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)達國家和地區(qū)電動汽車的發(fā)展狀況，并了解了超級電容器、驅動電機系

2、統(tǒng)和動力電池。借鑒發(fā)達國家(地區(qū))發(fā)展電動汽車的成熟經驗,結合我國現(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)展切實可行的配套政策體系,并提出相關的政策建議。重點介紹了電動汽車在今后人們生活的中廣泛應用。</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：驅動電機呈多樣化發(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、關鍵詞：電動汽車 超級電容 驅動電機 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、空氣質量水平下降等諸多挑戰(zhàn)，同時也推動汽車自身技術的發(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、的人士已經認識到各種類型電動汽車和燃料電池汽車是實現(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>　　電動汽車是集機械、電子、電機、智能控制、化學能源、計算機、新材料等科學領域和工程技術中最新成果于一體，是多種高新技術凝聚的成果。</p><p>　　先進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。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>　　全部或部分由電機驅動、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：電力驅動及控制系統(tǒng)、驅動力傳動等機械系統(tǒng)、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統(tǒng)是電動汽車的核心，也是區(qū)

12、別于內燃機汽車的最大不同點。電力驅動及控制系統(tǒng)由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內燃機汽車相同</p><p>　　電動汽車在工作過程中電源為電動汽車的驅動電動機提供電能，驅動電動機將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。行駛裝置將電動機的驅動力矩通過車輪變成對地面的作用力，驅動車輪行走。</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生的一種新車型。</p><p>　　一般是指采用內燃機和電動機兩種動

14、力, 將內燃機與儲能器件(如高性能電池或超級電容器)通過先進控制系統(tǒng)相結合, 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電化學反應產生電能的裝置, 具有完全無污染(排放物為水)的優(yōu)點, 但現(xiàn)階段, 燃料電池的許多關鍵技術還處于研

15、發(fā)試驗階段。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。汽車的能源消費占世界能源總消費的近四分之一。隨著世界經濟的發(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重。</p><p>　　因石油危機的影響，發(fā)達國家領先進行節(jié)能技術的開發(fā)，將產業(yè)部門的能源消費停留在GNP(能源消費總量)的一半水平。但是，以汽車為主的運輸部門因其急速發(fā)展，能源的消費比其它部門大，占總能源消費的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)。經計算從全世界汽車排出的CO2為64億標準

17、炭噸。在當今世界面臨能源與環(huán)境的雙重危機之前，勢必要求汽車工業(yè)提高汽車的能源使用效率，減少污染物質的排出量。但是，僅通過改善現(xiàn)有內燃機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)普遍認識到節(jié)能和減排是未來汽車技術發(fā)展的主攻方向, 發(fā)展電動汽車將是解決這兩個技術難題的最佳途徑。</p><p>　　1.3電動汽車發(fā)展簡史</p><p>　　其實100多年前汽車誕生時，工程師們考慮過

18、使用電力驅動，不過當時的電能儲存技術支持不了讓車跑太遠，便宜高效的汽油才逐漸成為了公路世界的主流。半個多世紀以后，電力汽車再次來到路上。</p><p>　　一百余年前。由于當時電池和電機的發(fā)展較內燃機成熟，而且石油的運用還沒有普及，使電動汽車在早期的汽車領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，電動汽車在當時的汽車發(fā)展中占據著重要位置。據統(tǒng)計，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％為內燃機汽車。到了1911年，就已經有電動出租汽車在巴黎和倫敦的街頭上運營，到了1912年在美國更有至少3.4萬輛電動汽車運行。 19世紀末期到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)和內燃機技術大大提高，電動車在1920年之后漸漸地失去了優(yōu)勢。汽車市場逐步給內燃機驅動的汽車所取代。</p><p>　　在70年代石油危機

20、的爆發(fā)時.由于石油的大量開采和內燃機的種種優(yōu)越性，電動汽車漸漸被人們忽視。直到上世紀70年代石油危機的爆發(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，包括風能、太陽能、電能等可再生能源。因此從政治經濟方面考慮，才又給了電動汽車第二次機遇，又一次被人矚目。1966年，通用汽車展示了燃料電池技術的潛力，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)境保護問題也

21、逐漸成為了各個方面所關心重大課題，內燃機汽車的排放污染，給全球的環(huán)境以災難性的影響，因此開發(fā)生產零污染交通工具成為各國所追求的目標，電動汽車的無（低）污染優(yōu)點，使其成為當代汽車發(fā)展的主要方向。 各個主要的汽車生產廠家開始關注電動車的未來發(fā)展并且開始投入資金和技術在電動車領域。</p><p>　　在剛剛結束的以“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)能減排技術的運用等最新成果，向世人展示面向未來的環(huán)保技術和當代汽車工業(yè)與最新科技的完美結合，引領廣大觀眾走進明日汽車的嶄新境界?！?lt;/p><p>　　國外電動汽車發(fā)展狀況</p><p>　　在當前全球汽車工業(yè)面臨金融危機和能源環(huán)境問題的巨

23、大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，實現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳統(tǒng)汽車產業(yè)的戰(zhàn)略轉型，在國際上已經形成了廣泛共識。根據各大汽車公司發(fā)布的產品上市計劃，預計2012年前后將迎來國際電動汽車產業(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)轉型。特別是08年以來，面對金融危機、國際油價高位震蕩和日益嚴峻的節(jié)能減排壓力，世界汽車產業(yè)進入全面交通能源轉型時期，發(fā)展電動汽車成

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

25、發(fā)展電動汽車奠定了良好的經濟基礎。</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，它給生產者和使用者提供了開發(fā)和購買的動力。</p><p>　　法規(guī)上強制：一方面，在合適的時間、地點，對燃油汽車的生產、銷售、使用和排放實行限制性法規(guī)；另一方面，制定推廣應用電動汽車的計劃。</p><

26、p>　　總體來說，國外對電動汽車產業(yè)政策的制定一般根據國情，比較注重從組織管理、經濟激勵、市場推廣、技術研發(fā)等方面的系統(tǒng)配套、協(xié)調發(fā)展?？偨Y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)是美國的支柱產業(yè)，在給美國帶來繁榮昌盛的同時，也帶來了能源危機、環(huán)境污染以及資源的浪費。近年來，美國從國外進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，導致美國、歐洲和日本等一些依賴進口石油的國家，在國家安全和國民經濟上受到了石油危機的威脅。</p><p>　　美國有豐富的電力資源，有強大的電力網絡。為了適應經濟

28、建設的發(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，在應用現(xiàn)代技術上得到了廣泛的支持。在美國，三大汽車公司相互協(xié)商，共同促進電動汽車的開發(fā)和研究。該國以三大汽車公司為主導，利用大汽車公司雄厚的技術開發(fā)力量和先進制造條件，開發(fā)出不同特點的電動汽車。同時，還充分利用汽車、機電、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單元，也使電動汽車得以迅速發(fā)展和不斷改進提高。 </p><p>　　2.1.1.2美國發(fā)展電動汽車的計劃 </p><p>　　美國電動汽車聯(lián)盟提出的電動汽車發(fā)展目標和行動計劃，主要內容有：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, 屆時美國輕型車耗油量將減少75%,美國基本上擺脫進口石油依賴；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)生產和傳統(tǒng)汽車廠商的轉型；呼吁出臺有吸引力的鼓勵民眾使用電動車和建設電動汽車基礎設施的稅收激勵或財務補助政策措施，先行在美國33個重點城市展開，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年因為美國汽車整體需求下降及由此導致的油價回落等因素導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>　　（1)法國</b></p><p>　　法國是一個缺少石油的國家，每年

34、要從國外進口大量石油。石油制品的價格很高，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)電源干凈且電價便宜，汽車工業(yè)發(fā)達。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、標致－雪鐵龍汽車公司和雷諾汽車公司共同承擔開發(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行電動汽車且有比較完善的充電站等服務設施，政府機關帶頭使用電動汽車。法國在電池、電子控制和電機技術等電動汽車技術方面各列世界前茅，因此發(fā)展電動汽車有了技術上的保障。</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廠家每生產一輛電動汽車提供1萬法郎的補助，以擴大電力使用范圍。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，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輛電動汽車進行運行。拜爾州還撥400萬馬克，用于資助用戶車價的30%購買電動汽車。另外，漢堡市也采取資助用戶車價的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)機構，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基地，組織了四大公司62輛各類電動車在呂根半島城運行試驗，對64輛電動汽車和電動汽車的系統(tǒng)工程進行長達4年的大規(guī)模試驗，并有很多國家和城市都派有電動汽車參加呂根島的實驗。1994年展示出了19種轎車，13種面包車，4種大客車，都進入了實用階段。</p>&

39、lt;p>　　隨著亞歐電動汽車產業(yè)發(fā)展迅速進行，特別是美國的2015年百萬電動計劃的實施，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。新推出的產業(yè)政策的核心目標是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。用于充電站建設和電池技術開發(fā)。</p><p><b>　?。?)歐盟其它國家</b><

40、;/p><p>　　英國是當今世界生產電動汽車較先進和使用最廣泛的國家，使用歷史已有50年之久，上個世紀80年代中期就有12萬輛車在運行，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，實行多項優(yōu)惠政策給使用者免收牌照稅、養(yǎng)路費，夜間充電只收1/2的電費。</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、爾輕型結構公司從1985 年到1991年生產了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，并力爭早日實現(xiàn)產業(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)展電動汽車的計劃 </p><p&g

42、t;　　歐盟的一些國家曾經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成同盟；法國推出電動汽車研究計劃“PREDIT III-2002/2006”計劃大力支持電動汽車的研究、開發(fā)；冰島采取生態(tài)城市運輸系統(tǒng)(ECTS)計劃，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，歐盟的專家們已經開

43、始論證該計劃。此前，歐盟經濟振興計劃已經提出在歐盟綠色汽車項目中投資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商加強電動汽車研發(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絡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，歐洲一些國家已經采取措施促進電動汽車發(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達成了協(xié)議，一起建設全國性的充電網絡。薩帕特羅認為，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政支持的管理框架，推動歐洲建設統(tǒng)一的快速充電設施、制訂電池及配套基礎設施的生產標準。</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，幾乎完全依賴進口，油價很貴。日本工業(yè)發(fā)達，人口密度很大，城市污染嚴重。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、通產省正式把電動車列入國家項目，1967年成立了日本電動車協(xié)會，促進了電動車事業(yè)的發(fā)展，1971年日本通產省就制定了電動汽車的開發(fā)計劃，1

46、991年日本通產省又制定了“第三屆電動汽車普及計劃”，提出到2000年日本電動汽車的年產量達到10萬輛，保有量達到20萬輛。根據日本電動車輛協(xié)會的統(tǒng)計，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。并在大阪市內建立10個快速充電站，為用戶

47、提供全方位的服務，促進電動汽車的推廣。</p><p>　　日本電動汽車協(xié)會于1991年10月制定了2000年電動汽車普及計劃：到2000年，日本電動汽車將達到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)展電動汽車的計劃 </p><p>　　購車補貼、地方新能源應用推廣補貼、建立燃料電池汽車基礎應用技術平臺 、支持(資助)高效

49、率燃料電池系統(tǒng)實用化等研究開發(fā)、建立新一代低公害車的技術評價標準、國稅優(yōu)惠政策、地方稅優(yōu)惠政策、充電站設施的固定資產稅優(yōu)惠，特別土地保有稅免除、日本氫能及燃料電池示范項目JHFC(2002-2004年度)等措施曾應用到日本發(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者提供優(yōu)惠措施。</p><p>

50、;　　根據日本政府的計劃，民眾在購買這些環(huán)保型汽車的時候，能夠最高享受到30萬日元（約合2991美元）的補貼。2009年三菱公司推出了電動車IMIEV，售價為450萬日元（約合5.1萬美元），而消費者在購買IMIEV時只需支付320萬日元（約合3.6萬美元）。</p><p>　　根據日本政府的計劃，電動車及其它環(huán)保汽車的熱銷能夠提振汽車市場，進而刺激經濟的進一步發(fā)展。消費者在購買電動汽車、混合動力汽車、柴油車甚

51、至是普通的汽油車時，只要這輛車符合一定的排放標準，都可以享受到政府的補貼。消費者如果購買微型電動車時，將享受到10萬日元的補貼，而在購買型號更大的汽車時優(yōu)惠幅度將增長一倍。根據日本政府的規(guī)定，微型車的發(fā)動機排量不得超過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劃建設“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）的額外補助，橫濱市政府還為公務車隊裝配了電動汽車。</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；是我國應對金融危機、培育新興產業(yè)和新的經濟增長點的戰(zhàn)略選擇；是在國際汽車業(yè)“轉移”與“轉型”的大背景下，實現(xiàn)我國汽車產業(yè)從大國向強國轉型、實現(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遇，實施電動汽車國家戰(zhàn)略，全面掌握電動汽車核心技術，帶動汽車共性技術的全面提升，形成具有國際競爭力的電動汽車及關鍵零部件工業(yè)體系，加快汽車動力系統(tǒng)電氣化轉型，構

54、建可持續(xù)發(fā)展的交通能源體系，從而實現(xiàn)我國由汽車大國向汽車強國的轉變。 </p><p>　　3.1我國政府對電動汽車的政策與支持</p><p>　　我國政府高度關注電動汽車的研發(fā)和產業(yè)化。2005 年國務院政府工作報告提出“要鼓勵和發(fā)展清潔汽車”，《國民經濟和社會發(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?！?006年2月，國務院發(fā)布的《國家中長期科學和技術發(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”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術。2007年6月公布《中國應對氣候變化國家方案》鼓勵混合動力汽車、純電動汽車的生產和消費。</p><p>　　為了推動電動汽車產業(yè)化的進程，2009年3月20日，汽車產業(yè)調整和振興規(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，由中央財政安排資金給予補貼，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。與此同時推出“十城千輛”電動汽車示范應用工程，計劃將用3年左右的時間，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、純電動汽車在內的新能源汽車開展試運行，（涉及這些大中城市的公交、出租、公務、市政、郵政等領域）。隨著自主品牌汽車的發(fā)展，政府公務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車范圍內。</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向。</p><p>　　為推進我國節(jié)能環(huán)保汽車的技術進步，促進汽車工業(yè)產業(yè)升級，《汽車產業(yè)調整振興規(guī)劃細則》出臺，“逐步實現(xiàn)國產電動汽車產銷規(guī)?！笨胺Q是對純電動車產業(yè)化的最大支持。其中，3年內中央將投資100億元專項資金，發(fā)展新能源汽車及車用電池組等關鍵技術，逐步實現(xiàn)國產電動汽

58、車產銷規(guī)模，總體形成國內50萬輛電動、油電混合動力等新能源汽車產能；推動純電動汽車、充電式混合動力汽車及其關鍵零部件的產業(yè)化，掌握新能源汽車的專用發(fā)動機和動力模塊的優(yōu)化設計技術、規(guī)模生產工藝和成本控制技術。掌握新能源汽車的專用發(fā)動機和動力模塊的優(yōu)化設計技術、規(guī)模生產工藝和成本控制技術。建立動力模塊生產體系，形成10億安時(Ah)車用高性能單體動力電池生產能力，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絡，加快停車

59、場等公共場所公用充電設施建設等措施使新能源汽車戰(zhàn)略落到實處。</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，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業(yè)工程。“十五”、“十一五”、“十二五”期間電動汽車列入國家863計劃。在自主創(chuàng)新過程中，堅持了政府支持，以核心技術、關鍵部件和系統(tǒng)集成為重點的原則，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)、電機驅動系統(tǒng)、動力蓄電池/燃料電池為“三橫”的研發(fā)布局，通過產學研緊密合作，我國電動汽車的發(fā)展取得了重大進展。</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”計劃節(jié)能與新能源汽車重大項目辦公室</p><p>　?。?）燃料電池汽車。均采

61、用電一電混合驅動方案，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個單項指標方面的最高等級)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、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示范運行工作，先后投A．6輛由東風電動車輛股份有限公司研制的混合動力客車，已累計運行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行的對比試驗顯示，其燃料經濟性提高40％左右，達到了

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，并在國內率先開展了混合動力專用發(fā)動機開發(fā)。經過國家檢測機構測試．動力性能接近參考車的水平，綜合油耗降低接近17％，排放達到歐Ⅲ標準。</p><p>　　（3）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檢中心的型式認證試驗，各項指標均滿足有關國家標準和企業(yè)標準的規(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、經濟性、續(xù)駛里程、噪聲等指標已超過法國雪鐵龍公司贈送的純電動轎車和箱式貨車，初步形成了關鍵技術的研發(fā)能力：北京理工大學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業(yè)化生產基地的建設．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行車組驗收。小批量研發(fā)生產的4種車型、近40輛公交車投入到北京市奧運電動示范車隊的示范運行。</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奧運會、世博會重點采購電動汽車 </p><p>　　電動汽車已多次在包括奧運會在內的國際大型運動會上得到應用。自 1972 年慕尼黑奧運會上首次使用純電動汽車作為運動員引導車以來，歷屆奧運會都不斷擴大電動汽車的使用規(guī)模。在 1996年亞特蘭大奧運會上，共使用各種電動車輛超過300臺。在2000年悉尼奧運會上，除使用近 400輛電動客

66、車作為接送運動員車輛之外，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車。2004年雅典奧運會和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，承擔運動員、教練員、媒體記者、場地工作人員、觀眾和物流后勤服務等任務，其中，燃料電池客車和混合動力汽車首次成為

67、奧運服務用車，批量使用。</p><p>　　2010年上海世博會將實現(xiàn)園區(qū)汽車零排放，園區(qū)外低排放。為達到這一目標，屆時將有超過1000輛新能源汽車服務于世博會。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成；燃料電池轎車主要用于園區(qū)內貴賓車；園區(qū)內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世博園區(qū)周邊公交車和出租車的工作。</p><p>　　3.3.2奧運場館用電動汽車研究 </p><p><b>　?。?）純電動客車</b></p&g

69、t;<p>　　由北京理工大學、京華客車等單位研制的奧運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；集成交流電機和自動變速系統(tǒng)的一體化電力驅動系統(tǒng)提高了電機使用效率和電池使用壽命；實現(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行通訊與控制。奧運會期間有50輛該車型在奧運村內環(huán)線等三條線路上提供服務。</p><p><b>　?。?）燃料電池客車<

70、/b></p><p>　　清華大學、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)技術平臺為基礎，通過底盤電動化、動力混合化、控制網絡化技術，最新開發(fā)的福田系列低地板燃料電池客車，由于實現(xiàn)了制動能量回收，燃料經濟性得到大幅度提高，車輛的耐久性和安全性達到了商業(yè)化運行的要求。3輛燃料電池客車將在北京作為公交車進行為期1年的商業(yè)化運行，并參與了北京奧運的一系列重要活動。</p><

71、;p><b>　　（3）混合動力客車</b></p><p>　　在2008北京奧運會期間，15臺東風混合動力客車服務于北京奧運核心區(qū)域，該車具備良好的動力性、經濟性和排放等綜合指標，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”計劃“節(jié)能與新能源汽車”重大專項資助開發(fā)的新一代節(jié)能

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

73、會用車，其中10輛作為出租車，提供北京市運輸局交通保障團隊“包車”使用，另外10輛作為商務車，提供863項目辦作為宣傳展示用。</p><p><b>　　（5）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)。經六年、八輪開發(fā)，在每個驗收節(jié)點都得到了各級領導和專家的充分肯定。

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“突出貢獻獎”和 “產業(yè)化最佳創(chuàng)新獎”。北京奧運期間有20輛作為“保點”出租車使用，年底將實現(xiàn)批量生產。</p><p>　　奇瑞公司2001年開始啟動節(jié)能環(huán)保技術中長期發(fā)展規(guī)劃，并開展新能源技術研究及混合動力車的開發(fā)。奧運期間，40輛BSG、10輛ISG混合動力轎車參與示范運行。</p><p><b>　　（6

75、）純電動環(huán)衛(wèi)車</b></p><p>　　為改善北京市城市環(huán)境質量，實現(xiàn)環(huán)衛(wèi)車輛零排放、低噪音，推動北京市環(huán)衛(wèi)車輛技術的發(fā)展，使北京市的環(huán)衛(wèi)車輛在國內率先實現(xiàn)電動化。為充分體現(xiàn)北京科技奧運理念，實現(xiàn)奧運場館區(qū)域運行的環(huán)衛(wèi)車輛零排放。同時，為改變環(huán)衛(wèi)車輛過多依賴油料的現(xiàn)狀，轉而利用潔凈的電能。此外，利用電動車輛儲存電能的特點，多使用電網低谷電，改善北京市電網高峰-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>　　電動汽車關鍵總成技術發(fā)展狀況</p><p>　　發(fā)展電動汽車必須解決好電池技術、驅動電機及其控制器等關鍵技術問題。電源是制約電動汽車發(fā)展的關鍵之處。對車載電源的基本要求是比能量高,使用壽命長,成本低。有關專家預言：21世紀燃料電

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

78、重大專項布局示意</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以前。1859年法國科學家普蘭特發(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80年代鎳氫電池問世以及20世紀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

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、價格低廉，在被發(fā)明后的近一個世紀里曾是電動車輛動力電源的首選方案。鎳鐵電池結構堅固，使用壽命長，也曾經應用到叉車、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，目前已經停止生產。</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注，在電動汽車上的的使用也越來越多。同時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電容器，是20世紀年代末出現(xiàn)的一種新產品。超級電容器功率密度大，充放電時間短，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遠高于電池。由于使用壽命長通常都超過了使用其設備的壽命，所以，超級電容器終身無需維護，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)點超級電容器是綠色能源不污染環(huán)境化學電池對環(huán)境有2次污染。循環(huán)使用壽命長；化學電池的循環(huán)使用壽命短（200～1000次），易損壞。充電速度快（0.3s～15mi

83、n）；化學電池的充電時間長，一般要3～l0h充放電效率高（98％）；化學電池的充放電效率低（70％）。功率密度高（1OOO～IO000W／Kg）；化學電池功率密度低（300W／Kg）。</p><p>　　超級電容器徹底免維護，工作溫度范圍寬一40～+70～C），容量變化?。汇U酸電池電動車在一℃時，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)制動時回收高達70％，

84、化學電池能量回收效率僅為5％。超級電容器的價格比鉛酸電池高一倍，但由于超級電容器的壽命比化學電池高～100倍，故超級電容器電動車的綜合運營成本大大低于化學電池。</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驅動電機及其控制系統(tǒng)</p><p>　　經過“八五”、“九五”規(guī)劃的實施，特別是“十五”國家863電動汽車重

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

86、、負荷爬坡、頻繁起停等復雜工況；</p><p>　　2）基速以上為恒功率運行，以適應最高車速、超車等要求；</p><p>　　3）全轉速運行范圍內的效率最優(yōu)化，以提高車輛的續(xù)駛里程；</p><p>　　4）結構堅固、體積小、重量輕、良好的環(huán)境適應性和高可靠性；</p><p>　　5）低成本及大批量生產能力。</p>&l

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

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

89、<p>　　表4.3 工業(yè)用與汽車用驅動電機系統(tǒng)的主要差別</p><p>　　4.3.2目前車用驅動電機系統(tǒng)尚需提高的地方</p><p>　　全運行范圍內的轉矩、轉速控制精度,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證,和汽車行業(yè)的嚴格要求還有一定差距;</p><p>　　動力總成裝置的集成度

90、不高,機電一體化不夠;</p><p>　　關鍵材料（如高性能硅鋼片，絕緣材料）和關鍵元器件（如IGBT模塊，CPU芯片）仍依靠進口，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)標準的供應商體系。雖然具備了小批倆供貨的能力,但產品尚未通過TS16949質量體系標準認證。</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)動機電控單元、電機控制器、 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)動機與電動機輸出功率的比例,以滿足汽車的動力性能、經濟性、排放性等性能指標,保證換檔操作過程的平順性。</p><p>　　對純電動汽車而言，電機驅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)設計和控制的靈活性，使得汽車可以在多種模式下以適應不同行駛工況的需求，獲得比傳統(tǒng)汽車更好的燃料經濟性，降低有害物排放。為實現(xiàn)這一目標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>　　在當前全球汽車工業(yè)面臨金融危機和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動汽車，實現(xiàn)汽車能源動力系統(tǒng)的電氣化，推動傳

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

94、就必將促進電動汽車的發(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?shù)男旭偹俣燃熬哂辛己玫碾姵卣{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.</p><p>　　（2）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．且其沽性物質具有強腐化性并易爆炸。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量。如果電動汽車自身裝備質量大．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到550 L．當把這么大體積的電池用于家庭轎車上時，就必然要擠占轎車的行李廂空間.</p><p>　?。?）電動汽車價格昂貴</p><p>　　主要是電池技術復雜，成本太

98、高，另外也由于采用一系列新材料、新技術，致使電動汽車的造價居高不下。電動汽車蓄電池的價格約為100美元／KW·H，甚至有的高達350美元／KW·H，成本太高，用戶難以承受</p><p><b>　?。?）間接污染嚴重</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、冶煉到生產的排污，都會

99、對環(huán)境造成污染。再如所用電能，相當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>　　（1）純蓄電池驅動的超微型汽車</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．較適合于市內或社區(qū)小范圍內使用。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，已進人小批量試生嚴階段。比如，日本的Hyper mini采用了高性能鋰離子電池，最高時速為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>　?。?）驅動電機呈多樣性發(fā)展</p><p>　　美國傾向于采用交流感應電機，其主要優(yōu)點是結構簡單、可靠，質量較小，但控制器技術較復雜；日本多

101、采用永磁無刷直流電機．優(yōu)點是效率高．起動扭矩較大，質量較小，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)開關磁阻電機，優(yōu)點是結構簡單、可靠．成本較低．缺點是質量較大，易于產生噪聲。目前我國也研制成了稀土永磁無刷直流電機和開關磁阻電機?電動機的使用尚無定論，有待今后在使用中考驗。</p><p><b>　?。?）混合動力汽車</b></p><p>

102、;　　由于受到蓄電池性能的嚴重制約．使純蓄電池型電動汽車的產業(yè)化進程舉步維艱，混合動力汽車成了內燃機汽車和電動汽車之間的過渡產品，既充分發(fā)揮了現(xiàn)有內燃機技術優(yōu)勢，又盡可能發(fā)揮電機驅動無污染的優(yōu)勢?；旌蟿恿ζ噷F(xiàn)有內燃機與一定的儲能元器件通過先進控制系統(tǒng)相結合，可以大幅度降低油耗，減少污染物排放，同時技術成熟、價格便宜。</p><p><b>　　結 論</b></p>&

103、lt;p>　　如今全球汽車制造業(yè)正處于十字路口：世界經濟發(fā)展緩慢，對于昂貴和無保障的化石燃料依舊過度依賴，人們越來越關注全球變暖問題。盡管傳統(tǒng)的內燃機汽車仍在當今世界占據主導地位，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)展上勢頭強勁，我國也采取了一系列措施促進電動汽車產業(yè)化發(fā)展并初見

104、成效。電動汽車技術方面，超級電容的獨特優(yōu)勢日益凸現(xiàn)目前、驅動電機技術日益成熟。</p><p>　　但在電動汽車的商業(yè)化運作上，無論從產品技術還是從市場開發(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，加快制定相關技術標準，出臺對節(jié)能、 環(huán)保汽車的稅費減免和補貼措施，在基礎設施建設上提供便利條件等，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&