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电动汽车现状与发展趋势研究

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电动汽车现状与发展趋势研究

电动汽车现状与发展趋势研究

摘要:本文探讨了电动汽车发展的重要性,分析了电动汽车发展的机遇揭示了电动汽车发展中存在的问题,并分析了电动汽车发展的背景。

论文首先综合论述了纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的研究现状,探讨了世界发达国家和地区电动汽车的发展状况,并系统了解了超级电容器、驱动电机系统和动力电池。借鉴发达国家(地区)发展电动汽车的成熟经验,结合我国现有的政策环境,研究提出适合我国电动汽车发展切实可行的配套政策体系,并提出相关的政策建议。重点介绍了电动汽车在北京奥运会和上海世博会中的应用。

针对目前电动汽车发展情况,本文对电动汽车的未来做了积极展望:驱动电机呈多样化发展;新能源汽车的突出地位日渐显现;混合动力汽车最具发展潜力。关键词:电动汽车超级电容驱动电机现状趋势

Research on the Present Situations and Development

Trends for Electric Vehicles

Abstract:This article analyzes the importance of electric vehicle. And it puts focus on the opportunities, threats and real problems in the development of the electric vehicle. This article explains the backgrounds of electric vehicle.

This paper analyzes the importance of electric vehicle, gives a brief view for present status of battery electric vehicle, hybrid electric vehicle and fuel cell electric vehicle in the world. And it confers the projects of the electric vehicle industry in the main developed countries. Meanwhile it explains electric automobile purpose driving motor system, the battery and the Super-Capacitor. With existing policy environment in China, this paper refers the mature experience of developing electric vehicles industry in developed countries (regions), proposes a supporting politic system that can be practically fulfilled in Chinese electric vehicles development. It centers on the applications of electric vehicle in Beijing Olympic and the World Exposition in Shanghai.

According to the present situation of electric vehicles, this article put forwards some active prospects, including that the clean power vehicles will be more and more welcomed by the whole world, the purpose driving motor system varieties and the hybrid electric vehicle have the potential to develop.

Key words:Electric Vehicle Super-Capacitor Driving Motor Present Situations Trends

引言

汽车在全球保有量的不断增加使人类面临能源短缺、全球变暖、空气质量水平下降等诸多挑战,同时也推动汽车自身技术的发展,为此汽车工程师正在不断努力研究降低油耗的方法,寻求各种代用燃料以及开发不用或少用汽油的新型车辆;越来越多的人士已经认识到各种类型电动汽车和燃料电池汽车是实现清洁汽车的解决方案,全世界的汽车业界也正在为此努力并投入了巨大的资金和人力。电动汽车是集机械、电子、电机、智能控制、化学能源、计算机、新材料等科学领域和工程技术中最新成果于一体,是多种高新技术凝聚的成果。

先进的电动汽车包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车,具有低污染排放、热辐射低、噪声低且环境友好等诸多优点。毫无疑问,电动汽车具有广阔的发展前景。本文将着重研究电动汽车的发展趋势。

第一章绪论

全部或部分由电机驱动、并配置大容量电能储存装置的汽车统称为电动汽车,电动汽车的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同电动汽车在工作过程中电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,驱动电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。行驶装置将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。

图1.1 电动汽车的工作原理

1.1电动汽车的分类

电动汽车主要有纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车3种类型。纯电动汽车是完全由二次电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等)提供动力的汽车。混合动力电动汽车是在纯电动汽车开发过程中为有利于市场化而产生的一种新车型。一般是指采用内燃机和电动机两种动力, 将内燃机与储能器件(如高性能电池或超级电容器)通过先进控制系统相结合, 提供车辆行驶所需要的动力, 混合动力电动汽车并未从根本上摆脱交通运输对石油资源的依赖。因此,混合动力电动汽车是电动汽车发展过程中的一种过渡车型。燃料电池电动汽车是以燃料电池作为动力源的电动汽车。燃料电池是利用氢气和氧气(或空气)在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置, 具有完全无污染(排放物为水)的优点, 但现阶段, 燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段。3 种类型电动汽车的比较如附表所示。

表1.1 蓄电池电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的特征

电动汽车类型蓄电池电动汽车混合动力电动汽车燃料电池电动汽车驱动方式电机驱动电机驱动、内燃机驱动电机驱动

能量系统蓄电池、超级电容器蓄电池、超级电容器、内燃机

发电单元

燃料电池

能源和基础设施电网充电设施加油站、电网充电设施氢气、甲醇或汽油

主要特点零排放续驶里程短;初

期成本高很低排放续驶里程长依赖原

油结构复杂

超低排放、续驶里程较长、

成本高

主要问题蓄电池和蓄电池管理、

充电设施多能源管理优化控制、蓄电池

评估和管理

燃料电池、燃料处理器燃料

系统

1.2电动汽车的发展背景及必要性

能源的短缺和人们对生活质量的更高要求是电动车发展的主要原因。汽车的能源消费占世界能源总消费的近四分之一。随着世界经济的发展,汽车的保有数量在急剧增加,由此而引起的能源与环境问题就显得更加严重。

因石油危机的影响,发达国家领先进行节能技术的开发,将产业部门的能源消费停留在GNP(能源消费总量)的一半水平。但是,以汽车为主的运输部门因其急速发展,能源的消费比其它部门大,占总能源消费的24%。以传统的石油作为动力能源的汽车因其尾气中的有害物质如CO、HC和NOX等对人类及环境造成的危害,人类必将面临巨大的挑战。经计算从全世界汽车排出的CO2为64亿标准炭吨。在当今世界面临能源与环境的双重危机之前,势必要求汽车工业提高汽车的能源使用效率,减少污染物质的排出量。但是,仅通过改善现有内燃机车的性能来解决这一问题是很困难的。各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向, 发展电动汽车将是解决这两个技术难题的最佳途径。

1.3电动汽车发展简史

其实100多年前汽车诞生时,工程师们考虑过使用电力驱动,不过当时的电能储存技术支持不了让车跑太远,便宜高效的汽油才逐渐成为了公路世界的主流。半个多世纪以后,电力汽车再次来到路上。

一百余年前。由于当时电池和电机的发展较内燃机成熟,而且石油的运用还没有普及,使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。第一辆电动汽车(3轮)由法国人古斯塔夫土维在1881年制造出来,此后三四十年间,电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置。据统计,到1890年在全世界4200辆汽车中,有38%为电动汽车,40%为蒸汽车,22%为内燃机汽车。到了1911年,就已经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营,到了1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车运行。 19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。随着美国德州石油的开发和内燃机技术大大提高,电动车在1920年之后渐渐地失去了优势。汽车市场逐步给内燃机驱动的汽车所取代。

在70年代石油危机的爆发时.由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性,电动汽车渐渐被人们忽视。直到上世纪70年代石油危机的爆发,给世界各国政界一次不小的打击,开始考虑替代石油的其他能源,包括风能、太阳能、电能等可再生能源。因此从政治经济方面考虑,才又给了电动汽车第二次机遇,又一次被人瞩目。1966年,通用汽车展示了燃料电池技术的潜力,推出全球第一款燃料电池汽车。

如今世界上除了已存在的能源问题之外,环境保护问题也逐渐成为了各个方面所关心重大课题,内燃机汽车的排放污染,给全球的环境以灾难性的影响,因此开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标,电动汽车的无(低)污染优点,使其成为当代汽车发展的主要方向。各个主要的汽车生产厂家开始关注电动车的未来发展并且开始投入资金和技术在电动车领域。

在刚刚结束的以“畅想绿色未来”为主题的北京车展,新能源车型成为车展上最受瞩目的车型。因此各大参展厂商纷纷拿出了自己的新能源车型。在本届北京车展上,共有95台新能源汽车亮相,众多汽车厂商都将推出新近研发的节能、环保车,“突出展示近年来新能源及混合动力汽车的研发及推广、节能减排技术的运用等最新成果,向世人展示面向未来的环保技术和当代汽车工业与最新科技的完美结合,引领广大观众走进明日汽车的崭新境界。”

第二章国外电动汽车发展状况

在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下,发展电动汽车,实现汽车能源动力系统的电气化,推动传统汽车产业的战略转型,在国际上已经形成了广泛共识。根据各大汽车公司发布的产品上市计划,预计2012年前后将迎来国际电动汽车产业化发展的一次高潮。电动汽车一旦取得市场突破,必将对国际汽车产业格局产生巨大而深远的影响。因此,世界各国顺应国际汽车工业发展潮流,把握交通能源动力系统转型的战略机遇,坚持自主创新,动员各方面的力量,加快推动电动汽车产业发展。

全球汽车工业为破解能源、环境制约,实现可持续发展,长期以来一直在积极探索和努力推动交通能源动力系统转型。特别是08年以来,面对金融危机、国际油价高位震荡和日益严峻的节能减排压力,世界汽车产业进入全面交通能源转型时期,发展电动汽车成为国际取得高度共识的实现交通能源转型的技术路线,世界电动汽车产业进入了加速发展的新阶段。

2.1国外先进国家对电动汽车的支持情况

国外先进国家对电动汽车发展常用的政策手段主要有以下3种类型。

经济上扶持:在研发期间,政府给予较高强度资助,支持研究单位和企业,尽快开发出经济实用型电动汽车。资金上的大力扶持,为发展电动汽车奠定了良好的经济基础。

政策上优惠:对电动汽车的使用者给予政策上的倾斜,让用户得到使用上的实惠。政策上的优惠是对发展电动汽车的有力推动,它给生产者和使用者提供了开发和购买的动力。

法规上强制:一方面,在合适的时间、地点,对燃油汽车的生产、销售、使用和排放实行限制性法规;另一方面,制定推广应用电动汽车的计划。法规上的强制,特别是关于严格限制燃油汽车尾气排放的相关法规,是对发展电动汽车的直接促进。

总体来说,国外对电动汽车产业政策的制定一般根据国情,比较注重从组织管理、经济激励、市场推广、技术研发等方面的系统配套、协调发展。总结起来如图2.1所示。

图2.1 电动汽车发展的一般步骤

2.1.1美国

2.1.1.1美国电动汽车的发展概况

汽车工业是美国的支柱产业,在给美国带来繁荣昌盛的同时,也带来了能源危机、环境污染以及资源的浪费。近年来,美国从国外进口石油约占其全国消耗量的一半以上。1973年因争夺石油资源而爆发的中东战争,引起了世界性的石油危机,导致美国、欧洲和日本等一些依赖进口石油的国家,在国家安全和国民经济上受到了石油危机的威胁。

美国有丰富的电力资源,有强大的电力网络。为了适应经济建设的发展和社会发展的需要,美国投入了大量的人力和物力,研制开发各种型式的电动汽车。

1991年,美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议,成立了“先进电池联合体”(USABC),共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池。1991年10月美国电力研究院也参加了先进电池联合体来参与高能电池与电动汽车的开发,美国通用汽车公司还在底特律建成EV—1(纯电动汽车)电动轿车总装线,每天生产10辆电动轿车。

美国电动汽车的研究和开发,得到了美国政府的支持,投入了大量的资金和科研力量,使资金来源有了可靠的保证,在应用现代技术上得到了广泛的支持。在美国,三大汽车公司相互协商,共同促进电动汽车的开发和研究。该国以三大汽车公司为主导,利用大汽车公司雄厚的技术开发力量和先进制造条件,开发出不同特点的电动汽车。同时,还充分利用汽车、机电、电子、控制和材料等行业的优势,分工开发电动汽车的各种总成和技术单元,也使电动汽车得以迅速发展

和不断改进提高。

2.1.1.2美国发展电动汽车的计划

美国曾一度推出PNGV计划(新一代汽车伙伴计划)、Freedom CAR计划(自由车计划)EV 电池利用研究项目、2亿美元代用燃料示范、氢燃料的研究和发展、公共汽车氢燃料演示项目、绿色校车示范项目、AVP计划、DARPA计划等措施和计划以推同电动电动汽车的发展。

近期,由美国能源、电网、运输、汽车、通信等领域的十多家企业巨头共同发起并宣布成立美国电动汽车联盟(The Electrification Coalition)。美国电动汽车联盟主要致力于从政策和行动上推动大规模实施电动汽车计划,最终改变美国经济、环境和对化石能源严重依赖的现状,实现美国电动汽车运输的革命性变化。

美国电动汽车联盟提出的电动汽车发展目标和行动计划,主要内容有:1)到2040年美国将拥有2.5亿辆电动车, 其中3/4的轻型车需求由电动汽车提供, 届时美国轻型车耗油量将减少75%,美国基本上摆脱进口石油依赖;2)争取到2020年,全美拥有电动汽车1400万辆,近1/4的轻型汽车需求由纯电动汽车或插入式电动汽车提供;3)呼吁联邦政府拨款1300亿美元,资助电动车电池开发生产和传统汽车厂商的转型;呼吁出台有吸引力的鼓励民众使用电动车和建设电动汽车基础设施的税收激励或财务补助政策措施,先行在美国33个重点城市展开,以期到2013年,全美有75万辆电动汽车上路,到2018年全美初步形成良好的电动汽车生态系统(Electrification Ecosystem)。

虽然近5年美国新车(主要指轻型汽车)销量逐年下滑,但混合动力汽车这一最早规模化生产的“新能源汽车”的销量在2008年之前基本是呈逐年增长态势,2008、2009年因为美国汽车整体需求下降及由此导致的油价回落等因素导致美国混合动力汽车销量出现同比下滑。但混合动力汽车在美国新车总销量中的份额(见图2.2)却逐年上升――从2005年的1.2%逐渐上升至2009年的2.8%,未出现滑落。

图2.2 2005~2009年美国混合动力汽车占轻型车新车销售的份额

2.1.2欧盟

2.1.2.1欧盟电动汽车的发展概况

(1)法国

法国是一个缺少石油的国家,每年要从国外进口大量石油。石油制品的价格很高,约是美国的四倍,法国大气环节的污染源,主要来自汽车的排放。因此,法国是全世界最积极研制和推广电动汽车的国家之一。法国电力供应充沛且多用核能发电和水力发电,发电源干净且电价便宜,汽车工业发达。法国有多个核发电站核丰富的电力资源,核发电站的电力占全国总电力的75%,水力发电站的电力占全国总电力15%,电力的价格也较便宜。法国政府鼓励开发电动汽车和充分利用电力资源,在政策上给予支持,为开发电动汽车提供资助。法国政府、法国电力公司、标致-雪铁龙汽车公司和雷诺汽车公司共同承担开发和推广电动汽车的协议,共同合资组建了电动汽车的电池公司,和萨夫特(SAFT)公司承担电动汽车的高能电池的研究和开发,以及电池的租赁和维修等工作。

不仅如此,法国非常鼓励使用电动汽车,使法国电动汽车的发展位居世界前列。四年前法国政府电力公司与汽车制造商签订了协议,使全国电动汽车保有量达到10万台,在20个城市推广电动汽车。法国已有十几个城市运行电动汽车且有比较完善的充电站等服务设施,政府机关带头使用电动汽车。法国在电池、电子控制和电机技术等电动汽车技术方面各列世界前茅,因此发展电动汽车有了技术上的保障。

法国政府为了鼓励用户使用电动汽车,还宣布企业购买电动汽车第一年可以免税。法国电力公司向电动汽车生产厂家每生产一辆电动汽车提供1万法郎的补助,以扩大电力使用范围。目前,法国电动汽车的普及程度和保有量都位居世界前列。

(2)德国

德国政府十分重视环节保护,投入了大量的资金用于电动汽车的研发,1971年成立了城市电动车交通公司(GES),积极组织电动车的研究与开发。1991年在拜尔州投入了300辆电动汽车进行运行。拜尔州还拨400万马克,用于资助用户车价的30%购买电动汽车。另外,汉堡市也采取资助用户车价的25%来鼓励用户购买电动汽车。德国政府指定奔驰汽车公司和大众合资建立的德国汽车工业有限公司的科技开发机构,1992年德国政府拨款2200万马克,在吕根(Rugen)岛建立欧洲电动汽车试验基地,组织了四大公司62辆各类电动车在吕根半岛城运行试验,对64辆电动汽车和电动汽车的系统工程进行长达4年的大规模试验,并有很多国家和城市都派有电动汽车参加吕根岛的实验。1994年展示出了19种轿车,13种面包车,4种大客车,都进入了实用阶段。

随着亚欧电动汽车产业发展迅速进行,特别是美国的2015年百万电动计划的实施,德国这个老牌汽车王国不甘在新能源汽车上落后,也于近期推出国家电动车发展规划,希望未来成为全球最大的零排放汽车市场。新推出的产业政策的核心目标是2020年拥有电动车100万辆,为此政府安排了5亿欧元刺激基金。用于充电站建设和电池技术开发。

(3)欧盟其它国家

英国是当今世界生产电动汽车较先进和使用最广泛的国家,使用历史已有50年之久,上个世纪80年代中期就有12万辆车在运行,目前全国已拥有40万辆电动车。英国政府投资2000多万英磅支持开发电动车,实行多项优惠政策给使用者免收牌照税、养路费,夜间充电只收1/2的电费。

瑞士为了防止环境污染,在旅游区只用电动汽车,它是欧洲电动汽车使用效益最高的国家之一。瑞士布赫尔轻型结构公司从1985 年到1991年生产了11辆短笛微型电动汽车。瑞典的VOLVO汽车工业公司、意大利的菲亚特公司、瑞士的

荷拉奇和埃苏拉公司等,不惜投入巨额资金,研究开发新一代电动汽车,并力争早日实现产业化。

丹麦、奥地利、捷克、匈牙利等也都在开展电动汽车的研发工作。

2.1.2.2欧盟发展电动汽车的计划

欧盟的一些国家曾经采取一系列措施以推动电动汽车的发展:德国政府同九个主要公司签订了一份理解备忘录,为创建一个清洁能源城市柏林而结成同盟;法国推出电动汽车研究计划“PREDIT III-2002/2006”计划大力支持电动汽车的研究、开发;冰岛采取生态城市运输系统(ECTS)计划,并取得了一定成效。

2010年1月,欧盟声称发展动汽车将是欧盟绿色发展战略的重要组成部分,欧盟的专家们已经开始论证该计划。此前,欧盟经济振兴计划已经提出在欧盟绿色汽车项目中投资50亿欧元(其中40亿欧元为欧洲投资银行贷款,10亿欧元为欧委会和成员国配套资金),一方面支持汽车生产商加强电动汽车研发,另一方面鼓励成员国开展“以旧换新”,资助地方政府的采购网络以提升对清洁汽车的需求。面对中国、日本等国电动汽车的快速发展,欧洲一些国家已经采取措施促进电动汽车发展,如德国为购买电动汽车提供五年免税;法国电力公司目前正在与丰田开发遍布全法国的充电站;冰岛计划到2012年将全国所有汽车都更换为电动汽车;葡萄牙政府则与雷诺及日产达成了协议,一起建设全国性的充电网络。萨帕特罗认为,这些措施目前还不够,欧盟需要建立为电动汽车厂商提供财政支持的管理框架,推动欧洲建设统一的快速充电设施、制订电池及配套基础设施的生产标准。

2.1.3日本

2.1.

3.1日本电动汽车的发展概况

从世界范围的电动汽车产业化发展现状看,日本是最早开始发展电动汽车的国家之一。日本国土狭小,石油资源匮乏,几乎完全依赖进口,油价很贵。日本工业发达,人口密度很大,城市污染严重。因此,日本政府特别重视电动汽车的研究和开发。日本从1965年开始电动车的研制、通产省正式把电动车列入国家项目,1967年成立了日本电动车协会,促进了电动车事业的发展,1971年日本通产省就制定了电动汽车的开发计划,1991年日本通产省又制定了“第三届电动汽车普及计划”,提出到2000年日本电动汽车的年产量达到10万辆,保有量

达到20万辆。根据日本电动车辆协会的统计,在日本使用的电动汽车1989年为1046辆,1990年为1271辆,1991年为1037辆,1992年为1300辆。日本大阪市由市政府、大发汽车公司、蓄电池公司和电力公司共同组成促进电动汽车发展的地方组织,采用优惠的租赁方法来鼓励用户购买电动汽车。并在大阪市内建立10个快速充电站,为用户提供全方位的服务,促进电动汽车的推广。

日本电动汽车协会于1991年10月制定了2000年电动汽车普及计划:到2000年,日本电动汽车将达到20万辆,为1991年的200倍。因而也大大推动了电动汽车用电池的发展。

近年来由于美国加州零排放(ZEV)法案及世界各国对环保的要求,日本的几大主要汽车制造商开发研制电动汽车的活动均较为活跃。

单位:万辆单位:亿元

图2.3 日本2007~2009年电动汽车销售情况

2.1.

3.2日本发展电动汽车的计划

购车补贴、地方新能源应用推广补贴、建立燃料电池汽车基础应用技术平台、支持(资助)高效率燃料电池系统实用化等研究开发、建立新一代低公害车的技术评价标准、国税优惠政策、地方税优惠政策、充电站设施的固定资产税优惠,特别土地保有税免除、日本氢能及燃料电池示范项目JHFC(2002-2004年度)等措施曾应用到日本发展电动汽车的过程中。

为了推动油电混合动力汽车以及其它清洁能源汽车的发展,日本政府于2009年夏季起便着手考虑为消费者提供优惠措施。

根据日本政府的计划,民众在购买这些环保型汽车的时候,能够最高享受到30万日元(约合2991美元)的补贴。2009年三菱公司推出了电动车IMIEV,售价为450万日元(约合5.1万美元),而消费者在购买IMIEV时只需支付320万日元(约合3.6万美元)。

根据日本政府的计划,电动车及其它环保汽车的热销能够提振汽车市场,进而刺激经济的进一步发展。消费者在购买电动汽车、混合动力汽车、柴油车甚至是普通的汽油车时,只要这辆车符合一定的排放标准,都可以享受到政府的补贴。消费者如果购买微型电动车时,将享受到10万日元的补贴,而在购买型号更大的汽车时优惠幅度将增长一倍。根据日本政府的规定,微型车的发动机排量不得超过0.6升。

日本政府始终将电池视作开发电动汽车工作的重中之重,制订了明确的工作进程。目前日本政府指定了八个城市和县,选作推广电动汽车的示范区。这八个地区既包括大城市,也包括一些乡镇。日本的地方政府还计划建设“零碳区”,在这些区域只有自行车与电动车可以通行,并且电动车的停车费也会相对较低。以港口城市横滨为例,该市在2009年安装了100个公共快速充电设备,并且为购买电动车的民众再提供30万日元(约合3775美元)的额外补助,横滨市政府还为公务车队装配了电动汽车。

第三章我国电动汽车的发展情况分析发展电动汽车,是我国汽车工业应对能源、环境和气候变化挑战、保持可持续发展的最佳途径;是我国应对金融危机、培育新兴产业和新的经济增长点的战略选择;是在国际汽车业“转移”与“转型”的大背景下,实现我国汽车产业从大国向强国转型、实现自主发展的最佳选择。

我国把握电动汽车的历史机遇,实施电动汽车国家战略,全面掌握电动汽车核心技术,带动汽车共性技术的全面提升,形成具有国际竞争力的电动汽车及关键零部件工业体系,加快汽车动力系统电气化转型,构建可持续发展的交通能源体系,从而实现我国由汽车大国向汽车强国的转变。

3.1我国政府对电动汽车的政策与支持

我国政府高度关注电动汽车的研发和产业化。2005 年国务院政府工作报告提出“要鼓励和发展清洁汽车”,《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出:“鼓励开发使用节能环保和新型燃料汽车。”2006年2月,国务院发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》将“低能耗与新能源汽车”和“氢能及燃料电池技术”分别列入优先主题和前沿技术。2007年6月公布《中国应对气候变化国家方案》鼓励混合动力汽车、纯电动汽车的生产和消费。

为了推动电动汽车产业化的进程,2009年3月20日,汽车产业调整和振兴规划正式发布。规划表示,要启动国家节能和新能源汽车示范工程,由中央财政安排资金给予补贴,支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车。与此同时推出“十城千辆”电动汽车示范应用工程,计划将用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆包括混合动力汽车、纯电动汽车在内的新能源汽车开展试运行,(涉及这些大中城市的公交、出租、公务、市政、邮政等领域)。目前,北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌等13个城市入选参与“十城千辆”计划。

随着自主品牌汽车的发展,政府公务车采购也日趋多元化。政府采购汽车新政将出台,新方案将主要向自主品牌汽车倾斜,尤其集中在一般公务车范围内。

除了自主品牌车型入围数量增加,新能源车也将成为今年政府采购的重要一环,部分车型入围采购清单,成为政府采购向新能源汽车倾斜的重要导向。

为推进我国节能环保汽车的技术进步,促进汽车工业产业升级,《汽车产业调整振兴规划细则》出台,“逐步实现国产电动汽车产销规模”堪称是对纯电动车产业化的最大支持。其中,3年内中央将投资100亿元专项资金,发展新能源汽车及车用电池组等关键技术,逐步实现国产电动汽车产销规模,总体形成国内50万辆电动、油电混合动力等新能源汽车产能;推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化,掌握新能源汽车的专用发动机和动力模块的优化设计技术、规模生产工艺和成本控制技术。掌握新能源汽车的专用发动机和动力模块的优化设计技术、规模生产工艺和成本控制技术。建立动力模块生产体系,形成10亿安时(Ah)车用高性能单体动力电池生产能力,发展普通型混合动力汽车和新燃料汽车专用部件,建立电动汽车快速充电网络,加快停车场等公共场所公用充电设施建设等措施使新能源汽车战略落到实处。

图3.2 我国的电动汽车产业政策体系

3.2我国电动汽车发展现状

我国政府着眼长远,超前部署,长期以来积极组织开展电动汽车的自主创新。“九五”期间,电动汽车列入国家重大科技产业工程。“十五”、“十一五”期

间电动汽车列入国家863计划。在自主创新过程中,坚持了政府支持,以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则,确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发布局,通过产学研紧密合作,我国电动汽车的发展取得了重大进展。

图3.1 电动汽车“三纵三横”研发布局

资料来源:国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目办公室

(1)燃料电池汽车。均采用电一电混合驱动方案,在整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到较大提高。2004年5月在北京召开的世界氢能大会上,我国自主研发的燃料电池轿车和客车样车与世界领先的奔驰公司样车同堂展示,引起了世界的惊赞。在10月举行的必比登世界清洁汽车挑战赛上,我国自主研发的燃料电池轿车在7个单项奖中获得5个A(在高速蛇行障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排5个单项指标方面的最高等级)的好成绩,燃料电池城市客车也以较高的技术性能和可靠性在挑战赛中取得了良好的成绩.

(2)混合动力汽车。一汽、东风、长安、奇瑞等汽车公司对此都投入了较大的人力、物力。各车型均已完成功能样车开发。2003年11月8日,湖北省启动武汉电动汽车试验示范运行工作,先后投A .6辆由东风电动车辆股份有限公司研制的混合动力客车,已累计运行14万km ,载客15万人次;混合动力轿车

按ECE城市工况与基本车型进行的对比试验显示,其燃料经济性提高40%左右,达到了节油的目的。长安汽车公司采用同轴ISG轻度混合方案,成功开发了第二轮功能样车和第三轮性能样车,并在国内率先开展了混合动力专用发动机开发。经过国家检测机构测试.动力性能接近参考车的水平,综合油耗降低接近17%,排放达到欧Ⅲ标准。

(3)纯电动汽车。目前纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验,各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定:天津清源电动车辆有限公司等单位研发的纯电动轿车.其整车的动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已超过法国雪铁龙公司赠送的纯电动轿车和箱式货车,初步形成了关键技术的研发能力:北京理工大学等单位初步完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设.并于2003年12月30日顺利通过北京市公共交通总公司组织的示范运行车组验收。小批量研发生产的4种车型、近40辆公交车投入到北京市奥运电动示范车队的示范运行。

3.3重大工程对电动汽车发展的影响分析

3.3.1奥运会、世博会重点采购电动汽车

电动汽车已多次在包括奥运会在内的国际大型运动会上得到应用。自 1972 年慕尼黑奥运会上首次使用纯电动汽车作为运动员引导车以来,历届奥运会都不断扩大电动汽车的使用规模。在 1996年亚特兰大奥运会上,共使用各种电动车辆超过300台。在2000年悉尼奥运会上,除使用近 400辆电动客车作为接送运动员车辆之外,还首次使用了燃料电池轿车作为开幕式开道车和男女马拉松的引导车。2004年雅典奥运会和2006年都灵冬奥会上也大量使用了电动汽车。

北京 2008 奥运会上,共投入包括纯电动、燃料电池、混合动力汽车超过 500 辆,承担运动员、教练员、媒体记者、场地工作人员、观众和物流后勤服务等任务,其中,燃料电池客车和混合动力汽车首次成为奥运服务用车,批量使用。

2010年上海世博会将实现园区汽车零排放,园区外低排放。为达到这一目标,届时将有超过1000辆新能源汽车服务于世博会。其中,超级电容客车36辆、纯动力客车120辆、混合动力客车150辆、燃料电池客车6辆、燃料电池轿车40辆、纯电动场地车270至300辆左右、燃料电池观光车100辆、混合动力轿车350辆。记者从组委会方面了解到,即将为世博会服务的4种新能源汽车分

为公共交通车、贵宾车、观光车、场地车。公共交通车主要由超级电容车和纯电动客车构成;燃料电池轿车主要用于园区内贵宾车;园区内观光车与场地车则分别主要由燃料电池观光车和纯动力场地车组成;而混合动力客车和混合动力轿车将会承担世博园区周边公交车和出租车的工作。

3.3.2奥运场馆用电动汽车研究

(1)纯电动客车

由北京理工大学、京华客车等单位研制的奥运纯电动客车采用新型锂离子动力电池、分散式快速更换方案;集成交流电机和自动变速系统的一体化电力驱动系统提高了电机使用效率和电池使用寿命;实现了整车信息共享,三路CAN总线分别对整车低压电气、高压电气和电池组进行通讯与控制。奥运会期间有50辆该车型在奥运村内环线等三条线路上提供服务。

(2)燃料电池客车

清华大学、清能华通联合北汽福田等单位以其开发的燃料电池客车动力系统技术平台为基础,通过底盘电动化、动力混合化、控制网络化技术,最新开发的福田系列低地板燃料电池客车,由于实现了制动能量回收,燃料经济性得到大幅度提高,车辆的耐久性和安全性达到了商业化运行的要求。3辆燃料电池客车将在北京作为公交车进行为期1年的商业化运行,并参与了北京奥运的一系列重要活动。

(3)混合动力客车

在2008北京奥运会期间,15台东风混合动力客车服务于北京奥运核心区域,该车具备良好的动力性、经济性和排放等综合指标,比传统车油耗降低20%-30%,减少污染物排放,能完全满足城市公交车辆要求,极大缓解了汽车需求与环境污染及石油短缺的矛盾。解放牌混合动力客车是“863”计划“节能与新能源汽车”重大专项资助开发的新一代节能环保车型,集成了第一汽车集团公司在混合动力系统技术平台和整车制造方面的最新成果。具有良好的动力性能、经济性能和排放性能。奥运期间有10辆该车型参加北京奥运示范运行工作。

(4)纯电动场地车

自2007年8月到2008年奥运会结束期间,东风电动车公司的500余台纯电动场地车服务于检测赛、预赛、决赛及开、闭幕式等各个奥运会场馆及奥运村。

(5)燃料电池轿车

在上海市新能源汽车推进项目的支持下,上燃动力、同济大学、上海大众等单位合作提供20辆基于帕萨特领驭车型的燃料电池轿车作为奥运会用车,其中10辆作为出租车,提供北京市运输局交通保障团队“包车”使用,另外10辆作为商务车,提供863项目办作为宣传展示用。

(6)混合动力轿车

在国家科技部、重庆市委、市府、市科委等上级单位的支持下,长安从2002年开始混合动力轿车的自主开发。经六年、八轮开发,在每个验收节点都得到了各级领导和专家的充分肯定。长安混合动力轿车在“第四届和第五届北京国际清洁汽车展”上,分别获得“突出贡献奖”和“产业化最佳创新奖”。北京奥运期间有20辆作为“保点”出租车使用,年底将实现批量生产。

奇瑞公司2001年开始启动节能环保技术中长期发展规划,并开展新能源技术研究及混合动力车的开发。奥运期间,40辆BSG、10辆ISG混合动力轿车参与示范运行。

(7)纯电动环卫车

为改善北京市城市环境质量,实现环卫车辆零排放、低噪音,推动北京市环卫车辆技术的发展,使北京市的环卫车辆在国内率先实现电动化。为充分体现北京科技奥运理念,实现奥运场馆区域运行的环卫车辆零排放。同时,为改变环卫车辆过多依赖油料的现状,转而利用洁净的电能。此外,利用电动车辆储存电能的特点,多使用电网低谷电,改善北京市电网高峰-低谷用电平衡。

将首先用于北京市西城区环卫保洁作业的电动洒水车、电动垃圾压缩车、电动清扫车,奥运期间,用于场馆周边区域或赛道的环卫作业

电动汽车电池发展现状及前景

电动汽车电池发展现状及前景 摘要:随着世界能源短缺,全球环保意识的增强,电动汽车正在成为世界潮流。电动汽车目前发展最大的制约来源于其能量存储设备——电池。本文介绍了目前电动汽车用电池的特点及发展现状,当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池(铅酸电池、镍金属电池、锂电池等)、超级电容和太阳能电池,并对文中所述的四种电池的发展前景进行了分析总结。 关键词:电动汽车电池;燃料电池;化学蓄电池;超级电容;太阳能电池 0.引言 电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量、能量密度、比功率、循环寿命和成本等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争,关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。因为电动汽车与燃油汽车相比的三个主要制约因数:成本高、续驶里程短和充电时间长,都与能量存储技术没有突破性进展直接相关。目前各国都在加紧研究各类先进的能量存储技术,开发各种高比能量、高比功率、长循环使用寿命、价格低廉的动力电池,此外,还要具有良好的工作环境温度、自放电性、使用安全性和无污染等。当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池(先进铅酸电池、镍金属电池、锂电池等)、超级电容和太阳能电池。下面分别将对各类电池的发展现状及前景进行介绍。 1.燃料电池 1.1概述 燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置,所用燃料包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及现在运用最广泛的汽油。按电解质的种类不同,燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等。在燃料电池中,磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池可以冷起动和快起动,可以作为移动电源,满足特殊情况的使用要求,更加具有竞争力。最常见是以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池,由于燃料价格便宜,无化学危险,对环境无污染,发电后产生纯水和热,这是目前其它所有动力来源无法做到的。它以纯氢为燃料,以空气为氧化剂,不经历热机过程,不受热力循环限制,因此能量的转换效率高,是普通内燃机热效率的2~3倍。 1.2特点 燃料电池以其高效、洁净、兼容可再生能源技术等特点,噪音低、启动迅速、比功率大

我国新能源汽车发展现状及趋势

目前,世界各国都在大力发展新能源汽车,我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一,中央和地方各级政府对其发展高度关注,陆续出台了各种扶持培育政策,为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来,我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展,有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势,国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网:目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的? 王晓明:目前,全球能源和环境系统面临巨大的挑战,汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户,需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识,从长期来看,包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向,在短期内,油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看,全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题,例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国,应该说,引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家,这些国家起步比我国要早很多,它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略,将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施,并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期,美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划,混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期,变为追求零排放和零石油依赖,技术解决方案主要是氢燃料电池汽车,后来还有一个计划,想用十年的时间实现20%的石油替代和节约,主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后,奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容,提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划,产品上,选择了以插电式混合动力电动车为重点。

电动汽车技术进展和发展趋势

第38卷 第1期2004年1月  西 安 交 通 大 学 学 报 J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.38 №1 Jan.2004电动汽车技术进展和发展趋势 曹秉刚,张传伟,白志峰,李竟成 (西安交通大学电动车研究开发中心,710049,西安) 摘要:通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(B EV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向. 关键词:电动汽车;技术进展;发展趋势 中图分类号:U469.72 文献标识码:A 文章编号:02532987X(2004)0120001205 T echnology Progress and T rends of Electric V ehicles Cao B i nggang,Zhang Chuanwei,B ai Zhif eng,L i Ji ngcheng (R&D Center of Electric Vehicle,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:Under the pressure of both environment protection and energy conservation,the development of EVs (electric vehicles)hasbeen taken on an accelerated pace all over the world.This research focuses on the current status of EVs’key technology and their state of the art,where,H∞robust control method is used for driving control,regenerative braking control and motion control for EV.The prospects of EVs indicate that B EV(bat2 tery electric vehicle)is the primary selection nowadays,and instead of HEV(hybrid electric vehicte),FCEV (fuel cells electric vehicle)has long term potental for future mainstream vehicles. K eyw ords:elect ric vehicle;technology process;t rend 自1886年发明了汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具,因此缩短了人们之间的距离,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量.由于汽车要消耗大量的石油资源、排放大量的废气、制造噪音和严重污染环境,因此也带来了无法回避的负面影响.我国2000年进口石油7000万t,计划到2005年将超过1亿t,给国家造成了沉重的经济负担.更严重的是目前世界上空气污染最严重的10个城市中我国就占了7个,国家环保中心预测,到2010年汽车尾气的排放量将占空气污染源的64%[1].面对如此严峻的形势,电动汽车(EV)的研究与开发引起了世界各国的关注.1 电动汽车的发展历史及现状 电动汽车是20世纪最伟大的20项工程技术成就中前两项技术的融合,即“电气化”和“汽车”的融合产物[2].它不是当代人的新近想法,其构想与研制均早于燃油车,但由于性能不如燃油车,使其研究与开发工作一度停滞.20世纪70年代的能源危机和石油短缺,又使电动汽车获得了生机,到了20世纪80年代,随着人们对于空气质量和温室效应的关注,对电动汽车的研究热情进入了空前高涨期.从20世纪90年代初起,世界各大汽车集团公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在电动 收稿日期:2003208206. 作者简介:曹秉刚(1953~),男,教授,博士生导师. 基金项目:陕西省电动汽车专项项目,西安交通大学行动计划培植项目.

世界电动车发展现状

世界电动车发展现状 一、产能分析 电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求,加之新材料和新技术的发展,电动车进入了发展高-潮。电动汽车作为绿色交通工具,将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势,将电动汽车作为中国进入21世纪汽 车工业的切人点,不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择,同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。目前我国电动车研究已取得阶段性成果,完成了概念车车身设计构想书及界面设计,电池方面正在组织开发镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池、燃料电池,有望取得突破。电动汽车的标准体系已经编制完成,同时建立了有关电动 汽车的数据库。电动汽车项目的国际合作正在按计划进行。 二、市场需求状况 近年来在全球范围内掀起了一股电动汽车热,世界各汽车工业强国从资金和政策上积极支 持电动汽车的研制工作。国际国内市场需求巨大。就国内而言,未来潜在的市场很诱人。2017年北京奥运会组委会已宣布,将投入20亿元左右确保奥运会期间接送运动员所使用的汽车,奥运场地使用的特种车辆和部分公交车辆采用电动汽车,使北京成为中国使用电动汽车的示范城市。杭州已决定投入一些电动公交车试运行;2017年的上海世博会同样会 有上千辆电动汽车投入运行。 三、主要产品分析 目前电动汽车分为三种:纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车。纯电动汽车(ev)正向小型化和专用化方向发展,燃料电池电动汽车(fcev)成为跨国汽车集团联 合攻关相互竞争的焦点。从经济角度看,混合动力电动汽车为当前市场推崇的原因有:(1)在石油资源没有枯竭以前,汽车发展仍将主要以燃油汽车为主,但其总量不会增加,汽车保有量的增加将主要依赖于混合动力电动汽车,混合动力电动汽车是未来10年汽车 的发展的主要方向。据比较乐观的估计,混合动力电动汽车将在2017年实现商品化。(2)混合动力电动汽车可以实现单用发动机难以达到的下一代超低油耗汽车的目标。(3)混合动力燃料电池电动汽车成熟、成为主流方向的技术方案将在未来10年内形成,燃料 电池电动汽车将在2017年实现商品化。 电动汽车的成本构成及影响电动汽车推广因素的分析 电动汽车目前成本仍高居不下,究其原因是:电动汽车目前尚处于研发阶段,样车和试运行阶段,根本无批量可言,这是与流水线生产燃油汽车所不能比拟的。同时目前各式电动 汽车能示范运行的,都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的,即将发动机、 油箱等系统全数拆下,然后装上电动机,电池等相关配套设备就形成电动汽车,而混合动 力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统,形成了油、电混合驱动系统。那

论述新能源汽车发展现状与趋势

论述新能源汽车发展现状与趋势 2010级交通运输2班 袁格格 纯电动汽车,混合动力汽车,燃料电池汽车均属于新能源汽车。面对能源安全、环境污染和全球气候变暖的急迫形势,节能减排成为了我国汽车产业的首要任务,我国汽车工业发展面临传统汽车技术快速提升和汽车能源动力系统转型的双重挑战,发展节能与新能源汽车已成为我国汽车工业的战略方向。如何有效地选择“过渡”和“转型”协调发展战略,是当前汽车工业面临的重大问题。 一.发展现状: 1.纯电动汽车:基本情况纯电动汽车问世于19世纪90年代,但由于电池性能不能满足需求,一度退出历史舞台。随着高性能锂离子电池和一体化电力驱动系统等技术的发展应用,纯电动汽车再次受到各国政府和企业的重视。纯电动汽车已在续驶里程、动力性、快充等方面取得了可喜的进展,即将进入实用化阶段。 纯电动汽车在美、日、欧等国家和地区得到小规模的商业化推广应用,日前世界上有近4万辆纯电动汽车在运行,主要应用在市政用车、公交车、公务用车和私人用车等预域。 2.混合动力汽车:基本情况自1997年丰田首先在日本推出Prius混合动力汽车以来,各大汽车企业纷纷推出混合动力汽车产品,如本田Insight、通用SaturnVUE、福特Escape等。随着技术的成熟和生产规模的扩大,成本大幅下降。1999~2008年,美国市场共销售19种混合动力乘用车,总销量达132万辆。 日本最早开始混合动力汽车开发,并最先实现了产业化,目前总销量已经达到200万辆以上,并开始赢利。欧洲混合动力汽车技术起步较晚,采取与美国合作方式共享混合动力总成技术,主要应用于采用传统技术油耗较高的车型上。 混合动力商用车也取得了快速发展,已开发了混合动力公交车、市政用车和军车等。尤其是,美国在混合动力公交客车的开发和应用上取得了一定的成果,日前已有多个车型在运行。欧洲客车和卡车生产商已将目光聚焦在混合动力技术上。德国奔驰和曼、瑞典沃尔沃和波兰索拉丽斯等相继开发了混合动力商用车。 3.燃料电池汽车:1基本情况美、日、欧等发达国家都在潜心致力于燃料电池汽车的研究,除国内的燃料电池开发计划外,美国通用与日本丰田、美国国际燃料电池公司与日本东芝、德国奔驰与西门子、法国雷诺与意大利DeNora公司等纷纷组成强大的跨国联盟,优势互补,联合开发并推出了一系列的燃料电池汽车。

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级: 姓名: 学号:

摘要:对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究,并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词:电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要电动汽车和车载电池实现标准化,而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电,更换电池时间较短,但要求电池的外形、容量等参数完全统一,同时,还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

国外纯电动汽车发展现状及前景

国外纯电动汽车发展现状及前景 【摘要】本文从技术和市场两方面对国内外纯电动汽车的发展历史和发展现状进行了深入分析,指出了国内纯电动汽车目前需要解决的主要问题,进一步分析研究了纯电动汽车的发展前景。 【关键词】纯电动汽车;发展现状;发展前景 1.国外纯电动汽车发展历程 近年来,各国政府为了振兴汽车业,新能源汽车扶持政策都加速出台,在相关产业标准方面有密集动作。总体看来,各国实现交通能源转型的总趋势基本相同,即发展环境友好和资源优势的替代能源,以此来改善对石油的过分依赖,同时对交通能源结构进行调整。混合动力电动汽车应用于短中期研发,长期发展纯电动汽车和燃料电池电动汽车[1-2]。 1.1美国纯电动汽车发展 20世纪90年代中期,美国制订发展电动车的“新一代汽车伙伴(PNGV)计划”,主要研发电池驱动纯电动汽车。2002年,美国能源部对工业研究、开发和演示电动汽车投资1500万美元,包括供电质量、动力储存以及使用效率等。低速、小型、特种用途的纯电动汽车得到不断发展。同时,《能源法案》2005年在美国获得通过,规定购买清洁能源汽车能减免一定的税收。在经历经济危机之后,政府推出“以旧换新”汽车计划来刺激消费,鼓励用户将大排量的旧汽车换为节能新型汽车。2009年,为了支持新一代电动汽车部件及其电池组的研发,政府设立20亿美元的投资计划。同时政府还投入4亿美元来建设充电站等基础设施[3]。 2012年,美国电动汽车市场增长突飞猛进,全年电动汽车(包括插电式混合动力车和纯电动汽车)销售量较上年猛增2倍。2012年,加利福尼亚州仍然是美国电动汽车发展的领先者,加州纯电动车的新车注册数量占全美总数的32%。 1.2日本新能源汽车发展 由于地理环境、人口分布等特殊性日本政府对电动汽车的研发尤其看重。1965年,电动汽车的研发被列入国家项目;1971年,制定了《电动汽车的开发计划》。90年代之后一些大型汽车企业重新着手研发装载锂离子、镍氢电池的第二代纯电动汽车。由于当时技术和成本等方面的考虑,新能源汽车的研发战略中,动力装备类企业(富士重工、三菱重工等)以纯电动汽车蓄电池技术的研发为重点,而更多的日本汽车企业则将混合动力汽车作为重点发展方向。而纯电动汽车的研发逐渐小型化,单人和双人车型成为主力车型。 2009年4月,日本对纯电动汽车、清洁柴油车、混合动力车、天然气车以

纯电动汽车及动力电池技术发展现状

纯电动汽车及动力电池发展现状调研 一、纯电动汽车发展现状 所谓纯电动汽车,是指完全由可充电电池作为动力源、以驱动电机及其控制系统驱动行驶的汽车。纯电动汽车(BatteryElectric Vehicle,BEV)与混合动力汽车(HybridElectric Vehicle,HEV)和燃料电池汽车(Fuel CellElectric Vehicle,FEV)是目前主要的新能源汽车类型。 1.1 发展纯电动汽车的必要性 (1)促进节能减排。与传统汽车相比,纯电动汽车具有更高的能源利用效率,同时也具有二氧化碳减排的潜力。机动车污染排放是城市空气污染的主要来源之一,2013年春季北京出现多次大面积雾霾天气,机动车尾气是主要原因之一。在上海,中心城区的主要大气污染物可吸入颗粒物、氮氧化物、挥发性有机物分别有66%、90%和26%来自机动车尾气。大力推广纯电动汽车是交通领域实现低碳的最佳方案,纯电动汽车行驶过程中不产生二氧化碳,即使考虑到中国目前电力生产过程中的二氧化碳排放,纯电动汽车仍然具有13%~68%的减排能力。随着我国能源结构和电力生产方式的转变,纯电动汽车必将在未来发挥更大的减排作用。 图1.1传统汽车与纯电动汽车综合能量效率比较(单位:%) (2)降低石油对外依存度。汽车保有量的迅速增加为我国能源安全带来严峻挑战。我国汽车保有量与原油对外依存度变化趋势见图1.2。最新数据显示,截止到2012年底,中国汽车保有量已达2.4亿辆,与此相对应的是2012年中国原油对外依存度达到56.4%,创下历史新高。如果不采取措施,“十二五”中将原油依存度控制在61%的计划将很难实现。在此背景下,如何满足未来汽车的能源需求,是关系到我国能源安全的关键问题。电动汽车由于其电力来源多样化,不仅更加适合中国以煤炭为主的资源禀赋,而且能够与中国大力发展可再生能源

电动汽车现状与发展趋势研究_论文

电动汽车现状与发展趋势研究 摘要:本论文文探讨了电动汽车的发展方向以及电动汽车发展的重要性,分析了电动汽车发展的机遇揭示了电动汽车发展中存在的问题,并分析了电动汽车发展的背景和前景。 论文首先论述了纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的研究现状,探讨了世界发达国家和地区电动汽车的发展状况,并了解了超级电容器、驱动电机系统和动力电池。借鉴发达国家(地区)发展电动汽车的成熟经验,结合我国现有的政策环境和低碳生活。研究提出适合我国电动汽车发展切实可行的配套政策体系,并提出相关的政策建议。重点介绍了电动汽车在今后人们生活的中广泛应用。 针对电动汽车发展现状,本论文对电动汽车的未来做了积极展望:驱动电机呈多样化发展;新能源汽车的突出地位日渐显现;混合动力汽车最具发展潜力。关键词:电动汽车超级电容驱动电机现状趋势发展

Research on the Present Situations and Development Trends for Electric Vehicles Abstract:This article analyzes the importance of electric vehicle. And it puts focus on the opportunities, threats and real problems in the development of the electric vehicle. This article explains the backgrounds of electric vehicle. This paper analyzes the importance of electric vehicle, gives a brief view for present status of battery electric vehicle, hybrid electric vehicle and fuel cell electric vehicle in the world. And it confers the projects of the electric vehicle industry in the main developed countries. Meanwhile it explains electric automobile purpose driving motor system, the battery and the Super-Capacitor. With existing policy environment in China, this paper refers the mature experience of developing electric vehicles industry in developed countries (regions), proposes a supporting politic system that can be practically fulfilled in Chinese

国内外电动汽车发展现状

国内外电动汽车发展现状 摘要 本文介绍了美国、欧洲及日本等国家和地区电动汽车产业的发展历程,对比我国电动汽车的市场结构、技术研发、产业政策及示范运营状况,指出我国电动汽车产业发展过程中存在政策统筹、核心技术、基础设施建设和产品认可度等方面的不足;对电动汽车相关技术,如电机驱动技术、能量管理系统、锂离子电池技术等的发展现状与趋势等进行了探讨。 0引言 随着全球金融危机、生态环境恶化与能源、资源枯竭等问题的加剧,大力研究和利用电动汽车相关技术及促进产业发展已成为世界汽车工业竞争的一个新焦点.美国、日本、德国等世界主要汽车制造强国纷纷加入抢占电动汽车技术和市场制高点的行列,我国有关部门及各地政府也积极响应行业趋势,将电动汽车确定为国家7大战略性新兴产业之一,并先后推出了《节能与电动汽车产业发展规划》、《电动汽车“十二五”专项规划》等规划措施,积极引导和鼓励国内电动汽车产业的发展。在各项政策的推动下,国内汽车企业不断增加对电动汽车及相关零部件的研发投入,在突破电池、电机、电控等关键技术、完善基础设施建设、推动电动汽车产业化等方面取得了长足的进步。 1国外电动汽车的现状和发展趋势 1。1全球电动汽车市场现状及趋势 近年来,全球电动汽车市场正以更快的速度成长,电动汽车产销量均有明显提升。2014年全球市场共销售353 522 辆电动汽车,同比增长56。78%;其中,电动乘用车323 864辆,占比91。61% (电动乘用车指“双80"车,即最高时速80km/h 以上,同时一次充电续航里程80 km以上);电动客车及电动专用车29658 辆,占比8. 39%[1]。美国、欧盟、中国、日本仍然在全球电动汽车市场中位居前列。全球各主要国家电动汽车2014年保有量及2020年预计保有量如表1所示[2].美国的通用、福特、特斯拉公司,日本的丰田、日产及本田公司,欧洲的宝马、奔驰、雪铁龙公司等都在电动汽车的研制与开发上呈现出很强的实力。

国内外电动汽车充电设施发展状况研究

国内外电动汽车充电设施发展状况研究 时间:2011-01-14 来源:华中电力科学研究院作者:鲁莽,周小兵,张维介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况,对未来我国电动汽车充电的商业模式及发展前景进行了初步研究,提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任。 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车,按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理,可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来,我国电动汽车行业取得了快速发展,攻克了一系列关键技术难题,在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下,我国电动汽车已处于市场引爆的临界点,预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大,电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分,在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种: (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电,充电时间通常为6~10 h,慢充方式一般利用晚间进行充电,充电时可以采用晚间低谷电价,有利于降低充电成本,但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源,通过车载充电器对电动汽车进行充电,车载充电器可采用国标三口插座,基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电,以较大直流电流在20 min 至1 h 内,为电动汽车提供短时充电服务,快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题,但是对电池寿命有影响,因电流较大,对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流,充电时间短(约1 h)。目前,这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准,也没有国际标准,已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定,世界各国都在积极争夺标准的制订权,各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品,抢占市场、提高占有率,试图使多数充电站不得不采用其充电设备,从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能,换电时间与燃油汽车加油时间相近,大约需要5~10 min。快换方式最为便捷,但是需要

电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势 1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容) 内燃机汽车经过120多年的发展壮大,逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技,在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展,但是由于内燃机车以石油为燃料,石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境,因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。 1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险 石油是一种总量有限、不可再生的石化资源,是当前人类经济社会的重要能源,交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆,每年新生产汽车超过3500万辆,每年消耗石油70亿桶以上,约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测,地球上的石油资源按照目前的消耗水平,仅仅维持几十年(40-60年左右,说法不太一致),石油资源日渐枯竭。 21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战,石油资源是亟待解决的重要问题之一,也是当前世界不稳定的因素之一。 我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨,产量和进口量各占一半,对外依存度达50%,远远超过30%的安全线。因此,大量进口高价石油,势必影响本国经济发展和能源安全,加剧国际石油危机和抬高石油价格,损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波,更会危及国家安全。

预测到2020年,中国的石油需求量为5亿~6亿吨,而中国只能生产2亿吨,其余的3亿~4亿吨要靠进口,对外依存度将达60%~67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10,相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油,极具风险。 内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势,不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限,还不能完全取代石油燃料,电能来源广泛,人们对电力的使用已经积累了丰富的经验,21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源,发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势,也是汽车工业发展的总趋势。 燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能,使燃料的发电效率提高到50%-55%,而且不会对大气造成污染。 1.2环境污染 内燃机汽车的快速发展与广泛应用,使汽车排气污染日益严重,已成为城市最重要的污染源。 HC, CO, NO X, CO2,SO2,颗粒物(铅微粒、碳微粒)以及光化学烟雾(氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下,会产生光化学烟雾。)、噪声(发动机噪声) 1.4电动汽车分类: 纯电动汽车:(EV, Electric Vehicle)

美国电动汽车的现状及发展二

美国电动汽车的现状及发展(二)-汽车 美国电动汽车的现状及发展(二) Karen Fierst是美国事故车维修领域的知名人士,曾任职于美国汽车零部件认证协会(CAPA)。Karen女士自1998年成立KerenOr Consultants公司以来,为美国及其他海外客户提供了广泛的汽车后市场咨询服务,为客户建立行业关系提供了有力的指导和帮助。目前,她担任美国车身理事会(NABC)理事,是美国汽车服务协会(ASA)、美国汽车后市场行业协会(AAIA)、美国事故车维修专家学会(SCRS)、行业妇女组织(WIN)的成员,也是美国事故车行业会议(CIC)的联席会委员。 Karen女士在其职业生涯中获得过各种荣誉和奖励,其中阿克苏诺贝尔公司授予的“行业最具影响力女士”称号尤为珍贵。她编著、撰写的文章发表于行业内众多知名出版物。作为研究咨询顾问,她撰写的《事故车电子评估系统的发展和演变》等文章已在我刊发表。她也是知名的演讲者,在全球多个行业会议及高峰论坛,包括国际事故车行业高峰论坛(IBIS)、法兰克福展等场合发表演说。 KerenOr Consultants公司为事故车维修行业的相关领域及政府机构、律师事务所、软件公司及行业出版物提供各类咨询服务,致力于美国本土与外资企业间的战略规划、市场研究分析、公共关系、公开政策、结盟合作、项目管理以及跨文化间的交流与沟通,其客户资源来自于美国、英国、中国台湾、中国大陆、以色列等。 文/美国KerenOr咨询公司Karen Fierst 译/本刊记者张淑珍 (接上期) 从2000年初开始,美国汽车市场对混合动力汽车的需求出现了显著地增

长,而对纯电动汽车的需求则表现得相对缓慢一些。但是,目前很难预测在未来的一段时间里这两种车型市场占有率的变化及比例。另外,美国任何州政府及联邦政府也没有为替代燃料车设定具体的市场渗透目标。然而,现有的CAFE法律、政府的一些激励措施以及替代燃料车辆需求的增加等,都表明纯电动汽车及混合动力汽车将在美国市场中继续发展。实例研究 电动汽车技术的演变与改进,需要与之相配的远见性投资及发展。它不仅要求车辆本身的设计满足消费者的愿望和需求,同时也需要建立、建成与之相适应的配套充电设施系统。这里我简,单举出两个实例,说明在电动汽车发展过程中,有过失败,也有成功的例子。 1.Better Place 2010年夏天,茌以色列Better Place这家新公司的市场展示厅,我获得了在专业试车跑道驾驶电动汽车的机会,也有幸借此机会深入地了解这家公司。Better Place公司革命性的理念是,除了充电站外,还要建立更换汽车电池的基础设施。雷诺公司生产的Fluence Z.E.(零排放车),就是专为Better Place 公司设计的、具备可更换电池技术的车型。Better Place独特的理念是,不使用电线软管、不花费插入式的充电时间,在以色列全国建立起可更换电池的换电池网络。也就是说,在充电站只需花几分钟的时间,即可完成取出旧电池、更换新电池的作业任务,就像人们在加油站加油一样快捷。图1所示为本文作者在以色列Better Place展示中心为雷诺车充电。

电动汽车现状和发展前景

电动汽车现状和发展前景 一、电动汽车发展现状 1.国外主要国家电动汽车发展情况世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车,并且取得了一定程度的进展和突破。第一,日本一直以来,出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场考 虑,日本十分重视电动汽车的研制与开发。从目前世界范围内的整个形势来看,日本是电动技术发展速度快的少数几个国家之一,特别是在混合动力汽车的产品发展方面,日本居世界领先地位。目前,世界上能够批量产销混合动力汽车的企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月,丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。、目前推出的产品已经是多次改进后的第二代产品,其生产工艺更为成熟。根据丰田汽车公司的测试,PRIUS轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油44.4%;在市郊节油29%,综合节油40.5%。有关统计数据显示,丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额。2004年9月15日,一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目签字仪式,宣布双方在2005年内.共同生产丰田PRIUS混合动力轿车。PRIUS混合动力轿车将在同年进入中国市场。继PRIUS混合动力轿车之后,丰田汽车公司还推出了ESTIMA混合动力汽车和搭载软混合动力系统的CROWN轿车。丰田汽车公司在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。此外.本田汽车公司开发的Insight混合动力电动汽车也已投放市场供不应求。2002年4月,本田汽车公司在美国市场上投放了Civic混合动力汽车。日产汽车公司近日宣布,将于2006年向美国市场销售Ahima牌混合动力汽车,这是其于2002年与丰田汽车公司签署联合生产混合动力汽车协议的第一个产品。第二,美国。美国的汽车公司在电动汽车产业化方面比来自日本的同行逊色不少,三大汽车公司仅仅小批量生产、销售过纯电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车目前还未能实现产业化,来自日本的混和动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同,其中通用汽车公司投入1.48亿美元.福特汽车公司投入1.38亿美元,克莱斯勒汽车公司投A.8 480万美元,进行为期5年的研制开发工作,并于1998年北美国际汽车展上展出了样车。在此基础上.现已推出三款混合动力概念车GM Precept、Ford Prodigy、Daimler chryslerDodge ESX3。2004年12月14日.通用汽车公司与戴姆勒一克莱斯勒汽车公司对外宣布.双方将在开发混合动力电动汽车的技术领域携手,共同推进此项技术的发展。 2.我国电动汽车发展情况 与世界其他国家一样.电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着:“十五”期间,国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑.设立 “电动汽车重大科技专项”,通过组织企业、高等院校和科研机构,集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关:集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关:为此,2001年10月起,国家共计拨款8.8亿元作为这一重大科技专项的经费。我国电动汽车重大科技专项实施4年来,经过200多家企业、高校和科研院所的2 000多名技术骨干的努力,目前已取得重要进展:燃料电池汽车已经成功开发出性能样车,燃料电池轿车累计运行4 000km,燃料电池客车累计运行8 000km;混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过14万km;纯电动轿车和纯电动客车均通过国家有关认证试验。燃料电池汽车。均采用电一电混合驱动方案,在整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到较大提高。2004年5月在北京召开的世界氢能大会上,我

电动汽车的研究背景及现状

电动汽车的研究背景及现状 1.研究的背景 汽车的发展引起了地球资源的过大消耗。地球上的能源是有限的,能源紧缺是全人类面临的越来越严重的问题,是一个全球问题,关系到全球的经济与军事安全。我国的能源问题已经成为国民经济发展的战略问题,从国家安全角度出发,石油资源已经和国家安全、经济发展紧密的联系起来,能源的稳定供应是一个国家所关注的重点,也是我国能源安全战略的核心内容。如果继续按照传统的能源动力系统发展下去,将难以持续我国这个泱泱汽车大国的兴起。 汽车在给人们带来便利的同时也污染了环境。汽车尾气的排放引起了城市的温室效应,同时也引起了臭氧层的破坏,形成酸雨等大气环境问题,进而对动植物也产生了很大的危害。面对汽车造成的空气污染,人们可以直接闻到汽车尾气排放的带有刺鼻臭味的燃烧不完全的雾化混合气。随着生活水平的提高,人类对生存环境的要求越来越高,降低汽车的尾气排放的呼声也与日俱增。 面对资源紧缺与环境保护问题,发展电动汽车成为汽车工业发展的主流趋势。 1.1电动汽车的定义和分类 电动汽车是指用车载电源为动力,电动机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。电动汽车应具有汽车的性能和属性,但动力线路与原内燃机动力线路不同,又具有电力车辆的基本特征。电动汽车通常被分为蓄电池电动车(Battery Electric Vehicle,BEV)、混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)和燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)三大类。 1.2电动汽车的早期发展 尽管电动汽车技术目前看来还处于新兴发展时期,但它的产生却早于燃油车,并已经历了多个兴衰周期。以下是主要的时期: 1834年 Thomas Davenport 电动三轮车不可充电的干电池驱动 1881年法国古斯塔夫?特鲁夫电动三轮汽车以铅酸电池为动力 1882年英国人阿顿与培里三轮电动汽车以铅酸电池为动力 1890年美国电动汽车以蓄电池为动力 直到20世纪60年代后,由于能源、环境问题使人们对电动汽车又开始重新重视,世界各国政府与汽车制造商对电动汽车的研究开发均有不同程度的投入。但主要还是在近来十几年中,电动汽车的研究开发进入了高峰期,并在各项技术发展商开始取得了一定的成果和进步。 2.电动汽车在各国的发展现状 近几十年来,世界各国著名的汽车制造商都在加紧研制各类电动汽车,并取得了一定程度的进展和突破。 2.1日本 日本一直以来出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,十分重视电动汽车的研制和开发。以下是日本研制电动汽车的进程: 1976年日本成立电动汽车协会 20世纪80年代本田公司开始研究开发电动汽车 1996年本田推出“PLUS”纯电动汽车 1997年本田的“PLUS”被推向了美国 1997年12月丰田公司推出第一款批量生产的混合动力轿车普锐斯

纯电动汽车技术概述及发展趋势

纯电动汽车技术概述及发展趋势 一、技术概述 电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池,有时则需要更多。 1、电动车技术特点 ●无污染,噪声低 电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。 ●能源效率高,多样化 电动汽车的研究表明,其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行,汽车走走停停,行驶速度不高,电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量,在制动过程中,电动机可自动转化为发电机,实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。另一方面,电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖,可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外,如果夜间向蓄电池充电,还可以避开用电高峰,有利于电网均衡负荷,减少费用。 ●结构简单,使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵。 ●动力电源使用成本高,续驶里程短目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善,尤其是动力电源(电池)的寿命短,使用成本高。电池的储能量小,一次充电后行驶里程不理想,电动车的价格较贵。但从发展的角度看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。 2、电动车基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电

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