Alternatives to the Internal Combustion Engine pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:RFF Press

作者:Professor Robert U. Ayres

出品人:

页数:324

译者:

出版时间:1972-7-1

价格:USD 27.50

装帧:Hardcover

isbn号码:9780801813696

丛书系列:

图书标签:

• 替代能源
• 内燃机
• 发动机
• 交通运输
• 可持续发展
• 新能源技术
• 汽车工程
• 环保技术
• 动力系统
• 未来能源

书籍简介： 《电力驱动的未来：电动汽车与能源系统的深度转型》 作者： [此处可填入虚构作者名，例如：李明 教授 / 詹姆斯·哈珀] 出版年份： [此处可填入虚构年份，例如：2024年] --- 引言：历史的转折点与能源的重塑 自汽车诞生以来，内燃机（Internal Combustion Engine, ICE）便以其高能量密度和成熟的基础设施，主宰了全球的交通运输格局长达一个多世纪。然而，面对日益严峻的气候变化挑战、城市空气质量恶化以及地缘政治对化石燃料的依赖性，这场由石油驱动的时代正不可避免地面临深刻的结构性变革。本书并非简单地探讨“替代技术”的罗列，而是旨在深入剖析以纯电动汽车（Battery Electric Vehicle, BEV）为核心的整个交通生态系统的复杂性、机遇与亟待克服的障碍。我们关注的焦点是：如何构建一个全新的、以可持续能源为基础的移动出行范式，以及这一转型对全球能源基础设施、电网运营、材料科学乃至社会经济结构将产生何种深远影响。 第一部分：电动化浪潮的驱动力与技术基石 本部分将系统梳理驱动全球汽车产业向电力驱动转型的核心力量。这不仅包括各国政府制定的日益严格的排放法规和零排放目标（如欧盟的“Fit for 55”计划、中国的“双积分”政策），更包括消费者对高性能、低运营成本及环保责任的内在需求。 1. 电池技术的革命性飞跃： 我们将详细探讨锂离子电池体系（Li-ion）的演进脉络，从能量密度、功率密度到循环寿命的提升。重点分析固态电池、钠离子电池等下一代化学体系的研发瓶颈与商业化前景。书中将包含对电池管理系统（BMS）的深入解析，阐述其在确保电池安全、优化充放电效率和延长电池组寿命中的关键作用。此外，还将探讨电池回收与梯次利用（Second-life application）的经济学模型与技术路线图，以应对“黑金”资源的有限性。 2. 电力驱动系统的效率与集成： 电动汽车的核心在于其高度集成的电驱动单元（EDU）。本书将对比永磁同步电机（PMSM）和交流感应电机（ACIM）的优劣势，并深入探讨碳化硅（SiC）等新型功率半导体在逆变器中的应用如何显著提升能效并降低系统热损耗。车辆的整车电子电气架构（EEA）如何从分布式走向中央集中式，为软件定义汽车（SDV）奠定基础，也是本章的重点内容。 3. 充电基础设施的战略部署： 电动汽车的普及速度直接受限于充电网络的可靠性与便捷性。本部分详细分析了不同充电标准（如CCS、NACS、GB/T）的国际博弈，并对高压快充技术（如800V平台）的实现路径进行了技术评估。更重要的是，我们将探讨充电基础设施的选址逻辑、电网接入的复杂性，以及如何通过智能调度（V1G/V2G，Vehicle-to-Grid）将数以亿计的电动汽车转化为分布式储能资源，以平抑电网波动。 第二部分：能源系统的耦合与电网的适应性 电动汽车的大规模应用绝非孤立的技术问题，它直接关系到能源生产、输配电和终端消费的根本性变革。本书超越了汽车本身，聚焦于交通与电力系统的深度融合（Sector Coupling）。 1. 电网承载力的挑战与升级路径： 随着电动汽车渗透率的提高，局部区域电网在高峰时段可能面临严重的负荷激增。本书通过复杂的负荷模型和情景模拟，评估了城市配电网在电动汽车集中充电场景下的压力点。我们提出了一系列技术和管理策略，包括需求侧响应（Demand-Side Response, DSR）、智能有序充电机制的建立，以及对电网数字化、柔性化改造的投资需求。 2. 可再生能源的整合与消纳： 电动汽车的“零排放”属性高度依赖于其能源来源。如果电力主要来自燃煤发电，那么减排效果将大打折扣。本书强调了风能和太阳能等间歇性可再生能源在支撑电动汽车大规模推广中的核心地位。我们探讨了如何利用V2G技术，使电动汽车成为吸收过剩风光电力的“移动储能池”，从而提升可再生能源的并网消纳能力，降低弃风弃光率。 3. 能源系统的地域差异与政策应对： 鉴于全球能源禀赋（如欧洲的核电/风电、北美的页岩气/水电、亚洲的煤电结构）的巨大差异，本书对比分析了不同地理区域在推广电动汽车时所面临的独特能源结构约束与政策优化方向。例如，在电力供应相对清洁的地区，电动汽车的生命周期碳足迹优势更为显著。 第三部分：全生命周期的可持续性与经济模型 电动汽车的真正可持续性，必须通过对其“从摇篮到坟墓”的全生命周期进行严谨评估才能得出结论。 1. 材料供应链的战略风险： 动力电池对关键矿物（如锂、钴、镍、锰）的依赖性构成了新的供应链风险和地缘政治焦点。本书详细分析了这些关键金属的全球储量分布、开采的环境与社会成本，以及新兴的无钴化、低钴化技术路线图。同时，我们关注到对铜、铝等传统汽车材料需求的结构性变化。 2. 生产制造的能耗平衡： 虽然电动汽车在使用阶段排放为零，但其电池的制造过程是高能耗环节。我们运用生命周期评估（LCA）方法，精确计算了电动汽车的碳排放“收支平衡点”。结论表明，在多数地区，电动汽车的累计碳排放量在行驶特定里程后会低于同级别燃油车，但这个“回本”里程与当地电网的清洁程度息息相关。 3. 商业模式的创新与普及： 本部分探讨了电动汽车时代催生的新商业模式，包括电池即服务（BaaS）、车辆共享与按需出行（MaaS）的融合。深入分析了二手电动汽车的残值评估模型、保险机制的适应性调整，以及传统汽车经销商向服务提供商转型的挑战与机遇。 结语：迈向净零移动的系统工程 《电力驱动的未来》旨在为政策制定者、能源工程师、汽车制造商和投资者提供一个全面、审慎的视角。电动汽车的推广是实现交通脱碳的必由之路，但它绝非单一产品的迭代，而是一场牵动能源、材料、数字技术和城市规划的系统性工程。本书清晰地描绘了技术路径、经济可行性和环境效益之间的复杂权衡，为人类社会在未来几十年内实现真正的“净零移动”提供了坚实的分析框架与战略指引。

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