巨大的威胁。很多国家利用核能制造武器，这些核武器已严重威胁了人类的生命安全。这些都需要各国领导者们处理好核能运用的问题，以免发生核战争给人类带来巨大灾害。

目前，新能源的利用一个很火的地方是新能源汽车，传统汽车在将来会遇到各种严峻的问题，新能源汽车的研究已成为各汽车厂商的重大研究课题。每个国家在这些方面也在大力支持，出台了很多优惠的政策。如：上海为进一步推动私人购买和使用新能源汽车，上海市嘉定区30日宣布，在现有补贴基础上，对符合条件的新能源汽车购买者，给予两年电费、共计1.5万元的补贴。【4】

《财政部、国家税务总局、工业和信息化部关于节约能源、使用新能源车船车船税政策的通知》(财税[2012]19号,以下简称通知)及《财政部、国家税务总局、工业和信息化部关于节约能源、使用新能源车辆减免车船税的车型目录(第一批)的公告》(财政部公告2012年第7号,以下简称公告)下发,明确自2012年1月1日起,对节约能源的车船减半征收车船税;对使用新能源的车船免征车船税。【5】

我们要努力发展新能源，争取它能早日应用到各种领域。

参考文献：

【1】http://baike.baidu.com/view/21294.htm

【2】成西，低碳生活就在身边 [N]．恩施日报.2010-01-01

【3】http://baike.baidu.com/view/22222.htm

【4】2013年05月31日10:18 来源：新华网

作者：孙青

【5】http://baike.baidu.com/view/825855.htm

鸣谢！

感谢本学期辛苦给我们上课的两位老师和在这门课学习期间给予我帮助的同学！

第四篇：新能源技术论文

3.1.2 节能减排与新能源汽车是世界各国的共同追求

汽车作为日常生活必不可分的一种交通工具为人们提供便利的同时也成为环境污染的主要元凶之一，因此汽车节能减排问题近来引起了越来越多人的关注。

汽车是支柱产业，也是基本的交通工具，各国政府都力求用保持汽车的发展来促进经济的发展和民众生活福利的提高。发展节能减排和新能源汽车可以在保持汽车增长的状况下降低石油消耗、保护大气环境，因此各国政府普遍把发展节能减排和新能源汽车看成实现其能源环境政策和汽车工业可持续发展的重要组成部分。因此，节能减排与新能源汽车是世界各国的共同追求

3.2 我国的汽车节能减排与新能源的措施

3.2.1 我国汽车工业的节能减排战略 3.2.1.1 优化现有的车用能源动力系统

我国巨大的汽车保有量和节能空间决定了传统汽车领域的节能潜力依然很大。柴汽油发动机作为传统能源动力，因其在动力性、经济性诸方面具备的显著优势，仍会在相当长的时间内具有节能减排的巨大挖掘潜力和广阔的发展空间。尤其是大功率、低排放柴油发动机在公交以及运输工具配套方面扮演的重要角色日益凸显，其节能减排

贡献为世界所公认。提高传统能源汽车节能水平意义重大，势在必行。当前全社会都在关注节能环保，国家已将节能减排作为国策，积极发展节能环保汽车。符合我国能源供给的实际和大众的消费水平，是建设资源节约型、环境友好型社会的重要措施，不仅有利于落实国家的能源发展战略，缓解能源紧张的状况，保护环境，而且有利于我国汽车产业国际竞争力的提高，促进汽车产业可持续发展。

通过建立完善相应的支持政策体系，优先发展高品质的节能环保型汽车，是汽车行业贯彻落实国家节能减排要求的必然选择，这对于缓解我国快速进入汽车社会所面临的节能环保的巨大压力，顺应国家经济增长方式转变的新形式，实现我国经济社会又好又快及和谐发展

具有重要的现实意义。

据专家分析，2009年全国民用汽车保有量为7619.31万辆，到2020年预计汽车保有量将较2009年翻番，轿车在汽车保有量中所

占比例将超过60%

3.2.1.2 开发新一代车用能源动力系统

大力发展新能源汽车已成为低碳能源供应、交通运输节能的重要举措，在有效实现交通能源消费的结构优化的同时，带来巨大的经济和社会效益。从《汽车产业调整和振兴规划》到“十城千辆”工程，国内一系列新能源汽车扶持政策的出台，预示着新能源汽车在中国将迎来实质性的发展。中国三大石油巨头纷纷涉水新能源汽车，电网公司计划在全国范围内大规模建充电站。新能源汽车制造及零部件制造更是如火如荼地展开。预计到2011年，中国的新能源汽车要形成50万辆的产能，新能源汽车销量要占到乘用车销售总量的5%左右。到2020年中国新能源汽车的比例将占全部汽车的二分之一。

3.2.2 我国新能源汽车的战略定位

① 纯电动汽车：车用能源转型的战略重点和主要方向

在使用阶段实现零排放，综合能源利用效率高，并能够彻底摆脱车辆使用阶段对石油的依赖，是解决我国汽车能源和环境问题的最重要途径。

② 混合动力汽车：近中期满足市场的重点产品

集合了电池和内燃机优点，是传统汽车技术升级的重要方案，有助于在较短时间内实现显著的节能减排效果。

③ 燃料电池汽车：面向未来的战略储备

具有能量转化效率高、零排放、不污染环境等优点，但技术开发难度大，世界对其商业化预期较低，是面向未来的战略制高点。

4结语

随着我国经济实力的不断强大，中国汽车行业前景将更加广阔，预计我国汽车产量2010、2011年将持续保持增长，预计增长率在19%至20%之间。在2015年左右国内汽车销售有望超过美国，成为

第一大汽车消费市场。

未来各种节能减排和新能源汽车将逐步崭露头角，新能源汽车将逐步取代传统的燃油汽车，成为主要的汽车类型。参考文献：

【1】戴胜利等.汽车节能减排的若干对策研究[J].武汉理工大学出版社，2010,4.【2】王涛，张友芹.论我国节能与新能源汽车的发展战略[J].汽车工业研究，2008,6.【3】华云云，毕向芬.新能源为未来汽车提供绿色动力[J].中国新技术新产品,2009,5.【4】刘永和，冯赞.节能与新能源汽车的发展[J].客车技术与研究，2010,1.【5】袁哲.发展我国新能源汽车的新机遇[J].汽车工业研究，2009,11.【6】汽车驾驶员前方视野测量系统软件开发．吉林大学．2007中国优秀硕士学位论文全文数据库．

【7】雷鸣.美日汽车巨头的困境与我国新能源汽车发展机遇[J].未来与发展，2010,2.

第五篇：新能源汽车论文

新能源汽车

——我国新能源汽车的发展现状与趋势

811112班

学号：81111207 王国庆

汽车是现代工业文明的象征之一，也是推动一国或地区经济发展的重要引擎。随着环境保护、低碳经济、降低能耗的理念为人们重视，汽车工业因其尾气排放污染环境、高能耗等一系列负效应，面临日益严峻的挑战。相对传统的燃油汽车，新能源汽车能够有效降低汽车排放废气污染。从环境角度讲，新能源汽车废气排出量比传统汽车可减少92%-98%，从而实现交通能源多元化，保护环境；从能源角度讲，全球石油危机日益严重，汽车工业又是能耗的最大组成部分，新能源汽车的开发和使用有效解决了交通能源重消耗的问题，实现低碳经济可持续发展。因此，随着低碳经济、节能环保意识深入人心，以解决环保和能源短缺为出发点的新能源汽车产业得到各国政府和学者的关注。

1.1新能源汽车定义

严格来讲，由于存在着相对概念，这样的描述并不规范，甚至可以说比较荒谬。因为随着时间的推移，今日的新能源可能成为明日的旧能源。一个优秀的名词定义应该经得起时间的考验，而不应经常变更，故而我们把目光放远，希望能在国际上找寻类似的定义，通过对著名的维基百科的检索，我们发现了类似的词汇（Green Vehicle）绿色（环保）汽车，顾名思义，这种类型的汽车就是指对环境较为友好的，排放相对内燃机汽车较少的道路机动车。不难看出，这个定义也存在着相对的概念，并不具备太多的参考价值。

新能源汽车聚焦网认为，目前新能源汽车的定义还比较宽泛，只要新型车辆满足”新能源“、”新技术“、”新结构“这三大基本要件中的任意二个，都能称之为新能源汽车。维基百科中绿色（环保）汽车的后续介绍也支持了这个观点，“Green vehicles are powered by alternative fuels and advanced vehicle technologies“（直译为为绿色汽车是由替代燃料与新型汽车技术所驱动的）。

2.1新能源汽车的发展历史

2.1.12001年，“863”计划汽车专项

我国从“八五”期间开始了电动汽车的研究开发，并取得了一批成果且正在推动成果转化及产业化。2001年，国家启动了“863”计划电动汽车专项。这一举措，既是我国汽车产业未来如何发展，向那个方向发展的一个指引，也是实现绿色环保和低碳经济的有效途径。2007年11月，国家出台了《新能源汽车生产准入规则》，首次提出了新能源汽车概念。认为新能源汽车是指：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。这标志着我国开始像对普通汽车一样，对新能源汽车的生产企业和产品实施管理和准入制度。2009年6月17日工业和信息化部发布了《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》，共四章19条，这是对2007年《新能源汽车生产准入管理规则》的进一步修订和完善。主要是对准入条件和管理做了更加详尽的细化和完善。

两个规则的出台和不断完善，说明新能源汽车已上升为国家战略，这也是基于低碳经济的一场技术革命的开始，新能源汽车产业将成为中国低碳经济最重要的着力点和新的增长点。不过，处于发展初期的中国新能源汽车产业也将面临着技术创新、发展模式、政策扶持等一系列问题。此后，有关新能源汽车和“十城千辆”工程的政策、规划不断出现，彰显着国家对新能源汽车产业的日益重视。“十城千辆”工程自实施一年以来，在服务领域已示范推广6000多辆节能与新能源汽车，带动地方配套和产业100多亿元。新能源汽车产业在运营、充电站各个领域已经初具规模，通过明晰战略和示范推广相结合，发展新能源汽车为国家战略，进一步明晰以纯电驱动为主要技术路线，有效带动我国新能源汽车在人才、技术、产业等资源的快速集聚，从最初的新能源汽车产业规划和全面启动阶段进入到实施、攻坚阶段。2010年5月31日，为加快汽车技术进步，培育战略性新兴产业，推进节能减排，财政部、科技部、国家发改委等实施了《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点》方案。该试点方案由七章十九条组成。从补贴范围、对象、方式，支持条件，补助标准与规模，资金申报与下达，监督管理各个方面对新能源汽车补助范围和对象做一界定。如在补助方式上，私人购买的范围扩大，包括了私人直接购买、整车租赁和电池租赁三种形式，中央财政对生产汽车企业的补助也细化；在补助标准上，补助标准根据动力电池组能量确定。按3000元/千瓦时给予补助。插电式混合动力乘用车最高补助5万元/辆；纯电动乘用车最高补助6万元/辆。试点期内（2010-2012年），每家企业销售的插电式混合动力和纯电动乘用车分别达到5万辆的规模后，中央财政将适当降低补助标准。补助资金必须专款专用，任何单位不得以任何理由、形式截留、挪用。对违反规定的，依法追究有关单位和人员的责任。

3.1 新能源汽车的分类及特点

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），综合车辆的动力装置和驱动方面的先进技术，形成的具有新技术、新结构的汽车。目前正在开发的新能源汽车包括气动汽车、纯电动汽车、二甲醚汽车、氢燃料汽车、燃气汽车、醇类燃料汽车以及以植物油为燃料的汽车等。

3.1.1气动汽车

以压缩空气、液态空气和液氮等为介质，通过吸热膨胀做功供给驱动能量、通过高压空气驱动气动马达行驶的汽车称为气动汽车。气动发动机排放无污染物辐射氮气或空气，实现真正的零污染。

3.1.2纯电动汽车

纯电动汽车完全以动力蓄电池作为动力源，通过牵引变流器和大功率异步电动机将电能转化为机械能，车辆的驱动通过传动装置运行，是一种具有结构简单、噪声小、零排放、无污染、低能耗等优势的新能源车型，完全符合环保要求。对于电力公司和发电企业来说，纯电动汽车的电池可以利用夜间电网的廉价“谷电”进行充电，平抑电网的峰谷差，最大限度地实现经济效益。而其缺点包括续驶里程短，每次充电所能支持的行驶里程短；电机控制器和蓄电池价格昂贵致使成本较高；质量重以及外形尺寸大；动力蓄电池寿命短等方面。

3.1.3甲醚汽车

二甲醚作为一种基本化工原料，常温下为无色无味气体，加压5个大气压以上即为液体，具有优良的燃烧性能、良好的动力性、十六烷值高、污染少，适合作为代用能源代替压燃式发动机。二甲醚汽车不排放污染环境的黑色气体，产生的氮氧化物相比柴油减少20%。目前二甲醚汽车的推广仍不具备经济性，但随着油价的迅速提升，二甲醚汽车的性价比将日益升高。同时，当前各个城市几乎都没有二甲醚加注点，不利于二甲醚汽车产业化的发展。

3.1.4氢燃料汽车

氢燃料汽车采用氢气作为主要能量，氢燃料电池的原理是将氢输入燃料电池中，质子交换膜阻隔氢原子的电子，电子经由外电路从负极传导至正极，形成一种电能驱动电动机；质子却可以通过质子交换膜，与氧发生化学反应成为纯净的水雾排出。氢燃料汽车干净卫生；燃烧产物不具污染性；燃烧效率高，有利于燃料的节约；氢气燃料中也可加入压缩天然气，以进一步提高燃料效率和减少NO2的排放。氢能汽车最大的使用障碍是储存和安全问题。推广氢能汽车需要解决廉价氢气大量制取的方法、氢气的安全储运问题以及研制高性能、廉价的氢供给系统这三个技术问题。

3.1.5燃气汽车 燃气汽车主要包括以压缩天然气为燃料的压缩天然气汽车和液化石油气为燃料的液化石油气汽车。压缩天然气和液化天然气是理想的点燃式发动机燃料，具备单

一、纯度高的燃气成分，燃烧完全；氮氧化物和微粒的排放量非常低；低温启动和运转性能较佳；是目前较为实用的新型低排放汽车。其缺点是储运性能与液体燃料相比较差；发动机着火延迟期较长以及容积效率较为低下等。

3.1.6醇类燃料汽车

醇类燃料汽车是指利用醇类燃料作为动力源的新型汽车。醇类燃料包括甲醇、乙醇等，可直接采作为发动机的燃料，也可与柴油或汽油按既定比例配制成混合燃料。醇类燃料汽车可降低污染效果，同时具有良好的节能作用，但这种掺和燃料难以获得与柴油或汽油相同程度的功率，若想提高功效性，必须增大燃油喷射量，而当掺醇率大于15%后，发动机的压缩比和点火提前角也必须予以改变。目前更大比例的掺混燃料研发仍处于试验阶段。

4.1 新能源汽车的发展前景

专家预测到2020年为止，中国将有10%～20%的乘用车销量来自于插电式混合动力汽车、纯电动汽车以及其他新能源汽车。新能源汽车的发展势不可挡。

一汽集团承担了国家“863”计划中“解放牌混合动力城市客车研究开发”和“红旗牌混合动力轿车研究开发”项目，其开发的混合动力电动客车获得了汽车新产品公告，并已投入示范运营。奔腾B50插电式混合动力轿车是一汽集团开发的新一代节能环保车，它集成了一汽集团混合动力系统技术平台和整车制造的最新成果，采用双永磁同步电机混联式混合动力系统，其最高车速达到183公里/小时，油耗5升/百公里，排放达到国Ⅳ标准。

东风汽车公司是国内最早从事电动汽车研发的汽车企业之一。该公司已研制出的东风混合动力轿车（EQ7200）排放指标满足国Ⅳ标准，燃油经济性比基础车型提高30％以上。武汉电动公交专线示范运营的结果表明，东风混合动力公交车具有良好的可靠性，总体性能、状态正常，环保和节能效果明显。

在新能源汽车方面，上汽集团起步相对较晚，但成绩喜人。2009年上汽集团展出了基于荣威750平台自主研发的混合动力轿车、上海牌纯电动汽车、新一代“上海牌”燃料电池轿车。荣威750混合动力车具备“智能停机零排放”和“环保与动力性兼备”的特点，可实现综合节油率20%左右。新一代“上海牌”燃料电池轿车是通过对通用第四代燃料电池动力系统重新优化匹配而成，最高车速达150公里/小时，最大续驶里程319公里，该车目前被选用为上海世博会场馆内的出租车。

比亚迪致力于油电混合动力和纯电动车的研发。F3DM和6DM双模式混合动力车搭载DM双模式混合动力系统，用户可以通过按键在纯电动和混合动力之间自由切换。其研制的e6纯电动汽车可与F6同平台生产，15分钟左右可充电量80%，其续驶里程在60公里等速的情况下达到400公里，是目前世界上续驶里程最长的纯电动轿车。2010年3月，比亚迪e6纯电动出租车已在深圳试运行。2005年，奇瑞公司推出A5BSG车型，这是国内自主品牌首次可以批量生产的混合动力车型，于2007年正式下线，已投放于芜湖出租车市场，迈出了自主知识产权混合动力轿车产业化、市场化的第一步。此外，长安、江淮、长城等多家企业也都研发出了具有自主知识产权的新能源汽车。

能源环境对发展的制约、节能减排的国际责任以及汽车行业在能源消耗和大气污染中的高份额，意味着汽车行业必须在节能减排工作中发挥重要的作用。绿色环保的“上海牌”燃料电池轿车在世博会上亮相，不仅是一个中华民族汽车品牌的“重生”，也反映了中国正在加快推进新能源汽车发展的态势。目前，中国的新能源汽车正处于从研发向规模产业化过渡的重要阶段，是难得的战略机遇期，中国应该把新能源汽车的研发和推广作为重点领域，最终实现从汽车制造大国向产业强国的转变。

我国新能源汽车的市场导入晚于发达国家5～10年，此时政府的政策支持将发挥着重要的作用。政府应该及时推出促进新能源汽车市场化的政策，进一步完善推动电动车产业化的政策体系。包括提供财政补贴，减免税收，政府采购等方面。

从当前形势来看，纯电动油、电混合动力和燃料电池将是未来新能源汽车的三大发展趋势。纯电动汽车的技术缺陷是电池成本高、电池容量不足以及续驶里程短，并且需要完备的基础配套设施，不适宜产业化发展。因此，混合动力汽车成为规避纯电动汽车研发和市场化高风险的最佳过渡性新能源汽车技术。而燃料电池汽车被认为是清洁能源汽车的终极发展方面。我国各大型企业以及高级院校、科研院所的研发应按照这一层级循序渐进，从而实现质的飞跃。

当前我国已基本建立节能与新能源汽车的技术平台，未来的发展趋势将致力于独立自主的知识产权建设，完整的关键零部件研发体系建设，以及实现从小批量整车生产逐渐发展至大规模产业化发展的目标。