电动汽车及燃料电池汽车发展概述
电动汽车是21世纪清洁、高效和可持续的交通工具，主要包括纯电动汽车（BHE），混合动力电动汽车(HEV)和燃料电池电动汽车(FCEV)。由于石油危机和环境保护问题，电动汽车呈现出加速发展的趋势，并在过去的几十年迅猛发展。
一、电动汽车的优缺点
电动汽车具有如下优点:(1)零排放。纯电动汽车使用电能，在行驶中无废气排出，不污染环境。(2)能源利用率高。(3)结构简单。因使用单一的电能源，电动汽车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统，相比传统汽车的内燃汽油发动机动力系统，电动机和控制器的成本更低，其电控系统相比混合动力电动车也大为简化。(4)噪声小。电动汽车在行驶过程中振动及噪声小，车厢内外十分安静。(5)原料广。(6)移峰填谷。可在电网低谷时充电。
受现阶段电池技术、配套设施及相关政策等的影响，电动汽车缺点如下:(1)续驶里程短。电动汽车每次充电所能行驶的里程短。装载与汽油质量相同的铅酸蓄电池的纯电动汽车，其续驶里程仅为燃油汽车1/70。(2)成本极高。蓄电池及电机控制器价格昂贵是电动汽车成本高的主要原因。目前，1台售价90万元的纯电动公交车，光蓄电池成本就达30万元，占了整车成本的1/3 0。(3)充电时间长。电动汽车1次充电完成需要6-10h。当然现在有快速充电设备，采用大电流充电，可实现20分钟内充满整车70%的电量，但对蓄电池的寿命有较大影响。
(4)维护费用较高。同混合动力车一样，电动汽车维修保养成本较高，而且目前没有授权服务站。(5)蓄电池寿命短。目前电池技术有待革新，动力蓄电池的寿命短，大约3年就得更换。
二、电动汽车关键技术
电池技术。现有的蓄电池技术无法满足消费者对续航里程、速度、价格方面的要求。铅酸电池技术成熟、成本较低，且能够高倍率放电，但能量密度和功率密度都很低，无法达到满意的车速和续航里程;镍镉电池和镍氢电池虽然性能好于铅酸电池，但含重金属，价格高，废旧电池还会造成环境污染；钠硫电池的能量密度高，能够提供较长的续驶里程，但对工作环境要求苛刻，具有强腐化性并易爆炸；钾离子电池相对镍氢电池的性能更好，体积小、质量轻、能量密度高且无污染，缺点是成本高昂，不能承受过度充放电。燃料电池以质子交换膜技术最
成熟，但需要贵金属作催化剂，而且采用纯氢作为燃料，不仅成本大幅提高，增加了系统复杂性，还对制氢、加氢等基础设施提出了诸多要求。
电机驱动系统。驱动电机应向着大功率、高转速、高效率和小型化方向发展。它是电动汽车中将电能转换成机械能的动力部件，目前常用的驱动形式有直流电机驱动系统、交流感应电机驱动系统、交流永磁电机驱动系统和开关磁阻驱动系统。直流电机驱动系统具有成本低、易于平滑调速、控制简单、技术成熟等特点，在早期的无轨电车和电动叉车等电动车辆中使用比较广泛。但由于电机在运行过程中需要电刷和换句器转向，其高速性能和可靠性受影响较大。随着交流调速理论及电力电子器件的发展，目前其在电动汽车上的应用已逐步减少；交流感应电机又称异步电机，与直流电机相比结构简单，采用鼠笼式或绕线式转子结构，电机坚固耐用、结构简单、技术成熟、免维护、成本低，尤其适合恶劣的工作环境，比较适合电动汽车，尤其是大功率的电动汽车；交流水磁电机通常可分为方波供电的无刷直流电机和正弦波供电的永磁同步电机。转子采用永磁体，不需要励磁、因此，功率因数大，电机具有较高的功率密度和效率。在中小功率系统中比较占优势，但是该系统成本较高，可靠性上也比感应电机差；开关磁阻电机结构最为简单，适合高速运行，调速控制比较容易，但是电磁噪声和转矩脉动仍然是开关磁阻电机面临的两大难题，目前电动汽车上这种电机应用较少。
三、燃料电池汽车技术
燃料电池汽车是利用氢和氧的结合产生电能来驱动车辆，其动力系统主要包括电驱动系统、动力控制单元（PCU）、电堆、燃料电池空气系统、水系统以及氢气系统（FCS）等。燃料电池汽车基本上是零排放，只排放水蒸汽。它产生的电能除了用于驱动车辆外，还可以储存在一个能源存储设备(如电池或超级电容器)内，可实现高的系统效率。在面临能源短缺和环境危机的今天，燃料电池汽车具有广阔的发展空间。
燃料电池按电解质类型的不同，可分为六种主要的燃料电池:质子交换膜燃料电池(PEMFC)、碱性燃料电池(AFCs）、熔融碳酸盐燃料电池(MCFCs)、固态氧化物燃料电池(SOFC）和直接甲醇燃料电池(DMFCs）。其中，质子交换膜燃料电池相对于其他类型的燃料电池具有低温运行、快速启动性、功率密度高、固态电解质不变化、迁移或从燃料电池中气化、腐蚀性小等优点，被认为是理想的燃料电池
类型。
燃料电池的特性有其自身的特点:1)电压低，电流大；2)输出电流会随温度的升高而升高，输出电压会随输出电流的增大而下降；3)从开始输出电压、电流到逐渐进入稳定状态，停留在过渡带范围内的动态反应时间较长。正是由于以上特点，大多数电器和电机难以适应其电压特性，所以必须和DC/DC变换器和DC/AC逆变器配合使用，需要对燃料电池系统进行大量的功率调节以保证电压的稳定。
燃料电池技术虽然取得很大进步，但和现在成熟的内燃机技术及产业化要求相比还有很多工作要做，才能实现产业化，主要表现为以下5个方面。
（1）适应性。须进一步提高燃料电池汽车在不同气候（如高温或低温地区）、不同环境（如高海拔、沙尘大、空气质量差的地区）和不同交通情况（如频繁变动工况或频繁停启工况等）下的适应性。
（2）可靠性和耐久性目前燃料电池电堆仅有约2000h的寿命，内燃机的寿命一般是5000h以上。
（3）总能量效率。提高燃料电池电池堆的工作温度十分有效，一旦高温膜（工作温度120℃以上）研发成功，燃料电池技术将会有根本性的突破。此外，各种制氢、储氢的新技术也在发展之中。
（4）成本降低。燃料电池质子交换膜，目前价格是500～600美元/m2。另一较贵的部件是铂催化层，为了降低铂的用量，采用纳米技术等的研究工作也在进行。此外，燃料电池早期研发时选用的零部件是当时己有的通用件，随着研究工作深入，现在已发展出各种专门技术公司及专用零部件公司，从而为提高可靠性和耐久性、改进性能和降低成本创造条件。
（5）基础设施。基础设施配套建设匮乏也是产业化需要解决的问题。如加氢站，维修、配件供应等。
【摘要】新能源汽车由于其具有环境友好、可持续发展等特点受到了各国政府及研究者的广泛关注。本文总结了美国、日本等学者都对新能源汽车产业的发展及相应政策做的研究分析，同时总结了我国学者对中国新能源汽车产业发展及问题、相关产业政策和消费者市场等方面的相关文献进行了综述，旨在为进一步的研究有所启示和帮助。 【关键词】新能源汽车文献综述消费者市场 新能源汽车产业的发展对我国汽车产业的升级、减少环境污染和节约能源起到了决定性的作用。近几年，我国政府开始大力支持和推广新能源汽车产业，制定了一系列产业政策、消费政策、税收政策等，引起了学者们的广泛专注，引发了巨大的投资浪潮，极大地促进了新能源汽车产业的发展。目前我国关于新能源汽车方面的研究还相对较少，研究领域也相对有限，本文通过对比总结国内外新能源汽车的相关研究，对我国目前新能源汽车产业及消费者市场等方面问题的研究情况进行综述。 一、国外新能源汽车的相关研究 新能源汽车是低碳的必然选择，也是汽车产业的发展趋势。新能源汽车产业化发展的直接推动力就是国家制定的战略及相关扶持政策。美国、日本等发达国家对新能源汽车的发展高度重视，通过财政支持、税收优惠等手段来支持新能源汽车的开发和发展，并取得了成就。国外在新能源汽车产业的研究通常在政府引领下联合大学、研究机构及企业共同展开，主要关注新能源开发技术、产业化、市场化等相关理论的研究，对于新能源汽车的研究成功也主要集中在美国、日本和欧洲等国的研究。 美国对新能源汽车产业的研究主要集中在产业理论与政策，并主要针对电池汽车和氢能源汽车。John R.Wilson和Griffin Burgh（2003）在氢能源研究报告中分析了氢能源在美国能源独立和安全方面的作用，但是他们指出大规模利用将会面临技术、热动力损失、规模和安全等多方面的问题，同时氢能源配套技术和基础设施的发展严重滞后于氢燃料汽车技术，所以美国想要进一步发展氢能源还需要克服很多技术上和经济上的困难。Amble（2011）较全面地研究了近年来美国新能源汽车的发展趋势及政府为保障新能源汽车发展所形成的政策法律体系。在此基础上，提出在世界范围内发展新能源汽车须建立统一的生产、安全国际标准体系。2013年美国能源部氢燃料电池技术负责人Sunita Satyapal所说，氢燃料电池技术发展仍有诸多挑战，基础设施是关键，但政府目前还不打算拨款修建加氢站。 日本主要致力于混合动力汽车和研发和产业化推广。其中有日本学者Max Ahman（2004）重点研究在新能源汽车的研发与发展中日本政府所产生影响，以及在政府支持计划中技术灵活性的重要性，还介绍了日本政府为促进新能源汽车产业的发展所出台的一些综合政策。Yoichi Kaya（2006）实例验证了氢能及其燃料电池的能源利用率和无污染性，指出氢能源引用推广的关键是提高能源转化技术水平、提高燃料效率和加强相关基础设施建设。HasishiIshitani（2007）在概括了日本新能源已有产业政策深入探讨了未来纯电动和燃料汽车的技术研发格局和发展方向。Masonori Mond（2007）证实了氢能源环保性能的高效性，阐述了日本氢能加气站的建设运营状况，并提出了日本下个阶段大力发展氢能和燃气电池等基础设施的建议。井志忠（2007）对日本新能源产业的发展模式进行研究，总结了日本新能源产业发展的动因、政策扶持体系和官产学一体化的研发与应用格局。 二、中国新能源汽车产业发展及问题相关研究 我国新能源汽车产业始于21世纪初，2001年我国启动了“863”计划后形成了“三纵三横”的开发布局。2010年，我国新能源汽车的发展基本上紧随世界发展潮流，新能源汽车产业被定为七大战略性新兴产业之一。针对于新能源汽车的产业发展，程振彪（2010）认为我国新能源汽车和国际相比有着自己的优势部分，如新能源公交车。杨萍、易克传（2011）指出总体来说我国新能源汽车产业的发展基础较好，市场前景广阔，但也需要在各个方面加以努力促进新能源汽车产业的发展。目前我国的新能源汽车产业发展中整车企业和关键零部件企
燃料电池客车发展情况及技术发展趋势一、燃料电池汽车政策分析 《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策方的通知》（财建(2015)134号）中明确：“2017-2020年，除燃料电池汽车外，其他车型补助标准适当退坡”，明确了国家对燃料电池汽车产业发展的支持态度。而《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中提出，要系统推进燃料电池汽车研发与产业化，到2020年，实现燃料电池汽车批量生产和规模化示应用。 在财政补贴层面，国家也给予了大力支持，包括整车补贴、加氢站补贴、免征购置税以及运营补贴等。其中，整车补贴额度从20万到50万每辆不等，一个加氢站则补贴400万元，运营补贴中，燃料电池客车补贴为6万元/辆/年。 二、氢燃料电池产业链概述 氢燃料电池汽车产业链包括制氢、储氢、运氢、加氢、应用（燃料电池汽车/有轨电车）等环节。 氢气制造一般是通过将化石原料、化工原料、工业尾气、可再生能源以及水等经过处理来获取，每种获取途径其成本和环保属性都不同。中国目前主要通过工业尾气处理以及电解水来制氢。长河认为，对于燃料电池来说，现在配套基础设施还有待进一步完善，需要政府以及行业机构以及专家尽快推进立法和相应的技术标准予以规。
长河表示，制氢的方法和方案比较多，而目前燃料电池汽车使用最大瓶颈和最大的障碍是缺乏加氢站。据其统计，截止到2013年底，全球加氢站只有228座，对于我国来说，我国真正投入商业化、用于燃料电池的加氢站只有两座，仅仅限于国比较大的城市，就是和，处于示运营阶段，与国外说的氢高速公路，也就是一条高速公路有多个加氢站相比，差距比较大。 在整个氢燃料电池产业链中，氢燃料电池发动机处于绝对的核心地位，氢燃料经过发动机转化为电能应用到终端。长河表示，目前制约中国燃料电池汽车发展的瓶颈，就是氢燃料电池发动机。虽然国有不少高校和相应科研机构以及企业，在就燃料电池发动机技术展开相应研究和示性运营应用，但是氢燃料电池发动机核心技术，这两年通过评估，能够达到产业化或者达到工业化应用的，核心技术仍然掌握在国外企业手中。
国内燃料电池汽车发展现状分析正文目录 在政策支持方面，我国政府也非常重视燃料电池汽车等清洁汽车技术的发展。《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》提出：“增强汽车工业自主创新能力，加快发展拥有自主知识产权的汽车发动机、汽车电子、关键总成及零部件。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。在国家《节能中长期专项规划》及相应的十大重点节能工程中，强调要“发展混合动力汽车、燃气汽车、醇类燃料汽车、燃料电池汽车、太阳能汽车等清洁汽车”。国家发展和改革委员会与科学技术部共同向社会公布的《中国节能技术政策大纲》中同样也强调要“研究电动汽车等新型动力”。“九五”和“十五”期间，国家都把燃料电池汽车及相关技术研究列入科技计划，国家863计划和973计划都设立了许多与此相关的科研课题。“十五”国家重大科技专项之一的“电动汽车专项”将燃料电池汽车列为重要内容，国家投人近9亿元。“十一五”国家继续支持“节能与新能源汽车”，包括燃料电池汽车的研究。 在技术现状方面，1998年，清华大学研制出中国第一辆燃料电池汽车，其燃料电池由北京富源燃料电池公司提供；1999年北京富源燃料电池公司与清华大学合作开发出燃料电池乘用车；2001年，北京绿能公司与清华大学和北京工业学院合作，研制出以燃料电池为动力的出租车、客车和12个座位的公共汽车；2004年，国家甲醇燃料汽车示范工程在长治正式启动并通过了国家验收；2005年，上海神力科技有限公司研制的绿色燃料电池游览车投入试运，总行驶里程达1.2万公里，无故障运行时间达2000小时；2006年，由同济大学等单位共同研发“超越三号”燃料电池轿车在第八届“比比登清洁能源汽车挑战赛”中表现抢眼，四项比赛评分均为“A”，并在两个单项比赛中获得第一。 我国燃料电池汽车研发采用了与国际同领域权威单位不同的技术路线，开发出了独具特色的能量混合型和功率混合型两种燃料电池混合动力系统，具有电——电混合、平台结构、模块集成的技术特征，燃料经济性高于国外同类样车特别是纯燃料电池驱动模式样车，轿车和客车两种车型节氢效果均十分显著，现已经成为国际上主流构型。新一代的燃料电池汽车动力平台也已经基本建立。 在产业化目标方面，我国燃料电池电动汽车产业化目标是，2006～2010年期间，通过示范运行，找出薄弱环节，攻克技术难关，实现燃料电池电动汽车的小批量试制；2010～2020年，争取燃料电池电动汽车的批量生产；2020～2030年，我国电动汽车整体技术水平要基本与国际电动汽车水平相当，并且实现燃料电池电动汽车的大批量生产。 在燃料电池汽车的实际应用方面，我国于2003年与2007年分别启动了两期燃料电池公共汽车商业化示范项目。该项目是中国政府、全球环境基金(GEF)和联合国开发计划署(UN—DP)共同支持的项目，由科技部、北京市、上海市共同组织实施，目的是为了降低燃料电池公共汽车的成本，借助在北京和上海两市进行的燃料电池公共汽车和供氢设施的示范，加快其技术转化。北京市、上海市各采购6辆燃料电池公共汽车，进行示范运行。2008年北京奥运会，基于上海大众领驭平台的燃料电池轿车作为我国首款燃料电池轿车进入国家汽车产品公告，20辆领驭燃料电轿车为奥运会提供交通服务，运行总里程超7.6万km。
智能电网综述 摘要：智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪电力系统的重大科技创新和发展趋势。目前，以美国、英国、法国、德国为代表的欧美国家，己经纷纷加入到研究和发展智能电网的行列中来，将智能电网(Smart Grid )作为末来电网发展的远景目标之一，建立一个高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的电力系统。具有对用户可靠、经济、清洁、互动的电力供应和增值服务的智能电网是未来电网的发展方向。本文阐述了智能电网的内涵和特点，分析了国内外智能电网的研究进展和我国发展智能电网的条件，对一些现有的研究行进了分析和讨论。 关键词：智能电网；智能化；信息化；节能减排； 1 智能电网的概念 随着一些国家对电网的环境影响、可靠性和服务质量的关注，电网朝着更经济、稳定、安全和灵活的方向发展，因此提出了“智能电网”的概念。智能电网是以通信网络为基础，通过传感和测量技术、电力电子技术、控制方法以及决策支持系统技术，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和高服务质量的目标，其主要特征包括自愈、引导用户、抵御攻击、提供满足用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、电力市场以及资产的优化高效运行。 目前，全世界智能电网的发展还处在起步阶段，没有一个共同的精确定义。对于智能电网，各个国家的定义有所不同。美国能源部在《Grid 2030》中将智能电网定义为:一个完全自动化的电力传输网络，能够监视和控制每个用户和电网节点，保证从电厂到终端用户整个输配电过程中所有节点之间的信息和电能的双向流动。中国物联网校企联盟将智能电网更具体的定义为:智能电网由:智能配电网、智能电能表、智能发电系统、新型储能等系统组成。欧洲技术论坛把智能电网定义为:一个可整合所有连接到电网用户所有行为的电力传输网络，以有效提供持续、经济和安全的电力。而国家电网中国电力科学研究院将智能电网定义为:以物理电网为基础(中国的智能电网是以特高压电网为骨干网架、各电压等级电网协调发展的坚强电网为基础)，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。它以充
智能小车设计文献综述 摘要：随着电子工业的发展，智能技术广泛运用于各种领域，智能小车不仅在工业智能化上得到广泛的应用，而且运用于智能家居中的产品也越来越受到人们的青睐。国外智能车辆的研究历史较长。相比于国外，我国开展智能车辆技术方面的研究起步较晚，在智能车辆技术方面的研究总体上落后于发达国家但是也取得了一系列的成果。随着人工智能技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展，智能控制将有广阔的发展空间。本设计的智能小车利用红外对管检测黑线与障碍物，并以单片机为控制芯片控制电动小汽车的速度及转向，从而实现自动循迹避障的功能。并对智能小车研究现状以及未来的应用与发展前景做一个全方面的介绍。 关键词:智能技术，自动循迹，避障 1前言 随着电子技术、计算机技术和制造技术的飞速发展，数码相机、DVD、洗衣机、汽车等消费类产品越来越呈现光机电一体化、智能化、小型化等趋势。智能化作为现代社会的新产物，是以后的发展方向，他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作，无需人为管理，便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械等多科学的科技创意性设计，一般主要路径识别、速度采集、角度控制及车速控制等模块组成。一般而言,智能车系统要求小车在白色的场地上,通过控制小车的转向角和车速,使小车能自动地沿着一条任意给定的 黑色带状引导线行驶[1]。智能小车运用直流电机对小车进行速度和正反方向的运动 控制，运用直流电机对小车进行速度和正反方向的运动控制，通过单片机来控制直流电机的工作，从而实现对整个小车系统的运动控制。 2智能小车的发展历史、国内外研究现状 2.1国外研究现状 国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代。它的发展历程大体可以分成三个阶段[2][3][4]： 第一阶段，20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国Barrett Electronics 公司研究开发了世界上第一台自主引导车系统AGVS（Automated Guided Vehicle System）。该系统只是一个运行在固定线路上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本得特征即无人驾驶。早期研制AGVS的目的是为了提高仓库运输的自动化水平，应用领域仅局限于仓库内的物品运输。随着计算机的应用和传感
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
电动转向助力的原理、分类及发展综述 摘要：转向系统作为汽车的一个重要组成部分，其性能的好坏将直接影响到汽车的转向特 性、稳定性和行驶安全性。在国外，各大汽车公司对汽车电动助力转向系统（Electric power steering-EPS,或称Elec-tric Assisted Steering-EAS）的研究有20多年的历史。为了解决转向系统“轻”与“灵”的矛盾[1]，采用现代控制技术和电子技术的电动助力转向系统(EPS)应运而生。随着近年来电子控制技术的成熟和成本的降低，EPS越来越受到人们的重视，并以其具有传统动力转向系统不可比拟的优点，迅速迈向了应用领域，部分取代了传统液压动力转向系统（Hydraulic powersteering,简称HPS）。 关键词：工作原理、分类、发展 1.EPS的工作原理及特点 电动助力转向系统是在传统机械转向系统的基础上发展起来的。它利用电动机产生的动力来帮助驾驶员进行转向操作，系统主要由三大部分构成，信号传感装置(包括扭矩传感器、转角传感器和车速传感器)，转向助力机构(电机、离合器、减速传动机构)及电子控制装置[2]。电动机仅在需要助力时工作，驾驶员在操纵转向盘时，扭矩转角传感器根据输入扭矩和转向角的大小产生相应的电压信号，车速传感器检测到车速信号，控制单元根据电压和车速的信号，给出指令控制电动机运转，从而产生所需要的转向助力。其结构示意图如图1所示。 图1 带双小齿轮的电动机机械转向助力器总体视图
1.1EPS的优点 1.1.1节约了能源消耗。没有转向油泵，且电动机只是在需要转向时才接通电源，所以动力消耗和燃油消耗均可降到最低。 1.1.2对环境无污染。该系统应用电力作为能源，消除了由于转向油泵带来的噪声污染。也不存在液压助力转向系统中液压油的泄漏与更换而造成的污染。同时该系统由于没有使用不可回收的聚合物组成的油管、油泵和密封件等配件，从而避免了污染。 1.1.3增强了转向跟随性。在电动助力转向系统中，电动机与助力机构直接相连，可以使其能量直接用于车轮的转向。该系统利用惯性减振器的作用，使车轮的反转和转向前轮摆振大大减小。因此转向系统的抗扰动能力大大增强。 1.1.4改善了回正特性。由于采用了微电子技术，利用软件控制电动机动作，在最大限度内调整设计参数以获得虽佳的回正特性。从最低车速到最高车速，可得到一簇回正特性曲线，通过编程实现电机在不同车速及不同车况下的转矩特性，这些转矩特性使得该系统能显著提高转向能力，提供了与车辆动态性能相匹配的转向回正特性。 1.1.5提高了操纵稳定性。当驾驶员转动转向盘一角度，然后松开时，EPS系统能够自动调整使车轮回正。同时还可利用软件在最大限度内调整设计参数以获得最佳的回正特性。 1.1.6系统结构简单，占用空间小，布置方便。由于该系统具有良好的模块化设计，所以不需要对不同的系统重新进行设计、试验、加工等，不仅节省了费用，也为设计不同的系统提供了极大的灵活性，而且更易于生产线装配。 2.EPS的分类 EPS按照电动机布置位置的不同，可以分为：转向柱助力式(Column-assisttype EPS)、齿轮助力式(Pinion-assisttype EPS)、齿条助力式(Rack—assisttype EPS)、直接助力式(Direct-drivetype EPS)四种[3]。 转向柱助力式电动助力转向器(C-EPS)的助力电机固定在转向柱的一侧，通过减速增扭机构与转向轴相连，直接驱动转向轴助力转向。这种形式的电动助力转向系统结构简单紧凑、易于安装。现在多数EPS就是采用这种形式。此外，C-EPS的助力提供装置可以设计成适用于各种转向柱，如固定式转向柱、斜度可调式转向柱以及其它形式的转向柱。但由于助力电机安装在驾驶舱内，受到空间布置和噪声的影响，电机的体积较小，输出扭矩不大，一般只用在小型及紧凑型车辆上。 齿轮助力式电动助力转向器(P-EPS)的助力电机和减速增扭机构与小齿轮相连，直接驱动齿轮实现助力转向。由于助力电机不是安装在乘客舱内，因此可以使用较大的电机以获得较高的助力扭矩，而不必担心电机转动惯量太大产生的噪声。该类型转向器可用于中型车辆，以提供较大的助力。 齿条助力式电动助力转向器(R-EPS)的助力电机和减速增扭机构则直接驱动齿条提供助力。由于助力电机安装于齿条上的位置比较自由，因此在汽车的底盘布置时非常方便。同时，同C-EPS和P-EPS相比，可以提供更大的助力值，所以一般用于大型车辆上。 直接助力式电动助力转向器(D-EPS)的助力电机和减速增扭机构同转向齿轮形成了一个独立的单元。它与C-EPS比较相似，两者的主要区别是扭矩传感器的安装位置有所不同。通过优化电控单元(ECU)内部的算法，让电机向齿条直接提供转向助力可以获得良好的转向路感。
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
燃料电池电动汽车发展现状与前景 随着社会的进步和人员移动性增强，全球汽车需求 量快速增长，迄今世界上的汽车保有量达到创纪录的10 亿 辆以上且还在不断大幅增长，使得基于传统的内燃机 Internal Combustion Engine ，ICE )汽车的轻量化与节能减排等技术进步难以降低汽车燃料的消耗和减少污染物的排放。2020 年之前温室气体(Greenhouse Gas ，GHG) 排放在1990 年水平基础上下降20% 的任务日益艰巨。如果再不采取有效措施，公路交通运输车辆的GHG 温室气体排放将会持续不断增长。通过研讨纯电动汽车( Battery Electric Vehicle ，BEV ）、混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle HEV )、或燃料电池电动汽车( Fuel Cell Vehicles ，FCVs ； Fuel Cell Electric Vehicles ，FCEVs ）等多种类型的电动汽车( Electric Vehicle ，EV )技术[3-5]有望明确实现节能减排 的理想途径。自1966 年通用汽车推出了世界上第1 款燃料电池电动汽车GMC Electrovan ，尤其是本田在1999 年推出了世界上第1 台商用的燃料电池电动汽车FCX-V4 以来，世界上EV 电动汽车型号不断丰富和租赁销售量明显增长，太、北美和欧洲成长为全球EV 电动汽车重要的新车研发制造和租赁销售市场，2014 年全世界的EV 电动汽车销售量达到34.6 万辆以上，年增长率达到86% 。
燃料电池是一种高效、清洁的电化学发电装置，近年来 得到国内外高度重视，成为最被看好的可用于替代汽油和柴 油等传统的 ICE 内燃机发动机技术的先进新能源汽车技术。 日本政府希望其到 2020 年的 FCVs 燃料电池汽车销量达到 500 万辆，再通过 10 年的研发推广实现全面普及 FCVs 燃 料电池汽车。 美国政府在 2003 年投入 12 亿美元大力推进氢 技术和燃料电池技术，其中重要项目之一就是美国能源部 Department of Energy ， DOE ）在北加州、南加州、密歇 展的氢技术和基础实施验证与示范综合工程，吸引了 Hyundai-Kia/Chevron 、 DaimlerChrysler/BP 、 Ford/BP 和 GM/Shell 等多家汽车制造 /能源供应商参与。 美国能源部大力推进氢经济和燃料电池技术，尤其是商 业化推广应用方面取得显著进展，比如目前高容量和低容量 燃料电池制造成本分别为 55 美元 /kW 和 280 美元 /kW[6] ， 汽车燃料电池 2014 年的制造成本自 2006 年下降 50% 并自 2008 年以来进一步下降 30% 以上（基于高容量电池制造） 这必将带动创造工作岗位、投资机会和可持续、安全的能源 供应。为了在 2020 年前争取把欧盟建立成一个具有全球领 先水平的燃料电池 （Fuel Cell ，FC ）系统和氢能源 （Hydrogen Energy ，HE ） 经济的巨大市场，欧盟高度重视燃料电池技术 和氢能源技术并把之视作能源领域的战略高新技术大力推 根州东南部、大西洋区中部和佛罗里达州中部等 5 个区域开 f It 步
电动汽车无线充电技术的现状与展望 王利军（合肥工业大学，合肥230000） 刘小龙（合肥工业大学，合肥230000） 端木沛强（合肥工业大学，合肥230000） 景池（合肥工业大学，合肥230000） 【摘要】介绍了无线充电技术的分类、电动汽车无线充电技术的工作原理以及电动汽车无线充电技术的应用情况，对比分析电动汽车传统能源供给方式及无线充电方式的优缺点。分析电动汽车用无线充电技术的特点，并介绍应用于电动汽车的无线充电技术的研发现状。然后以行驶中的充电技术为重点，对将来电动汽车用无线充电技术的发展进行展望。Abstract：The categories, operating principles and applications of wireless charging technology are introduced in this paper. The advantages and disadvantages are analyzed by comparing traditional energy supply mode and wireless charging mode. The characteristic of wireless charging technology for EV is analyzed. And then the development present of wireless charging technology is introduced. Finally，the future of wireless charging technology for EV is described with focus on charging of a moving vehicle on road． 【关键词】电动汽车无线充电无线电力输送电磁感应 Key words：electric vehicle; wireless charging technology; wireless power transmission; electromagnetic induction; 0 引言 随着社会的进步、科技的发展、环境和能源问题的日益突出，发展和普及电动汽车等新能源汽车的呼声日趋高涨，国内外纯电动汽车( EV) 和插电式混合动力汽车( PHEV) 的量产和销售也已开始。然而当前电动汽车的普及还面临着诸多问题。其中充电技术方面，现在电动汽车的充电方式全部是接触式充电(无论是充电模式还是换电模式) ，非接触式的无线充电技术尚处于起步阶段。然而，从便利性来看，非接触式无线充电技术更适用。由于电动汽车二次电池的能量密度远不及汽油，必须经常进行充电作业，且每次充满电都需要数小时。而利用无线充电技术可以省却繁琐的充电作业，甚至可以在汽车行驶中自动进行充电，实现智能化和人性化，同时解决了接触式充电在安全和维护方面的问题。 1 无线充电技术 无线充电技术引源于无线电力输送技术。无线电力传输也称无线能量传输或无线功率传输，主要通过电磁感应、电磁共振、射频、微波、激光等方式实现非接触式的电力传输。根据在空间实现无线电力传输供电距离的不同，可以把无线电力传输形式分为短程、中程和远程传输三大类。 1.1 短程传输 通过电磁感应电力传输（ICPT）技术来实现，一般适用于小型便携式电子设备供电。ICPT 主要以磁场为媒介，利用变压器耦合，通过初级和次级线圈感应产生电流，电磁场可以穿透一切非金属的物体，电能可以隔着很多非金属材料进行传输，从而将能量从传输端转移到接收端，实现无电气连接的电能传输。电磁感应传输功率大，能达几百千瓦，但电磁感应原理的应用受制于过短的供电端和受电端距离，传输距离上限是10 cm 左右。 1.2 中程传输 通过电磁耦合共振电力传输（ERPT）技术或射频电力传输（RFPT）技术实现，中程传输可为手机、MP3 等仪器提供无线电力传输。ERPT 技术主要是利用接收天线固有频率与发射场电磁频率相一致时引起电磁共振，发生强电磁耦合的工作原理，通过非辐射磁场实现电能的高
中国电动汽车行业发展困境及对策分析 一、中国电动汽车行业发展困境 （一）产业发展较慢 中投顾问在《2016-2020年中国电动汽车产业投资分析及前景预测报告》中表示，美日欧等发达国家的电动汽车产业起步较早，发展也较快。2013年美国电动汽车和插电式混合动力汽车的销售量达到96602辆，占汽车销售总量的0.62%。欧洲电动汽车协会数据显示，2013年法国电动汽车注册量为8799辆，占汽车市场份额的0.83%。此外，日本、德国等国的电动汽车产业也保持了较快的发展速度。 与发达国家相比，我国电动汽车产业发展速度明显缓慢。2013年我国汽车的产销量分别达到2211.68万辆和2198.41万辆，而高速电动汽车的产销量仅为1.76万辆和1.75万辆，尚不足汽车产销量总量的2‰，按照当前的发展速度，将很难实现《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》设定的2015年和2020年产销量分别达到50万辆和500万辆的目标。 （二）产业链不完整 中投顾问在《2016-2020年中国电动汽车产业投资分析及前景预测报告》中指出，电动汽车产业链不完整，核心零部件对外依存度过高。在电动汽车产业链中，上游产业为镍氢及锂电池材料，中游产业为电池模块、电机及控制模块、整车控制模块等，下游产业为整车生产。 多数国内企业热衷于整车生产，处于产业链下游的企业实力明显较强，整车动力系统匹配与集成设计等技术处于世界先进水平。然而，愿意从事基础研发工作和关键零部件生产的企业数量较少，由于这些企业缺乏先进的技术、充足的资金和一流的人才，很难生产出高技术含量的电机和控制器基础组件等产品。若在电动汽车的关键部位安装国产零部件，通常会对电动汽车整车的动力性、可靠性、安全性和产品寿命产生不利影响。 因此，基于市场竞争考虑，电动汽车生产企业倾向于从国外进口电机、电池所需的关键部件和材料、控制器基础硬件、芯片、高速CAN网关和信号处理放大部件等产品，逐渐形成了对国外先进零部件的习惯性依赖。 （三）产业秩序混乱 2016年4月，国家公安部、国家工业和信息化部、国家工商行政管理总局、国家质量监督检验检疫总局四部委联合下发《关于加强电动自行车管理的通知》（以下简称《通知》），对“超标”电动车实行限期淘汰。对此，引起了社会的广泛争议。 1、90%电动自行车“被”超标 所谓的超标是根据1999年国家标准委员会制定的《电动自行车通用技术条例》，条例规定电动车的时速不超过20公里、整车质量（重量）不大于40公斤，按照规定，不符合此标准的均为超标车，禁止生产、销售和上路，而违规企业将受到停业整顿、取消生产许可资格、吊销企业营业执照等处罚。
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。
宜宾职业技术学院 毕业论文 题目：燃料电池汽车现状与发展趋势 系部现代制造工程系 专业名称新能源汽车技术专业 班级新能源汽车 11201 班 姓名* * 学号201210388 指导教师王诗平 2014 年09 月25 日
浅析燃料电池汽车现状与发展趋势 摘要 随着汽车的发展，传统汽车工业的可持续发展面临着环境污染和能源短缺的双重压力。改变汽车动力系统已成为必然之势，而燃料电池汽车的发展则成为重中之重。本文从燃料电池汽车的研究背景入题，综合介绍了燃料电池系统和燃料电池汽车系统的组成与工作原理、国内外的技术现状、全面发展的优势和发展中所面临的问题以及对发展趋势的分析。 关键词：燃料电池；燃料电池汽车；汽车结构；节能环保
目录 1前言 (1) 2燃料电池汽车的结构原理 (3) 2.1 燃料电池系统的组成和工作原理 (4) 2.2 燃料电池汽车的系统组成和工作原理 (6) 2.2.1 燃料电池单独驱动汽车动力系统 (7) 2.2.2燃料电池混合动力汽车动力系统 (8) 2.3 典型的燃料电池汽车结构 (10) 3燃料电池汽车的现状分析 (15) 3.1 国外燃料电池汽车的现状 (15) 3.1.1 美洲燃料电池汽车的现状 (16) 3.1.2 欧洲燃料电池汽车的现状 (16) 3.1.3 亚洲燃料电池汽车的现状 (17) 3.2 我国燃料电池汽车的现状 (17) 3.3 国内外技术现状的对比分析 (19) 3.3.1 燃料电池汽车整车集成技术 (19) 3.3.2 燃料电池汽车发动机技术 (20) 3.3.3 高压储氢系统技术 (22) 3.4 燃料电池汽车与纯电动汽车的对比分析 (22) 4 燃料电池汽车发展趋势的分析 (23) 4.1 燃料电池汽车的发展优势 (23) 4.2 燃料电池汽车发展所面临的问题 (23) 4.3 燃料电池汽车的发展趋势 (24) 5 总结 (27) 致谢 (28) 参考文献 (29)
安徽科技学院 学院：数理与信息工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：章奥 学号：1609110238
混合动力汽车技术综述 摘要：为了满足人类的可持续发展的需要，许多国家都开始了新一代汽车的研制。节能、环保、新能源等字眼已经越来越紧密的和汽车联系在一起了，为了解决环境污染和石油资源危机的问题，研制更节能、更环保、使用替代能源的新一代交通工具，成为当今各国汽车工业界的当务之急。 关键字：混合动力，汽车，新技术
一、背景 汽车作为商品在世界各处都有广泛的市场，又因其生产批量大而给企业带来丰厚的利润。汽车品种的多样性可满足各种生产、生活活动的需要，而且有良好的社会效益。汽车工业的发展，带动了许多相关的企业、事业，包括钢铁、石油、橡胶、塑料、机床、道路、汽车销售、售后服务、运输、交通管理、金融业、教育、科研等的发展。汽车也好似衡量人们生活水平的重要标准之一，购买汽车以及因此而形成的日常消费能促进货币回笼。近百年来，汽车工业之所以常胜不衰，主要得益与市场和科学技术的不断进步，使汽车能逐渐完善并满足使用者的需求。现在不仅在生产活动中，在日常生活中人们也离不开汽车。对于经济发达国家，选择汽车工业作为国民经济的支柱产业是完全正确的。然而，汽车推动工业发展以及给人们生活带来便利的同时，也带来了“能源消耗，环境污染”两大问题。目前，世界上46％以上的石油被汽车所消耗，已探明的石油资源只够人们充分使用到2040～2050年，而且城市污染50％以上也来源于汽车。 当前普遍使用的燃油发动机汽车存在着多种问题，统计表明在占80％以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了其动力潜能的40％，在市区还会跌至25％，更为严重的是污染环境。纯电动汽车或零排放燃料汽车无疑是我们的最终目标，但目前的电池技术较落后，电动汽车暂时还无法取代燃油发动机汽车。在这种情况下，一种两全其美的方案应运而生，即开发所谓的混合动力装置的汽车。这种汽车就是将内燃机与辅助动力单元组合在一辆汽车上，这种混合动力装置发挥了燃油发动机持续工作时间长、动力性好的特点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的优点，二者取长补短，汽车的热效率可以提高10％，废气排放可降低30％。 混合动力汽车针对不同的道路环境实施不同的供能方案，能大大降低排放污染程度。目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。汽车行业专家们一致认为，混合动力车将是世界汽车行业今后较长时间内主要发展方向。因此，越是在交通日益拥挤的大城市使用混合动力汽车，就越能够显示出它的节能、环保、适应能力广的优越性。 二、混合动力汽车概述 1881年就出现了电动汽车，它比内燃机汽车还早一些。但内燃机汽车后来居上，在性能、机动性、车辆的重量等指标远远地超过了电动汽车。电动汽车在20世纪20年代达到了鼎盛时期后就一蹶不振，成为“电瓶车”式的辅助车辆。 在20世纪初蒸汽汽车、电动汽车、和内燃机汽车基本是三足鼎立，在汽车保有量中，蒸汽汽车占40％，电动汽车38％，而内燃机汽车仅占22％，美国是最早使用电动汽车作为运输车辆的国家之一，1915年美国电动汽车的产量曾经达到过年产5000辆的最高峰。有很多电动汽车一直到第二次世界大战期间仍在使用。但到20世纪60年代电动汽车的保有量仅占汽车总量的2％。随着现代水利发电、核能发电、风力发电和太阳能的利用，为人们提供了巨大的能源。因此，各国和各大汽车公司都重视了电动汽车的研究、开发和试制，从20世纪70年代起，新一代电动汽车脱颖而出，出现了各种各样高性能的电动汽车。 混合动力表示有多种动力参与汽车驱动，一般指燃油发动机和电机这两种动