我国电动汽车发展状况及前景

1、我国电动汽车发展状况及前景我国电动汽车发展状况及前景摘 要：汽车在推动当今社会经济的发展中起着越来越重要的作用，然而如今全球石油能源的短缺，环境污染危害的加剧，节能和减排势必将成为未来汽车发展的主攻方向，而发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。本文主要分析了电动汽车几大特点，同时结合我国电动汽车的发展现状，具体分析了三大类电动汽车的特点，并提出在政府的扶持下，我国的电动汽车将有快速发展的前景。关键词：电动汽车 环境污染 发展现状11目 录第一章电动汽车发展状况11.1电动汽车的发展背景11.2电动汽车的特点11.3国内电动汽车发展状况2第二章电动汽车分类及其特点52.1 纯电动汽车52

2、.2 混合动力电动车52.3 燃料电池汽车62.4 三种电动汽车的比较6第三章电动汽车发展前景83.1 纯电动汽车的发展前景83.2 混合动力汽车的发展前景83.3 燃料电池汽车发展前景9小结10参考文献11第一章 电动汽车发展状况1.1 电动汽车的发展背景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，

3、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和NO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1 王立颖电动汽车的关键技术及发展前景，汽车工业研究2009第8期；1。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。开发电动汽车(Electric Vehicle)，以下简称（EV)是解决这一问题的有效途径之一。1.2 电动汽车的特点1、污染低。电动汽车由电力驱动，在行驶中不排

4、放有害气体，即使电动汽车所消耗的电力由使用石油燃料的火力发电厂提供，但火力发电厂的大气污染物的排放量，也不到同类型汽油车的10%。2、可使用多种能源。由于电动汽车使用二次电力能源，其不受石油资源的限制，可利用天然气、水力、太阳能等，从而可节省日益枯竭的石油资源。3、效率高。 电动汽车没有怠速损失，在制动时能回收能量，80%以上的电池能量可由电动机转为汽车的动力，即使考虑原油的发电效率、配送电效率、充放电效率等，其最终效率也比内燃机高。4、噪声低。发动机性能是影响汽车的噪声、振动大小的重要因素，传统汽车和电动汽车相比，由动力部分引起的噪声和振动，特别是在加速时，电动机的噪声和振动要比发动机低得多

5、。5、更有利于智能化。由于电动汽车已达到电气化，所以电动汽车系统中更利于采用先进的电子信息技术，提高汽车智能化程度。电动汽车的电动机控制系统，可与各个电子控制系统包括无级变速、防抱死制动系统(ABS)、制动能量回收系统、安全气囊系统、自动空调系统等相协调，在电动汽车上实现计算机智能控制。6、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。7、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

6、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。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。1.3 国内电动汽车发展状况我国的电动汽车技术从20世纪70年代起步，90年代进入发展期。在各大汽车制造公司的联合推动下，经过“八五”、“九五”、“十五”三个五年计划取得了一系列科研成果，得到了飞速的发展。特别是“863”计划启动和 2008 年奥运会开出的20亿元电动汽

7、车订单，规定奥运会电动车只能在国内生产制造，导致我国电动汽车研发热潮再度升温。 “十五”期间，国家设立了电动汽车重大科技专项，选择新一代电动汽车技术为主攻方向，组织企业、高等院校和科研机构，以官、产、学、研四位一体的方式联合攻关，专项于2001年9月正式启动，国家拨了 8.8 亿元专项经费。专项确定了“三纵三横”的研发布局，以燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车三种车型为“三纵”，多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”。同时，根据汽车研发和产业化规律，整车研发以整车牵头，关键零部件紧密配合；政策、法规、技术标准同步研究，基础设施协调发展

8、。经过 6 年努力，我国电动汽车整车水平已经进入国际先进行列：燃料电池汽车研发取得重要进展；混合动力汽车实现载客运行，具备小批量生产能力；纯电动汽车开始批量生产，进入道路运营并开始出口。同时，车用燃料电池发动机取得重大突破，进入世界前列；大功率车用动力蓄电池性能显著提高，形成产业基础；驱动电机技术性能先进，与整车集成化程度逐步加强；车辆电控技术异军突起，电动化汽车底盘发展迅速，带动了传统汽车的技术进步。目前在纯电动汽车的电池和电机研制方面，我国与世界先进水平差距缩小，有些甚至处于领先地位。如深圳雷天绿色电动源(深圳)有限公司开发的锂离子电池续驶能力达到300公里，最高时速可达120公里，单台车

9、电池成本4万元左右；上海静申电动汽车研制有限公司开发的锂离子电池续驶能力达到500多公里,最高时速也达120公里。深圳中星汽车制造公司研制的超级纳米碳纤素电池容量是一般铅酸电池的 11 倍，能量功率之比可达每千克一千瓦时，充电仅需 10 分钟就可以完成，寿命可达 10年以上，价格为锂电池的一半，体积为锂电池的1/3。电机优势明显, 在电机和驱动系统研究上也取得了新的进展。我国政府重点鼓励稀土永磁电机的开发，因为我国在上述基础材料领域具有资源优势，可以降低将来产业化时车辆的造价。在经济性方面已经达到商业化运作要求。 2007年4月18日，国家电网公司与上海瑞华集团在京联合举办了环保型混合电能超级

10、电容电动汽车技术发布会。 环保型混合电能超级电容电动汽车是上海瑞华集团研制的一种电池、电容混合的纯电动汽车。该电动汽车采用的是超级电容和锂离子电池相混合的技术。超级电容具有充电快、无记忆充放电、充放电循环次数高、无二次污染等优异特性，但有放电快的缺点；锂离子电池具有储电量大、储存时间长的优点，但充电时间比较长。环保型混合电能超级电容电动汽车正是取了二者之长。 国电投入实际运行的电池电容混合型电动汽车，到2010年每年可减少成品油消耗约75245吨，减少二氧化碳排放约15.7万吨，减少一氧化碳排放约2104吨，减少炭氢化合物排放约252吨。 电动汽车一次充电时间小于 3 小时，最大行驶距离100

11、至300公里，最高时速80至100公里，每公里耗电小于1.16千瓦时。目前该技术已在国电公司内部电力工程车和电力营销车上率先推广，并正逐步向公交、环卫等领域推进2 徐哲我国电动汽车的发展现状及对策，天津汽车2006第2期；2。第二章 电动汽车分类及其特点电动汽车诞生于1873年，比内燃机汽车还早13年。是指全部或部分由电机驱动的汽车。但是受电池和驱动控制系统的局限，其发展远远落后于内燃机汽车。上个世纪70年代，石油危机使主要工业国家认识到发展电动汽车的重要性，以美、日为代表的国家开始了电动汽车的开发热潮，并在许多关键技术的基础研究上取得成果。电动汽车也由原来单一的全由电池供电的纯电动汽车BEV

12、（Battery Electric Vehicle）发展成为现在的三大类： 纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）3 张荣贵我国电动汽车发展前景，机电技术2008第4期；3。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）。2.1 纯电动汽车纯电动汽车是由蓄电池供电，电动机驱动汽车前进。纯电动汽车行驶时的零排放，受到了高度重视，被认为是本世纪城市交通工具的首选。十九世纪以来，世界各地就一直运行着各式各样的纯电动汽车，英国保有的纯电动汽车目前居世界首位。现在，纯电动汽车技术基本成熟，但是由于动力蓄电池

13、的比能量、比功率较小，带来了车辆自重大、充一次电续驶里程短的致命缺憾，而且蓄电池的使用寿命和价格还没有取得突破，因此，纯电动汽车的推广应用受到了一定的限制。2.2 混合动力电动车混合动力电动车通常是指既有内燃机又有电动机驱动的车辆。按内燃机与电动机的连接方法又可以分为并联式和串联式。近年来推出的混联式，引起了各大汽车公司的关注。它将现有内燃机、电动机与一定容量的储能器件通过先进的控制系统相结合，电动机可补充提供车辆起步、加速时所需转矩，又可以通过发电机吸收内燃机功率不能完全被利用时，多余的部分功率和车辆制动的能量返回储能器件存储。这样可以大幅度降低油耗，减少污染物排放。 丰田汽车公司推出了世界

14、上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS，现在已经在全世界20多个国家上市销售。目前推出的产品已是经多次改进后的第二代产品，生产工艺更为成熟。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，其全球混合动力车的总销量已突破70万辆。到2010年，丰田公司混合动力车型全球销量计划达到每年100万辆的目标。2.3 燃料电池汽车燃料电池汽车是将燃料电池中的化学能直接转化为电能，效率达到60%-80%，是普通内燃机热效率的数倍，基于氢源的燃料电池技术的发展，使电动汽车脱离了传统的以电方式补充能量的方式，而采用加入“燃料”的方式补充能源，使电动汽车使用范围不受充电设施的限制。国外企业对革命性

15、的清洁型汽车寄予厚望，纷纷开始开发燃料电池汽车的关键技术。各大汽车公司大都推出了品种繁多的各式各样的车。由于燃料电池不能提供车辆起步、加速所需的瞬时大功率，且无法吸收车辆制动的能量，因此需要与其它蓄能元件一起组成燃料电动汽车的动力源。2.4 三种电动汽车的比较纯电动汽车，能量来源为蓄电池，驱动系统为电机，特点是完全零排放，不依赖石油，在国际能源供求矛盾不断加剧之际，更具现实意义。但目前主要问题是蓄电池的比能和价格，因而其发展关键是低价高效蓄电池技术。 混合动力电动汽车，能量来源为蓄电池及发动机，驱动系统为电机及发动机，特点是行驶里程长，可以不用单独的充电设备，行驶过程中仍有废气排放，但很低。在

16、城里用电机驱动，在城外用内燃机驱动，以减少城市污染。依赖石油，且成本高。混合动力轿车 PRIUS 的发展很大程度得益于政府的扶持。 燃料电池电动汽车，能量来源为燃料电池，驱动系统为电机，特点是行驶里程长，能量效率高，不依赖石油，无废气排放或超低排放，但技术上还未取得突破，且成本高，目前仅燃料电池的价格就要25000美元。 长远看来，纯电动汽车和燃料电池汽车是最具有希望的产品，但由于技术和成本的原因，以及基础设施建设的影响，这两种产品目前的推广运用均不如混合动力汽车。混合动力汽车介于传统汽车和未来零排放汽车之间，是一种承前启后、在经济和技术方面都趋于成熟的产品。在未来汽车尚有困难突破瓶颈的时候，

17、混合动力汽车证明了其存在的现实价值。第三章 电动汽车发展前景尽管目前电动汽车在开发和推广应用中还遇到不少的具体技术问题和管理问题但是近年来所取得的研究成果为电动汽车展现了美好的发展前景4 林燕我国电动汽车发展形势展望，电子与封装2011第1期；4。3.1 纯电动汽车的发展前景尽管由于电池技术的影响，美国等修改了过去大力发展纯电动汽车的乐观的宏大计划，但中国的情况与美国相比却有较大差别，第一，能源与环境的压力远大于美国；第二，中国的汽车主要集中在少数几个特大型中心城市，这些城市的大气污染的压力非常严重；第三，中国城市的规划布局、交通状况、人们的居住习惯、生活和出行方式与美国有本质差别，这些差别决

18、定了中国对电动汽车的要求和电动汽车的使用条件和环境，具有自己的特殊性。因此，上述情况必将为电动汽车开辟较为广阔的应用前景。此外，纯电动汽车的瓶颈在于动力电池这项关键技术，如果解决了电池问题，纯电动汽车的优势是其他任何动力的车辆所无法比拟的。到目前为止，没有一个人敢断言在电池领域就不会出现像爱因斯坦那样的科学天才，在此之前，谁又能够想象小小的原子核内竟储存了无穷的能量。也是出于上述考虑，863战略规划专家把纯电动汽车列为商业化运行项目，对纯电动汽车的美好远景充满信心。3.2 混合动力汽车的发展前景由于丰田公司和本田公司的业绩，人们对混合动力汽车的产业化毫不怀疑，混合动力汽车无疑将会在我国汽车总产

19、量中占据非常重要的地位。但混合动力汽车的性能依赖于优化的控制策略，目标是如何尽可能地发挥利用内燃机的高效率。因此，它很可能受到高效低排放柴油机技术发展，尤其是目前正在悄然兴起的发动机可变行程技术和自动停缸技术的挑战。换句话说，混合动力汽车的发展前途，还离不开内燃机的技术进步。借鉴国外发展电动汽车的经验和我国电动汽车开发现状，我国应选择混合动力电动汽车作为现阶段最佳技术突破口，尽快取得产业化，再进一步推动电动汽车在各个方面的创新和发展5 王晓、顾平平日见商机的电动汽车市场，汽车工业研究2004第11期；5。3.3 燃料电池汽车发展前景由于燃料电池汽车可采用能源的多样化，包括天然气、液化石油气、甲醇燃料、乙醇燃料、氢燃料、太阳能等，所以燃料电池