一、背景情况
自2012年来,国家颁布《节能与新能源汽车产业发展规划
(2012-2020年)》,明确将新能源纯电动汽车作为十大战略
性新兴产业和汽车工业转型战略方向,通过前期新能源汽车的培
育和示范推广,2015年我国新能源汽车爆发式发展,各新能源汽
车车型齐头并进,如火如荼。2016年我国新能源汽车全年销量达
50.7万,约占据国际新能源汽车半壁江山,跻身为全球最大的新
能源汽车市场。
目前,国内传统汽车企业、低速电动车企业转型升级,新能源汽
车企业、零部件公司、设计公司新进入,共同推进新能源汽车的
创新发展;国外品牌车企也加快新能源汽车的布局和车型规划,
甚至连超过通用汽车市值的特斯拉汽车也已准备入驻中国,中国
新能源汽车时代即将来临。
新时期,我国新能源汽车快速发展并取得了系列不俗的成绩,但
也面临着新能源汽车安全的重大考验。自2012年来,新能源汽
车产品技术不断突破和成熟,但是汽车安全事故却面临着倍增的
局面。2016年国内新能源汽车发生起火事故29起,共40辆车,
其中新能源乘用车和专用车事故率达97%。数据表明,新能源汽
车的安全性能还是有待提高,安全事故不得不令人深思。
二、安全事故问题现状
新能源汽车繁荣的背后,安全事故现状及问题逐步成为汽车行业
的新话题或将阻碍电动汽车的发展和普及。这就需要我们认真分
析下,新能源汽车安全事故到底是什么原因造成的?众所周知,
新能源汽车与传统汽车最大的区别在于动力系统的革新(动力电
池),而传统汽车各模块相对成熟可靠,那么最有可能的就是动
力电池的问题。
2016年,国内新能源汽车起火原因以自燃事故最多,共9起,占
比31%,可知电动电池原因是新能源汽车起火事故或安全事故的
主要原因,“零部件故障、充电、浸水”等大都导致短路或电气
功能故障,或多或少与电池系统有一定的关联。
造成新能源汽车安全事故的原因在于整车非电动车平台改装造成
电池的承载隐患,动力电池系统的缺陷(含电化学反应问题)、
电池材料不过关、电池使用不当等因素。究其根本,动力电池引
发的新能源汽车自燃案例主要由机械安全、电气安全、功能安全
和化学安全导致,其中电气安全和化学安全为典型,更多体现在
新能源汽车静态放置情况下,而功能安全也越来越受重视。在汽
车电子化程度越来越高的今天,电气安全相对而言更加成熟,但
是功能安全和化学安全为新的课题。比如,功能安全方面电池系
统管理不完善而不能够提前监控、报警故障,从而将导致电池过
充、短路、漏液,最终引发起热失控、自燃、起火。
三、安全事故问题分析
一般来说,新能源汽车发生事故时,大抵都会伴随着“火、声、光、烟雾”
等“荧屏特效”。但是传统汽车一般在于车辆动态运行中重碰撞事故导致
电池起火,而新能源汽车无论在车辆动态运行或者车辆静态放置都可能引
发电池起火、自燃等。结合新能源汽车四大安全考虑,我们重点分析下静
态放置的安全隐患,即电气安全、化学安全、功能安全。
动力电池典型安全问题分析
电气安全方面,新能源汽车企业在新产品开发时已经考虑FMEA、FMA等,
传承传统汽车电子电器方面的开发经验,该风险相对较小。但是随着汽车
电子电器零部件的应用数量多,产品应用比例逐步达到40%或以上,其电
磁兼容CAN通讯协议、高低电压隔离等问题越来越复杂,其产生的后果均
比较严重。某种程度上,电气安全成为新能源汽车不可忽视的一环。
化学安全方面,涉及到电化学相对来说比较新。比如说电池系统不同形式
“内短路”可能会导致“热失控”,然后再产生系列的连锁反应--“负
极分解、正极分解、盐与溶剂反应、溶剂完全燃烧”;再者电池过充过放,
化学腐蚀均会产生安全事故。这可能是新能源汽车静置状态下需要防范的
方面。
功能安全方面,涉及到动力电池的被动安全管理,需要电池管理系统
(BMS)、Pack、整车、充电桩等各方的协同合作才能够实现。通过
BMS的监控。预警,以保障动力电池在任一随机故障下,不会产生系统
故障或产生重大安全事故。这是最需要技术攻关和突破的,其经济成本份
额占比相对较高。
四、相关发展建议
随着电动汽车的快速发展,电动汽车所带来的安全问题成为汽车行
业的热点和难点。在传统汽车与新能源汽车并存发展的新时期,新
能源汽车安全事故促使消费者对电动汽车安全性的疑虑进一步加深,
消费者是被政策绑架买新能源汽车呢,还是心甘情愿掏血汗钱买新
能源汽车呢,无疑是让人心里打鼓。因此,对于新能源汽车安全问
题,政府必须高度重视、企业必须高度担当,同时可以考虑如下建
议:
1.首先,风险源头规避。理清新能源汽车安全事故潜在的隐患源头,
在新能源汽车安全设计伊始就充分考虑潜在的风险并积极应对。
后果评估导向。评估新能源汽车潜在的重大安全事故隐患,加强产
品在严苛的工况情景的试验验证,强化产品生产过程中事前、事中
的质量管控,杜绝重数量轻质量的现象。
2.提升技术水平,降低成本。一方面,加强整车及动力电池企业加
强整车结构及控制技术、电池本体及成组技术研究,提升整车及电
池系统安全水平;另一方面,充分整合国内外第三方公共技术服务
平台资源,统一动力电池规格和充电设施设备标准等方式降低成本。
3.动力电池测评支撑。建立和完善新能源汽车动力电池行业标准体
系,推进新能源汽车动力电池产品开发、生产、使用、回收各环节
的安全评估和评价。如在电池供货前进行严格的充放电性能测试、
热衰退测试、破坏性测试。
问题一:新能源产业包括哪些 1、新能源按其形成和来源分类:
(1)、来自太阳辐射的能量,如:太阳能、水能、风能、生物能等。
(2)、来自地球内部的能量,如:核能、地热能。
(3)、天体引力能,如:潮汐能。
2、新能源按开发利用状况分类:
(1)、常规能源,如:水能、核能。
(2)、新能源,如:生物能、地热、海洋能、太阳能、风能。
3、新能源按属性分类:
(1)、可再生能源,如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。
(2)、非可再生能源,如:核能。
4、新能源按转换传递过程分类:
(1)、一次能源,直接来自自然界的能源。如:水能、风能、核能、海洋能、生物能。
(2)、二次能源,如:沼气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。
来源
太阳能
太阳能有广义狭义之分:狭义太阳能是指现代能用现代技术直接利用转化的太阳辐射;广义的太阳能除包括狭义太阳能还包括间接获得到太阳能量,如由于太阳辐射引起的大气流动――风能、远古植物形成煤等。
风能
风能(wind energy)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。
水能
广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;
狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源一次能源。
生物质能
生物质能(biomass energy )就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
核能
核能(或称原子能)是通过转化其质量从原子核释放的能量。
地热能
地热能〔Geothermal Energy〕是由地壳抽取的天然热能这种能量来自地球内部的熔岩,并以热力形式存在,是引致火山爆发及地震的能量。
问题二:我国的新能源有哪些? 新能源又称非常规能源。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。 常见新能源 太阳能 太阳能一般指太阳光的辐射能量。太阳能的主要利用形式有太阳能的光热转换、光电转换以及光化学转换三种主要方式 广义上的太阳能是地球上许多能量的来源,如风能,化学能,水的势能等由太阳能导致或转化成的能量形式。 利用太阳能的方法主要有:太阳电能池,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。现在很多公司已经开始着手利用太阳能,例如青岛凌鼎新能源有限公司就利用太阳能研发了太阳灶、太阳能烤箱、太阳灶反光膜、太阳能开水器等系列产品。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,其种种优点决定了其在能源更替中的不可取代的地位。 太阳能可分为3种: 1.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)制成的薄身固体光伏电池组成。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及计算机提供能源,较复杂的光伏系统可为房屋照明,并为电网供电。 光伏板组件可以制成不同形状,而组件又可连接,以产生更多电力。近年,天台及建筑物表面均会使用光伏板组件,甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分,这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统。 2.太阳热能 现代的太阳热能科技将阳光聚合,并运用其能量产生热水、蒸气和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外,建筑物亦可利用太阳的光和热能,方法是在设计时加入合适的装备,例如巨型的向南窗户或使用能吸收及慢慢释放太阳热力的建筑材料。 3.太阳光合能:植物利用太阳光进行光合作用,合成有机物。因此,可以人为模拟植物光合作用,大量合成人类需要的有机物,提高太阳能利用效率。 核能 核能是通过转化其质量从原子核释放的能量,符合阿尔伯特?爱因斯坦的方程E=mc^2;,其中E=能量,m=质量,c=光速常量。核能的释放主要有三种形式: A.核裂变能 所谓核裂变能是通过一些重原子核(如铀-235、铀-238、钚-239等)的裂变释放出的能量 B.核聚变能 由两个或两个以上氢原子核(如氢的同位素―氘和氚)结合成一个较重的原子核,同时发生质量亏损释放出巨大能量的反应叫做核聚变反应,其释放出的能量称为核聚变能。 C.核衰变 核衰变是一种自然的慢得多的裂变形式,因其能量释放缓慢而难以加以利用。 核能的利用存在的主要问题:(1)资源利用率低 (2)反应后产生的核废料成为危害生物圈的潜在因素,其最终处理技术尚未完全解决 (3)反应堆的安全问题尚需不断监控及改进 (4)核不扩散要求的约束,即核电站反应堆中生成的钚-239受控制 (5)核电建设投资费用仍然比常规能源发电高,投资风险较大 海洋能 海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点,是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。 波浪发电,据科学家推算,地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。目前,海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验,并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界,每一个海洋......>>
问题三:新能源包括哪些能源 新能源又称非常规能源。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。1、新能源按其形成和来源分类:(1)、来自太阳辐射的能量如:太阳能、水能、风能、生物能等。(2)、来自地球内部的能量,如:核能、地热能。(3)、天体引力能,如:潮汐能。2、新能源按开发利用状况分类:(1)、常规能源,如:水能、核能。(2)、新能源,如:生物能、地热、海洋能、太阳能、风能。3、新能源按属性分类:(1)、可再供能源,如:太阳能、地热、水能、风能、生物能、海洋能。(2)、非可再生能源,如:核能。4、新能源按转换传递过程分类:(1)、一次能源,直接来自自然界的能源。如:水能、风能、核能、海洋能、生物能。(2)、二次能源,如:沼气、蒸汽、火电、水电、核电、太阳能发电、潮汐发电、波浪发电等。
问题四:新能源应用技术有哪些 新能源利用技术专业主要学什么?
主要专业课程有:《太阳能电池制造工艺与检测技术》、《光伏发电技术》、《光伏并网发电系统设计与应用》、《建筑新能源系统的安装调试》、《风力发电应用技术》、《风光互补系统安装调试》、《光伏产品电气设计》、《新能源项目策划与实施》、《分布式家用电站设计与建设》、《中级维修电工考证》《企业运营管理》等。
问题五:哪些属于新能源? 新能源是指和长期广泛使用,技术上较为成熟的常规能源(如煤、石油、天然气、水能等)对比而言,以新技术为基础,系统开发利用的能源,即人类新近才开发利用的能源,包括太阳能、潮汐能、波浪能、海流能、风能、地热能、生物能、氢能、核聚变能等,是一种已经开发但尚未大规模使用,或正在研究试验,尚需进一步开发的能源。
科学家认为,21世纪,波能、可燃冰、煤成气、微生物、绿藻将成为人类广泛应用的新能源。
波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽、用之不竭的无污染再生能能源。据科学家推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达90万亿千瓦。
可燃冰:这是一种与水结合在一起的固体化合物,它的外形与冰相似,故称“可燃冰”。据科学家测算:可燃冰蕴藏量比地球上的煤、石油和天然气的总和还多。煤成气:煤在形成过程中由于温度及压力增加,在产生变质作用的同时也释放出可燃性气体。科学家估计,地球上煤成气可达2000万亿立方米。
微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,科学家利用微生物发酵,可将它们制成酒精,用其稀释汽油所配制的“乙醇汽油”,功效可提高15%左右,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。科学家还研究成功利用微生物制取氢气,开辟了能源的新途径。
绿藻:当石油和天然气耗尽时,氢也许是一种理想的燃料,问题在于要找到一个廉价地生产氢燃料的方法,科学家称,这个问题的答案可能是一种普通的池塘绿藻。目前,一升绿藻培养液每小时可以生产出3毫升氢气。研究人员认为, 绿藻生产氢气的效率至少可以提高100倍,而这一点有待于技术的进一步提高。
问题六:目前人类正在开发哪些新能源 正在开发太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等新能源。
新能源( NE):又称非常规能源。一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源,包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能,以及海洋表面与深层之间的热循环等;此外,还有氢能、沼气、酒精、甲醇等,而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能 等能源,称为常规能源。随着常规能源的有限性以及环境问题的日益突出,以环保和可再生为特质的新能源越来越得到各国的重视。
在中国可以形成产业的新能源主要包括水能(主要指小型水电站)、风能、生物质能、太阳能、地热能等,是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段,也是环境治理和生态保护的重要措施,是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。
国际能源署(IEA)对2000~2030年国际电力的需求进行了研究,研究表明,来自可再生能源的发电总量年平均增长速度将最快。IEA的研究认为,在未来30年内非水利的可再生能源发电将比其他任何燃料的发电都要增长得快,年增长速度近6%,在2000~2030年间其总发电量将增加5倍,到2030年,它将提供世界总电力的4.4%,其中生物质能将占其中的80%,详见前瞻《中国新能源行业发展前景与投资战略规划分析报告 》。
新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一,将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。
1、风能无论是总装机容量还是新增装机容量,全球都保持着较快的发展速度,风能将迎来发展高峰。风电上网电价高于火电,期待价格理顺促进发展。
2、生物质能有望在农业资源丰富的热带和亚热带普及,主要问题是降 *** 造成本,生物乙醇、生物柴油以及二甲醚燃料应用值得期待。
3、太阳能随着中国国内光伏产业规模逐步扩大、技术逐步提升,光伏发电成本会逐步下降,未来中国国内光伏容量将大幅增加。
4、汽车新能源环境污染、能源紧张与汽车行业的发展紧密相联,国家大力推广混合动力汽车,汽车新能源战略开始进入加速实施阶段,开源节流齐头并进。
未来的几种新能源
波能:即海洋波浪能。这是一种取之不尽,用之不竭的无污染可再生能源。据推测,地球上海洋波浪蕴藏的电能高达9×104TW。在各国的新能源开发计划中,波能的利用已占有一席之地。尽管波能发电成本较高,需要进一步完善,但进展已表明了这种新能源潜在的商业价值。日本的一座海洋波能发电厂已运行8年,电厂的发电成本虽高于其它发电方式,但对于边远岛屿来说,可节省电力传输等投资费用。美、英、印度等国家已建成几十座波能发电站,且均运行良好。
微生物:世界上有不少国家盛产甘蔗、甜菜、木薯等,利用微生物发酵,可制成酒精,酒精具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油可得到“乙醇汽油”,而且制作酒精的原料丰富,成本低廉。据报道,巴西已改装“乙醇汽油”或酒精为燃料的汽车达几十万辆,减轻了大气污染。此外,利用微生物可制取氢气,以开辟能源的新途径。
第四代核能源:正反物质的原子在相遇的瞬间湮灭,此时,会产生高当量的冲击波以及光辐射能。这种强大的光辐射能可转化为热能,如果能够控制正反物质的核反应强度,来作为人类的新型能源,那将是人类能源史上的一场伟大的能源革命。
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问题七:什么叫做新能源 英文名称:new energy resources
定义:在新技术基础上,系统地开发利用的可再生能源。如核能、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等。
新能源的各种形式都是直接或者间接地来自于太阳或地球内部深处所产生的热能。包括了太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。也可以说,新能源包括各种可再生能源和核能。相对于传统能源,新能源普遍具有污染少、储量大的特点,对于解决当今世界严重的环境污染问题和资源(特别是化石能源)枯竭问题具有重要意义。同时,由于很多新能源分布均匀,对于解决由能源引发的战争也有着重要意义。
问题八:新能源有哪些?各种新能源的优缺点是什么 新能源( NE):又称非常规能源。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。
太阳能 优点: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。
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
地热能
优点:可再生;分布广泛;蕴藏量丰富;单位成本低;建造地热厂时间短且容易
缺点:(1)高温地热资源的分布与地质构造有关,受地域限制很大;(2)地热开发的初始投资很高;(3)开采过程中要采取回灌措施,即将利用以后的地热流体回灌到地下储层之中,难度较大且耗资高;(4)如果开发利用不当,可能对周围环境造成危害。
风能
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。
缺点: 风力发电在生态上的问题是可能干扰鸟类,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。