汽车新能源 第1讲.pptVIP

汽车新能源 邱官升 主讲 第1章 汽车新能源概述 1.1开发汽车新能源的必要性分析 1.汽车工业发展对于汽车能源的要求 2009年8月底，我国机动保有量达到1.8亿辆。其中，汽车（含三轮汽车和低速载货汽车）7185.7万辆，摩托车9238.7万辆。我国人均汽车拥有量仅为世界平均水平的1/3，但其年耗油量却已接近全国成品油总量的60%。 我国2008年全年原油进口总量增长9.6%，达到1.7888亿吨。2009年原油进口量达到2.038亿吨，每天大约410万桶，净购买量达到1.987亿吨。 2009年，世界石油剩余探明储量77万吨，同比增长0.89% 。 2009年石油总产量为35.25亿吨，较2008年的36.41亿吨减少3.2%。中国石油产量约1.89亿吨。 OPEC（欧佩克）2020年和2025年世界石油产量分别达10130万桶/日和10650万桶/日，?2030年将达11250万桶/日。 目前，中国已取代日本成为全球第二大石油消耗国（仅次于美国），预估10年内中国的石油需求将从目前的每日800万桶膨胀近一倍至1150万桶，到2020年预期将有60%的石油都必须来自进口。 2.使用传统汽车能源的危害 汽车发动机排气中成分：CO2、H2O、O2、N2等——它们是燃料和空气完全燃烧后的产物。 还有不完全燃烧和燃烧反应的中间产物：CO、HC、NOx、SO2、固体颗粒（铅及铅化物、碳烟）及醛类等。 这些成分的质量总和在汽车发动机排气中所占的比例不大，例如汽油机只占5％，柴油机还不到1％，但它们中大部分是有害的，有强烈刺激性的臭味，或有致癌作用，因此被列为有害排放物。 （1）一氧化碳（CO） CO进入人体极易和血红蛋白结合，其亲和力是氧的300倍。 在肺里血红蛋白不与铁结合而与CO结合，使人缺氧，造成感觉、反应、理解、记忆等机能障碍，以及头痛、头晕等中毒症状。 大气中CO浓度到10×10-6时，引起人慢性中毒，出现贫血、心慌、呼吸道病变恶化等症状；浓度到30×10-6时，在 4h-6h内就会中毒； 浓度到120×10-6时，在lh内就会中毒；浓度到10000 ×10-6时，人就会死亡。 一般认为，健康人所能允许的安全极限是在CO浓度为50mg/m3的环境中暴露90min。 （2）氮氧化物（NOx） NOx：NO和NO2——主要影响呼吸系统 NO：高浓度能引起中枢神经障碍，低浓度对人体的影响目前尚不清楚。NO在排入空气后与氧接触变成NO2 。 NO2：是一种褐色气体，沸点为-21.2℃，有特殊刺激性臭味。 NO2中毒可以使人发生肺气肿，以及引起闭塞性支气管炎。对健康人大约在9.4g/m3的环境中暴露10min即可造成呼吸失调等症状。? NO2还与HC一起生成光化学过氧化物，即光化学烟雾。这种过氧化物不仅能损害人的肌体，造成气喘、刺激眼睛等症状，对植物及某些人造材料也能造成损害。 （3）碳氢化合物（HC） 目前，尚不清楚HC对健康直接影响。但人们注意到致癌性碳氢化合物。从硝基烃在动物身上的试验看，其影响是颇令人担忧的。 HC：和NO一起生成光化学烟雾。 （4）SO2——含量与燃料中的含硫量有关 柴油机比汽油机中的SO2要多些。SO2对汽车发动机使用催化净化装置有破坏作用，即使少量的SO2堆积在催化剂的表面，也会降低催化剂的使用寿命。 SO2是生成柴油机排气微粒的原因之一。但总的来说，与其他发生源（如燃煤）相比，汽车排放的SO2所占的比例很小。从大气污染角度看，不是汽车排放的主要问题。 （5）微粒——铅化物、碳烟和油雾的总称 为了改善汽油的品质，曾添加四乙铅提高汽油的辛烷值和抗爆性。当成年人的血液中混入0.08g/mL以上的铅时，将引起所谓的铅中毒。 铅还会使催化剂中毒，影响催化反应器的转化效率和使用寿命。 为了防治铅污染，近年来许多国家采用无铅汽油。碳烟是燃料不完全燃烧的产物。汽车发动机的碳烟主要是指直径0.1μm-10μm的多孔性碳粒。燃烧中各种各样不完全燃烧产物，可以以多种形式附着在多孔的活性很强的碳粒表面。这些附着在碳粒表面的物质种类繁多，其中有些是致癌物质。 （6）臭味。臭味是由多种成分引起的，除O3和NO2外，燃料的不完全燃烧产物，如甲醛、丙烯醛等，也是有臭味的。臭味不仅使人感觉难受，它还刺激人的眼睛和粘膜。 （7）光化学烟雾——由汽车排气中的NOx和未燃烃HC在阳光作用下而产生的一种大气污染。 光化学烟雾具有极强氧化力，它能使受力橡胶开裂、植物受损、空气的能见度降低，同时还会刺激人的眼睛和咽喉。汽车尾气中的NOx和HC在光照下进行光化学反应，生成光化学过氧化物（臭氧O3、过氧酰基硝酸盐PAN以及醛类和有机氮化物）。此外，还有可使能见度降低的烟雾剂（气溶性胶）。 （8）