电动汽车的发展现状及趋势

电动汽车的发展现状及趋势次以上。电动汽车关键技术总体水平和应用规模位于国际前列，局部领域实现突破性进展。同时，中国的电动汽车在产品研发及示范推广方面已经取得了举世瞩目的成绩。截至2012年6月底，共有83家企业的454款节能与新能源汽车产品进入?节能与新能源汽车示范推广推荐车型目录？。截至2012年3月底，25个示范城市累计推广节能与新能源汽车超过1.9万辆。其中，公共服务领域1.68万辆，建成充（换）电站170座，充电桩6400余个，载客超过90亿人次。经过十年一剑的历程，中国的电动汽车已经开场从研究开发的阶段进入了产业化的阶段，冉冉升起的中国电动汽车产业正在呈现出蓬勃的生机。当前，在各种新能源汽车的技术路线中，以混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车被普遍认为是未来汽车能源动力系统转型开展的主要方向，已经成为世界汽车强国和主要汽车制造商开展重点。中国已经是世界汽车产业大国，但“大而不强〃，中国未来的汽车工业必须探求新的思路。电动汽车产业有望为中国汽车工业开拓新的增长点。未来10年是中国新能源汽车开展的战略机遇期，中国高度重视电动汽车的开展，在2011年3月出台的“十二五〃规划纲要中，中国把新能源汽车列为战略性新兴产业之一，提出要重点开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术，开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程，推进产业化应用。未来中国电动汽车将迎来新一轮的高速开展。第5章电动汽车的开展趋势铝制电动汽车技术由于电动车开展、大气污染、材料循环利用等诸多问题，铝材替代正在成为汽车轻量化的解决方案之一。奇瑞路虎揽胜极光在常熟下线，这是奇瑞路虎第一款国产车型。奇瑞路虎焊接车间的一位工程师向现代快报记者表示，国产化揽胜极光主要在引擎盖上用铝材。不仅是奇瑞路虎，奥迪很早就启动了“高度铝制轿车〃工程，开场研发铝制轻型车身架构，并在奥迪A8车身上运用。由于铝材本钱较高，所以目前大比例使用铝材的车型还集中在豪华车领域。实际上，由于电动车开展、大气污染、材料循环利用等多方面的原因，铝材替代已经成为汽车轻量化开展趋势之一，如何使用铝材降低车身重量成为车企追求的方向。以路虎第四代揽胜的全铝车身为例，全铝车身相对同等强度的钢构造车身轻180kg,加上内饰件和动力总成等部件，整车减重最多到达420kg,相当于5名成年人的重量。汽车轻量化会使铝合金在车辆上的运用更加广泛，车用铝材将是常铝股份未来重要的开展方向，目前车用铝材的业务占比为40%,以后会远远超过这个比重。在现在的情况下铝制车能减重多少呢般情况下，交通工具的重量减轻10%,燃料可以节省8%；交通工具每使用1公斤铝，可降低20公斤二氧化碳排放。铝的密度约为钢的1/3,铝代替钢制造汽车，可使整车重量减轻30%〜40%,制造发动机可减重30%,铝质散热器比一样的铜制品轻20%〜40%,铝车轮可减重30%左右。然而铝材更轻，会不会不安全呢全铝车身吸收的撞击力量比钢还要大，因此更能保证车内驾乘人员的安全。因为铝的优良特性，今天铝合金已被广泛使用到汽车各部位，如仪表台及发动机支架、铝合金车轮、悬挂系统零件、保险杠防撞梁、汽缸、车门及热交换器等。所以说如果铝合金全面替代，那么对车辆零部件构造设计以及车辆整体安全性设计提出了更高的要求；同时，厂商原先的焊接生产线就要全面改造，这些问题都是系统工程问题。铝合金的大量使用，可能更适合于全新生产线的中高端车型。图5-1铝制骨架电动汽车在北美，铝材替代已经走在全球前列，开场普及到高量产车。如果说特斯拉ModelS使用全铝车身设计还是富人的游戏，在今年初的底特律车展上，福特发布的2015款F-150车型那么吹响了全铝材料普及的号角。全新一代福特F-150的车身将经过轻量化处理，这包括新车的发动机盖、前后保险杠、车门以及底盘悬挂，相比现款F-150,新车整备质量将减轻340kg。动力方面，全新一代福特F-150或将搭载的是一台2.7LV6涡轮增压发动机，日前官方并未公布该发动机的具体参数。传动系统方面，与之匹配的是一台8速自动变速箱。F-150是全球首款采用全铝车身的高量产车，采用全铝车身后，整车重量将减轻317kg,燃油经济性有望提高15%〜20%。据悉，FT50是福特旗下的经典皮卡，多年高踞美国的十大畅销车榜首。F-150在北美售价3万美元左右，属中端车型。福特F-150采用全铝车身，标志着传统整车厂大规模用铝合金材料的开场，全铝车身开场向中端车普及。目前最有希望普及的恰恰是电动汽车。在一样续航里程情况下，由于铝制电动车携带的电池重量小于钢制电动车，全铝车身比钢制车身需要的电池容量减少。尽管全铝车身本钱较高，但由于节约电池本钱，使全铝电动车具有价格优势。电动汽车的开展实例电池是电动汽车最昂贵的元件。一般情况下，电池元件在多家不同工厂中生产。例如一家工厂负责使用原材料制造电极，另一家负责组装电池颗粒，还有一家负责组装电池模组。而特斯拉的“超级工厂〃将涵盖所有这些制造环节。美国的电动汽车市场上卖得最火爆的品牌当属日产和特斯拉，其它厂商销售情况相对一般，但是下面5个原因足以让我们相信，电动汽车销售会呈现井喷现象。图5-2特斯拉电动汽车L美国电动车销售在持续上升相比2012年上半年，由日产和特斯拉领衔，电动车销量增加了两倍;在欧洲雷诺也很成功地销售了电动汽车。在美国，销售额从7000增加到了25000辆。相比全美上半年800万辆汽车的销售额虽然只是篮子里的一滴水，但是25000电动车中，日产卖了12000辆;特斯拉没给具体数字，但承诺今年将卖到20000辆Models；福特Focus电动车卖了1000辆，紧跟的是三菱i-MiEV,后面的丰田RAV4、本田Fit、雪佛兰SparkEV等加起来也不过1000辆。.电动车价格正在下降日产价格现接近6400美元;福特在3年内价格下降了近1000美元;三菱提供了1000美元的退税;如果电池科技继续加强，就可以大规模地驱动降价。最关键的降价动力来自于市场驱动，当确保有足够的人愿意买电动车时，降价是最合理最不影响厂家利润的。.电动汽车的里程需求许多人每天的里程范围是20—40英里，公共充电站也越来越多。所以像Models那样充一次电最高可达300英里的里程是没什么问题的。如果要出远门，可以准备一个备用电池，这样就会万无一失。.电动汽车发能源廉价造电比使用内燃机要廉价3倍，按美国国家水平来算，每千瓦时花费11-12美分；汽油单价每加仑要一美元多一点；整个按汽车一样里程消耗算，用电要划算。在家里充电应该很划算，如果公共充电站在一定规模、或者采用新技术，比方感应充电，将有望把充电价格拉低。.越来越多好电动车会涌入市场特斯拉传闻将会出平民款ModelE,价格约3000美元;BMWi3那么是第一家使用碳纤维减肥的汽车厂商;梅赛德斯-奔驰SLSAMG电力驱动可产生580马力，4秒内加速到60英里mph时速；这些都会推动电动汽车的销售，而世界上大大城市，譬如北京、墨西哥都有着巨大的市场。今年早期电动车销售量累计到达了10万辆，是电动车上的里程碑，今后电动车会变得更廉价更实用。短期内依靠促销及国家补贴来翻开市场、扩大销量，长期内靠技术不断革新，让它真正廉价起来。估计10年后电动汽车会像过去混合动力车那样替代老汽车。.2无线充电技术随着全球城市化的开展，汽车拥有数不断攀升，空气污染持续加剧，电动汽车的开展为解决这一问题提供了新的思路。可持续开展、娱乐、科技支撑了电动汽车的开展。电动汽车以环保无污染的优势赢得消费者青睐，成为理想出行选择。图5-3电动汽车充电不便问题备受诟病我国为扶持电动汽车开展出台了一系列政策。2014年2月8日，国家发改委等单位联合发布通知宣布，原有新能源补贴2014年和2015年补助标准相比2013年降低10%和20%,此次国家宣布，补贴金额逐年缩减幅度降低调整为2014年和2015年相比2013年分别降低5%和10%,以鼓励消费者购置新能源汽车。电动汽车，是新一代能源解决方案，代表着未来的开展方向。”电动汽车的设计面临安全性、全新概念以及技术性挑战,尤其是电池和充电问题的挑战。〃电动方程式控股公司总经理JuanCarlos坦言。电动汽车的电池蓄电能力低下，车主常常忘记充电以及充电不便问题一直备受诟病。如果出现便捷充电方式，无疑会进一步促进电动汽车的开展。1、高通Halo无线充电技术走进赛车据悉，美国高通公司为拓展其在电动汽车无线充电技术的实力，早在2011年就收购了新西兰奥克兰大学电动汽车非接触充电部门HaloIPT。除了收购HaloIPT外，高通还与奥克兰大学旗下的商业化公司AucklandUniServices签署长期研发合作协议，以推动在采用感应电力传输方式无线电动汽车充电领域的进一步研发。图5-4搭载高通无线充电技术的赛车高通在2014年首届电动方程式锦标赛（FormulaE）中推出Halo车用无线充电系统。Halo无线充电系统包含四个局部：供电组件、充电板、车载接收板和车载控制器。它的原理是利用磁共振效应实现地面充电板与电动车充电板之间的能量传输，从而对电动或混动车辆的动力电池组进展非接触式充电。这个充电过程无需使用传统的电缆即可进展，车主仅需要将车辆停放在Halo的充电板上方即可实现方便、省时充电。“高通公司无线充电技术为2014年首届电动方程式锦标赛的领航车（宝马i8）和医疗车（宝马i3）实现了无线充电。〃“Halo无线充电系统可达90%高效充电效率，超过线缆充电效率。Halo无线充电系统功率可达20kW,这样的功率下，充满85kWh的特斯拉MODELSP85的电池组仅需不到5小时。”高通无线充电总经理StevePazol举例道。在杜绝危险隐患方面，高通密切关注各国人体安全法规，并为Halo设定了防护程序，支持异物侦测和生物体保护，一旦处于工作状态的充电板上有异物或生物体出现，Halo无线充电系统将自动停顿充电作业，以防止危险。Halo还与车主智能手机相连接,会将相关信息发送手机客户端，譬如充电中断会向车主智能手机发送通知。Halo无线充电系统灵活度较高,对电池的类型并没有选择性，可支持各种型号电池,“目前市面上的电动以及混动车型所采用的银氢电池、锂离子电池、甚至铅酸电池等都可以通过Halo无线充电系统进展充电。"StevePazol介绍。Halo无线充电系统支持接触式和埋入式等充电板，从而增强不同厂商充电板的互操作性。2、边行驶边充电将成为现实中国电动汽车市场取得突破需得益于国家宏观政策的支持，OEM厂商仍需努力，开展方向上也要取得创新，无线充电技术的进步无疑推动了电动汽车的开展。纵观无线充电的思路，可见无线充电的开展历程为静态无线充电向半动态无线充电开展，未来将过渡到任何时间任何地点无需插入式电缆即可实现高速无线充电。比方电动方程式锦标赛赛道两旁的接收板可在电动赛车疾驰而过的瞬间为其充电。高通表示，未来将实验把无线充电发射器埋在局部路面之下，届时电动车可以在这些路段实现边行驶、边充电。无线充电技术将逐步推向乘用车。这项技术有望在未来的FormulaE中先行得到验证。无线充电技术与车联网密不可分。“预计到2017年，出货的新车中达60%将通过移动技术实现互联，2018年，道路上行使的汽车中将有五分之一会实现对周围路况进展自我感知。〃高通技术产品管理副总裁NakulDuggal表示。“由于Halo系统可以调节充电功率，在车联网环境下，电动车可以将电池数据发送至无线充电系统，无线充电装置进而可以自行调节充电方式。〃StevePazol表示，无线充电技术和车联网将相得益彰。未来无线充电开展方向将是大融合，可兼容PC、平板、手机等充电设备将会出现,而道路运输的未来将是电动和无线充电的天下。匕幺士心上口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，开展电动汽车，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。目前，我国已出台许多政策，扶持和引导电动汽车行业的快速开展，政府意欲加速提高国内电动车产业的竞争力，缩短成熟期，实现对国外汽车工业的“弯道超车〃。电动汽车的开展步入关键时期，机遇与挑战并存。电动汽车之所以成为本世纪技术开发的宠儿，首先是因为电动汽车直接采用电机驱动，本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少。发电厂大多建于远离人口密集的城市，对人类伤害较少,而且发电厂的场所固定，有害排放物集中排放、去除较容易。由于电力可以从多种一次能源中获得，如煤、核能、水力、风力、光、热等，可以很好地解除人们对石油资源日见枯竭的担忧。其次，电动汽车能够充分利用晚间用电低谷时充裕的电力充电，使发电设备得到充分利用，大大地提高了经济效益。有关研究说明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电、充入电池、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。目录摘要第1章电动汽车开展的意义1第2章 电动汽车的开展简介2电动汽车的历史2电动汽车的分类3第3章 电动汽车的优点及构造4电动汽车的优点4电动汽车的构造形式5第4章电动汽车的开展7国外电动汽车的开展现状7国内电动汽车的开展现状8第5章 电动汽车的开展趋势10铝制电动汽车技术10电动汽车的开展实例11无线充电技术13总结16本文主要是以电动汽车的开展现状与趋势作为主要介绍，其中讲解了电动汽车的基本简介和电动汽车的基本构造，在未来汽车的开展中电动汽车必然是重中之重。现今开展以电动汽车为代表的新能源汽车是我国汽车产业提升国际地位，特别是提高国际竞争力的重要措施。而本文以国内外电动汽车做为比照更能说明电动汽车未来的开展方向与趋势，虽然电动汽车已成为当前应用前景最广、应用价值最大、开发有效率最高的一种交通工具，受我国基本国情的影响，环保型与节能型汽车必然会受到越来越多的关注与喜爱，但是，我们清楚的认识到的是，电动车离真正普及还有很远的路要走电动车的未来是光明的，只是要如何踏过这段通往光明的荆棘路，还需要更多的创新和合作。关键词电动汽车；开展现状；开展趋势第1章开展电动汽车的意义从1769年法国居诺制成世界上第一台蒸汽汽车起，到如今的现代化汽车工业，汽车已经历了200多年的开展。并逐渐成为人们生活中不可或缺的一局部。而随着人口的不断增长和汽车使用量的连续扩大，汽车对石油等化石能源的依赖以及由此造成的环境破坏，也越来越引起人们的重视。能源稀缺、环境污染引起人们对汽车环保节能的要求，电动汽车也越来越吸引人们的关注。因此，对于汽车工业起步较晚的我国来说，顺应市场开展的需要，提升汽车工业的实力，研究开展电动汽车有着一定的必要性。加快电动汽车开展，对中国实现汽车产业振兴、建设汽车强国之梦提供了难得的历史机遇，对保障能源安全、实施节能减排也具有重要意义。首先，推广应用新能源汽车能有效的改善和缓解汽车尾气排放对环境的压力；二是对汽车工业开展至关重要。新能源汽车涉及到许多新技术、新工艺是未来汽车工业的开展方向，开展新能源汽车能够提升汽车工业的核心技术竞争力，推动传统汽车产业转型升级。1、有利于摆脱对石油资源的过度依赖，保障国家能源和经济安全2、有利于减少污染物和温室气体排放3、有利于实现中国汽车产业的跨越式开展4、可以带动相关产业开展，培育新的支柱产业在二一世纪的今天环境问题毅然成为了当今社会的首要关注方向，而电动汽车的开展就成为了解决环境问题的一大目标。所以开展电动汽车的意义不言而喻。第2章电动汽车的开展简介电动汽车的历史电动汽车的历史并不比内燃机汽车短，它也是最古老的汽车之一，甚至比奥托循环发动机（柴油机）和奔驰发动机（汽油机）还要早。苏格兰商人罗伯特-安德森在1832年到1839年之间（准确时间不明）研发出电动车。图2-119世纪的汽车在19世纪末20世纪初迎来经济繁荣的美国，人们的收入快速增长，汽车开场流行起来。1899年和1900年，电动车销量远远超过其它动力的汽车。电动汽车相比同时代的其它动力汽车具有非常明显的优势，它们没有震动，没有难闻的废气，也没有汽油机巨大的噪音。汽油机汽车需要换挡，令其操控起来比较繁杂，而电动车不需要切换挡位。虽然蒸汽机汽车也不需要换挡，但却需要长达45分钟的漫长的预热时间。并且蒸汽机汽车加一次水的续航里程，相比电动车单次充电的续航里程更短。由于当时只有城市中才拥有良好路面，大局部时候汽车都只能在本地使用，因此电动车续航里程短的问题并没有成为阻碍其开展的原因。相对于汽油发动机汽车，电动车不需要人力起动和频繁的换挡，成为大局部人的选择。当时的基本型电动车售价在1000美元以下，但也开展出电动豪华车，它们的外形被设计得非常华贵，拥有宽阔的座舱，座舱内那么用上价格不菲的高级材料。在1910年时，这类电动豪华车的均价到达了3000美元。电动车最初因为缺乏充电配套设施而阻碍了开展，但是随着电网的高速开展，到了1912年，很多美国家庭都已经通电，从而能够在家中完成充电。在世纪之交，有40%的美国汽车采用蒸汽机，38%的汽车采用电力驱动，22%的汽车使用汽油动力。美国的电动车保有量到达33842辆，电动车在19世纪20年代大获成功，销量在1912年到达了顶峰。电动汽车的分类电动汽车按照动力方式主要分为纯电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池电动汽车。表2-1电动汽车分类纯电动汽车是由电动机驱动的汽车，电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量存储装置。电动汽车具有能源多样化、构造简单、维修使用方便等诸多优点，它的充电可以利用夜晚用电低谷时间完成，这可大大缓解供电、用电矛盾中对电力储藏能力的要求。但至今纯电动汽车仍未到达广泛普及的实用阶段，最严重的问题是动力电池技术上的困扰，能量密度低、续驶里程短、充电时间长等。指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：可消耗的燃料或可再充电能/能量储存装置。以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反响过程不会产生有害产燃料电池燃料电池燃料电池燃料电池物，因此燃料电池车辆是无污物，因此染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2〜3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。第3章电动汽车的优点及构造3.1电动汽车的优点.环境污染小这是电动汽车最突出的优点，电动汽车使用过程中不会产生废气，与传统汽车相比基本不存在大气污染的问题。有人说电动汽车使用的二次能源一一电能在火力发电厂产生时污染了大气，它只是把污染从城市转移到了郊区。事实上，电动汽车并不是简单地将空气污染改变了地方，相对传统汽车，它确实做到了减小了污染。.无噪音，噪声低这是电动汽车最直观的特点。现在大城市中汽车噪声已经成为一种比较严重的污染，减少噪声污染也是对今后汽车工业的考验。汽车发动机噪音是行驶过程中主要噪声来源，与燃油车相比，电动汽车在这方面有绝对的优势。它在行驶运行中基本是宁静的，特别适合在需要降低噪声污染的城市道路行驶。.高效率这是电动汽车能源利用方面最显著的特点。在城市中，道路上车辆行驶较多，而且经常遇到红绿灯，车辆必须不断的停车和启动。对于传统燃油汽车而言，这不仅意味着消耗大量能源，而且也意味着更多汽车尾气排出。而使用电动汽车，减速停车时，可以将车辆的动能通过磁电效应，“再生〃地转化为电能并贮存在蓄电池或其他储能器中。这样在停车时，就不必让电机空转，可以大大提高能源的使用效率，减少空气污染。.构造简单，使用维修方便，经久耐用这是电动汽车运行本钱方面的最大亮点。与传统燃油汽车相比，电动汽车容易操纵、构造简单，运转传动部件相较对少，无需更换机油、油泵、消声装置等，也无需添加冷却水。如果有好的蓄电池，它的使用寿命也比燃油车长。.使用范围广，不受所处环境影响这是电动汽车另一优势所在。在特殊场合，比方不通风、冬天低温场所，或者高海拔缺氧的地方，内燃机车要么不能工作，要么效率降低，而电动车那么完全不受影响。3.2电动汽车的构造形式图3-1混合电动汽车主要构造电动汽车的构造主要包括：电力驱动及控制系统〔操控类电气设备、混动模块等）、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一样。图3-2电动汽车部件构造蓄电池电动车是由动力蓄电池向电动机供电从而驱动汽车行驶，是目前运用最广泛的电动车，其构造主要由动力蓄电池〔车载电源）、控制器、接触器、控制电路、附加电路、DC/DC、DC/AC、电动机、变速器、附加电器、车身等组成。蓄电池电动车是由多个动力蓄电池串联组成的电池组为电动车供电，电池组一般是36V~400V的直流电源，为了便于向一些低压用电设备供电，动力电池组还有DC/DC转换器。动力电池组采用并联或者串联的方式进展组合，在EV〔电动汽车）上占据很大一局部有效的装载空间，在布置上有相当的难度，通常有“集中〃布置和“分散〃布置两种形式。图3-3直流电机及控制器和交流感应异步电动机控制器是电动车大脑，它控制着电池电量的输出、电动机的转速、转向、过载保护、能量反响等等，目前使用的控制器分为两大类：直流控制器和交流控制器。直流控制器使用比较广泛的是串励电机控制器和他励电机控制器，在使用方面也都有各自的优势。目前交流控制器现在技术上也有了很大的提高，比方变频调速，但是由于本钱高所以在使用范围上受到了很大限制。电动机是整个电动车的动力输出局部，就像汽车的发动机。现在电动车上使用的电动机以直流电动机为主流，交流电动机目前在电动车上还没有得到广泛应用。直流电机在电动车上应用最广泛的主要有串励电机和他励电机。交流电动机的使用还是以三相交流异步电动机为主。第4章电动汽车的开展国外电动汽车的开展现状1、美国：投入1亿美元研发电动汽车电池美国汽车产业从很早就开场开展电动汽车领域的研究。近年来，以通用汽车为代表,美国汽车企业在纯电动汽车、燃料电池汽车的科研与市场化方面取得了显著的成绩。其中，沃蓝达品牌已经成为全球知名的电动汽车产品代表。德尔福公司那么已经实现电动汽车在4小时内安全充电，并在混合动力汽车方面拥有100多项的专利。美国能源部阿岗实验室主任莱瑞在？电动汽车在美国：市场、研发和策略?的演讲中便透露，美国电动汽车电池研发1亿美元，到2015年的目标是混合型电动汽车300美元千瓦每小时。2、日本：每日已卖出1000辆电动汽车日本经济产业省井上悟志在？日本电动汽车开展战略实施及成果？的演讲中表示，电动汽车日本现在每日可以卖出1000辆。日本长崎县产业劳动部政策监铃木高宏介绍说,长崎的电动汽车开