未来纯电动新能源汽车的发展 正文： 如今汽车越来越走进平民百姓的生活，成为了大众代步的工具，而对于了解汽车自身未来的发展也是至关重要的。现在的传统汽车，大都是使用自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，如化石燃料。而截至2009年6月底，中国机动车保有量为9辆。其中，汽车辆，摩托车辆，挂车1035036辆，上道路行驶的拖拉机辆，其他机动车21674辆。如此庞大是数量，不尽让我们加大了忧患意识，一是未来汽车能源的来源，我们需要一个持续不断的能源去供应全国的汽车。二是未来汽车的发展，我们需要清楚我们未来汽车行业的发展方向。三是在发展汽车行业的同时，如何兼顾得环境的共同发展。 2002年中国有将近2050万辆车，当时中国每天大约消耗540万桶石油。而现在我们到底每天需要多少万桶石油消耗根据国际能源组织的评估：仅中国自己就需要世界石油需求增长的40%，中国的能源消费占全球的10%，美国能源消费是中国的两倍，因此中国的石油消费将增长%每天920万桶。?到2015年中国预计将每天消费石油达到1160万桶。从全球各大分析机构对于中国的能源需求量日益增大，都感觉到能源未来价格的不可预测。 可见如今的石油消耗越来越大，并且汽车的尾气也很严重。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200—400kg，氮氧化合物50—150kg；美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污
染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 所以，我们在为未来汽车设计蓝图时，总希望未来的汽车能使用到太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等无污染能源。而如今我国又迫切需要新能源汽车，在过去10年我国的汽车市场迅速扩张，1998-2008年汽车销售量年均增长%，并且我国汽车市场的国际地位迅速提升。根据我国过去10年我国汽车保有量的迅速增长，1998-2008年汽车保有量年均增长14%，我们必须抓紧新能源汽车的发展，如混合动力，纯电动，燃烧电池，氢动力等汽车。 由于氢动力与太阳能动力还没有探究完全，有迫于现今，我国最可能是在纯电动汽车上取得突破。第一是，我国纯电动汽车的相关技术初步具备产业化基础。在国家863计划的支持下，我国已有很多企业投身于纯电动汽车领域，并取得丰富的研究成果，一些小规模生产已投入示范运行中，如奥运会运行。第二是，我国有一大批有实力的机构在从事与纯电动汽车的有关研制工作，而且我国已经形成了一条完整的锂离子动力电池产业链，锂电池动力电池已经成为全国动力电池的主流选择，而我国的锂资源储量比较丰富，居世界第三。第三是，在车用驱动电机方面，我国是工业电机生产大国，有较强的技术基础。我国在纯电动汽车技术上与国外的差距相对较小，纯电动汽车可以绕过传统的发动机技术，避开我们的弱项。国内动力电池在性能上的指标与国际水平相当，有些指标还优于国际。而在考虑纯电动新能源汽车的同时，我们还对其所需配套基础设备的可行性进行了探究。充电站的问题。我们可以建公共交通充电站，而在家庭用充
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.
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
电动汽车"技术路线”可行性 第一部分发展电动汽车已成为国际汽车发展的新趋势 2005年，全国数百家企业的各种轻型电动车<含电动自行车）的总产量预计已经达到900万辆。绿源在过去的一年内共生产各种轻型电动车<包括电动自行车）近20万辆，一些关键的技术创新成果<如能量回收技术，新型节电模式，等等）也在产品中成功运用，企业取得了比较好的经营效果。在这个辞旧迎新的2006年春天，我们是不是需要再一次超越企业经营者的本分，从业者的角度来思考一些新的理论问题，探讨对电动车产业未来发展的新思路。 在石油资源日益短缺的大背景下，如何减少交通对石油资源的不可循环的消耗，发展电动交通工具，特别是促进发展电动汽车 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) 电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括： （1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况； （2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求； （3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程； （4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性； （5）低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。 浅谈电动汽车的未来发展 第一章纯电动汽车产业发展现状分析 1.1 世界纯电动汽车产业化概述 1.2. 世界各国纯电动汽车发展情况分析 1.3 纯电动汽车产业发展最新动态 第二章中国纯电动汽车发展社会环境分析 2.1 汽车工业面临能源问题重大挑战 2.2 发展绿色交通是城市环境的需求 2.3 电动汽车能满足更为苛刻环保要求 2.4 纯电动汽车节能减排效果显著 第三章中国纯电动汽车发展分析 3.1 纯电动汽车的技术发展动态 3.1.1 纯电动汽车锂电池技术 3.1.2 纯电动汽车超快充电技术 3.1.3 电池与电容相结合技术 3.1.4 纯电动汽车电动轮技术 3.2 纯电动汽车发展存在的问题及策略 3.2.1 充电问题制约纯电动车产业化发展 3.2.2 中国发展纯电动车存在问题及对策 3.2.3 新能源汽车应优先发展纯电动汽车第四章中国纯电动汽车发展前景预测分析 4.1 中国纯电动汽车行业技术开发方向 4.2 中国纯电动汽车市场预测分析 4.3 政策推动全球新能源汽车发展浪潮 摘要 随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，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二个技术难点的最佳途径。 解决汽车污染排放问题。全球碳排放标准的推出强化了主要国家推动纯电动汽车产业普及的动力的欲望，由于汽车尾气和工业污染给大气层和地球生存环境带来日趋严重破坏，人类必需在未来二十年内努力将碳排放量指标恢复到合理水准，而削减碳排放量保护生存环境显然已经是比赚钱更迫切更紧急的事情。推广和普及纯电动汽车是行之有效手段并且也是削减碳排放量重点方向之一！ 由于电池价格高，且销售未成规模，目前电动汽车价格不菲，从而大大弱化了个人的购车需求。虽然耗电成本不足燃油成本的1/4，但昂贵的购车成本还是让个人消费者望而却步。所以如何降低纯电动汽车的成本，以及有效推广，还任重而道远。 电池技术有待提高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。到目前为止，电动汽车用电池经过了3代的发展，已取得了突破性的进展。第1代是铅酸电池，第2代是碱性电池，第3代是以燃料电池为主的电池。燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池，但目前还处于研制阶段，一些关键技术还有待突破。 目前中国电动车的基础设施(主要是充电设施)还很有限。对于无车库的城市车主，在家充电并不方便；即便可以用家用220伏充电，安全上也存在一定隐患。为根本解决这一问题，唯一的办法是在小区、停车场建充电站。虽然电网公司已开始对该业务模式进行了有意义的尝试。但是中国要想快速发展纯电动汽车，基础设施建设必须加快步伐。 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 （汽车行业）电动汽车的未 来 电动汽车的未来 雷诺-日产汽车CEO卡洛斯?戈恩谈 沃顿知识在线2009-11-2112:40:18 电动汽车是真实的，它就在这里。不久以后，当路边的充电站像停车计时器壹样无处不在时，电动汽车问题也就不会那么棘手了。 壹位将其X公司的声誉寄望于“后汽油时代”的管理者如是说。他就是雷诺和日产汽车X公司（RenaultandNissan）的首席执行官卡洛斯?戈恩（CarlosGhosn）。从管理壹个多种文化且存的企业集团，到推动政府制订法规的行动，在沃顿商学院近期举办的领导力讲座（WhartonLeadershipLecture）中，戈恩演讲的话题无所不包，当讨论到人们热情期待的零排放汽车的未来时，戈恩表现得充满信心，这倒不是因为电动汽车对“大地母亲”的利他主义意义，也不是因为人们对石油资源丰富的中东地区的抵抗，而是因为电动汽车本身就是门好生意。 “电动汽车最初出现于上世纪初，之后便销声匿迹了；20世纪50年代曾再度出现，之后又烟消云散了；20世纪70年代又壹次出现，可随后又归于消隐。”戈恩谈到。“可是，很多东西已经发生了改变……在这个信念中，我们投入了很多金钱，我们投入了很多精力，我们也付出了很多努力，当下，是时候了。” 为什么是当下呢？戈恩认为，壹个至关重要的因素就是技术的进步。“今天的电池完全能够完成10年前的电池无法胜任的工作。”以前，为五花八门的汽车能源需求提供足够的电力壹度是不切实际的，可今天，已经能够以合理的价格提供这些动力了。 第二个因素就是石油的价格。他谈到，在经济衰退期间，每桶石油的价格依然高达68美元，戈恩问现场的听众，谁认为石油的价格会下降。没人举手。因为美国、中国、巴西、印尼、东欧和西欧国家的需求都在增长，“如果我们不改变能源消费方式，那么，不妨想象壹下，石油的价格将会是如何发展？” 他预测说，影响电动汽车成本的第三个因素是：法规。在讲座进行过程中，他让认为环境限 “汽车行业占二氧化碳排放总量的14%。”制法规将会变得更为宽松的人举手。同样，没人举手。 他谈到。“可在公众的眼里，汽车行业则要为50%的二氧化碳排放量负责。所以说，我们别无选择。” 新兴经济体即将到来的汽车潮会增加人们的这种认识。戈恩预测说，全球的汽车保有量将从目前的7亿辆暴增到15亿辆：“如果让发展中国家按自己的意愿拥有汽车，事实上，他们确实会以某种方式按自己的意愿拥有汽车，那么，毫无疑问，零排放汽车就是不二选择。当下，可供使用的唯壹零排放汽车就是电动汽车……所以，我们决定进入这壹领域。我们决定，不再等待下壹代电池的出现，不再等待五年以后出现的下壹代汽车。我们确信，当下就是时候了。 插上电源就自己的企业如何将电动汽车变为可行的产品——而且是消费者喜爱的产品——问题，戈恩在讲座中接着谈到了重要的细节。“驾驶电动汽车是很快乐的事情。”他谈到。“我确信，当这种汽车进入美国市场，人们也开始驾车上路的时候，人们对电动汽车的印象会彻底改变。”从明年开始，雷诺和日产汽车X公司将会推出多种车型，而不只是唯壹壹款面向那些炫耀绿色偏好的驾驶者行销的敞篷车。“我们希望这种汽车能让人们买得起，这就意味着，如果你想买壹辆电动汽车，其花费必须和购买壹辆普通汽车的花费壹样。” 从另壹方面而言，这个推论要想成立，需要个人、企业或许仍包括政府都要有壹定程度的投资。戈恩谈到，家里有车库的电动汽车买主，为了方便电动汽车充电，需要投入大约500美元为其电力输出装备升级。他预测说，在大城市，电力X公司需要为类似于停车计时器的充电设备——这种设备能够安放在路边以便为汽车充电——投资1，000美元。他仍预测说，随着这种设备订单量的大量增加，这种设备的价格将会逐渐降低，此外，因为消费者会为电 编号：35 《电动汽车》课程论文 电动车电机驱动控制技术的研究现状及 其发展趋势 Study Status and DeveIopment Trend of EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving 班级：车辆1103 姓名（及手机）：李朗 学号：1101504321 任课教师：郑建祥 2013年5月14号 电动车电机驱动控制技术的研究现状及其发 展趋势 摘要：当今世界上节能和环保日益受到重视，因此电动车技术的发展步伐正在加快。本文综合评述了电动车的关键技术—电机驱动技术，并对未来的发展趋势作了展望。 关键词：电动汽车；电机；驱动系统 Study Status and DeveIopment Trend of EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving Abstract：The development of the technology for electric vehicle is speeding up，as more attentions have been paid to the world energy saving and environment protection.This article described the key technology to electric vehicle———the motor driving control system，and made a prospect for the future technology. Key words：electric vehicle；motor；driving 电动汽车充电技术国外研究现况及发展趋势 班级： ： 学号： 摘要：对国外电动汽车、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 ，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 电动汽车国内外现状和发展前景 1．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：为此，从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已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。 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。 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辆公交车即将投入北京市奥运电动示范车队的示范运行。 二、目前电动汽车面临的主要问题 1．续驶里程有限 目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100～300 km，并且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统才能得到保证，而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50～100 km。比起传统燃油汽车而言电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。 2．蓄电池使用寿命太短 普通蓄电池充放电次数仅为300～400次，即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700～ 电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括： （1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况； （2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求； （3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程； （4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性； （5）低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。 未来新能源汽车的发展 论文 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 未来纯电动新能源汽车的发展 正文： 如今汽车越来越走进平民百姓的生活，成为了大众代步的工具，而对于了解汽车自身未来的发展也是至关重要的。现在的传统汽车，大都是使用自然界中以原有形式存在的、未经加工转换的能量资源，如化石燃料。而截至2009年6月底，中国机动车保有量为9辆。其中，汽车辆，摩托车辆，挂车1035036辆，上道路行驶的拖拉机辆，其他机动车21674辆。如此庞大是数量，不尽让我们加大了忧患意识，一是未来汽车能源的来源，我们需要一个持续不断的能源去供应全国的汽车。二是未来汽车的发展，我们需要清楚我们未来汽车行业的发展方向。三是在发展汽车行业的同时，如何兼顾得环境的共同发展。 2002年中国有将近2050万辆车，当时中国每天大约消耗540万桶石油。而现在我们到底每天需要多少万桶石油消耗根据国际能源组织的评估：仅中国自己就需要世界石油需求增长的40%，中国的能源消费占全球的10%，美国能源消费是中国的两倍，因此中国的石油消费将增长%每天920万桶。?到2015年中国预计将每天消费石油达到1160万桶。从全球各大分析机构对于中国的能源需求量日益增大，都感觉到能源未来价格的不可预测。 可见如今的石油消耗越来越大，并且汽车的尾气也很严重。据统计，每千辆汽车每天排出一氧化碳约3000kg，碳氢化合物200—400kg，氮氧化 合物50—150kg；美国洛杉矶市汽车等流动污染源排放的污染物已占大气污染物总量的90%。汽车尾气可谓大气污染的“元凶”。 所以，我们在为未来汽车设计蓝图时，总希望未来的汽车能使用到太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能、氢能等无污染能源。而如今我国又迫切需要新能源汽车，在过去10年我国的汽车市场迅速扩张，1998-2008年汽车销售量年均增长%，并且我国汽车市场的国际地位迅速提升。根据我国过去10年我国汽车保有量的迅速增长，1998-2008年汽车保有量年均增长14%，我们必须抓紧新能源汽车的发展，如混合动力，纯电动，燃烧电池，氢动力等汽车。 由于氢动力与太阳能动力还没有探究完全，有迫于现今，我国最可能是在纯电动汽车上取得突破。第一是，我国纯电动汽车的相关技术初步具备产业化基础。在国家863计划的支持下，我国已有很多企业投身于纯电动汽车领域，并取得丰富的研究成果，一些小规模生产已投入示范运行中，如奥运会运行。第二是，我国有一大批有实力的机构在从事与纯电动汽车的有关研制工作，而且我国已经形成了一条完整的锂离子动力电池产业链，锂电池动力电池已经成为全国动力电池的主流选择，而我国的锂资源储量比较丰富，居世界第三。第三是，在车用驱动电机方面，我国是工业电机生产大国，有较强的技术基础。我国在纯电动汽车技术上与国外的差距相对较小，纯电动汽车可以绕过传统的发动机技术，避开我们的弱项。国内动力电池在性能上的指标与国际水平相当，有些指标还优于国际。而在考虑纯电动新能源汽车的同时，我们还对其 中国电动汽车未来发展前景预测 据近期海外权威机构预测，到2010年全球汽车保有量将接近10亿辆，而到2015年这一数字还将增加20%，将超过12亿辆。随着具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得了生机，电动汽车受到世界各国的广泛重视。 自2006年起，中国取代日本成为仅次于美国的世界第二大新车消费市场。2030年将超过美国，位列第一。中国消费者对汽车有着巨大需求，在未来相当长一段时间里，中国汽车市场将继续保持世界上最快速发展的态势。 石油需求增大新能源车受亲睐 根据预测，2010年，中国国内石油需求将达到3.8亿吨，届时，国内有能力自产2亿吨，替代1000万吨，进口1.7亿吨；2020年，国内需求将达到5亿吨以上，自产约2.5亿吨左右，替代3000余万吨，进口2亿多吨。如果中国的汽车业以当前12％的年均增长率发展，如此庞大的汽车数量将对能源和环境产生巨大压力。中国在2030年将需要进口近10亿吨石油来提供汽车燃油。我国虽然不是全球最大的汽车使用国，但是却是全球第二大石油耗国。按传统交通能源动力系统发展下去，不可持续中国这个泱泱汽车大国的兴起。 从我国油耗总量来看，继美国之后，取代日本成为全球第二大石油消费国，原油消费均增长率为6%以上，与国际通行的石油消费强度比较，我国石油消费强度为0.19，大体相当于日本的4倍，欧洲的3倍，美国的2倍；从我国单车油耗量来看，我国平均单车所耗油的实际值约2.5吨，比美国高10-25%，比日本高1倍以上。中国能源问题已经成为国民经济发展的战略问题，从国家安全角度看，石油资源已经和国家安全紧密联系起来，能源资源的稳定供应始终是一个国家特别是依赖进口的国家关注的重点，并成为中国能源安全战略的核心内容。 电动汽车技术发展趋势及未来发展前景 柳鹏-搜狐博客 摘要：本文对电动汽车技术发展趋势和前景作了概略介绍，并从技术—经济的角度出发，对纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车以及动力电池、电机等关键零部件技术，作了综合评述，展望了电动汽车技术的未来发展前景。 1 引言 上世纪70年代全球三次石油危机爆发后，各跨国汽车公司先后开始研发各种类型的电动汽车。我国经过“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划，在研发电动汽车的专项上投入了大量的人力、物力和财力，并取得了一系列科研成果，但是,迄今为止，这些科研成果真正能转化为产品，并实现产业化生产的项目并不多。国外大汽车公司投入远比我国更多的资金和人力，已投入批量生产的电动汽车产品也寥寥无几。随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，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二个技术难点的最佳途径。 现代电动汽车一般可分为三类：纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。但是近几年在传统混合动力汽车的基础上，又派生出一种外接充电式（Plug-In）混合动力汽车，简称PHEV。本文将电动汽车技术研发的若干问题和趋势，作简要的介绍和评述。 2 纯电动汽车（PEV） 纯电动汽车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动汽车，虽然它已有134年的悠久历史，但一直仅限于某些特定范围内应用，市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池，普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。目前采用的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池，它们已达到的实际性能指标和市场平均价格，如表1所示。根据实际装车时的循环寿命和市场价格，可估算出电动汽车从各种动力电池上每取出1kWh电能所必须付出的费用。计算时，假设电池最高可充电荷电状态（SOC）为0.9，放电SOC为0.2，即实际可用的电池容量仅占总容量的70%;由电网供电价为0.5元/kWh，电池的平均充放电效率为0.75。 从表1的粗略计算中可知，虽然从电网取电仅需0.5元/kWh，但充入电池，再从电池取出，铅酸电池每提供1kWh电能，价格为3.05元左右，其中2.38元为电池折旧费，0.67元为电网供电费，而从镍氢电池中每提供1kWh电能，费用为9.6元，锂离子电池为10.2元，即后二种先进电池供电成本是铅酸电池的三倍多。 目前国内市场上用柴油机发电，价格大致为3元/kWh，若用汽油机发电，供电价格估计为4元/kWh，即从铅酸电机提供电能的价格大致和柴油机发电价格相等，仅仅从取得能量的成本来考虑，采用铅酸电池比汽油机驱动有一定价格优势，但是由于它太过笨重，充电时间又长，因此只被广泛用于车速小于50km/h的各种场地车、高尔夫球车、垃圾车、叉车以及电动自行车上。实践证实铅酸电池在这一低端产品市场上有较强的竞争力和实用性。 镍氢电池的主要优点是相对寿命较长，但是由于镍金属占其成本的60％，导致镍氢电池价格居高不下。锂离子电池技术发展很快，近10年来，其比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg，比功率可达2000W/kg，循环寿命达1000次以上，工作温度范围达-40～55℃。美国USABC在2002年制定的锂离子电池技术发展目标如表2所示。 近年由于磷酸铁锂离子电池的研发有重大突破，又大大提高了电池的安全性。目前已有许多发达国家将锂离子电池作为电动汽车用动力电池的主攻方向。我国拥有锂资源优势，锂电池产量到2004年已占全球市场的37.1％，预计到2015年以后，锂离子电池的性/价比有望达到可以和铅酸电池竞争的水平，而成为未来电动汽车的主要动力电池。 图1示出了国内外各种纯电动车辆数量/性能和价格/性能曲线，以电动自行车为代表的低性能车辆，由于其成本低廉，仅我国在2006年已达到年产2000万辆，美国通用汽车公司生产的冲击1号电动跑车，电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势
电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势
浅谈电动汽车的未来发展55556666
纯电动汽车技术概述及发展趋势
【汽车行业类】电动汽车的未来
学长福利——电动汽车电机驱动控制技术的研究现状与其发展趋势
电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势
电动车发展趋势及优缺点
电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势
未来新能源汽车的发展论文
中国电动汽车未来发展前景预测
电动汽车技术发展趋势及未来发展前
相关主题
文本预览