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第五章燃料电池电动汽车5.4其他新能源汽车5.4.1燃气汽车人类对能源的选择主要取决于成本、储量和环境保护三个方面；天然气储量丰富，燃气汽车具有安全、经济、减少污染等一系列优点；所以发展燃气汽车是提高我国公路运输效率，促进国民经济可持续发展，促进形成一系列新的产业的一项综合工业；这正是世界各国竞相发展燃气汽车的原因所在。5.4其他新能源汽车1.燃气汽车的分类众所周知内燃机所用的燃料，不仅仅只有汽油、柴油，还可用下列代用燃料：天然气（NG）、液化石油气（LPG）、人工煤气、氢、生物气（如沼气）及甲醇、乙醇等。在气体代用燃料中，天然气是公认的首选代用燃料；其次是液化石油气。5.4其他新能源汽车通常我们把以气体燃料作为能源部分取代燃油的汽车称作双燃料或两用燃料汽车；而把以气体燃料作为能源全部取代燃油的汽车称作燃气汽车（又称专用燃气汽车或单一燃料燃气汽车）。在很多资料中，人们还习惯把这两类汽车统称为燃气汽车。5.4其他新能源汽车（1）单一燃料燃气汽车单一燃料燃气汽车主要包括天然气（NG）汽车和液化石油气（LPG）汽车。天然气汽车大体可分为两种类型：液化天然气汽车（LNG）、压缩天然气汽车(CNG)。天然气汽车以环保效益明显、使用经济性较好、推广应用成本较低、安全性有保障、气源较丰富等优点，已为世界所重视，是国内节能减排的主要代用燃料汽车之一。5.4其他新能源汽车目前，液化石油气（LPG）主要是由石油和天然气精炼出来的。液化石油气的主要成分是丙烷，可存储在大型球罐中。由于瓶装气的工作压力小，对气瓶的耐压要求也比压缩天然气气瓶有所降低。另外，液化石油气汽车尾气中的NOx、PM排放低，工作噪音小。因此，液化石油气也成为本世纪很受关注的汽车代用燃料。5.4其他新能源汽车（2）双燃料燃气汽车双燃料燃气汽车可以根据工况的不同，分开独立使用两种燃料其中的一种。由于汽油、柴油的特性有很大不同，人们只限于把汽油机改装或开发成两用燃料机。故双燃料燃气汽车一般分成：“CNG—汽油”汽车和“LPG—汽油”汽车。双燃料燃气汽车的特点是，两种燃料同时进入发动机汽缸工作，从而达到降低排放的目的。目前，双燃料汽车只有“CNG—柴油”汽车一种。5.4其他新能源汽车2.燃气汽车的独特的优势及问题燃气汽车以燃气能源特有的优势得到了国际各国的广泛关注，并且在近几十年来得到了快速的发展。但是到目前仍然很难实现大范围的产业化，究其原因是燃气汽车本身存在诸多技术问题以及基础设施建设不完善等问题。5.4其他新能源汽车燃气汽车的主要优点：（1）燃气汽车是清洁燃料汽车。天然气汽车的排放污染大大低于以汽油为燃料的汽车，尾气中不含硫化物和铅，一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。因此，许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。5.4其他新能源汽车燃气汽车目前存在的问题：（1）标准规范欠缺。主要反映在燃气汽车及其相关设施，如目前车用液化石油气加气站和车用压缩天然气加气站的设计规范、车用气体燃料（LPG、CNG）等国家标准尚未完成；加气站建设和燃料质量的保证上还存在较多的问题，影响了燃气汽车的正常运行和发展。5.4其他新能源汽车（2）关键零部件的技术水平还有差距，环保效果不够显著。清洁汽车是以排放水平为标准来衡量的，它与所用燃料有关，更重要的是依赖所采用的技术水平。而我国采用的各类汽车尾气净化技术亟待进行筛选、优化和集成，并实现产业化。5.4其他新能源汽车（3）燃气汽车加气站等基础设施建设滞后，关键设备与产业化有待突破。燃气汽车加气站投资规模较大，主要原因之一是进口关键设备如高性能天然气压缩机、脱硫及深度脱水装置等，价格昂贵，而国产设备的性能和可靠性，有待进一步提高。5.4其他新能源汽车3.燃气汽车车型实例（1）雪铁龙爱丽舍手动双燃料汽车爱丽舍新一代CNG全新适配了专用双燃料发动机，提高了压缩比，不仅确保在使用汽油时可获得78kw的最大功率和142Nm的最大扭矩，在使用天然气时其最大功率和最大扭矩仍然能达到70kw和125Nm，功率损耗仅为10%。5.4其他新能源汽车（2）长安悦翔-CNG双燃料汽车90km等速燃气消耗量6.1立方，对一般家庭来说，65升气瓶一次加满后能跑200km，大大降低了消费者的用车成本，因而在重庆、四川、甘肃等天然气资源丰富、充气站点多的地区大受欢迎。不仅价格实惠，双燃料汽车在减少尾气排放上也存在很大优势。5.4其他新能源汽车（3）现代伊兰特双燃料汽车北京现代伊兰特CNG双燃料车技术已经相当成熟，并早已在出租车型上得到应用，而且销量也一度超过捷达，成为国内CNG销售最好的车型。5.4其他新能源汽车（4）捷达CNG双燃料汽车捷达CNG双燃料车除秉承了捷达一贯的皮实耐用、性能稳定、维修成本低的特点，同时因为使用价格低廉的天然气做动力，大大降低了车辆的使用成本。燃气系统采用的是多点燃气喷射，按照实际行驶车速，通过燃气系统电脑控制程序，控制每个缸的燃气喷射，精确供气，相比改装的单点燃气喷射，动力更强，燃气更经济，系统更稳定。5.4其他新能源汽车（5）大众Golf2.0L双燃料汽车运用天然气作为燃料的新款高尔夫采用了2.0升四缸发动机，使用汽油或者是天然气做为燃料，当以汽油为燃料时可发出85千瓦（115马力）的动力，若用天然气则是75千瓦（102马力）。汽油箱依旧是55升容量，最大一次行程是890km。5.4其他新能源汽车5.4.2生物醇类汽车醇类燃料（甲醇、乙醇）作为新型的代用燃料出现在人们的面前，使用醇类等代用燃料替代或部分替代传统汽油、柴油，不但燃烧清洁，能够大幅度降低常规有害物质的排放，具有良好的环保特性，而且醇类燃料的来源还很丰富，是理想的石油替代产品。因此，在环保与能源的双重压力下，醇类燃料发动机作为新型的汽车动力将呈现出广泛的发展前景。5.4其他新能源汽车1.醇类汽车车型实例（1）萨博BioPower100概念车萨博BioPower100概念车采用2.0升直列四缸排列，配合涡轮增压技术，并且这台特殊的纯燃料乙醇（E100）发动机达到了量产水准。其最大功率高达220kW，最大扭矩可达400Nm。萨博BioPower100概念车从静止加速到100km/h仅需6.6s。5.4其他新能源汽车（2）生物乙醇燃料车型沃尔沃C30沃尔沃汽车公司的灵活燃料（FlexiFuel）车型使用E85燃料（85%可再生生物乙醇和15%汽油）。作为这种完全可再生的且可由多种来源制取，如甘蔗、小麦和木材副产品等生物的乙醇燃料的车型，沃尔沃推出的小型车（C30、S40和V50）及大型车（V70和S80）均提供有FlexiFuel车型。5.4其他新能源汽车（3）乙醇动力的福特敞篷跑车这款乙醇动力的敞篷跑车亮相于英国国际车展上的福特公司的卵形展台上，这部车的意义不仅仅在于推出福克斯车系的一款扩展车型，它更想起到让世界逐渐接受福特公司的FFV的新型汽车动力的设计理念。5.4其他新能源汽车5.4.3太阳能汽车太阳能汽车，顾名思义就是靠太阳能驱动的汽车，这是与传统的热机驱动的汽车最大的不同点。其实太阳能汽车，从某种意义上讲，也是电动汽车，不同点在于电动车的蓄电池是靠工业电网充电的，太阳能汽车用的则是太阳能电池，而太阳能电池的作用就是将太阳能转化为电能。5.4其他新能源汽车这个定义其实包含两种太阳能汽车的类型：一种是以装在车身表面的太阳电池所得的电能为驱动能源的车辆；一种是通过装在车身外部的太阳电池得到的电源蓄给车载蓄电池，再利用蓄电池上的电源作为驱动能源的汽车。5.4其他新能源汽车太阳能电池板将收集的太阳光和其它形式的光照射在太阳能电池板表面上，内部建立了电场变生产电流。5.4其他新能源汽车太阳能电动车在晴天行驶时，开始运行阶段太阳光转化的电能直接被传送到电动机控制系统，随着行驶时间的增加更多来自太阳能电池板的能量将超过了电动机控制器系统的范围。5.4其他新能源汽车当太阳能电动车停车不用时，此时太阳能电池板产生的能量被蓄电池储存起来。5.4其他新能源汽车1.太阳能汽车的特有优势太阳能作为一种能源来自太阳能的真正绿色能源汽车，相对于传统汽车而言有着其特有的使用优势。太阳能电动车以光电代油，可节约有限的石油资源。白天，太阳电池把光能转换为电能自动存储在动力电池中，在晚间还可以利用低谷电（220V）充电。5.4其他新能源汽车4.太阳能汽车车型实例（1）比亚迪F3DM太阳能汽车比亚迪的这款太阳能车是在原款F3DM基础上，装载了太阳能电池充电系统的F3DM低碳版，动力性能更加突出，并带有强烈的推背感。F3DM低碳版搭载了最新科技的BYD371QA全铝发动机，升功率突破了50KW/L；而DM双模系统大幅度提高了输出的功率和扭矩，配合75KW的电机，F3DM低碳版输出功率达到了125KW，相当于2.4L发动机的优越动力性能。5.4其他新能源汽车2.吉利IG太阳能电动车吉利的这款IG概念车为迎合不同的需求，配备了两种动力系统。一种为60kW电动机+磷酸铁锂电池，车速最高可以达到150km/h，续航里程达到180km。另一种为988cc、最大功率52kW的三缸汽油发动机+5MT/4AT变速箱。5.4其他新能源汽车3.标致shoo太阳能概念车标致Shoo是最具未来派色彩的太阳能概念车之一，设计灵感来源于一艘船，其大部分空气动力学机制均与这种设计有关。标致shoo概念车在车顶上配置了太阳能面板，将太阳能转化成为电能，进而驱动该车的电动马达行驶。该车不仅为一款零尾气排放车型，同样也为一款依靠绿色能源行驶的车型，是一款十分环保的车型。5.4其他新能源汽车5.4.4新款奥迪A3g-tron双燃料汽车奥迪A3的是一款双燃料车型，以汽油和压缩天然气汽车(CNG)为燃料。5.4其他新能源汽车A3g-tron的发动机基于普通版车型的1.4TFSI发动机改造而来，针对天然气的特性，对气缸盖、涡轮增压器、喷射系统以及催化转化器都做了专门设计。5.4其他新能源汽车双燃料1.4TFSI发动机可输出110马力（81千瓦）的最大功率和200N.m的峰值扭矩，0-100km/h加速时间在11秒以内，车辆极速则在190km/h的水平。对于奥迪而言，也许A3g-tron更多的意义在于环保，而非抢眼的动力数据。5.4其他新能源汽车用来储存压缩天然气的两个气瓶被布置于车尾底部，每个气瓶能够以200bar的高压各储存7.2公斤的天然气。5.4其他新能源汽车它们采用了轻量化材料制造，由内外三层材料复合而成，内层采用不透气的聚酰胺材质（尼龙），中层为高强度的碳纤维聚合材料，最外层用来保护气瓶的外壳采用玻璃纤维聚合材料制成，气瓶比传统的钢瓶轻了70%，两个气瓶共减少了54公斤的重量。5.4其他新能源汽车供气系统采用的电子调压器也是其亮点之一，调压装置分两级将高压储存的天然气减压到5~9bar的压力，对于使用CNG的车辆而言，减压系统直接影响CNG发动机的工作性能，甚至是导致诸多故障的根源，奥迪高精度的电子调压器则保证了发动机的性能和可靠性。5.4其他新能源汽车仪表盘的水温表在这里变成了气瓶天然气的余量显示表，行车电脑也对应增加了天然气模式的“油”耗（气体消耗，以kg/100km计）及天然气剩余续航里程、混合续航里程的数据。5.4其他新能源汽车5.4其他新能源汽车天然气模式下A3的动力表现和使用汽油时的差别并不明显，很难察觉到这辆车与普通汽油车的差别。在天然气模式下，启停系统也完全能够正常工作。在交通灯密集的城市中，全程空调的情况下，平均“油”耗显示天然气的消耗量是7.9kg/100km.5.4其他新能源汽车