電動(dòng)汽車技術(shù)的探索與研究畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</b></p><p>　　題目 電動(dòng)汽車技術(shù)的探索與研究</p><p>　　專 業(yè) 汽車檢測(cè)與維修 </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　成 績 <

2、;/p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p><b>　　2014年1月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車帶來的環(huán)境污染、能源短缺、資源枯竭和安全等方面的問題越來越突出。為了保持國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展

3、，保護(hù)人類居住環(huán)境和能源供給，各國政府不惜巨資，投入大量人力、物力，尋求解決這些問題的各種途徑。電動(dòng)汽車具有良好的環(huán)保性能和可以以多種能源為動(dòng)力的顯著特點(diǎn)，即可以保護(hù)環(huán)境，又可以緩解能源短缺和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全。目前發(fā)展電動(dòng)汽車已成為各國政府和汽車行業(yè)的共識(shí)，電動(dòng)汽車的研發(fā)已成為汽車行業(yè)的熱點(diǎn)。因此，無論是從設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)的觀點(diǎn)，還是從實(shí)用的角度來看，了解和掌握電動(dòng)汽車技術(shù)的社會(huì)需求會(huì)越來越大。</p><

4、p>　　關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車; 能源問題; 發(fā)展前景</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p>　　1 電動(dòng)汽車簡(jiǎn)介2</p><p><b>　　1.1電源2</b></p><p&

5、gt;　　1.2驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)2</p><p>　　1.3電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置3</p><p><b>　　1.4傳動(dòng)裝置3</b></p><p><b>　　1.5行駛裝置3</b></p><p><b>　　1.6轉(zhuǎn)向裝置3</b></p><

6、;p><b>　　1.7制動(dòng)裝置4</b></p><p><b>　　1.8工作裝置4</b></p><p>　　2.電動(dòng)汽車的主要特點(diǎn)4</p><p>　　2. 1技術(shù)概述4</p><p>　　2.2無污染，噪聲低4</p><p>　　2. 3能源

7、效率高，多樣化5</p><p>　　2. 4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便5</p><p>　　3、電動(dòng)汽車的發(fā)展前景5</p><p>　　3.1發(fā)展的大背景5</p><p>　　3.2 當(dāng)前電動(dòng)汽車的類型及主要特點(diǎn)6</p><p>　　3.2.1純電動(dòng)汽車（PEV）6</p><p&

8、gt;　　3.2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）7</p><p>　　3.2.3外接充電式混合動(dòng)力汽車7</p><p>　　3.2.4燃料電池電動(dòng)汽車8</p><p><b>　　3.3發(fā)展總論9</b></p><p><b>　　結(jié) 論10</b></p><p

9、><b>　　參考資料11</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，汽車帶來的環(huán)境污染、能源短缺、資源枯竭和安全等方面的問題越來越突出。為了保持國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，保護(hù)人類居住環(huán)境和能源供給，各國政府不惜巨資，投入大量人力、物力，尋求解決這些問題的各種途徑。電動(dòng)汽車具有良好的環(huán)保性

10、能和可以以多種能源為動(dòng)力的顯著特點(diǎn)，即可以保護(hù)環(huán)境，又可以緩解能源短缺和調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，保障能源安全。目前發(fā)展電動(dòng)汽車已成為各國政府和汽車行業(yè)的共識(shí)，電動(dòng)汽車的研發(fā)已成為汽車行業(yè)的熱點(diǎn)。因此，無論是從設(shè)計(jì)、研究和開發(fā)的觀點(diǎn)，還是從實(shí)用的角度來看，了解和掌握電動(dòng)汽車技術(shù)的社會(huì)需求會(huì)越來越大。</p><p><b>　　1 電動(dòng)汽車簡(jiǎn)介</b></p><p>　　電動(dòng)汽

11、車的動(dòng)力傳遞路線為：蓄電池—電流—電力調(diào)節(jié)器—電動(dòng)機(jī)—?jiǎng)恿鲃?dòng)系統(tǒng)—驅(qū)動(dòng)汽車行駛(如圖1-1)。</p><p>　　圖1-1電動(dòng)汽車工作原理示意圖</p><p><b>　　1.1電源</b></p><p>　　電源為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最

12、廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動(dòng)汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前景。 </p><p><b>　　1.2驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，

13、通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前電動(dòng)汽車上廣泛采用直流串激電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)具有"軟"的機(jī)械特性，與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護(hù)保養(yǎng)工作量大，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無刷電動(dòng)機(jī)（BCDM）、開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代。 </p><p>　　1.3電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置</p>&

14、lt;p>　　電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制裝置是為電動(dòng)汽車的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。 </p><p>　　早期的電動(dòng)汽車上，直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速采用串接電阻或改變電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)線圈的匝數(shù)來實(shí)現(xiàn)。因其調(diào)速是有級(jí)的，且會(huì)產(chǎn)生附加的能量消耗或使用電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)在已很少采用。目前電動(dòng)汽車上應(yīng)用較廣泛的是晶閘管斬波調(diào)速，通過均勻地改變電動(dòng)機(jī)的端電壓，控制電動(dòng)機(jī)的

15、電流，來實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速。在電子電力技術(shù)的不斷發(fā)展中，它也逐漸被其他電力晶體管斬波調(diào)速裝置所取代。從技術(shù)的發(fā)展來看，伴隨著新型驅(qū)動(dòng)電機(jī)的應(yīng)用，電動(dòng)汽車的調(diào)速控制轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷髂孀兗夹g(shù)的應(yīng)用，將成為必然的趨勢(shì)。 </p><p><b>　　1.4傳動(dòng)裝置</b></p><p>　　電動(dòng)汽車傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車的驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)裝

16、置的多數(shù)部件常常可以忽略。因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車上無需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車無需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車也可以省略傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。 </p><p><b>　　1.5行駛裝置</b></p>&l

17、t;p>　　行駛裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過車輪變成對(duì)地面的作用力，驅(qū)動(dòng)車輪行走。它同其他汽車的構(gòu)成是相同的，由車輪、輪胎和懸架等組成。 </p><p><b>　　1.6轉(zhuǎn)向裝置</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向裝置是為實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，由轉(zhuǎn)向機(jī)、方向盤、轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。作用在方向盤上的控制力，通過轉(zhuǎn)向機(jī)和轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)向輪偏轉(zhuǎn)一定的角度，

18、實(shí)現(xiàn)汽車的轉(zhuǎn)向。多數(shù)電動(dòng)汽車為前輪轉(zhuǎn)向，工業(yè)中用的電動(dòng)叉車常常采用后輪轉(zhuǎn)向。電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)向裝置有機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向等類型。 </p><p><b>　　1.7制動(dòng)裝置</b></p><p>　　電動(dòng)汽車的制動(dòng)裝置同其他汽車一樣，是為汽車減速或停車而設(shè)置的，通常由制動(dòng)器及其操縱裝置組成。在電動(dòng)汽車上，一般還有電磁制動(dòng)裝置，它可以利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制電路

19、實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā)電運(yùn)行，使減速制動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換成對(duì)蓄電池充電的電流，從而得到再生利用。 </p><p><b>　　1.8工作裝置</b></p><p>　　工作裝置是工業(yè)用電動(dòng)汽車為完成作業(yè)要求而專門設(shè)置的，如電動(dòng)叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)完成。</p><p>　　2電動(dòng)汽車的主要特點(diǎn)&

20、lt;/p><p><b>　　2.1技術(shù)概述</b></p><p>　　電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。它使用存儲(chǔ)在電池中的電來發(fā)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)汽車時(shí)有時(shí)使用12或24塊電池，有時(shí)則需要更多。 </p><p>　　2.2無污染，噪聲低</p><p>　　電動(dòng)汽車無內(nèi)

21、燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，幾乎是“零污染”。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。電動(dòng)汽車無內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲，電動(dòng)機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。噪聲對(duì)人的聽覺、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。 </p><p>　　2.3能源效率高，多樣化</p><p>　　電動(dòng)汽車的研究

22、表明，其能源效率已超過汽油機(jī)汽車。特別是在城市運(yùn)行，汽車走走停停，行駛速度不高，電動(dòng)汽車更加適宜。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量，在制動(dòng)過程中，電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。有些研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?，再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量。 </p><p>　　另一方面，電動(dòng)汽車的應(yīng)用可

23、有效地減少對(duì)石油資源的依賴，可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外，如果夜間向蓄電池充電，還可以避開用電高峰，有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷，減少費(fèi)用。 </p><p>　　2.4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便</p><p>　　電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少，維修保養(yǎng)工作量小。當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電機(jī)無

24、需保養(yǎng)維護(hù)，更重要的是電動(dòng)汽車易操縱。</p><p>　　3電動(dòng)汽車的發(fā)展前景</p><p><b>　　3.1發(fā)展的大背景</b></p><p>　　上世紀(jì)70年代全球三次石油危機(jī)爆發(fā)后，各跨國汽車公司先后開始研發(fā)各種類型的電動(dòng)汽車。我國經(jīng)過“八五”、“九五”、“十五”三個(gè)五年計(jì)劃，在研發(fā)電動(dòng)汽車的專項(xiàng)上投入了大量的人力、物力和財(cái)力，并

25、取得了一系列科研成果，但是,迄今為止，這些科研成果真正能轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的項(xiàng)目并不多。國外大汽車公司投入遠(yuǎn)比我國更多的資金和人力，已投入批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車產(chǎn)品也寥寥無幾。隨著全球能源危機(jī)的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，各國政府及汽車企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)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(dòng)汽車將是解決這二個(gè)技術(shù)難點(diǎn)的最佳途徑。</p><p>　　3.2 當(dāng)前電

26、動(dòng)汽車的類型及主要特點(diǎn)</p><p>　　現(xiàn)代電動(dòng)汽車一般可分為三類：純電動(dòng)汽車（PEV）、混合動(dòng)力汽車（HEV）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）。但是近幾年在傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車的基礎(chǔ)上，又派生出一種外接充電式（Plug-In）混合動(dòng)力汽車，簡(jiǎn)稱PHEV。本文將電動(dòng)汽車技術(shù)研發(fā)的若干問題和趨勢(shì)，作簡(jiǎn)要的介紹和評(píng)述。</p><p>　　3.2.1純電動(dòng)汽車（PEV）</p>&

27、lt;p>　　純電動(dòng)汽車是指完全由動(dòng)力蓄電池提供電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，雖然它已有134年的悠久歷史，但一直僅限于某些特定范圍內(nèi)應(yīng)用，市場(chǎng)較小。主要原因是由于各種類別的蓄電池，普遍存在價(jià)格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時(shí)間長等嚴(yán)重缺點(diǎn)。目前采用的鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，它們已達(dá)到的實(shí)際性能指標(biāo)和市場(chǎng)平均價(jià)格，如表1所示。根據(jù)實(shí)際裝車時(shí)的循環(huán)壽命和市場(chǎng)價(jià)格，可估算出電動(dòng)汽車從各種動(dòng)力電池上每取出1kWh電能所必須付出的費(fèi)用。

28、計(jì)算時(shí)，假設(shè)電池最高可充電荷電狀態(tài)（SOC）為0.9，放電SOC為0.2，即實(shí)際可用的電池容量僅占總?cè)萘康?0%;由電網(wǎng)供電價(jià)為0.5元/kWh，電池的平均充放電效率為0.75。</p><p>　　雖然從電網(wǎng)取電僅需0.5元/kWh，但充入電池，再從電池取出，鉛酸電池每提供1kWh電能，價(jià)格為3.05元左右，其中2.38元為電池折舊費(fèi)，0.67元為電網(wǎng)供電費(fèi)，而從鎳氫電池中每提供1kWh電能，費(fèi)用為9.6元，鋰

29、離子電池為10.2元，即后二種先進(jìn)電池供電成本是鉛酸電池的三倍多。</p><p>　　目前國內(nèi)市場(chǎng)上用柴油機(jī)發(fā)電，價(jià)格大致為3元/kWh，若用汽油機(jī)發(fā)電，供電價(jià)格估計(jì)為4元/kWh，即從鉛酸電機(jī)提供電能的價(jià)格大致和柴油機(jī)發(fā)電價(jià)格相等，僅僅從取得能量的成本來考慮，采用鉛酸電池比汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)有一定價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但是由于它太過笨重，充電時(shí)間又長，因此只被廣泛用于車速小于50km/h的各種場(chǎng)地車、高爾夫球車、垃圾車、叉車以及

30、電動(dòng)自行車上。實(shí)踐證實(shí)鉛酸電池在這一低端產(chǎn)品市場(chǎng)上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)用性。</p><p>　　鎳氫電池的主要優(yōu)點(diǎn)是相對(duì)壽命較長，但是由于鎳金屬占其成本的60％，導(dǎo)致鎳氫電池價(jià)格居高不下。鋰離子電池技術(shù)發(fā)展很快，近10年來，其比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg，比功率可達(dá)2000W/kg，循環(huán)壽命達(dá)1000次以上，工作溫度范圍達(dá)-40～55℃。美國USABC在2002年制定的鋰離子電池技術(shù)發(fā)展目標(biāo)如表

31、2所示。</p><p>　　近年由于磷酸鐵鋰離子電池的研發(fā)有重大突破，又大大提高了電池的安全性。目前已有許多發(fā)達(dá)國家將鋰離子電池作為電動(dòng)汽車用動(dòng)力電池的主攻方向。我國擁有鋰資源優(yōu)勢(shì)，鋰電池產(chǎn)量到2004年已占全球市場(chǎng)的37.1％，預(yù)計(jì)到2015年以后，鋰離子電池的性/價(jià)比有望達(dá)到可以和鉛酸電池競(jìng)爭(zhēng)的水平，而成為未來電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿﹄姵亍?lt;/p><p>　　以電動(dòng)自行車為代表的低性能車

32、輛，由于其成本低廉，僅我國在2006年已達(dá)到年產(chǎn)2000萬輛，美國通用汽車公司生產(chǎn)的沖擊1號(hào)電動(dòng)跑車，雖然已達(dá)到了很高的動(dòng)力性，但是由于售價(jià)高昂，僅生產(chǎn)了區(qū)區(qū)50輛，由于沒有市場(chǎng)而不得不停產(chǎn)。性能較低的場(chǎng)地車，在我國年產(chǎn)達(dá)7000～8000輛左右；天津清源電動(dòng)車公司生產(chǎn)的微型電動(dòng)車，最高車速僅50km/h，年產(chǎn)也可以達(dá)千輛以上，這可能是目前市場(chǎng)所能接受的純電動(dòng)車輛性能的上限。上述所有電動(dòng)車輛均采用鉛酸電池為動(dòng)力。隨著高性能鋰離子電池的性

33、/價(jià)比不斷提升，未來5～10年內(nèi)，市場(chǎng)上可能會(huì)出現(xiàn)最高車速≥100km/h，續(xù)駛里程≥250km的高性能純電動(dòng)汽車。</p><p>　　3.2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）</p><p>　　由于完全由動(dòng)力蓄電池驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車，其性能/價(jià)格比長期以來都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車，難于與傳統(tǒng)汽車相競(jìng)爭(zhēng)，上個(gè)世紀(jì)90年代以來各大汽車公司都著手開發(fā)混合動(dòng)力汽車。日本豐田公司在1997年率先向

34、市場(chǎng)推出“先驅(qū)者”（Prius）混合動(dòng)力汽車，并在日本、美國和歐洲各國市場(chǎng)上均獲得較大成功，累計(jì)產(chǎn)銷量已超過60萬輛。隨后日本本田、美國福特、通用和歐洲一些大公司，也紛紛向市場(chǎng)推出各種類型的混合動(dòng)力汽車。</p><p>　　3.2.3外接充電式混合動(dòng)力汽車</p><p>　　外接充電式混合動(dòng)力汽車是最新的一代混合動(dòng)力汽車類型，近年來受到各國政府、汽車企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的普遍關(guān)注，國內(nèi)外專家

35、認(rèn)為，PHEV有望在幾年后得到廣泛的推廣使用。</p><p>　　一般HEV動(dòng)力電池SOC僅在較小范圍內(nèi)波動(dòng)（例如±2％～3％）因此循環(huán)壽命次數(shù)很長，而PHEV的動(dòng)力電池SOC必須在很大的范圍內(nèi)波動(dòng)（例如±40％），屬于深充深放，因此循環(huán)工作壽命短得多，和純電動(dòng)汽車（PEV）相似。目前在PHEV上都采用先進(jìn)的鋰離子電池，由表1可知，鋰離子電池每放出1kWh電能，能耗費(fèi)為10.2元，相當(dāng)于內(nèi)燃

36、每kWh能耗費(fèi)用的3倍。隨著全球石油價(jià)格不斷上升，燃油內(nèi)燃機(jī)的能耗費(fèi)用也將不斷上升，而鋰離子電池隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)量的擴(kuò)大，其能耗費(fèi)用將不斷下降，二者可能在2015至2020年內(nèi)達(dá)到平衡點(diǎn)。因此PHEV有望在10年內(nèi)得到大面積推廣使用。</p><p>　　3.2.4燃料電池電動(dòng)汽車</p><p>　　早在1839年，英國人格羅孚就提出了氫和氧反應(yīng)發(fā)電的原理。20世紀(jì)60年代，研發(fā)出了液氫

37、和液氧發(fā)電的燃料電池，由美國UTC公司首先用于航天和軍事用途。近20年來，由于石油危機(jī)和大氣污染日趨嚴(yán)重，以質(zhì)子交換膜式為代表的燃料電池技術(shù)，受到世界各國普遍重視。各大跨國汽車公司紛紛投入巨資，研發(fā)出了各種類型的燃料電池電動(dòng)汽車(FCEV)。</p><p>　　燃料電池電動(dòng)汽車存在的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)問題:</p><p>　　在我國，國家科技部將研發(fā)燃料電池客車和燃料電池轎車列為“十五”和“十

38、一五”計(jì)劃“863”重大科技項(xiàng)目。并已取得一系列重大科技成果，但是在多年科研實(shí)踐中，也暴露出一些技術(shù)、經(jīng)濟(jì)問題:</p><p>　?。?）燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的耐久性壽命短 </p><p>　　一般僅1000～1200小時(shí)（國外達(dá)2200小時(shí)），燃料電池汽車行駛4～5萬km，功率即下降～40％，和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)可普遍行駛50萬km以上相比，差距很大；</p><p>　　

39、（2）燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的制造成本居高不下 </p><p>　　一般估計(jì)3萬元/kW（國外成本約3000美元/kW），與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)僅200～350元/kW相比，差距巨大。由于其中如質(zhì)子交換膜、炭紙、鉑金屬催化劑、高純度石墨粉、氫回收泵、增壓空氣泵等關(guān)鍵部件均依靠進(jìn)口，所以與國外相比，并沒有成本優(yōu)勢(shì)；</p><p>　?。?）燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)工作環(huán)境的適應(yīng)性很差 </p>&l

40、t;p>　　國產(chǎn)可在0～40℃氣溫下工作，低于0℃有結(jié)冰問題，高于40℃過熱不能正常工作；此外對(duì)空氣中的粉塵、一氧化碳、硫化物等都十分敏感，鉑催化劑極易污染中毒失效；</p><p>　　（4）燃料電池汽車的使用成本過于高昂 </p><p>　　例如高純度(99.999％)高壓氫(>200大巴)售價(jià)約80～100元/kg。按1kg氫可發(fā)10kW·h電能計(jì)算，僅燃料費(fèi)

41、即約為10元/kW·h，按燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)工作壽命1000小時(shí)計(jì)算，折舊費(fèi)為30元/kWh。所以總的動(dòng)力成本達(dá)40元/kW·h。與表1對(duì)照可知，至少在目前，由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)提供1kWh電能的成本遠(yuǎn)高于各種動(dòng)力電池，這從一個(gè)側(cè)面反映了作為汽車動(dòng)力源，燃料電池汽車還有相當(dāng)?shù)木嚯x。</p><p><b>　　3.3發(fā)展總論</b></p><p>　　綜

42、上所述，可以從技術(shù)/經(jīng)濟(jì)分析出發(fā)，對(duì)電動(dòng)汽車技術(shù)的現(xiàn)狀和未來作如下結(jié)論：</p><p>　?。?）在目前國內(nèi)市場(chǎng)價(jià)格的基礎(chǔ)上，可粗略計(jì)算出各種提供電能技術(shù)的價(jià)格比。即電網(wǎng)供電∶柴油機(jī)供電∶鉛酸電池供電∶鎳氫電池供電∶鋰離子電池供電∶燃料電池供電=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80。這從一個(gè)側(cè)面反映了各種供電方式距離電動(dòng)汽車市場(chǎng)的遠(yuǎn)近。當(dāng)然，隨著石油價(jià)格的上升、電池技術(shù)的進(jìn)步，這些比例關(guān)系將發(fā)生很大的變化；&l

43、t;/p><p>　　（2）由于鉛酸電池的供電成本大體和柴油機(jī)供電相等，因此它仍然是低端電動(dòng)車市場(chǎng)的主要?jiǎng)恿﹄姵?。磷酸鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步較快，它最有可能成為鉛酸電池的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，率先成為高端電動(dòng)車市場(chǎng)的主要?jiǎng)恿﹄姵兀?lt;/p><p>　?。?）由于混合動(dòng)力汽車僅需裝用純電動(dòng)汽車1/10的動(dòng)力電池容量，整車有較為接近市場(chǎng)的性/價(jià)比，因此它仍將是近期實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要電動(dòng)汽車種類?？紤]到我國國情，目前

44、仍應(yīng)大力推廣使用混合動(dòng)力大客車，進(jìn)一步降低制造成本，減少油耗和排放；</p><p>　?。?）在鋰離子電池性/價(jià)比進(jìn)一步提升后，外接充電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）有望成為理想的上班族乘用車，它可大幅度減少油耗和降低排放，但是由于較高的價(jià)格，它可能首先在發(fā)達(dá)國家得到推廣應(yīng)用；</p><p>　?。?）燃料電池雖然是理想的清潔能源，但是目前它的性/價(jià)比太低，要達(dá)到可以進(jìn)入市場(chǎng)的性/價(jià)比，可

45、說是任重而道遠(yuǎn)，必須從基礎(chǔ)材料和基本理論上有重大突破，才可能進(jìn)入汽車市場(chǎng)；</p><p>　　（6）電動(dòng)輪已成為國外電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)，并已在軍用越野車上得到實(shí)際應(yīng)用，證實(shí)它在技術(shù)/經(jīng)濟(jì)上的重要優(yōu)勢(shì)，我國雖也有不少單位研發(fā)，但始終未進(jìn)入“863”計(jì)劃，技術(shù)進(jìn)步緩慢，因此有必要奮起直追，盡快掌握這一先進(jìn)的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)。</p><p><b>　　結(jié) 論</b>

46、</p><p>　　雖然當(dāng)前中國新能源汽車的未來走向還不明朗，但是電動(dòng)汽車是其中最有希望的一個(gè)，從2001年開始，政府出臺(tái)了多部節(jié)能、環(huán)保和能源安全相關(guān)的法規(guī)和政策，并且還特別針對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)推出了多項(xiàng)優(yōu)先發(fā)展的政策，旨在加快汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)化調(diào)整，這一信息表明了國家對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的扶持，解決了電動(dòng)汽車需要大量基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)這一難題。讓更多的電動(dòng)汽車研究者把更多的精力放到電動(dòng)汽車電池方面的研究，更快的取得新的突破

47、，相信電動(dòng)汽車的前途是光明的。</p><p><b>　　參考資料</b></p><p>　　[1]祝占元.電動(dòng)汽車[M]河南:黃河水利出版社,2007.</p><p>　　[2]李興虎.電動(dòng)汽車概論[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2005.</p><p>　　[3]陳全世.燃料電池電動(dòng)車[M].北京：清華大學(xué)

48、出版社，2005.</p><p>　　[4]宋慧.電動(dòng)汽車[M].北京:人民交通出版社,2002.</p><p>　　[5]宋慧.電動(dòng)汽車用燃料電池[S].世界汽車,2002.</p><p>　　[6]李逢春.電動(dòng)汽車[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,1997.</p><p>　　[7]鄒國榮.電動(dòng)汽車的新型驅(qū)動(dòng)技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)