新能源汽車與新型蓄能電池及熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)

前言

低排放的新能源汽車又稱清潔能源汽車，含混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)（EV，包括太陽(yáng)能）汽車、燃料電池（FCEV）汽車等。新能源汽車具有燃料效率利用率高、低排放或零排放等特點(diǎn)。燃料電池（FCEV）汽車主要在本叢書(shū)《氫能和核能技術(shù)與應(yīng)用》中敘述。日本野村綜合研究所以日本、美國(guó)、歐洲和中國(guó)為對(duì)象，2010年3月預(yù)測(cè)了截至2020年包括混合動(dòng)力汽車（HEV）和電動(dòng)汽車（EV）在內(nèi)的環(huán)保車銷量，預(yù)計(jì)在2020年前后，HEV市場(chǎng)將達(dá)到年1540萬(wàn)輛的市場(chǎng)規(guī)模，EV市場(chǎng)規(guī)模將從年75萬(wàn)輛增至155萬(wàn)輛左右。作為全球增長(zhǎng)最快的汽車市場(chǎng)，中國(guó)今后將很有可能成為全球電動(dòng)及混合動(dòng)力汽車的最大市場(chǎng)。近幾年來(lái)，中國(guó)政府一直通過(guò)各種形式來(lái)推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展。預(yù)計(jì)到2011年底，中國(guó)將有50萬(wàn)輛混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車上路。BCC研究公司于2010年4月發(fā)布預(yù)測(cè)報(bào)告，認(rèn)為大型和先進(jìn)電池技術(shù)的全球市場(chǎng)價(jià)值估算2009年為82億元，并將以6％的綜合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，將達(dá)到2014年近110億美元?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車和插電式電動(dòng)汽車使用電池的銷售額預(yù)計(jì)年增速最高，為15％，將從2009年13億美元增長(zhǎng)到2014年26億元。鋰離子電池具有工作電壓高、體積小、無(wú)污染、循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)先進(jìn)汽車電池公司（AdvaneedAutomotiveBatteries）2009年6月的預(yù)測(cè)認(rèn)為，至2011年，鋰離子電池將占混合動(dòng)力和純電動(dòng)車先進(jìn)電池市場(chǎng)約21％。熱電轉(zhuǎn)換新材料有望使沒(méi)有被使用就浪費(fèi)掉的能量得到更有效地利用，包括汽車排氣熱能，現(xiàn)已開(kāi)始有商業(yè)化產(chǎn)品推出。本書(shū)從全球視角出發(fā)，介紹了代用清潔燃料多樣化趨勢(shì)，國(guó)外新能源汽車（混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車）發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，中國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，新型蓄能電池開(kāi)發(fā)動(dòng)向、鋰離子電池市場(chǎng)和成本趨勢(shì)、鋰離子電池對(duì)鋰的需求展望、國(guó)內(nèi)外鋰離子電池開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)動(dòng)向、其他新型電池技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)展，熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展。本書(shū)可用作從事能源以及新能源汽車與新型蓄能電池、熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域的規(guī)劃、科技、生產(chǎn)和信息管理人員的工作指南，也可供國(guó)家決策機(jī)構(gòu)人員和相關(guān)技術(shù)人員參閱，并可作為教學(xué)參考用書(shū)。

內(nèi)容概要

本書(shū)是“新能源技術(shù)叢書(shū)”之一。本書(shū)詳盡介紹了世界和中國(guó)在新能源汽車與新型蓄能電池、熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀與前景，介紹了國(guó)內(nèi)外在這一領(lǐng)域的最新科技成果。重點(diǎn)介紹了國(guó)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，中國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，新型蓄能電池尤其是鋰離子電池的技術(shù)和開(kāi)發(fā)動(dòng)向，熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)的研發(fā)、材料與應(yīng)用進(jìn)展。    本書(shū)可用作從事能源及新能源汽車與新型蓄能電池、熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域的規(guī)劃、科技、生產(chǎn)和信息管理人員的工作指南，也可供國(guó)家決策機(jī)構(gòu)人員和相關(guān)技術(shù)人員參閱，并可作為教學(xué)參考用書(shū)。

書(shū)籍目錄

第1章  代用清潔燃料多樣化趨勢(shì)  1.1  代用燃料發(fā)展趨勢(shì)  1.2  代用燃料發(fā)展動(dòng)向第2章  新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)  2.1  國(guó)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)    2.1.1  發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)    2.1.2  混合動(dòng)力汽車發(fā)展進(jìn)展    2.1.3  純電動(dòng)汽車發(fā)展進(jìn)展    2.1.4  新能源汽車碳足跡  2.2  中國(guó)新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)    2.2.1  發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)    2.2.2  混合動(dòng)力汽車發(fā)展進(jìn)展    2.2.3  純電動(dòng)車發(fā)展進(jìn)展    2.2.4  發(fā)展導(dǎo)向一    2.2.5  研究發(fā)展成果選編第3章  新型蓄能電池技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用  3.1  新型蓄能電池開(kāi)發(fā)動(dòng)向    3.1.1  新型蓄能電池開(kāi)發(fā)動(dòng)向    3.1.2  新能源汽車對(duì)新型蓄能電池的需求  3.2  鋰離子電池    3.2.1  鋰離子電池市場(chǎng)    3.2.2  結(jié)構(gòu)與工作原理    3.2.3  基本性能    3.2.4  鋰離子電池成本    3.2.5  鋰離子電池加快拉動(dòng)鋰的需求    3.2.6  國(guó)外開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)動(dòng)向    3.2.7  我國(guó)研發(fā)和生產(chǎn)進(jìn)展    3.2.8  研究開(kāi)發(fā)成果選編  3.3  其他新型電池技術(shù)開(kāi)發(fā)進(jìn)展    3.3.1  液流儲(chǔ)能電池（VRB）    3.3.2  飛輪儲(chǔ)能電池    3.3.3  新型空氣電池    3.3.4  在紙片上貯存電力的超脫常規(guī)電池    3.3.5  生物電池    3.3.6  新型微生物電池和高性能“病毒”電池    3.3.7  海藻纖維素電池    3.3.8  其他電池第4章  21世紀(jì)的綠色能源——熱電轉(zhuǎn)換技術(shù)  4.1  概述  4.2  研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展    4.2.1  熱電材料科學(xué)初期的進(jìn)展    4.2.2  熱電轉(zhuǎn)換材料    4.2.3  產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展    4.2.4  高效回收低溫余熱的熱力電池

章節(jié)摘錄

插圖：另有一種新能源技術(shù)是純電動(dòng)車，用外接電源，省去了傳統(tǒng)的對(duì)燃油的依賴。如果在未來(lái)五年內(nèi)能研制出持久性比較強(qiáng)的電池，很可能電動(dòng)車將勝出。不過(guò)，電動(dòng)車要完全取代汽油／柴油車還有較長(zhǎng)的路要走。其他一些概念，如太陽(yáng)能和風(fēng)能動(dòng)力車等，國(guó)外也都在開(kāi)發(fā)中。新能源汽車替代傳統(tǒng)燃料汽車，也許只是時(shí)間問(wèn)題。新能源汽車在各個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)起步，從標(biāo)準(zhǔn)充電插頭問(wèn)世，到電動(dòng)機(jī)、電池創(chuàng)新設(shè)計(jì)再到“汽車充電站”建設(shè)方案紛紛出臺(tái)，一條全新的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈初現(xiàn)端倪。據(jù)Pike研究公司于2009年7月9日對(duì)清潔技術(shù)市場(chǎng)所作的預(yù)測(cè)，2015年全球上路的插電式混合電動(dòng)汽車（PHEV）將達(dá)170萬(wàn)輛。Pike研究公司預(yù)測(cè)，美國(guó)將是領(lǐng)先的PHEV市場(chǎng)，在今后5年內(nèi)銷售量將超過(guò)61萬(wàn)輛（奧巴馬要求到2015年P(guān)HEV達(dá)100萬(wàn)輛）。中國(guó)的電動(dòng)汽車生產(chǎn)強(qiáng)勁增長(zhǎng)，將位居世界第二，到2015年P(guān)HEV銷售量將超過(guò)54萬(wàn)輛。豐田（Toyota）、通用（General Motors）和福特（Ford Motor）汽車公司到2015年合計(jì)將占世界PHEV市場(chǎng)的3／4，然而，在較長(zhǎng)期問(wèn)內(nèi)，中國(guó)的一些制造商，如奇瑞和比亞迪汽車公司將有較快發(fā)展。Pike研究公司還預(yù)測(cè)，中國(guó)將成為世界汽車充電站的領(lǐng)先國(guó)，基于鼓勵(lì)發(fā)展電動(dòng)汽車，其充電站將占整個(gè)市場(chǎng)的一半，美國(guó)為第二位市場(chǎng)，到2015年充電站點(diǎn)將超過(guò)100萬(wàn)處。其他設(shè)置較多電動(dòng)汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施的國(guó)家將包括以色列和丹麥。一項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的成果是電動(dòng)汽車通用充電插頭的問(wèn)世。大眾、通用、三菱等全球主要汽車廠商和電力公司，已經(jīng)就電動(dòng)汽車通用充電插頭的標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成初步一致，并研制出樣品，這為電動(dòng)汽車量產(chǎn)鋪平了道路，統(tǒng)一的400V插頭很可能成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，這樣各汽車廠商生產(chǎn)的電動(dòng)汽車充電時(shí)就不用轉(zhuǎn)換接頭，充電時(shí)間也可望大大縮短。應(yīng)當(dāng)指出，要推動(dòng)電動(dòng)汽車和混合燃料車在全球的普及，除了技術(shù)突破和標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一外，相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也必須同步開(kāi)展，像建路邊加油站一樣，各國(guó)都必須盡快建立起高效的“汽車充電站”網(wǎng)絡(luò)。德國(guó)電力設(shè)備制造商威圖公司提出的方案是，在停車場(chǎng)中普及汽車充電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)測(cè)電池的剩余電量和所需要的充電時(shí)間。汽車耗能方式的轉(zhuǎn)變將對(duì)全球節(jié)能起到?jīng)Q定性作用，而這一轉(zhuǎn)變很大程度上有賴于各國(guó)政府推行的可再生能源戰(zhàn)略。德國(guó)政府2009年4月表示，到2020年，可再生能源要占全部能源消耗的47％，因此，2020年德國(guó)境內(nèi)的新能源汽車要超過(guò)100萬(wàn)輛，從而幫助德國(guó)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在2009年初德國(guó)政府通過(guò)的500億歐元的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃中，很大一部分用于電動(dòng)汽車研發(fā)、“汽車充電站”網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和可再生能源開(kāi)發(fā)。英國(guó)和法國(guó)政府也已宣布未來(lái)將為新能源汽車的購(gòu)買(mǎi)者提供一定補(bǔ)貼?？偟膩?lái)說(shuō)，新能源汽車均在開(kāi)發(fā)和發(fā)展之中，誰(shuí)突破了誰(shuí)就將掌握未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。

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