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新能源车型历史发展(新能源汽车何时火起来的)

发表时间:2024-05-28 22:44:41 来源:调理设备系列

产品介绍

  新能源汽车的兴起可以追溯到21世纪初。2008年,美国金融危机爆发,全世界汽车市场遭受重创,为了应对环保压力和减少石油消耗,各国开始全力发展新能源汽车。随技术的慢慢的提升和政策的支持,新能源汽车逐渐得到市场认可和消费的人青睐。目前,新能源汽车慢慢的变成了全球汽车市场的热门领域之一。

  在中国,新能源汽车的发展起步较晚,直到2010年国务院发布了《节能与新能源汽车产业发展规划(2011-2020年)》,新能源汽车才得到了政策的明确支持。此后,政府出台了一系列支持新能源汽车发展的政策,包括购车补贴、免费牌照、免费停车等,为新能源汽车的发展提供了强有力的政策支持,也促进了新能源汽车的普及。

  随着技术的不断进步和政策的支持,新能源汽车在中国市场逐渐占据一席之地。2019年,中国新能源汽车销量达到了140万辆,占据了全球新能源汽车市场的半壁江山。未来,随着新能源汽车技术的不断进步和政府政策的支持,新能源汽车市场将会迎来更加广阔的发展空间。

  综上所述,新能源汽车的兴起可以追溯到21世纪初,随着技术的不断进步和政策的支持,新能源汽车在全球市场逐渐得到认可和普及。在中国市场,政府出台了一系列支持新能源汽车发展的政策,为新能源汽车的发展提供了强有力的政策支持,也促进了新能源汽车的普及。

  燃料电池乘用车领域里日韩品牌如日中天,欧洲的车企巨头们仅有一款奔驰的GLC?FC作为门面,颇为寒碜。实际上,奔驰这位内燃机汽车的发明者在燃料电池汽车领域同样一马当先,并为之倾注了30年的心血。

  早在1988年,戴姆勒工程师就提出使用在航空航天上的PEMFC应用到汽车上,1991年进入实践阶段,并在短短3年时间里开发出第一台真正意义上的PEM燃料电池汽车。时任戴姆勒-奔驰集团技术研究主任的赫默特·韦乐自豪地提出:“我们处在一个新纪元的最前头,可以与戴姆勒和卡尔·本茨制造的第一辆以内燃发动机为动力的车辆的时代相比。”

  对比本田、丰田及现代等车企,在30年的燃料电池汽车研发过程中,奔驰实现了PEM燃料电池汽车从0到1的突破,进行了多样化的探索:快速地实现了“运堆”到“运人”,验证了技术可行性,为行业指明了方向;不局限于一类汽车,在轿车、SUV、大巴、货车上都进行了尝试;从气态氢、甲醇重整到液氢,尝试了多种氢气存储的方案。这显示了“汽车发明者”的雄厚实力与行业担当,也显示了在新技术路线的探索上,奔驰并没有像日韩企业一样快速抓住技术发展重点方向并全力以赴地推进技术发展。

  由于种种原因,奔驰中止了燃料电池乘用车项目的开发,商用车项目则选择与沃尔沃合作进行。奔驰从燃料电池领域的拓荒者、引领者,到被边缘化甚至暂时退出市场竞争,其过程令人深思。

  中国燃料电池汽车产业现阶段主要以商用车为主,燃料电池乘用车仍处于探索阶段。在技术进一步发展、基础设施进一步完善后,中国将很可能迅速成为全世界最大的燃料电池乘用车市场。除了日本丰田与韩国现代之外,奔驰的燃料电池汽车发展历史同样值得借鉴,甚至能够为中国纯电动汽车产业的发展提供参考:在缺乏参考对象之时,应如何探索一个陌生的领域,并避免被后来者边缘化甚至淘汰?

  1994年4月13日,戴姆勒-奔驰公司邀请国际媒体来到位于德国乌尔姆的新研究中心,并向记者们展示了奔驰首款为日常使用设计的燃料电池的汽车——NECAR。

  NECAR?1基于梅赛德斯·奔驰MB?100面包车打造,在发布之前已经行驶了数千公里。

  这辆车更像是一个移动实验室,而非适合日常使用的汽车。燃料电池系统由巴拉德的十二个燃料电池堆栈组成,输出为50kW,总重量达到了800KG,这个数字在现在看来是难以想象的。储氢罐、电子控制装置、压缩机、冷却系统,再加上许多测量仪器,充满了整个货厢,几乎没有其他多余的空间——这与我国燃料电池汽车起步时期一模一样。

  储氢罐以30MPa的压力容纳150升的压缩气体,能够提供130公里的续航。电动机的功率为30kW,使NECAR?1的最高时速为90km/h。

  这是PEM燃料电池汽车的第一次实践,由“汽车发明者”践行确实独有一番意味。1991到1994年3年间实现从0到1的突破,实属难能可贵。

  1996年5月14日,戴姆勒-奔驰向公众展示了世界上第一台带有燃料电池驱动的乘用车NECAR2。NECAR2使用了V级轿车作为平台,并搭载了45?kW?的电动机和50KW的燃料电池系统。

  电堆方面,NECAR?2中的燃料电池系统在尺寸和体积上都减小了。两个由150个单体组成的电堆替代了NECAR?1的12个电堆,仅重约270千克,是先前产品的三分之一,同时保持了一样的输出功率。

  在储氢罐方面,两个140升的氢气罐位于车顶,将整车的续航里程扩大到250公里,同时提供了6个乘员的空间——对比NECAR?1狭窄的空间有了巨大的进步。同时,该车的最高时速能够达到110公里/小时。

  NECAR?2的展示引起了全世界的轰动。《》称NECAR?2是“零排放驾驶的突破?”。路透社称其为“对于戴姆勒和巴拉德而言是巨大的进步,戴姆勒和巴拉德在不牺牲功率的情况下将电池减少到其原始质量的不到五分之一。”

  有评论认为,“?戴姆勒宣布的燃料电池时间表是比美国能源部计划至少提前四年。”

  NECAR?2显示了奔驰强大的研发实力,在短短两年间实现了从实验室到工程产品的巨大跨越,实现了从“运堆”到“运人”的跨越,验证了燃料电池汽车的技术可行性和可用性,引领了新能源汽车技术的发展。

  1997年9月10日,NECAR?3在法兰克福车展亮相。该车基于A?class轿车平台设计,是世界上第一款车载甲醇重整制氢燃料电池汽车。

  NECAR?3的重整器具有实验室模型的特征。它在后排乘客车厢中需要大量空间。燃料电池系统的“其余部分”已经在“地板下”工作。当踩下油门踏板时,系统能够在两秒钟内提供其最大输出的90%,这是一种具有内燃机汽车动力体验的燃料电池汽车。

  与NECAR?2中一样,在NECAR?3中,两个具有150个单体电池的电堆产生50千瓦的输出。它们在大约80°C的温度下工作,运行过程中产生的水被再利用以将甲醇重整为氢。

  装满38升甲醇的油箱可轻松行驶300公里,在限速设计之下,功率为45kW的电动机为车辆提供了120km/h的最高时速。

  NECAR?3显示了奔驰在遭遇储氢技术瓶颈后的思考与尝试,并显示了其付诸实践的能力。

  4、1997?年:商用车NEBUS?O?405?N,大巴上线日,戴姆勒-奔驰在斯图加特展出了NEBUS(新电动公共汽车)。它是戴姆勒-奔驰研究院,EvoBus?GmbH,无排放商用车辆能力中心(KEN)合作的产物。

  经德国技术检验协会许可的实用巴士宽2.50米,高3.50米,长12米,重量为14吨,可容纳34位坐着和24位站立的乘客。

  NEBUS一次加氢的续航里程为250公里,足以应付常规服务公交车使用场景。其最高时速约为80?km?/?h。

  NEBUS后部装有10个带有150个燃料电池的堆,总输出功率为250千瓦。车顶装有7个30MPa的三星储氢罐,储氢量达21千克。

  NECAR?4也基于梅赛德斯-奔驰A级,于1999年3月17日在华盛顿特区展出。

  NECAR?4中的两个燃料电池电堆分别由160个单体电池组成,总输出功率达到70KW。它们仅有手提箱大小,布置在了A级车的地板之下。

  值得一提的是,NECAR?4使用了液氢的存储方式。液氢储罐位于车辆后部,其容量为100升。为了保持极低的温度,它由两个钢制罐体组成,因此看起来就像一个超大的保温瓶。由于燃料电池需要气态氢才能运行,因此冰冷的液态必须变成气态:通过两个集成到水箱中加热元件确保在车辆启动时立即为电堆提供氢气,并允许它们立即工作。

  在使用了液氢后,NECAR?4最高时速达到了145km/h,续航里程更是达到了450km,并可提供容纳五名乘客和行李的空间。

  当时的评价认为,具有更先进技术和更优化空间结构设计的?NECAR?4是戴姆勒朝燃料电池车系列化生产迈出的决定性一步从?2000?年开始,。NECAR?4在加利福尼亚州用于实际测试,15?支车队在日常条件下对其进行了密集的野外和日常驾驶测试。

  1999年,丰田、本田、现代的燃料电池实验车刚刚下线,而奔驰已经实现了液氢上车的尝试。奔驰在燃料电池汽车技术上的发展不可谓不快。

  NECAR?4a版本用于实际测试。NECAR?4a于2000年11月1日投放市场,已具备小批量生产的能力,为相同设计的A-class汽车量产计划奠定了基础。

  该车型的燃料电池更为紧凑,仅由一个输出功率为75kw的Ballard?Mark?900堆栈构成,其体积可以减少一半,重量也可以减少1/3。地板下的三个体积为140升的氢气罐被加压至35MPa,大约两千克的氢气足以满足200公里的续航。

  NECAR?5实际上是是继NECAR?4a之后的NECAR概念车系列中的第六版,于2000年11月7日在柏林会议上推出。

  NECAR?3使用了非常庞大的重整器,奔驰仅用了三年的时间就将其尺寸减半,并且重量大大减轻。因此,NECAR?5首次在奔驰A-class上安装了包括重整炉在内的整个燃料电池系统,并且不侵占乘客及其行李空间。其最高时速超过145公里/小时,并且由于使用了45升的燃料箱,其续航能够达到400KM。

  与NECAR?4a一样,NECAR?5使用了75KW单电堆燃料电池系统,并与加湿器、电子设备等安装在尺寸紧凑(80?x?40?x?25厘米)的抗振动和冲击容器中。由于采用了新开发的乙二醇冷却剂,该驱动系统具有防霜性能,即使在冰冷的冬季也可以启动。与柴油发动机类似,该系统在达到工作温度之前需要预热一段时间。

  此时,奔驰的燃料电池乘用车在技术发展方向和几个关键的技术参数上与20年后仍没有明显区别,甚至在储氢方面仍有所超前,并解决了一系列关键性问题,足以显示奔驰在燃料电池汽车技术上的先进性。

  测试的计划时间是两年,但在运行的前十二个月中,已经确认了人们对燃料电池货车的期望:这辆货车行驶了16000多公里,没有发生严重的故障。

  2002年10月,戴姆勒·克莱斯勒(DaimlerChrysler)展示了A?class?F-cell,并宣布将生产60辆小型汽车。从2003年开始,在政府补贴的国际合作企业框架内,在欧洲,美国,日本和新加坡的小规模客户的日常运营中进行了测试。

  2004年11月下旬,在西班牙巴塞罗那附近的Idiada的试车场上,A?class?F-cell持续行驶了24小时,这是燃料电池汽车首次实现在耐力测试的自我证明。该车以大约120?km?/?h的平均速度行驶了将近8500公里的路程。

  Citaro燃料电池客车是NEBUS的继任者。它的航程约为200公里,根据设备的不同,最多可容纳70名乘客。该车搭载了输出功率超过200?kW的燃料电池模块,30MPa的储氢罐同样安装在车顶上。该公共汽车的最高时速达到了80?km?/?h(50?mph)。

  工程师们将燃料电池的尺寸减少了约40%——这是通过新开发的燃料电池堆,电动涡轮增压器和新的加湿和除湿系统实现的——并实现了86?kW峰值输出,最大扭矩为350牛米。在250牛顿米的扭矩下,燃料电池驱动器的连续输出为60?kW,能源消耗相当于每100公里2.9升柴油。

  必要时,F?600?HYGENIUS还可以用作移动发电机:其66?kW的电力输出足以为多栋独立房屋供电。

  奔驰在燃料电池汽车方面保持了想象力,却在实践上被丰田、本田等逐渐赶超。此时的奔驰在燃料电池汽车技术上,已经没有了此前绝对领先的态势。

  梅赛德斯BlueZero?F-Cell概念车在2009年1月的底特律国际车展上首次亮相,

  梅赛德斯-奔驰BlueZero?F-Cell具有B?class的外观。该车辆将配备90KW的燃料电池,并实现240英里的续航里程,这是同一辆纯电动版本的续航里程的两倍。动力方面,BlueZero?F-Cell的零百加速时间不到11秒。

  截止当时,戴姆勒的燃料电池实验车辆已超过?300?辆,车队行驶总里程已超过1200万?km。仅在美国,就有大约?70?辆车的燃料电池车行驶了超320万km。

  从2000年到2010年,早就达到小批量投产阶段的奔驰仍未完成从小批量到量产阶段的跨越。实际上,首款量产的燃料电池乘用车现代IX35在2013年上市,这个角色本可由奔驰本扮演,但由于技术、成本、市场认可度等种种原因,奔驰的燃料电池汽车量产计划终究未能实现。

  奔驰F125氢燃料电池概念车亮相在2011法兰克福车展。它被命名为125,以庆祝梅赛德斯·奔驰?125周年。

  新车驱动系统的核心是配备了更强大的燃料电池系统,并集成了插电式混合动力技术。高性能先进技术的使用令车辆的额定功率达到?200kW(272hp),最高时速?220km/h,续航里程达到?1100km,其中约?200km可以使用强大而紧凑的高压电池驱动,其余?900km?则使用燃料电池驱动。

  梅赛德斯·奔驰Vision?G-Code是一款SUV,车辆的油漆是其最创新的设计:当车辆不运行或在相同位置空转时,多电压涂料将通过多种不同方式发电(包括风能和太阳能),以帮助提供运行SUV不同组件所需的动力。

  该车辆的续航里程约为684英里,其中包括电池供电的124英里,然后由氢燃料电池提供剩余的560英里续航。燃料电池本身驱动两个后置电动机,峰值输出约为272?hp,零百加速约为6.7秒。

  多款燃料电池概念车体现了奔驰先进的汽车理念和深厚的技术积淀,但这更像是在“炫技”,在燃料电池汽车的实践中,奔驰已经落后于日韩企业。

  奔驰GLC?F-CELL采用氢燃料电池技术,4.4kg的氢燃料分别储存在两个碳纤维罐中,其中一个位于驱动轴处,另一个位于后排车座下方。该车氢燃料电池的储氢罐充满将耗时约三分钟,最大续航里程将达到437km。此外,新车还搭载了13.8千瓦时的电池组,纯电动续航里程为49km。

  在丰田mirai与现代NEXO的夹击之下,该款车型是欧洲车企在燃料电池乘用车领域最后的“门面”。尽管有各种技术积累,但在实践中,欧洲老牌车企们无疑在纯电动与燃料电池上都落后于东亚的车企们。

  2020年,奔驰宣布GLC?FC项目暂停,宝马的燃料电池汽车需要数年才能面世,甚至需要借助丰田的技术。至此,燃料电池乘用车市场仅剩东亚企业。欧洲在纯电动汽车领域已经经历了一次苦苦追赶的经历,燃料电池汽车领域是否将重走纯电动汽车在市场压力下苦苦追赶的道路?

  所谓新能源汽车泛指主要动力来源不依靠内燃机的车型,最大的特点是采用了电机提供了动力,给电动机供电的设备是电池,给电池充电的方式可以使内置发动机,外接充电口,太阳能,化学能,甚至是氢能。

  第一阶段:在19世纪中期就已经出现了世界上第一台电动车,这台电动车主要是由2代人共同完成。首先是匈牙利工程师阿纽什·耶德利克nyos Jedlik于1828年在实验室完成的电传装置。然后经过美国人安德森的改良,第一台电动车在1832到1839年之间正式面世。这辆电动车所用的蓄电池比较简单,是不可再充的。

  到了1899年,德国人波尔舍发明了一台轮毂电动机,以替代当时在汽车上普遍使用的链条传动。随后开发了Lohner-Porsche电动车,该车采用铅酸蓄电池作为动力源,由前轮内的轮毂电动机直接驱动,这也是第一部以保时捷命名的汽车。在1900年的巴黎世博会上,该车以Toujours-燃油汽车出现之前,纯电动汽车早就开始应用。1900年,欧美出售的4200辆汽车中,40%是蒸汽机车,38%是电动汽车,剩下的22%才是燃油汽车。当时燃油车还在用外燃机技术,开起来噪音大,而且冒着黑烟,对于欧洲上层消费者来讲并不是首选。原来燃油车也有黑历史!

  我国的汽车发展史本来就延缓,基本都是靠外资来驱动。张学良让民生工厂厂长李宜春从美国购进“瑞雪”号整车一辆,作为样车。李宜春将整车拆卸,然后除发动机后轴、电气装置和轮胎等用原车零件外,对其它零件重新设计制造,到1931年5月历时两年,终于试制成功我国第一辆汽车,但是这也仅仅是烧油的汽车,电动车发展基本沾不上边。

  随着发动机技术发展,内燃机的发明以及生产技术的提高,燃油车在这一阶段形成了绝对的优势。优势点主要表现在,内燃机虽然体积比较大,排出废气,会污染环境,噪音也很大,但它的燃料易于携带,用在运输工具上,自身可以携带足够行驶很远路程的燃料。而电动机体积小,不污染环境,不排出废气,噪音也很小,但是它工作需要电能,而电能不易携带,除非是携带电池,而电池的容量有受到限制,因此行驶距离受到限制。如果用在固定场合,则可以采用电机,相对来说比较合适。对比电动汽车的充电的不便性,这一阶段纯电汽车退出了汽车市场。

  这个阶段的欧洲大陆其实是已经进入工业化中期,这个时期石油危机已经频频凸显,成为了人类不可忽视的一个问题,人们已经意识到这个问题,并且开始反思日益严重的环境会给人类带来的巨大灾害,而电动机体积小,不污染环境,不排出废气,噪音也很小使人们重新审视纯电动汽车。受到资本的推动,在那十几年里,电动汽车的驱动技术有了较大的发展,纯电动汽车受到了越来越多的关注,小型电动汽车开始占据固定的市场,如高尔夫球场代步车。

  第四阶段:20世纪90年代,电池技术的滞后,使用电动汽车制造商改变发展方向

  20世纪90年代阻碍电动车发展最大的问题就是电池技术发展滞后,电池没有重大的突破导致充电盒续航没有突破性的进展,使电动汽车制造商面临巨大的挑战。传统汽车制造商在市场压力下,开始研发混合动力汽车,以克服电池和续航里程短的问题。这个时间最有代表的就是PHEV插电式混合动力和HEV混合动力。

  就是介于纯电动汽车与燃油汽车两者之间的一种新能源汽车,既有传统汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱。也有纯电动汽车的电池、电动机、控制电路,而且电池容量比较大,有充电接口;它综合了纯电动汽车EV和混合动力汽车HEV的优点,既可实现纯电动、零排放行驶,也能通过混动模式增加车辆的续驶里程

  在日常使用过程中,它又可以当做一台纯电动车来使用,只要单次使用不超过电池可提供的续航里程(一般做到50公里以上问题不大),它就可以做到零排放和零油耗。因电池的成本费用高昂,此种车辆以较低价格进入家庭在短期内很难实现,然而受国内汽车发展趋势的影响,因政府的重视而提高相应补贴,插电式混合动力车型进入家庭指日可待。

  HEV是传统汽车与完全电动汽车的折中:它同时利用传统汽车的内燃机(可以设计的更小)与完全电动汽车(Purely Electric Vehicle)的电机(PMSM或者异步电机)进行混合驱动(包含蓄电池与逆变器环节),减少了对化石燃料的需求,提高了燃油经济性(fuel economy),从而达到节能减排和缓解温室效应的效果。丰田普锐斯和本田音赛特是HEV生产的两大巨头。

  这一阶段电池密度提升,电动汽车的续航水平也以每年50公里的速度提升,电机的动力表现已经不弱于一些低排量的燃油车。我国更是大力推进新能源汽车的技术发展和产品落地,截至目前我国已经成为全世界新能源汽车保有量、产量最高的国家。

  特斯拉作为一个没有汽车制造经验的企业,创立至今仅仅历经15年,就从一家小型初创电动汽车公司发展成为全球化车企,做到了通用等汽车龙头做不到事情。

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