電動汽車現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究畢業(yè)論文

1、<p>　　電動汽車現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究</p><p>　　摘要：本論文文探討了電動汽車的發(fā)展方向以及電動汽車發(fā)展的重要性，分析了電動汽車發(fā)展的機(jī)遇揭示了電動汽車發(fā)展中存在的問題，并分析了電動汽車發(fā)展的背景和前景。</p><p>　　論文首先論述了純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車的研究現(xiàn)狀,探討了世界發(fā)達(dá)國家和地區(qū)電動汽車的發(fā)展?fàn)顩r，并了解了超級電容器、驅(qū)動電機(jī)系

2、統(tǒng)和動力電池。借鑒發(fā)達(dá)國家(地區(qū))發(fā)展電動汽車的成熟經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國現(xiàn)有的政策環(huán)境和低碳生活。研究提出適合我國電動汽車發(fā)展切實(shí)可行的配套政策體系,并提出相關(guān)的政策建議。重點(diǎn)介紹了電動汽車在今后人們生活的中廣泛應(yīng)用。</p><p>　　針對電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀，本論文對電動汽車的未來做了積極展望：驅(qū)動電機(jī)呈多樣化發(fā)展；新能源汽車的突出地位日漸顯現(xiàn)；混合動力汽車最具發(fā)展?jié)摿Α?lt;/p><p>　　

3、關(guān)鍵詞：電動汽車 超級電容 驅(qū)動電機(jī) 現(xiàn)狀 趨勢 發(fā)展</p><p>　　Research on the Present Situations and Development Trends for Electric Vehicles</p><p>　　Abstract：This article analyzes the importance of electric vehic

4、le. 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. </p><p>　　This paper analyzes the

5、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

6、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 matu

7、re experience of developing electric</p><p>　　According to the present situation of electric vehicles, this article put forwards some active prospects, including that the clean power vehicles will be more an

8、d more welcomed by the whole world, the purpose driving motor system varieties and the hybrid electric vehicle have the potential to develop.</p><p>　　Key words：Electric Vehicle Super-Capacitor Driving Mot

9、or Present Situations Trends develop</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　汽車在全球保有量的不斷增加使人類生活面臨能源短缺、全球變暖、空氣質(zhì)量水平下降等諸多挑戰(zhàn)，同時(shí)也推動汽車自身技術(shù)的發(fā)展，為此汽車工程師正在不斷努力研究降低油耗的方法，尋求各種代用燃料以及開發(fā)不用或少用汽油的新型車輛；越來越多

10、的人士已經(jīng)認(rèn)識到各種類型電動汽車和燃料電池汽車是實(shí)現(xiàn)清潔汽車的解決方案，全世界的汽車業(yè)界也正在為此努力并投入了巨大的資金和人力。 </p><p>　　電動汽車是集機(jī)械、電子、電機(jī)、智能控制、化學(xué)能源、計(jì)算機(jī)、新材料等科學(xué)領(lǐng)域和工程技術(shù)中最新成果于一體，是多種高新技術(shù)凝聚的成果。</p><p>　　先進(jìn)的電動汽車包括純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車，具有低污染排放、熱輻射

11、低、噪聲低且環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。毫無疑問，電動汽車具有廣闊的發(fā)展前景。本文將著重研究電動汽車的發(fā)展趨勢。</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　全部或部分由電機(jī)驅(qū)動、并配置大容量電能儲存裝置的汽車統(tǒng)稱為電動汽車，電動汽車的組成包括：電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)、驅(qū)動力傳動等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)

12、別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動及控制系統(tǒng)由驅(qū)動電動機(jī)、電源和電動機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同</p><p>　　電動汽車在工作過程中電源為電動汽車的驅(qū)動電動機(jī)提供電能，驅(qū)動電動機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動裝置或直接驅(qū)動車輪和工作裝置。行駛裝置將電動機(jī)的驅(qū)動力矩通過車輪變成對地面的作用力，驅(qū)動車輪行走。</p><p>　　圖1.1 電動汽

13、車的工作原理</p><p>　　1.1電動汽車的分類</p><p>　　電動汽車主要有純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車3種類型。純電動汽車是完全由二次電池(如鉛酸電池、 鎳鎘電池、 鎳氫電池或鋰離子電池等)提供動力的汽車?；旌蟿恿﹄妱悠囀窃诩冸妱悠囬_發(fā)過程中為有利于市場化而產(chǎn)生的一種新車型。</p><p>　　一般是指采用內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)兩種動

14、力, 將內(nèi)燃機(jī)與儲能器件(如高性能電池或超級電容器)通過先進(jìn)控制系統(tǒng)相結(jié)合, 提供車輛行駛所需要的動力, 混合動力電動汽車并未從根本上擺脫交通運(yùn)輸對石油資源的依賴。因此,混合動力電動汽車是電動汽車發(fā)展過程中的一種過渡車型。 燃料電池電動汽車是以燃料電池作為動力源的電動汽車。 燃料電池是利用氫氣和氧氣(或空氣)在催化劑的作用下直接經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置, 具有完全無污染(排放物為水)的優(yōu)點(diǎn), 但現(xiàn)階段, 燃料電池的許多關(guān)鍵技術(shù)還處于研

15、發(fā)試驗(yàn)階段。3 種類型電動汽車的比較如附表所示。</p><p>　　表1.1 蓄電池電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車的特征</p><p>　　1.2電動汽車的發(fā)展背景及必要性</p><p>　　能源的短缺和人們對生活質(zhì)量的更高要求是電動車發(fā)展的主要原因。汽車的能源消費(fèi)占世界能源總消費(fèi)的近四分之一。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的保有數(shù)量在急劇增加，由此而

16、引起的能源與環(huán)境問題就顯得更加嚴(yán)重。</p><p>　　因石油危機(jī)的影響，發(fā)達(dá)國家領(lǐng)先進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的開發(fā)，將產(chǎn)業(yè)部門的能源消費(fèi)停留在GNP(能源消費(fèi)總量)的一半水平。但是，以汽車為主的運(yùn)輸部門因其急速發(fā)展，能源的消費(fèi)比其它部門大，占總能源消費(fèi)的24%。以傳統(tǒng)的石油作為動力能源的汽車因其尾氣中的有害物質(zhì)如CO、HC和NOX等對人類及環(huán)境造成的危害，人類必將面臨巨大的挑戰(zhàn)。經(jīng)計(jì)算從全世界汽車排出的CO2為64億標(biāo)準(zhǔn)

17、炭噸。在當(dāng)今世界面臨能源與環(huán)境的雙重危機(jī)之前，勢必要求汽車工業(yè)提高汽車的能源使用效率，減少污染物質(zhì)的排出量。但是，僅通過改善現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)車的性能來解決這一問題是很困難的。各國政府及汽車企業(yè)普遍認(rèn)識到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向, 發(fā)展電動汽車將是解決這兩個技術(shù)難題的最佳途徑。</p><p>　　1.3電動汽車發(fā)展簡史</p><p>　　其實(shí)100多年前汽車誕生時(shí)，工程師們考慮過

18、使用電力驅(qū)動，不過當(dāng)時(shí)的電能儲存技術(shù)支持不了讓車跑太遠(yuǎn)，便宜高效的汽油才逐漸成為了公路世界的主流。半個多世紀(jì)以后，電力汽車再次來到路上。</p><p>　　一百余年前。由于當(dāng)時(shí)電池和電機(jī)的發(fā)展較內(nèi)燃機(jī)成熟，而且石油的運(yùn)用還沒有普及，使電動汽車在早期的汽車領(lǐng)域中占有舉足輕重的位置。第一輛電動汽車（3輪）由法國人古斯塔夫土維在1881年制造出來，此后三四十年間，電動汽車在當(dāng)時(shí)的汽車發(fā)展中占據(jù)著重要位置。據(jù)統(tǒng)計(jì)，到1

19、890年在全世界4200輛汽車中，有38％為電動汽車，40％為蒸汽車，22％為內(nèi)燃機(jī)汽車。到了1911年，就已經(jīng)有電動出租汽車在巴黎和倫敦的街頭上運(yùn)營，到了1912年在美國更有至少3.4萬輛電動汽車運(yùn)行。 19世紀(jì)末期到1920年是電動車發(fā)展的一個高峰。隨著美國德州石油的開發(fā)和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)大大提高，電動車在1920年之后漸漸地失去了優(yōu)勢。汽車市場逐步給內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的汽車所取代。</p><p>　　在70年代石油危機(jī)

20、的爆發(fā)時(shí).由于石油的大量開采和內(nèi)燃機(jī)的種種優(yōu)越性，電動汽車漸漸被人們忽視。直到上世紀(jì)70年代石油危機(jī)的爆發(fā)，給世界各國政界一次不小的打擊，開始考慮替代石油的其他能源，包括風(fēng)能、太陽能、電能等可再生能源。因此從政治經(jīng)濟(jì)方面考慮，才又給了電動汽車第二次機(jī)遇，又一次被人矚目。1966年，通用汽車展示了燃料電池技術(shù)的潛力，推出全球第一款燃料電池汽車。</p><p>　　如今世界上除了已存在的能源問題之外，環(huán)境保護(hù)問題也

21、逐漸成為了各個方面所關(guān)心重大課題，內(nèi)燃機(jī)汽車的排放污染，給全球的環(huán)境以災(zāi)難性的影響，因此開發(fā)生產(chǎn)零污染交通工具成為各國所追求的目標(biāo)，電動汽車的無（低）污染優(yōu)點(diǎn)，使其成為當(dāng)代汽車發(fā)展的主要方向。 各個主要的汽車生產(chǎn)廠家開始關(guān)注電動車的未來發(fā)展并且開始投入資金和技術(shù)在電動車領(lǐng)域。</p><p>　　在剛剛結(jié)束的以“暢想綠色未來”為主題的北京車展，新能源車型成為車展上最受矚目的車型。因此各大參展廠商紛紛拿出了自己的新

22、能源車型。在本屆北京車展上，共有95臺新能源汽車亮相，眾多汽車廠商都將推出新近研發(fā)的節(jié)能、環(huán)保車，“突出展示近年來新能源及混合動力汽車的研發(fā)及推廣、節(jié)能減排技術(shù)的運(yùn)用等最新成果，向世人展示面向未來的環(huán)保技術(shù)和當(dāng)代汽車工業(yè)與最新科技的完美結(jié)合，引領(lǐng)廣大觀眾走進(jìn)明日汽車的嶄新境界。”</p><p>　　國外電動汽車發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨

23、大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，實(shí)現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識。根據(jù)各大汽車公司發(fā)布的產(chǎn)品上市計(jì)劃，預(yù)計(jì)2012年前后將迎來國際電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一次高潮。全球汽車工業(yè)為破解能源、環(huán)境制約，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，長期以來一直在積極探索和努力推動交通能源動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。特別是08年以來，面對金融危機(jī)、國際油價(jià)高位震蕩和日益嚴(yán)峻的節(jié)能減排壓力，世界汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全面交通能源轉(zhuǎn)型時(shí)期，發(fā)展電動汽車成

24、為國際取得高度共識的實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)路線，世界電動汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了加速發(fā)展的新階段。</p><p>　　2.1國外先進(jìn)國家對電動汽車的支持情況</p><p>　　國外先進(jìn)國家對電動汽車發(fā)展常用的政策手段主要有以下3種類型。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)上扶持：在研發(fā)期間，政府給予較高強(qiáng)度資助，支持研究單位和企業(yè)，盡快開發(fā)出經(jīng)濟(jì)實(shí)用型電動汽車。資金上的大力扶持，為

25、發(fā)展電動汽車奠定了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。</p><p>　　政策上優(yōu)惠：對電動汽車的使用者給予政策上的傾斜，讓用戶得到使用上的實(shí)惠。政策上的優(yōu)惠是對發(fā)展電動汽車的有力推動，它給生產(chǎn)者和使用者提供了開發(fā)和購買的動力。</p><p>　　法規(guī)上強(qiáng)制：一方面，在合適的時(shí)間、地點(diǎn)，對燃油汽車的生產(chǎn)、銷售、使用和排放實(shí)行限制性法規(guī)；另一方面，制定推廣應(yīng)用電動汽車的計(jì)劃。</p><

26、p>　　總體來說，國外對電動汽車產(chǎn)業(yè)政策的制定一般根據(jù)國情，比較注重從組織管理、經(jīng)濟(jì)激勵、市場推廣、技術(shù)研發(fā)等方面的系統(tǒng)配套、協(xié)調(diào)發(fā)展。總結(jié)起來如圖2.1所示。</p><p>　　圖2.1 電動汽車發(fā)展的一般步驟</p><p><b>　　2.1.1美國</b></p><p>　　2.1.1.1美國電動汽車的發(fā)展概況 </

27、p><p>　　汽車工業(yè)是美國的支柱產(chǎn)業(yè)，在給美國帶來繁榮昌盛的同時(shí)，也帶來了能源危機(jī)、環(huán)境污染以及資源的浪費(fèi)。近年來，美國從國外進(jìn)口石油約占其全國消耗量的一半以上。1973年因爭奪石油資源而爆發(fā)的中東戰(zhàn)爭，引起了世界性的石油危機(jī)，導(dǎo)致美國、歐洲和日本等一些依賴進(jìn)口石油的國家，在國家安全和國民經(jīng)濟(jì)上受到了石油危機(jī)的威脅。</p><p>　　美國有豐富的電力資源，有強(qiáng)大的電力網(wǎng)絡(luò)。為了適應(yīng)經(jīng)濟(jì)

28、建設(shè)的發(fā)展和社會發(fā)展的需要，美國投入了大量的人力和物力，研制開發(fā)各種型式的電動汽車。 </p><p>　　1991年，美國通用汽車公司、福特汽車公司和克萊斯勒汽車公司共同協(xié)議，成立了“先進(jìn)電池聯(lián)合體”(USABC)，共同研究開發(fā)新一代電動汽車所需要的高能電池。1991年10月美國電力研究院也參加了先進(jìn)電池聯(lián)合體來參與高能電池與電動汽車的開發(fā)，美國通用汽車公司還在底特律建成EV—1(純電動汽車)電動轎車總裝線，

29、每天生產(chǎn)10輛電動轎車。 </p><p>　　美國電動汽車的研究和開發(fā)，得到了美國政府的支持，投入了大量的資金和科研力量，使資金來源有了可靠的保證，在應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)上得到了廣泛的支持。在美國，三大汽車公司相互協(xié)商，共同促進(jìn)電動汽車的開發(fā)和研究。該國以三大汽車公司為主導(dǎo)，利用大汽車公司雄厚的技術(shù)開發(fā)力量和先進(jìn)制造條件，開發(fā)出不同特點(diǎn)的電動汽車。同時(shí)，還充分利用汽車、機(jī)電、電子、控制和材料等行業(yè)的優(yōu)勢，分工開發(fā)電動

30、汽車的各種總成和技術(shù)單元，也使電動汽車得以迅速發(fā)展和不斷改進(jìn)提高。 </p><p>　　2.1.1.2美國發(fā)展電動汽車的計(jì)劃 </p><p>　　美國電動汽車聯(lián)盟提出的電動汽車發(fā)展目標(biāo)和行動計(jì)劃，主要內(nèi)容有：1）到2040年美國將擁有2.5億輛電動車, 其中3/4的輕型車需求由電動汽車提供, 屆時(shí)美國輕型車耗油量將減少75%,美國基本上擺脫進(jìn)口石油依賴；2）爭取到2020年，全美擁

31、有電動汽車1400萬輛，近1/4的輕型汽車需求由純電動汽車或插入式電動汽車提供；3）呼吁聯(lián)邦政府撥款1300億美元，資助電動車電池開發(fā)生產(chǎn)和傳統(tǒng)汽車廠商的轉(zhuǎn)型；呼吁出臺有吸引力的鼓勵民眾使用電動車和建設(shè)電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施的稅收激勵或財(cái)務(wù)補(bǔ)助政策措施，先行在美國33個重點(diǎn)城市展開，以期到2013年，全美有75萬輛電動汽車上路，到2018年全美初步形成良好的電動汽車生態(tài)系統(tǒng)（Electrification Ecosystem）。</p&

32、gt;<p>　　雖然近5年美國新車（主要指輕型汽車）銷量逐年下滑，但混合動力汽車這一最早規(guī)?；a(chǎn)的“新能源汽車”的銷量在2008年之前基本是呈逐年增長態(tài)勢，2008、2009年因?yàn)槊绹囌w需求下降及由此導(dǎo)致的油價(jià)回落等因素導(dǎo)致美國混合動力汽車銷量出現(xiàn)同比下滑。但混合動力汽車在美國新車總銷量中的份額（見圖2.2）卻逐年上升――從2005年的1.2%逐漸上升至2009年的2.8%，未出現(xiàn)滑落。</p>&

33、lt;p>　　圖2.2 2005～2009年美國混合動力汽車占輕型車新車銷售的份額</p><p><b>　　2.1.2歐盟</b></p><p>　　2.1.2.1歐盟電動汽車的發(fā)展概況</p><p><b>　?。?)法國</b></p><p>　　法國是一個缺少石油的國家，每年

34、要從國外進(jìn)口大量石油。石油制品的價(jià)格很高，約是美國的四倍，法國大氣環(huán)節(jié)的污染源，主要來自汽車的排放。因此，法國是全世界最積極研制和推廣電動汽車的國家之一。法國電力供應(yīng)充沛且多用核能發(fā)電和水力發(fā)電，發(fā)電源干凈且電價(jià)便宜，汽車工業(yè)發(fā)達(dá)。法國有多個核發(fā)電站核豐富的電力資源，核發(fā)電站的電力占全國總電力的75%，水力發(fā)電站的電力占全國總電力15%，電力的價(jià)格也較便宜。法國政府鼓勵開發(fā)電動汽車和充分利用電力資源，在政策上給予支持，為開發(fā)電動汽車提供

35、資助。法國政府、法國電力公司、標(biāo)致－雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司共同承擔(dān)開發(fā)和推廣電動汽車的協(xié)議，共同合資組建了電動汽車的電池公司，和薩夫特(SAFT)公司承擔(dān)電動汽車的高能電池的研究和開發(fā)，以及電池的租賃和維修等工作。</p><p>　　不僅如此，法國非常鼓勵使用電動汽車，使法國電動汽車的發(fā)展位居世界前列。四年前法國政府電力公司與汽車制造商簽訂了協(xié)議，使全國電動汽車保有量達(dá)到10萬臺，在20個城市推廣電動汽車

36、。法國已有十幾個城市運(yùn)行電動汽車且有比較完善的充電站等服務(wù)設(shè)施，政府機(jī)關(guān)帶頭使用電動汽車。法國在電池、電子控制和電機(jī)技術(shù)等電動汽車技術(shù)方面各列世界前茅，因此發(fā)展電動汽車有了技術(shù)上的保障。</p><p>　　法國政府為了鼓勵用戶使用電動汽車，還宣布企業(yè)購買電動汽車第一年可以免稅。法國電力公司向電動汽車生產(chǎn)廠家每生產(chǎn)一輛電動汽車提供1萬法郎的補(bǔ)助，以擴(kuò)大電力使用范圍。目前，法國電動汽車的普及程度和保有量都位居世界前

37、列。</p><p><b>　?。?)德國</b></p><p>　　德國政府十分重視環(huán)節(jié)保護(hù)，投入了大量的資金用于電動汽車的研發(fā)，1971年成立了城市電動車交通公司(GES)，積極組織電動車的研究與開發(fā)。1991年在拜爾州投入了300輛電動汽車進(jìn)行運(yùn)行。拜爾州還撥400萬馬克，用于資助用戶車價(jià)的30%購買電動汽車。另外，漢堡市也采取資助用戶車價(jià)的25%來鼓勵用戶

38、購買電動汽車。德國政府指定奔馳汽車公司和大眾合資建立的德國汽車工業(yè)有限公司的科技開發(fā)機(jī)構(gòu)，1992年德國政府撥款2200萬馬克，在呂根(Rugen)島建立歐洲電動汽車試驗(yàn)基地，組織了四大公司62輛各類電動車在呂根半島城運(yùn)行試驗(yàn)，對64輛電動汽車和電動汽車的系統(tǒng)工程進(jìn)行長達(dá)4年的大規(guī)模試驗(yàn)，并有很多國家和城市都派有電動汽車參加呂根島的實(shí)驗(yàn)。1994年展示出了19種轎車，13種面包車，4種大客車，都進(jìn)入了實(shí)用階段。</p>&

39、lt;p>　　隨著亞歐電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速進(jìn)行，特別是美國的2015年百萬電動計(jì)劃的實(shí)施，德國這個老牌汽車王國不甘在新能源汽車上落后，也于近期推出國家電動車發(fā)展規(guī)劃，希望未來成為全球最大的零排放汽車市場。新推出的產(chǎn)業(yè)政策的核心目標(biāo)是2020年擁有電動車100萬輛，為此政府安排了5億歐元刺激基金。用于充電站建設(shè)和電池技術(shù)開發(fā)。</p><p><b>　?。?)歐盟其它國家</b><

40、;/p><p>　　英國是當(dāng)今世界生產(chǎn)電動汽車較先進(jìn)和使用最廣泛的國家，使用歷史已有50年之久，上個世紀(jì)80年代中期就有12萬輛車在運(yùn)行，目前全國已擁有40萬輛電動車。英國政府投資2000多萬英磅支持開發(fā)電動車，實(shí)行多項(xiàng)優(yōu)惠政策給使用者免收牌照稅、養(yǎng)路費(fèi)，夜間充電只收1/2的電費(fèi)。</p><p>　　瑞士為了防止環(huán)境污染，在旅游區(qū)只用電動汽車，它是歐洲電動汽車使用效益最高的國家之一。瑞士布赫

41、爾輕型結(jié)構(gòu)公司從1985 年到1991年生產(chǎn)了11輛短笛微型電動汽車。瑞典的VOLVO汽車工業(yè)公司、意大利的菲亞特公司、瑞士的荷拉奇和埃蘇拉公司等，不惜投入巨額資金，研究開發(fā)新一代電動汽車，并力爭早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。</p><p>　　丹麥、奧地利、捷克、匈牙利等也都在開展電動汽車的研發(fā)工作。</p><p>　　2.1.2.2歐盟發(fā)展電動汽車的計(jì)劃 </p><p&g

42、t;　　歐盟的一些國家曾經(jīng)采取一系列措施以推動電動汽車的發(fā)展：德國政府同九個主要公司簽訂了一份理解備忘錄，為創(chuàng)建一個清潔能源城市柏林而結(jié)成同盟；法國推出電動汽車研究計(jì)劃“PREDIT III-2002/2006”計(jì)劃大力支持電動汽車的研究、開發(fā)；冰島采取生態(tài)城市運(yùn)輸系統(tǒng)(ECTS)計(jì)劃，并取得了一定成效。</p><p>　　2010年1月，歐盟聲稱發(fā)展動汽車將是歐盟綠色發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分，歐盟的專家們已經(jīng)開

43、始論證該計(jì)劃。此前，歐盟經(jīng)濟(jì)振興計(jì)劃已經(jīng)提出在歐盟綠色汽車項(xiàng)目中投資50億歐元（其中40億歐元為歐洲投資銀行貸款，10億歐元為歐委會和成員國配套資金），一方面支持汽車生產(chǎn)商加強(qiáng)電動汽車研發(fā)，另一方面鼓勵成員國開展“以舊換新”，資助地方政府的采購網(wǎng)絡(luò)以提升對清潔汽車的需求。面對中國、日本等國電動汽車的快速發(fā)展，歐洲一些國家已經(jīng)采取措施促進(jìn)電動汽車發(fā)展，如德國為購買電動汽車提供五年免稅；法國電力公司目前正在與豐田開發(fā)遍布全法國的充電站；冰島

44、計(jì)劃到2012年將全國所有汽車都更換為電動汽車；葡萄牙政府則與雷諾及日產(chǎn)達(dá)成了協(xié)議，一起建設(shè)全國性的充電網(wǎng)絡(luò)。薩帕特羅認(rèn)為，這些措施目前還不夠，歐盟需要建立為電動汽車廠商提供財(cái)政支持的管理框架，推動歐洲建設(shè)統(tǒng)一的快速充電設(shè)施、制訂電池及配套基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　2.1.3日本</b></p><p>　　2.1.3.1日本電動汽車的發(fā)展概況

45、 </p><p>　　從世界范圍的電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀看，日本是最早開始發(fā)展電動汽車的國家之一。日本國土狹小，石油資源匱乏，幾乎完全依賴進(jìn)口，油價(jià)很貴。日本工業(yè)發(fā)達(dá)，人口密度很大，城市污染嚴(yán)重。因此，日本政府特別重視電動汽車的研究和開發(fā)。日本從1965年開始電動車的研制、通產(chǎn)省正式把電動車列入國家項(xiàng)目，1967年成立了日本電動車協(xié)會，促進(jìn)了電動車事業(yè)的發(fā)展，1971年日本通產(chǎn)省就制定了電動汽車的開發(fā)計(jì)劃，1

46、991年日本通產(chǎn)省又制定了“第三屆電動汽車普及計(jì)劃”，提出到2000年日本電動汽車的年產(chǎn)量達(dá)到10萬輛，保有量達(dá)到20萬輛。根據(jù)日本電動車輛協(xié)會的統(tǒng)計(jì)，在日本使用的電動汽車1989年為1046輛，1990年為1271輛，1991年為1037輛，1992年為1300輛。日本大阪市由市政府、大發(fā)汽車公司、蓄電池公司和電力公司共同組成促進(jìn)電動汽車發(fā)展的地方組織，采用優(yōu)惠的租賃方法來鼓勵用戶購買電動汽車。并在大阪市內(nèi)建立10個快速充電站，為用戶

47、提供全方位的服務(wù)，促進(jìn)電動汽車的推廣。</p><p>　　日本電動汽車協(xié)會于1991年10月制定了2000年電動汽車普及計(jì)劃：到2000年，日本電動汽車將達(dá)到20萬輛，為1991年的200倍。因而也大大推動了電動汽車用電池的發(fā)展。</p><p>　　近年來由于美國加州零排放（ZEV）法案及世界各國對環(huán)保的要求，日本的幾大主要汽車制造商開發(fā)研制電動汽車的活動均較為活躍。</p>

48、;<p>　　單位：萬輛 單位：億元</p><p>　　圖2.3 日本2007～2009年電動汽車銷售情況</p><p>　　2.1.3.2日本發(fā)展電動汽車的計(jì)劃 </p><p>　　購車補(bǔ)貼、地方新能源應(yīng)用推廣補(bǔ)貼、建立燃料電池汽車基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)平臺 、支持(資助)高效

49、率燃料電池系統(tǒng)實(shí)用化等研究開發(fā)、建立新一代低公害車的技術(shù)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、國稅優(yōu)惠政策、地方稅優(yōu)惠政策、充電站設(shè)施的固定資產(chǎn)稅優(yōu)惠，特別土地保有稅免除、日本氫能及燃料電池示范項(xiàng)目JHFC(2002-2004年度)等措施曾應(yīng)用到日本發(fā)展電動汽車的過程中。</p><p>　　為了推動油電混合動力汽車以及其它清潔能源汽車的發(fā)展，日本政府于2009年夏季起便著手考慮為消費(fèi)者提供優(yōu)惠措施。</p><p>

50、;　　根據(jù)日本政府的計(jì)劃，民眾在購買這些環(huán)保型汽車的時(shí)候，能夠最高享受到30萬日元（約合2991美元）的補(bǔ)貼。2009年三菱公司推出了電動車IMIEV，售價(jià)為450萬日元（約合5.1萬美元），而消費(fèi)者在購買IMIEV時(shí)只需支付320萬日元（約合3.6萬美元）。</p><p>　　根據(jù)日本政府的計(jì)劃，電動車及其它環(huán)保汽車的熱銷能夠提振汽車市場，進(jìn)而刺激經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。消費(fèi)者在購買電動汽車、混合動力汽車、柴油車甚

51、至是普通的汽油車時(shí)，只要這輛車符合一定的排放標(biāo)準(zhǔn)，都可以享受到政府的補(bǔ)貼。消費(fèi)者如果購買微型電動車時(shí)，將享受到10萬日元的補(bǔ)貼，而在購買型號更大的汽車時(shí)優(yōu)惠幅度將增長一倍。根據(jù)日本政府的規(guī)定，微型車的發(fā)動機(jī)排量不得超過0.6升。</p><p>　　日本政府始終將電池視作開發(fā)電動汽車工作的重中之重，制訂了明確的工作進(jìn)程。目前日本政府指定了八個城市和縣，選作推廣電動汽車的示范區(qū)。這八個地區(qū)既包括大城市，也包括一些鄉(xiāng)

52、鎮(zhèn)。日本的地方政府還計(jì)劃建設(shè)“零碳區(qū)”，在這些區(qū)域只有自行車與電動車可以通行，并且電動車的停車費(fèi)也會相對較低。以港口城市橫濱為例，該市在2009年安裝了100個公共快速充電設(shè)備，并且為購買電動車的民眾再提供30萬日元（約合3775美元）的額外補(bǔ)助，橫濱市政府還為公務(wù)車隊(duì)裝配了電動汽車。</p><p>　　我國電動汽車的發(fā)展情況分析</p><p>　　發(fā)展電動汽車，是我國汽車工業(yè)應(yīng)對能源

53、、環(huán)境和氣候變化挑戰(zhàn)、保持可持續(xù)發(fā)展的最佳途徑；是我國應(yīng)對金融危機(jī)、培育新興產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇；是在國際汽車業(yè)“轉(zhuǎn)移”與“轉(zhuǎn)型”的大背景下，實(shí)現(xiàn)我國汽車產(chǎn)業(yè)從大國向強(qiáng)國轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展的最佳選擇。</p><p>　　我國把握電動汽車的歷史機(jī)遇，實(shí)施電動汽車國家戰(zhàn)略，全面掌握電動汽車核心技術(shù)，帶動汽車共性技術(shù)的全面提升，形成具有國際競爭力的電動汽車及關(guān)鍵零部件工業(yè)體系，加快汽車動力系統(tǒng)電氣化轉(zhuǎn)型，構(gòu)

54、建可持續(xù)發(fā)展的交通能源體系，從而實(shí)現(xiàn)我國由汽車大國向汽車強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。 </p><p>　　3.1我國政府對電動汽車的政策與支持</p><p>　　我國政府高度關(guān)注電動汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2005 年國務(wù)院政府工作報(bào)告提出“要鼓勵和發(fā)展清潔汽車”，《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》提出：“鼓勵開發(fā)使用節(jié)能環(huán)保和新型燃料汽車。”2006年2月，國務(wù)院發(fā)布的《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展

55、規(guī)劃綱要（2006－2020年）》將“低能耗與新能源汽車”和“氫能及燃料電池技術(shù)”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術(shù)。2007年6月公布《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》鼓勵混合動力汽車、純電動汽車的生產(chǎn)和消費(fèi)。</p><p>　　為了推動電動汽車產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，2009年3月20日，汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整和振興規(guī)劃正式發(fā)布。規(guī)劃表示，要啟動國家節(jié)能和新能源汽車示范工程，由中央財(cái)政安排資金給予補(bǔ)貼，支持大中城市示范推廣混合動力汽車、純電

56、動汽車、燃料電池汽車等節(jié)能和新能源汽車。與此同時(shí)推出“十城千輛”電動汽車示范應(yīng)用工程，計(jì)劃將用3年左右的時(shí)間，每年發(fā)展10個城市，每個城市推出1000輛包括混合動力汽車、純電動汽車在內(nèi)的新能源汽車開展試運(yùn)行，（涉及這些大中城市的公交、出租、公務(wù)、市政、郵政等領(lǐng)域）。隨著自主品牌汽車的發(fā)展，政府公務(wù)車采購也日趨多元化。政府采購汽車新政將出臺，新方案將主要向自主品牌汽車傾斜，尤其集中在一般公務(wù)車范圍內(nèi)。</p><p&g

57、t;　　除了自主品牌車型入圍數(shù)量增加，新能源車也將成為今年政府采購的重要一環(huán)，部分車型入圍采購清單，成為政府采購向新能源汽車傾斜的重要導(dǎo)向。</p><p>　　為推進(jìn)我國節(jié)能環(huán)保汽車的技術(shù)進(jìn)步，促進(jìn)汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級，《汽車產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃細(xì)則》出臺，“逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)電動汽車產(chǎn)銷規(guī)?！笨胺Q是對純電動車產(chǎn)業(yè)化的最大支持。其中，3年內(nèi)中央將投資100億元專項(xiàng)資金，發(fā)展新能源汽車及車用電池組等關(guān)鍵技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)電動汽

58、車產(chǎn)銷規(guī)模，總體形成國內(nèi)50萬輛電動、油電混合動力等新能源汽車產(chǎn)能；推動純電動汽車、充電式混合動力汽車及其關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化，掌握新能源汽車的專用發(fā)動機(jī)和動力模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、規(guī)模生產(chǎn)工藝和成本控制技術(shù)。掌握新能源汽車的專用發(fā)動機(jī)和動力模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、規(guī)模生產(chǎn)工藝和成本控制技術(shù)。建立動力模塊生產(chǎn)體系，形成10億安時(shí)(Ah)車用高性能單體動力電池生產(chǎn)能力，發(fā)展普通型混合動力汽車和新燃料汽車專用部件，建立電動汽車快速充電網(wǎng)絡(luò)，加快停車

59、場等公共場所公用充電設(shè)施建設(shè)等措施使新能源汽車戰(zhàn)略落到實(shí)處。</p><p>　　3.2我國電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　我國政府著眼長遠(yuǎn)，超前部署，長期以來積極組織開展電動汽車的自主創(chuàng)新?！熬盼濉逼陂g，電動汽車列入國家重大科技產(chǎn)業(yè)工程?！笆濉?、“十一五”、“十二五”期間電動汽車列入國家863計(jì)劃。在自主創(chuàng)新過程中，堅(jiān)持了政府支持，以核心技術(shù)、關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成為重點(diǎn)的原則，確立

60、了以混合電動汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為“三縱”，以整車控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、動力蓄電池/燃料電池為“三橫”的研發(fā)布局，通過產(chǎn)學(xué)研緊密合作，我國電動汽車的發(fā)展取得了重大進(jìn)展。</p><p>　　圖3.1 電動汽車“三縱三橫”研發(fā)布局</p><p>　　資料來源：國家“863”計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目辦公室</p><p>　　（1）燃料電池汽車。均采

61、用電一電混合驅(qū)動方案，在整車操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到較大提高。2004年5月在北京召開的世界氫能大會上，我國自主研發(fā)的燃料電池轎車和客車樣車與世界領(lǐng)先的奔馳公司樣車同堂展示，引起了世界的驚贊。在10月舉行的必比登世界清潔汽車挑戰(zhàn)賽上，我國自主研發(fā)的燃料電池轎車在7個單項(xiàng)獎中獲得5個A(在高速蛇行障礙賽、噪音、排放、能耗、溫室氣體減排5個單項(xiàng)指標(biāo)方面的最高等級)的好成績，燃料電池城市客車也以較高的技術(shù)性能和可

62、靠性在挑戰(zhàn)賽中取得了良好的成績.</p><p>　?。?）混合動力汽車。一汽、東風(fēng)、長安、奇瑞等汽車公司對此都投入了較大的人力、物力。各車型均已完成功能樣車開發(fā)。2003年11月8日，湖北省啟動武漢電動汽車試驗(yàn)示范運(yùn)行工作，先后投A．6輛由東風(fēng)電動車輛股份有限公司研制的混合動力客車，已累計(jì)運(yùn)行14萬km，載客15萬人次；混合動力轎車按ECE城市工況與基本車型進(jìn)行的對比試驗(yàn)顯示，其燃料經(jīng)濟(jì)性提高40％左右，達(dá)到了

63、節(jié)油的目的。長安汽車公司采用同軸ISG輕度混合方案，成功開發(fā)了第二輪功能樣車和第三輪性能樣車，并在國內(nèi)率先開展了混合動力專用發(fā)動機(jī)開發(fā)。經(jīng)過國家檢測機(jī)構(gòu)測試．動力性能接近參考車的水平，綜合油耗降低接近17％，排放達(dá)到歐Ⅲ標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　?。?）純電動汽車。目前純電動轎車和純電動客車均已通過國家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：天津清源電動車輛有限公司等單位研發(fā)的純電動轎

64、車．其整車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)已超過法國雪鐵龍公司贈送的純電動轎車和箱式貨車，初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力：北京理工大學(xué)等單位初步完成了北京理工科凌電動車輛股份有限公司密云電動車輛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地的建設(shè)．并于2003年12月30日順利通過北京市公共交通總公司組織的示范運(yùn)行車組驗(yàn)收。小批量研發(fā)生產(chǎn)的4種車型、近40輛公交車投入到北京市奧運(yùn)電動示范車隊(duì)的示范運(yùn)行。</p><p>　　3.3重大工程對

65、電動汽車發(fā)展的影響分析 </p><p>　　3.3.1奧運(yùn)會、世博會重點(diǎn)采購電動汽車 </p><p>　　電動汽車已多次在包括奧運(yùn)會在內(nèi)的國際大型運(yùn)動會上得到應(yīng)用。自 1972 年慕尼黑奧運(yùn)會上首次使用純電動汽車作為運(yùn)動員引導(dǎo)車以來，歷屆奧運(yùn)會都不斷擴(kuò)大電動汽車的使用規(guī)模。在 1996年亞特蘭大奧運(yùn)會上，共使用各種電動車輛超過300臺。在2000年悉尼奧運(yùn)會上，除使用近 400輛電動客

66、車作為接送運(yùn)動員車輛之外，還首次使用了燃料電池轎車作為開幕式開道車和男女馬拉松的引導(dǎo)車。2004年雅典奧運(yùn)會和2006年都靈冬奧會上也大量使用了電動汽車。 </p><p>　　北京 2008 奧運(yùn)會上，共投入包括純電動、燃料電池、混合動力汽車超過 500</p><p>　　輛，承擔(dān)運(yùn)動員、教練員、媒體記者、場地工作人員、觀眾和物流后勤服務(wù)等任務(wù)，其中，燃料電池客車和混合動力汽車首次成為

67、奧運(yùn)服務(wù)用車，批量使用。</p><p>　　2010年上海世博會將實(shí)現(xiàn)園區(qū)汽車零排放，園區(qū)外低排放。為達(dá)到這一目標(biāo)，屆時(shí)將有超過1000輛新能源汽車服務(wù)于世博會。其中，超級電容客車36輛、純動力客車120輛、混合動力客車150輛、燃料電池客車6輛、燃料電池轎車40輛、純電動場地車270至300輛左右、燃料電池觀光車100輛、混合動力轎車350輛。記者從組委會方面了解到，即將為世博會服務(wù)的4種新能源汽車分為公共交

68、通車、貴賓車、觀光車、場地車。公共交通車主要由超級電容車和純電動客車構(gòu)成；燃料電池轎車主要用于園區(qū)內(nèi)貴賓車；園區(qū)內(nèi)觀光車與場地車則分別主要由燃料電池觀光車和純動力場地車組成；而混合動力客車和混合動力轎車將會承擔(dān)世博園區(qū)周邊公交車和出租車的工作。</p><p>　　3.3.2奧運(yùn)場館用電動汽車研究 </p><p><b>　　（1）純電動客車</b></p&g

69、t;<p>　　由北京理工大學(xué)、京華客車等單位研制的奧運(yùn)純電動客車采用新型鋰離子動力電池、分散式快速更換方案；集成交流電機(jī)和自動變速系統(tǒng)的一體化電力驅(qū)動系統(tǒng)提高了電機(jī)使用效率和電池使用壽命；實(shí)現(xiàn)了整車信息共享，三路CAN總線分別對整車低壓電氣、高壓電氣和電池組進(jìn)行通訊與控制。奧運(yùn)會期間有50輛該車型在奧運(yùn)村內(nèi)環(huán)線等三條線路上提供服務(wù)。</p><p><b>　?。?）燃料電池客車<

70、/b></p><p>　　清華大學(xué)、清能華通聯(lián)合北汽福田等單位以其開發(fā)的燃料電池客車動力系統(tǒng)技術(shù)平臺為基礎(chǔ)，通過底盤電動化、動力混合化、控制網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，最新開發(fā)的福田系列低地板燃料電池客車，由于實(shí)現(xiàn)了制動能量回收，燃料經(jīng)濟(jì)性得到大幅度提高，車輛的耐久性和安全性達(dá)到了商業(yè)化運(yùn)行的要求。3輛燃料電池客車將在北京作為公交車進(jìn)行為期1年的商業(yè)化運(yùn)行，并參與了北京奧運(yùn)的一系列重要活動。</p><

71、;p><b>　?。?）混合動力客車</b></p><p>　　在2008北京奧運(yùn)會期間，15臺東風(fēng)混合動力客車服務(wù)于北京奧運(yùn)核心區(qū)域，該車具備良好的動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等綜合指標(biāo)，比傳統(tǒng)車油耗降低20%-30%，減少污染物排放，能完全滿足城市公交車輛要求，極大緩解了汽車需求與環(huán)境污染及石油短缺的矛盾。解放牌混合動力客車是“863”計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車”重大專項(xiàng)資助開發(fā)的新一代節(jié)能

72、環(huán)保車型，集成了第一汽車集團(tuán)公司在混合動力系統(tǒng)技術(shù)平臺和整車制造方面的最新成果。具有良好的動力性能、經(jīng)濟(jì)性能和排放性能。奧運(yùn)期間有10輛該車型參加北京奧運(yùn)示范運(yùn)行工作。</p><p><b>　　（4）燃料電池轎車</b></p><p>　　在上海市新能源汽車推進(jìn)項(xiàng)目的支持下，上燃動力、同濟(jì)大學(xué)、上海大眾等單位合作提供20輛基于帕薩特領(lǐng)馭車型的燃料電池轎車作為奧運(yùn)

73、會用車，其中10輛作為出租車，提供北京市運(yùn)輸局交通保障團(tuán)隊(duì)“包車”使用，另外10輛作為商務(wù)車，提供863項(xiàng)目辦作為宣傳展示用。</p><p><b>　?。?）混合動力轎車</b></p><p>　　在國家科技部、重慶市委、市府、市科委等上級單位的支持下，長安從2002年開始混合動力轎車的自主開發(fā)。經(jīng)六年、八輪開發(fā)，在每個驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)都得到了各級領(lǐng)導(dǎo)和專家的充分肯定。

74、長安混合動力轎車在“第四屆和第五屆北京國際清潔汽車展”上，分別獲得“突出貢獻(xiàn)獎”和 “產(chǎn)業(yè)化最佳創(chuàng)新獎”。北京奧運(yùn)期間有20輛作為“保點(diǎn)”出租車使用，年底將實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。</p><p>　　奇瑞公司2001年開始啟動節(jié)能環(huán)保技術(shù)中長期發(fā)展規(guī)劃，并開展新能源技術(shù)研究及混合動力車的開發(fā)。奧運(yùn)期間，40輛BSG、10輛ISG混合動力轎車參與示范運(yùn)行。</p><p><b>　?。?

75、）純電動環(huán)衛(wèi)車</b></p><p>　　為改善北京市城市環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)環(huán)衛(wèi)車輛零排放、低噪音，推動北京市環(huán)衛(wèi)車輛技術(shù)的發(fā)展，使北京市的環(huán)衛(wèi)車輛在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)電動化。為充分體現(xiàn)北京科技奧運(yùn)理念，實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)場館區(qū)域運(yùn)行的環(huán)衛(wèi)車輛零排放。同時(shí)，為改變環(huán)衛(wèi)車輛過多依賴油料的現(xiàn)狀，轉(zhuǎn)而利用潔凈的電能。此外，利用電動車輛儲存電能的特點(diǎn)，多使用電網(wǎng)低谷電，改善北京市電網(wǎng)高峰-低谷用電平衡。</p>

76、<p>　　將首先用于北京市西城區(qū)環(huán)衛(wèi)保潔作業(yè)的電動灑水車、電動垃圾壓縮車、電動清掃車，奧運(yùn)期間，用于場館周邊區(qū)域或賽道的環(huán)衛(wèi)作業(yè)</p><p>　　電動汽車關(guān)鍵總成技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　發(fā)展電動汽車必須解決好電池技術(shù)、驅(qū)動電機(jī)及其控制器等關(guān)鍵技術(shù)問題。電源是制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵之處。對車載電源的基本要求是比能量高,使用壽命長,成本低。有關(guān)專家預(yù)言：21世紀(jì)燃料電

77、池電動汽車將可能成為汽車的主體。由于電子技術(shù)的飛速進(jìn)步，滑差控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等交流電機(jī)的調(diào)控技術(shù)日趨成熟，交流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)在電動汽車中已成為主流。近年來，開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)開始在電動汽車中應(yīng)用。本章主要對電機(jī)及其控制系統(tǒng)、超</p><p>　　級電容做較為詳細(xì)的探討。我國也采取了一系列政策支持電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究。</p><p>　　圖4.1 國家“十五”電動汽車技術(shù)

78、重大專項(xiàng)布局示意</p><p><b>　　4.1動力電池</b></p><p>　　電池的歷史可以追溯到一個半世紀(jì)以前。1859年法國科學(xué)家普蘭特發(fā)明的鉛酸電池是世界上第一只可充電的電池。1889～1901年瑞典的楊格納和美國的愛迪生先后研制成功了鎳鐵電池和鎳鎘電池。隨著20世紀(jì)80年代鎳氫電池問世以及20世紀(jì)90年代鋰離子電池的出現(xiàn)，電池的性能和壽命有了長足進(jìn)

79、步。至今，在電動汽車上普遍使用的電池有鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池等。</p><p>　　鉛酸電池由于安全耐用、價(jià)格低廉，在被發(fā)明后的近一個世紀(jì)里曾是電動車輛動力電源的首選方案。鎳鐵電池結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，使用壽命長，也曾經(jīng)應(yīng)用到叉車、送奶車等電動車輛上。但是由于這兩種電池能量密度和功率密度較小，在電動汽車上的使用日益減少。鎳鎘電池由于存在重金屬污染，目前已經(jīng)停止生產(chǎn)。</p><p>　　鎳氫

80、電池的能量密度和功率密度優(yōu)于鉛酸電池和鎳鎘電池，正日益被純電動車輛和混合動力汽車普遍使用。</p><p>　　鋰離子電池性能優(yōu)于鎳氫電池，近年來越來越引人關(guān)注，在電動汽車上的的使用也越來越多。同時(shí)由于鋰離子電池具有電池電壓高、重量輕、能量密度和能量效率高等突出優(yōu)勢，被認(rèn)為是在各種動力電池中最具有發(fā)展?jié)摿Φ摹?lt;/p><p><b>　　4.2超級電容器</b><

81、;/p><p><b>　　4.2.1 概述</b></p><p>　　超級電容器又稱為電化學(xué)電容器，是20世紀(jì)年代末出現(xiàn)的一種新產(chǎn)品。超級電容器功率密度大，充放電時(shí)間短，大電流充放電特性好，壽命長，低溫特性優(yōu)于蓄電池，這些優(yōu)異的性能使它在電動車上有很好的應(yīng)用前景。</p><p>　　4.2.2與傳統(tǒng)電容器、電池的區(qū)別</p>&

82、lt;p>　　在比能量和比功率兩個性能參數(shù)上超級電容器位于電池和傳統(tǒng)電容之間，循環(huán)壽命和充放電效率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電池。由于使用壽命長通常都超過了使用其設(shè)備的壽命，所以，超級電容器終身無需維護(hù)，加之使用完后，對環(huán)境要求寬松，無污染，因而又稱其為綠色能源。超級電容器車用貯電裝置的優(yōu)點(diǎn)超級電容器是綠色能源不污染環(huán)境化學(xué)電池對環(huán)境有2次污染。循環(huán)使用壽命長；化學(xué)電池的循環(huán)使用壽命短（200～1000次），易損壞。充電速度快（0.3s～15mi

83、n）；化學(xué)電池的充電時(shí)間長，一般要3～l0h充放電效率高（98％）；化學(xué)電池的充放電效率低（70％）。功率密度高（1OOO～I(xiàn)O000W／Kg）；化學(xué)電池功率密度低（300W／Kg）。</p><p>　　超級電容器徹底免維護(hù)，工作溫度范圍寬一40～+70～C），容量變化??；鉛酸電池電動車在一℃時(shí)，續(xù)駛里程減少90％，而超級電容器只減少10％。超級電容器電動大客車剎車再生能量回收效率高，常規(guī)制動時(shí)回收高達(dá)70％，

84、化學(xué)電池能量回收效率僅為5％。超級電容器的價(jià)格比鉛酸電池高一倍，但由于超級電容器的壽命比化學(xué)電池高～100倍，故超級電容器電動車的綜合運(yùn)營成本大大低于化學(xué)電池。</p><p>　　表4.1 鉛酸電池、超級電容與普通電容的性能比較</p><p>　　4.3驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)</p><p>　　經(jīng)過“八五”、“九五”規(guī)劃的實(shí)施，特別是“十五”國家863電動汽車重

85、大專項(xiàng)以來,我國已實(shí)現(xiàn)了官、產(chǎn)、學(xué)、研的資源整合,具有了電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)自主研發(fā)能力。在國家“三縱三橫”總體布局中,驅(qū)動電機(jī)及其控制系統(tǒng)被列為“三橫”中的共性技術(shù)之一。</p><p>　　4.3.1電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)及分類</p><p>　　電動汽車對驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的要求至少包括：</p><p>　　1）基速以下輸出大轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)車輛的啟動、加速

86、、負(fù)荷爬坡、頻繁起停等復(fù)雜工況；</p><p>　　2）基速以上為恒功率運(yùn)行，以適應(yīng)最高車速、超車等要求；</p><p>　　3）全轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍內(nèi)的效率最優(yōu)化，以提高車輛的續(xù)駛里程；</p><p>　　4）結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、體積小、重量輕、良好的環(huán)境適應(yīng)性和高可靠性；</p><p>　　5）低成本及大批量生產(chǎn)能力。</p>&l

87、t;p>　　電動汽車最早采用了直流電機(jī)系統(tǒng),特點(diǎn)是成本低、控制簡單,但重量大,需要定期維護(hù)。隨電力電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展,包括異步電機(jī)及永磁電機(jī)在內(nèi)的交流電機(jī)系統(tǒng)體現(xiàn)出比直流電機(jī)系統(tǒng)更加優(yōu)越的性能,目前已逐步取代了直流電機(jī)控制系統(tǒng)。特別是借助于設(shè)計(jì)方法、開發(fā)工具及永磁材料的不斷進(jìn)步,用于驅(qū)動的永磁同步電動機(jī)得到了飛速發(fā)展。</p><p>　　電動汽車中常用的交流電機(jī)主要有異步、永磁、

88、開關(guān)磁阻三大類型，其特點(diǎn)如表4.2所示。</p><p><b>　　表4.2 電機(jī)比較</b></p><p>　　與普通工業(yè)用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)及通用變頻器不同，電動汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)是高性能、高功率密度、高可靠性，低成本、低污染和良好的環(huán)境適應(yīng)性，</p><p>　　工業(yè)用與汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的比較如表4.3所示。</p>

89、<p>　　表4.3 工業(yè)用與汽車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的主要差別</p><p>　　4.3.2目前車用驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)尚需提高的地方</p><p>　　全運(yùn)行范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速控制精度,效率最優(yōu)化;</p><p>　　系統(tǒng)可靠性及耐久性尚未得到充分驗(yàn)證,和汽車行業(yè)的嚴(yán)格要求還有一定差距;</p><p>　　動力總成裝置的集成度

90、不高,機(jī)電一體化不夠;</p><p>　　關(guān)鍵材料（如高性能硅鋼片，絕緣材料）和關(guān)鍵元器件（如IGBT模塊，CPU芯片）仍依靠進(jìn)口，限制了選擇余地和成本降低；</p><p>　　尚未形成完整的、滿足汽車工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的供應(yīng)商體系。雖然具備了小批倆供貨的能力,但產(chǎn)品尚未通過TS16949質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。</p><p>　　4.4動力總成控制系統(tǒng)</p>

91、<p>　　動力總成控制系統(tǒng)包括動力總成控制單元、發(fā)動機(jī)電控單元、電機(jī)控制器、 AMT控制器及動力電池管理系統(tǒng)。其中動力總成控制單元用以確定發(fā)動機(jī)與電動機(jī)輸出功率的比例,以滿足汽車的動力性能、經(jīng)濟(jì)性、排放性等性能指標(biāo),保證換檔操作過程的平順性。</p><p>　　對純電動汽車而言，電機(jī)驅(qū)動和制動能量回收的最大功率都受到電池放電∕充電能力的制約。對于有點(diǎn)混合動力汽車和燃料混合動力汽車而言，由于具有兩個

92、或兩個以上的動力源，增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制的靈活性，使得汽車可以在多種模式下以適應(yīng)不同行駛工況的需求，獲得比傳統(tǒng)汽車更好的燃料經(jīng)濟(jì)性，降低有害物排放。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就必須選擇合適的動力總成控制系統(tǒng)。</p><p>　　第五章 電動汽車發(fā)展趨勢及前景展望</p><p>　　在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，實(shí)現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳

93、統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識。根據(jù)各大汽車公司發(fā)布的產(chǎn)品上市計(jì)劃，預(yù)計(jì)2012年前后將迎來國際電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一次高潮。電動汽車一旦取得市場突破，必將對國際汽車產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。世界各國順應(yīng)國際汽車工業(yè)發(fā)展潮流，把握交通能源動力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇，堅(jiān)持自主創(chuàng)新，動員各方面的力量，加快推動電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，以對搶占未來汽車產(chǎn)業(yè)競爭制高點(diǎn)。</p><p>　　這一切積極的產(chǎn)業(yè)政策

94、就必將促進(jìn)電動汽車的發(fā)展。</p><p>　　5.1目前電動汽車面臨的主要問題</p><p>　　通過對世界上主要國家電動汽車的發(fā)展情況研究發(fā)現(xiàn)，目前的發(fā)展電動汽車過程中主要面臨以下問題：</p><p><b>　　（1）續(xù)駛里程有限</b></p><p>　　目前市場上使用的電動汽車一次充電后的續(xù)駛里程一般為1

95、00～300 km，并且這個數(shù)字通常還需要保持適當(dāng)?shù)男旭偹俣燃熬哂辛己玫碾姵卣{(diào)節(jié)系統(tǒng)才能得到保證，而絕大多數(shù)電動汽車在一般行駛環(huán)境下的續(xù)駛里程只有50～100 km。比起傳統(tǒng)燃油汽車而言電動汽車的較短續(xù)駛里程成為其致命的弱點(diǎn).</p><p>　?。?）蓄電池使用壽命太短</p><p>　　普通蓄電池充放電次數(shù)僅為300～400次，即使性能良好的蓄電池充放電次數(shù)也不過700～900次，按

96、每年充放電200次計(jì)算，一個蓄電池的壽命最多為4年，與燃油汽車的壽命相比太短。另外，不同類型的電池在性能方面都有各自的優(yōu)勢和不足，例如，鉛酸電池成本低，原材料豐富且易于回收，但續(xù)駛里程短、加速動力差且壽命短。鎳鎘電池加速動力足、壽命較長．但其成本高、可回收性差。鈉硫電池的比能量較高，能夠提供較長的續(xù)駛里程。但它要求的工作環(huán)境較苛刻．且其沽性物質(zhì)具有強(qiáng)腐化性并易爆炸。就整體來看．成熟電池的壽命較短。 （3）蓄電池尺寸和質(zhì)量的制約&

97、lt;/p><p>　　現(xiàn)有電動汽車所使用的電池都不能在儲存足夠能量的前提下保持合理的尺寸和質(zhì)量。如果電動汽車自身裝備質(zhì)量大．就會影響加速性能和最大車速的提高。例如，現(xiàn)有電動汽車電池的外體積一般要達(dá)到550 L．當(dāng)把這么大體積的電池用于家庭轎車上時(shí)，就必然要擠占轎車的行李廂空間.</p><p>　?。?）電動汽車價(jià)格昂貴</p><p>　　主要是電池技術(shù)復(fù)雜，成本太

98、高，另外也由于采用一系列新材料、新技術(shù)，致使電動汽車的造價(jià)居高不下。電動汽車蓄電池的價(jià)格約為100美元／KW·H，甚至有的高達(dá)350美元／KW·H，成本太高，用戶難以承受</p><p><b>　?。?）間接污染嚴(yán)重</b></p><p>　　電動汽車本身雖無排放污染，但其間接污染也是不容忽視的。如鉛酸電池中的鉛，從開采、冶煉到生產(chǎn)的排污，都會

99、對環(huán)境造成污染。再如所用電能，相當(dāng)大一部分來自火力發(fā)電，煤炭燃料也會造成大氣污染。5.2電動汽車的發(fā)展趨勢 </p><p>　　展望未來未來的電動汽車發(fā)展主要有以下幾個趨勢：</p><p>　?。?）純蓄電池驅(qū)動的超微型汽車</p><p>　　這種汽車降低了汽車的動力性和續(xù)駛里程的要求，充電過程比較簡單，車速不高．較適合于市內(nèi)或社區(qū)小范圍內(nèi)使用。由于多數(shù)采用

100、了鎳氫電池、鎳鎘電池、鋰離子電池等高性能電池，車輛性能較有保證，已進(jìn)人小批量試生嚴(yán)階段。比如，日本的Hyper mini采用了高性能鋰離子電池，最高時(shí)速為90km，一次充電可行駛115 km．是一款適合未來城市道路行駛的家庭轎車。</p><p>　?。?）驅(qū)動電機(jī)呈多樣性發(fā)展</p><p>　　美國傾向于采用交流感應(yīng)電機(jī)，其主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠，質(zhì)量較小，但控制器技術(shù)較復(fù)雜；日本多

101、采用永磁無刷直流電機(jī)．優(yōu)點(diǎn)是效率高．起動扭矩較大，質(zhì)量較小，但成本較高，且有高溫退磁、抗振性較差等不足；德國、英國等大力開發(fā)開關(guān)磁阻電機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、可靠．成本較低．缺點(diǎn)是質(zhì)量較大，易于產(chǎn)生噪聲。目前我國也研制成了稀土永磁無刷直流電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)?電動機(jī)的使用尚無定論，有待今后在使用中考驗(yàn)。</p><p><b>　?。?）混合動力汽車</b></p><p>

102、;　　由于受到蓄電池性能的嚴(yán)重制約．使純蓄電池型電動汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程舉步維艱，混合動力汽車成了內(nèi)燃機(jī)汽車和電動汽車之間的過渡產(chǎn)品，既充分發(fā)揮了現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)技術(shù)優(yōu)勢，又盡可能發(fā)揮電機(jī)驅(qū)動無污染的優(yōu)勢?；旌蟿恿ζ噷F(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定的儲能元器件通過先進(jìn)控制系統(tǒng)相結(jié)合，可以大幅度降低油耗，減少污染物排放，同時(shí)技術(shù)成熟、價(jià)格便宜。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p>&

103、lt;p>　　如今全球汽車制造業(yè)正處于十字路口：世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，對于昂貴和無保障的化石燃料依舊過度依賴，人們越來越關(guān)注全球變暖問題。盡管傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車仍在當(dāng)今世界占據(jù)主導(dǎo)地位，但發(fā)展清潔無污染的電動汽車已是大勢所趨，也是世界各國的必然選擇。</p><p>　　通過本論文的研究發(fā)現(xiàn)，世界主要發(fā)達(dá)國家（地區(qū)）諸如美國、日本、歐盟等在電動汽車發(fā)展上勢頭強(qiáng)勁，我國也采取了一系列措施促進(jìn)電動汽車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展并初見

104、成效。電動汽車技術(shù)方面，超級電容的獨(dú)特優(yōu)勢日益凸現(xiàn)目前、驅(qū)動電機(jī)技術(shù)日益成熟。</p><p>　　但在電動汽車的商業(yè)化運(yùn)作上，無論從產(chǎn)品技術(shù)還是從市場開發(fā)方面。都還面臨許多亟待解決的問題，這就需要政府的大力支持。比如，加快制定相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，出臺對節(jié)能、 環(huán)保汽車的稅費(fèi)減免和補(bǔ)貼措施，在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上提供便利條件等，必將解決電動汽車發(fā)展過程中所面臨的種種問題。人類歷史必將迎來汽車制造業(yè)的第三次革命。</p&