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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 電動(dòng)汽車(chē)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究</p><p> 摘要:本論文文探討了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展方向以及電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的重要性,分析了電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的機(jī)遇揭示了電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展中存在的問(wèn)題,并分析了電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的背景和前景。</p><p> 論文首先論述了純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的研究現(xiàn)狀,探討了世界發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展?fàn)顩r,并了解了超級(jí)電容器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)系
2、統(tǒng)和動(dòng)力電池。借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家(地區(qū))發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的成熟經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我國(guó)現(xiàn)有的政策環(huán)境和低碳生活。研究提出適合我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)在今后人們生活的中廣泛應(yīng)用。</p><p> 針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀,本論文對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的未來(lái)做了積極展望:驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈多樣化發(fā)展;新能源汽車(chē)的突出地位日漸顯現(xiàn);混合動(dòng)力汽車(chē)最具發(fā)展?jié)摿Α?lt;/p><p>
3、關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車(chē) 超級(jí)電容 驅(qū)動(dòng)電機(jī) 現(xiàn)狀 趨勢(shì) 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(chē)在全球保有量的不斷增加使人類(lèi)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(dòng)汽車(chē)自身技術(shù)的發(fā)展,為此汽車(chē)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(kāi)發(fā)不用或少用汽油的新型車(chē)輛;越來(lái)越多
10、的人士已經(jīng)認(rèn)識(shí)到各種類(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)是實(shí)現(xiàn)清潔汽車(chē)的解決方案,全世界的汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)包括純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē),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(wú)疑問(wèn),電動(dòng)汽車(chē)具有廣闊的發(fā)展前景。本文將著重研究電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)。</p><p><b> 緒 論</b></p><p> 全部或部分由電機(jī)驅(qū)動(dòng)、并配置大容量電能儲(chǔ)存裝置的汽車(chē)統(tǒng)稱(chēng)為電動(dòng)汽車(chē),電動(dòng)汽車(chē)的組成包括:電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)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(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的核心,也是區(qū)
12、別于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車(chē)的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相同</p><p> 電動(dòng)汽車(chē)在工作過(guò)程中電源為電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪和工作裝置。行駛裝置將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)車(chē)輪變成對(duì)地面的作用力,驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行走。</p><p> 圖1.1 電動(dòng)汽
13、車(chē)的工作原理</p><p> 1.1電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)</p><p> 電動(dòng)汽車(chē)主要有純電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)3種類(lèi)型。純電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)力的汽車(chē)。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是在純電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中為有利于市場(chǎng)化而產(chǎn)生的一種新車(chē)型。</p><p> 一般是指采用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)
14、力, 將內(nèi)燃機(jī)與儲(chǔ)能器件(如高性能電池或超級(jí)電容器)通過(guò)先進(jìn)控制系統(tǒng)相結(jié)合, 提供車(chē)輛行駛所需要的動(dòng)力, 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)并未從根本上擺脫交通運(yùn)輸對(duì)石油資源的依賴(lài)。因此,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中的一種過(guò)渡車(chē)型。 燃料電池電動(dòng)汽車(chē)是以燃料電池作為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車(chē)。 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(wú)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(lèi)型電動(dòng)汽車(chē)的比較如附表所示。</p><p> 表1.1 蓄電池電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的特征</p><p> 1.2電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展背景及必要性</p><p> 能源的短缺和人們對(duì)生活質(zhì)量的更高要求是電動(dòng)車(chē)發(fā)展的主要原因。汽車(chē)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(chē)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(wèn)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(guó)家領(lǐng)先進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的開(kāi)發(fā),將產(chǎn)業(yè)部門(mén)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(chē)為主的運(yùn)輸部門(mén)因其急速發(fā)展,能源的消費(fèi)比其它部門(mén)大,占總能源消費(fèi)的24%。以傳統(tǒng)的石油作為動(dòng)力能源的汽車(chē)因其尾氣中的有害物質(zhì)如CO、HC和NOX等對(duì)人類(lèi)及環(huán)境造成的危害,人類(lèi)必將面臨巨大的挑戰(zhàn)。經(jīng)計(jì)算從全世界汽車(chē)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(shì)必要求汽車(chē)工業(yè)提高汽車(chē)的能源使用效率,減少污染物質(zhì)的排出量。但是,僅通過(guò)改善現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)車(chē)的性能來(lái)解決這一問(wèn)題是很困難的。各國(guó)政府及汽車(chē)企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)到節(jié)能和減排是未來(lái)汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的主攻方向, 發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)將是解決這兩個(gè)技術(shù)難題的最佳途徑。</p><p> 1.3電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展簡(jiǎn)史</p><p> 其實(shí)100多年前汽車(chē)誕生時(shí),工程師們考慮過(guò)
18、使用電力驅(qū)動(dòng),不過(guò)當(dāng)時(shí)的電能儲(chǔ)存技術(shù)支持不了讓車(chē)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(gè)多世紀(jì)以后,電力汽車(chē)再次來(lái)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(méi)有普及,使電動(dòng)汽車(chē)在早期的汽車(chē)領(lǐng)域中占有舉足輕重的位置。第一輛電動(dòng)汽車(chē)(3輪)由法國(guó)人古斯塔夫土維在1881年制造出來(lái),此后三四十年間,電動(dòng)汽車(chē)在當(dāng)時(shí)的汽車(chē)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(chē)中,有38%為電動(dòng)汽車(chē),40%為蒸汽車(chē),22%為內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)。到了1911年,就已經(jīng)有電動(dòng)出租汽車(chē)在巴黎和倫敦的街頭上運(yùn)營(yíng),到了1912年在美國(guó)更有至少3.4萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)行。 19世紀(jì)末期到1920年是電動(dòng)車(chē)發(fā)展的一個(gè)高峰。隨著美國(guó)德州石油的開(kāi)發(fā)和內(nèi)燃機(jī)技術(shù)大大提高,電動(dòng)車(chē)在1920年之后漸漸地失去了優(yōu)勢(shì)。汽車(chē)市場(chǎng)逐步給內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)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(kāi)采和內(nèi)燃機(jī)的種種優(yōu)越性,電動(dòng)汽車(chē)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(guó)政界一次不小的打擊,開(kāi)始考慮替代石油的其他能源,包括風(fēng)能、太陽(yáng)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(dòng)汽車(chē)第二次機(jī)遇,又一次被人矚目。1966年,通用汽車(chē)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(chē)。</p><p> 如今世界上除了已存在的能源問(wèn)題之外,環(huán)境保護(hù)問(wèn)題也
21、逐漸成為了各個(gè)方面所關(guān)心重大課題,內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的排放污染,給全球的環(huán)境以災(zāi)難性的影響,因此開(kāi)發(fā)生產(chǎn)零污染交通工具成為各國(guó)所追求的目標(biāo),電動(dòng)汽車(chē)的無(wú)(低)污染優(yōu)點(diǎn),使其成為當(dāng)代汽車(chē)發(fā)展的主要方向。 各個(gè)主要的汽車(chē)生產(chǎn)廠家開(kāi)始關(guān)注電動(dòng)車(chē)的未來(lái)發(fā)展并且開(kāi)始投入資金和技術(shù)在電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域。</p><p> 在剛剛結(jié)束的以“暢想綠色未來(lái)”為主題的北京車(chē)展,新能源車(chē)型成為車(chē)展上最受矚目的車(chē)型。因此各大參展廠商紛紛拿出了自己的新
22、能源車(chē)型。在本屆北京車(chē)展上,共有95臺(tái)新能源汽車(chē)亮相,眾多汽車(chē)廠商都將推出新近研發(fā)的節(jié)能、環(huán)保車(chē),“突出展示近年來(lái)新能源及混合動(dòng)力汽車(chē)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(lái)的環(huán)保技術(shù)和當(dāng)代汽車(chē)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(chē)的嶄新境界?!?lt;/p><p> 國(guó)外電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展?fàn)顩r</p><p> 在當(dāng)前全球汽車(chē)工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問(wèn)題的巨
23、大挑戰(zhàn)的情況下,發(fā)展電動(dòng)汽車(chē),實(shí)現(xiàn)汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化,推動(dòng)傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,在國(guó)際上已經(jīng)形成了廣泛共識(shí)。根據(jù)各大汽車(chē)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(lái)國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一次高潮。全球汽車(chē)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(zhǎng)期以來(lái)一直在積極探索和努力推動(dòng)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。特別是08年以來(lái),面對(duì)金融危機(jī)、國(guó)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(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入全面交通能源轉(zhuǎn)型時(shí)期,發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)成
24、為國(guó)際取得高度共識(shí)的實(shí)現(xiàn)交通能源轉(zhuǎn)型的技術(shù)路線,世界電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了加速發(fā)展的新階段。</p><p> 2.1國(guó)外先進(jìn)國(guó)家對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的支持情況</p><p> 國(guó)外先進(jìn)國(guó)家對(duì)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展常用的政策手段主要有以下3種類(lèi)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(kāi)發(fā)出經(jīng)濟(jì)實(shí)用型電動(dòng)汽車(chē)。資金上的大力扶持,為
25、發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)奠定了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。</p><p> 政策上優(yōu)惠:對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的使用者給予政策上的傾斜,讓用戶(hù)得到使用上的實(shí)惠。政策上的優(yōu)惠是對(duì)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的有力推動(dòng),它給生產(chǎn)者和使用者提供了開(kāi)發(fā)和購(gòu)買(mǎi)的動(dòng)力。</p><p> 法規(guī)上強(qiáng)制:一方面,在合適的時(shí)間、地點(diǎn),對(duì)燃油汽車(chē)的生產(chǎn)、銷(xiāo)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(dòng)汽車(chē)的計(jì)劃。</p><
26、p> 總體來(lái)說(shuō),國(guó)外對(duì)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)政策的制定一般根據(jù)國(guó)情,比較注重從組織管理、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)、市場(chǎng)推廣、技術(shù)研發(fā)等方面的系統(tǒng)配套、協(xié)調(diào)發(fā)展??偨Y(jié)起來(lái)如圖2.1所示。</p><p> 圖2.1 電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一般步驟</p><p><b> 2.1.1美國(guó)</b></p><p> 2.1.1.1美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況 </
27、p><p> 汽車(chē)工業(yè)是美國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè),在給美國(guó)帶來(lái)繁榮昌盛的同時(shí),也帶來(lái)了能源危機(jī)、環(huán)境污染以及資源的浪費(fèi)。近年來(lái),美國(guó)從國(guó)外進(jìn)口石油約占其全國(guó)消耗量的一半以上。1973年因爭(zhēng)奪石油資源而爆發(fā)的中東戰(zhàn)爭(zhēng),引起了世界性的石油危機(jī),導(dǎo)致美國(guó)、歐洲和日本等一些依賴(lài)進(jìn)口石油的國(guó)家,在國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)上受到了石油危機(jī)的威脅。</p><p> 美國(guó)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(huì)發(fā)展的需要,美國(guó)投入了大量的人力和物力,研制開(kāi)發(fā)各種型式的電動(dòng)汽車(chē)。 </p><p> 1991年,美國(guó)通用汽車(chē)公司、福特汽車(chē)公司和克萊斯勒汽車(chē)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(kāi)發(fā)新一代電動(dòng)汽車(chē)所需要的高能電池。1991年10月美國(guó)電力研究院也參加了先進(jìn)電池聯(lián)合體來(lái)參與高能電池與電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā),美國(guó)通用汽車(chē)公司還在底特律建成EV—1(純電動(dòng)汽車(chē))電動(dòng)轎車(chē)總裝線,
29、每天生產(chǎn)10輛電動(dòng)轎車(chē)。 </p><p> 美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的研究和開(kāi)發(fā),得到了美國(guó)政府的支持,投入了大量的資金和科研力量,使資金來(lái)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(guó),三大汽車(chē)公司相互協(xié)商,共同促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)和研究。該國(guó)以三大汽車(chē)公司為主導(dǎo),利用大汽車(chē)公司雄厚的技術(shù)開(kāi)發(fā)力量和先進(jìn)制造條件,開(kāi)發(fā)出不同特點(diǎn)的電動(dòng)汽車(chē)。同時(shí),還充分利用汽車(chē)、機(jī)電、電子、控制和材料等行業(yè)的優(yōu)勢(shì),分工開(kāi)發(fā)電動(dòng)
30、汽車(chē)的各種總成和技術(shù)單元,也使電動(dòng)汽車(chē)得以迅速發(fā)展和不斷改進(jìn)提高。 </p><p> 2.1.1.2美國(guó)發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的計(jì)劃 </p><p> 美國(guó)電動(dòng)汽車(chē)聯(lián)盟提出的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展目標(biāo)和行動(dòng)計(jì)劃,主要內(nèi)容有:1)到2040年美國(guó)將擁有2.5億輛電動(dòng)車(chē), 其中3/4的輕型車(chē)需求由電動(dòng)汽車(chē)提供, 屆時(shí)美國(guó)輕型車(chē)耗油量將減少75%,美國(guó)基本上擺脫進(jìn)口石油依賴(lài);2)爭(zhēng)取到2020年,全美擁
31、有電動(dòng)汽車(chē)1400萬(wàn)輛,近1/4的輕型汽車(chē)需求由純電動(dòng)汽車(chē)或插入式電動(dòng)汽車(chē)提供;3)呼吁聯(lián)邦政府撥款1300億美元,資助電動(dòng)車(chē)電池開(kāi)發(fā)生產(chǎn)和傳統(tǒng)汽車(chē)廠商的轉(zhuǎn)型;呼吁出臺(tái)有吸引力的鼓勵(lì)民眾使用電動(dòng)車(chē)和建設(shè)電動(dòng)汽車(chē)基礎(chǔ)設(shè)施的稅收激勵(lì)或財(cái)務(wù)補(bǔ)助政策措施,先行在美國(guó)33個(gè)重點(diǎn)城市展開(kāi),以期到2013年,全美有75萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)上路,到2018年全美初步形成良好的電動(dòng)汽車(chē)生態(tài)系統(tǒng)(Electrification Ecosystem)。</p&
32、gt;<p> 雖然近5年美國(guó)新車(chē)(主要指輕型汽車(chē))銷(xiāo)量逐年下滑,但混合動(dòng)力汽車(chē)這一最早規(guī)?;a(chǎn)的“新能源汽車(chē)”的銷(xiāo)量在2008年之前基本是呈逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),2008、2009年因?yàn)槊绹?guó)汽車(chē)整體需求下降及由此導(dǎo)致的油價(jià)回落等因素導(dǎo)致美國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)銷(xiāo)量出現(xiàn)同比下滑。但混合動(dòng)力汽車(chē)在美國(guó)新車(chē)總銷(xiāo)量中的份額(見(jiàn)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(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)占輕型車(chē)新車(chē)銷(xiāo)售的份額</p><p><b> 2.1.2歐盟</b></p><p> 2.1.2.1歐盟電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況</p><p><b> ?。?)法國(guó)</b></p><p> 法國(guó)是一個(gè)缺少石油的國(guó)家,每年
34、要從國(guó)外進(jìn)口大量石油。石油制品的價(jià)格很高,約是美國(guó)的四倍,法國(guó)大氣環(huán)節(jié)的污染源,主要來(lái)自汽車(chē)的排放。因此,法國(guó)是全世界最積極研制和推廣電動(dòng)汽車(chē)的國(guó)家之一。法國(guó)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(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)。法國(guó)有多個(gè)核發(fā)電站核豐富的電力資源,核發(fā)電站的電力占全國(guó)總電力的75%,水力發(fā)電站的電力占全國(guó)總電力15%,電力的價(jià)格也較便宜。法國(guó)政府鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)和充分利用電力資源,在政策上給予支持,為開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)提供
35、資助。法國(guó)政府、法國(guó)電力公司、標(biāo)致-雪鐵龍汽車(chē)公司和雷諾汽車(chē)公司共同承擔(dān)開(kāi)發(fā)和推廣電動(dòng)汽車(chē)的協(xié)議,共同合資組建了電動(dòng)汽車(chē)的電池公司,和薩夫特(SAFT)公司承擔(dān)電動(dòng)汽車(chē)的高能電池的研究和開(kāi)發(fā),以及電池的租賃和維修等工作。</p><p> 不僅如此,法國(guó)非常鼓勵(lì)使用電動(dòng)汽車(chē),使法國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展位居世界前列。四年前法國(guó)政府電力公司與汽車(chē)制造商簽訂了協(xié)議,使全國(guó)電動(dòng)汽車(chē)保有量達(dá)到10萬(wàn)臺(tái),在20個(gè)城市推廣電動(dòng)汽車(chē)
36、。法國(guó)已有十幾個(gè)城市運(yùn)行電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)。法國(guó)在電池、電子控制和電機(jī)技術(shù)等電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)方面各列世界前茅,因此發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)有了技術(shù)上的保障。</p><p> 法國(guó)政府為了鼓勵(lì)用戶(hù)使用電動(dòng)汽車(chē),還宣布企業(yè)購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)第一年可以免稅。法國(guó)電力公司向電動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)廠家每生產(chǎn)一輛電動(dòng)汽車(chē)提供1萬(wàn)法郎的補(bǔ)助,以擴(kuò)大電力使用范圍。目前,法國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的普及程度和保有量都位居世界前
37、列。</p><p><b> ?。?)德國(guó)</b></p><p> 德國(guó)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(dòng)汽車(chē)的研發(fā),1971年成立了城市電動(dòng)車(chē)交通公司(GES),積極組織電動(dòng)車(chē)的研究與開(kāi)發(fā)。1991年在拜爾州投入了300輛電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行運(yùn)行。拜爾州還撥400萬(wàn)馬克,用于資助用戶(hù)車(chē)價(jià)的30%購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)。另外,漢堡市也采取資助用戶(hù)車(chē)價(jià)的25%來(lái)鼓勵(lì)用戶(hù)
38、購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)。德國(guó)政府指定奔馳汽車(chē)公司和大眾合資建立的德國(guó)汽車(chē)工業(yè)有限公司的科技開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu),1992年德國(guó)政府撥款2200萬(wàn)馬克,在呂根(Rugen)島建立歐洲電動(dòng)汽車(chē)試驗(yàn)基地,組織了四大公司62輛各類(lèi)電動(dòng)車(chē)在呂根半島城運(yùn)行試驗(yàn),對(duì)64輛電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的系統(tǒng)工程進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)4年的大規(guī)模試驗(yàn),并有很多國(guó)家和城市都派有電動(dòng)汽車(chē)參加呂根島的實(shí)驗(yàn)。1994年展示出了19種轎車(chē),13種面包車(chē),4種大客車(chē),都進(jìn)入了實(shí)用階段。</p>&
39、lt;p> 隨著亞歐電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速進(jìn)行,特別是美國(guó)的2015年百萬(wàn)電動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施,德國(guó)這個(gè)老牌汽車(chē)王國(guó)不甘在新能源汽車(chē)上落后,也于近期推出國(guó)家電動(dòng)車(chē)發(fā)展規(guī)劃,希望未來(lái)成為全球最大的零排放汽車(chē)市場(chǎng)。新推出的產(chǎn)業(yè)政策的核心目標(biāo)是2020年擁有電動(dòng)車(chē)100萬(wàn)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(kāi)發(fā)。</p><p><b> ?。?)歐盟其它國(guó)家</b><
40、;/p><p> 英國(guó)是當(dāng)今世界生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)較先進(jìn)和使用最廣泛的國(guó)家,使用歷史已有50年之久,上個(gè)世紀(jì)80年代中期就有12萬(wàn)輛車(chē)在運(yùn)行,目前全國(guó)已擁有40萬(wàn)輛電動(dòng)車(chē)。英國(guó)政府投資2000多萬(wàn)英磅支持開(kāi)發(fā)電動(dòng)車(chē),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(dòng)汽車(chē),它是歐洲電動(dòng)汽車(chē)使用效益最高的國(guó)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(dòng)汽車(chē)。瑞典的VOLVO汽車(chē)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(kāi)發(fā)新一代電動(dòng)汽車(chē),并力爭(zhēng)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(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)工作。</p><p> 2.1.2.2歐盟發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的計(jì)劃 </p><p&g
42、t; 歐盟的一些國(guó)家曾經(jīng)采取一系列措施以推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展:德國(guó)政府同九個(gè)主要公司簽訂了一份理解備忘錄,為創(chuàng)建一個(gè)清潔能源城市柏林而結(jié)成同盟;法國(guó)推出電動(dòng)汽車(chē)研究計(jì)劃“PREDIT III-2002/2006”計(jì)劃大力支持電動(dòng)汽車(chē)的研究、開(kāi)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(chēng)發(fā)展動(dòng)汽車(chē)將是歐盟綠色發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分,歐盟的專(zhuān)家們已經(jīng)開(kāi)
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(chē)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(huì)和成員國(guó)配套資金),一方面支持汽車(chē)生產(chǎn)商加強(qiáng)電動(dòng)汽車(chē)研發(fā),另一方面鼓勵(lì)成員國(guó)開(kāi)展“以舊換新”,資助地方政府的采購(gòu)網(wǎng)絡(luò)以提升對(duì)清潔汽車(chē)的需求。面對(duì)中國(guó)、日本等國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展,歐洲一些國(guó)家已經(jīng)采取措施促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展,如德國(guó)為購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)提供五年免稅;法國(guó)電力公司目前正在與豐田開(kāi)發(fā)遍布全法國(guó)的充電站;冰島
44、計(jì)劃到2012年將全國(guó)所有汽車(chē)都更換為電動(dòng)汽車(chē);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(guó)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(dòng)汽車(chē)廠商提供財(cái)政支持的管理框架,推動(dòng)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(dòng)汽車(chē)的發(fā)展概況
45、 </p><p> 從世界范圍的電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀看,日本是最早開(kāi)始發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的國(guó)家之一。日本國(guó)土狹小,石油資源匱乏,幾乎完全依賴(lài)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(dòng)汽車(chē)的研究和開(kāi)發(fā)。日本從1965年開(kāi)始電動(dòng)車(chē)的研制、通產(chǎn)省正式把電動(dòng)車(chē)列入國(guó)家項(xiàng)目,1967年成立了日本電動(dòng)車(chē)協(xié)會(huì),促進(jìn)了電動(dòng)車(chē)事業(yè)的發(fā)展,1971年日本通產(chǎn)省就制定了電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃,1
46、991年日本通產(chǎn)省又制定了“第三屆電動(dòng)汽車(chē)普及計(jì)劃”,提出到2000年日本電動(dòng)汽車(chē)的年產(chǎn)量達(dá)到10萬(wàn)輛,保有量達(dá)到20萬(wàn)輛。根據(jù)日本電動(dòng)車(chē)輛協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì),在日本使用的電動(dòng)汽車(chē)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(chē)公司、蓄電池公司和電力公司共同組成促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的地方組織,采用優(yōu)惠的租賃方法來(lái)鼓勵(lì)用戶(hù)購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)。并在大阪市內(nèi)建立10個(gè)快速充電站,為用戶(hù)
47、提供全方位的服務(wù),促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的推廣。</p><p> 日本電動(dòng)汽車(chē)協(xié)會(huì)于1991年10月制定了2000年電動(dòng)汽車(chē)普及計(jì)劃:到2000年,日本電動(dòng)汽車(chē)將達(dá)到20萬(wàn)輛,為1991年的200倍。因而也大大推動(dòng)了電動(dòng)汽車(chē)用電池的發(fā)展。</p><p> 近年來(lái)由于美國(guó)加州零排放(ZEV)法案及世界各國(guó)對(duì)環(huán)保的要求,日本的幾大主要汽車(chē)制造商開(kāi)發(fā)研制電動(dòng)汽車(chē)的活動(dòng)均較為活躍。</p>
48、;<p> 單位:萬(wàn)輛 單位:億元</p><p> 圖2.3 日本2007~2009年電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)售情況</p><p> 2.1.3.2日本發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)的計(jì)劃 </p><p> 購(gòu)車(chē)補(bǔ)貼、地方新能源應(yīng)用推廣補(bǔ)貼、建立燃料電池汽車(chē)基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)平臺(tái) 、支持(資助)高效
49、率燃料電池系統(tǒng)實(shí)用化等研究開(kāi)發(fā)、建立新一代低公害車(chē)的技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)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(dòng)汽車(chē)的過(guò)程中。</p><p> 為了推動(dòng)油電混合動(dòng)力汽車(chē)以及其它清潔能源汽車(chē)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(gòu)買(mǎi)這些環(huán)保型汽車(chē)的時(shí)候,能夠最高享受到30萬(wàn)日元(約合2991美元)的補(bǔ)貼。2009年三菱公司推出了電動(dòng)車(chē)IMIEV,售價(jià)為450萬(wàn)日元(約合5.1萬(wàn)美元),而消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)IMIEV時(shí)只需支付320萬(wàn)日元(約合3.6萬(wàn)美元)。</p><p> 根據(jù)日本政府的計(jì)劃,電動(dòng)車(chē)及其它環(huán)保汽車(chē)的熱銷(xiāo)能夠提振汽車(chē)市場(chǎng),進(jìn)而刺激經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、柴油車(chē)甚
51、至是普通的汽油車(chē)時(shí),只要這輛車(chē)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(gòu)買(mǎi)微型電動(dòng)車(chē)時(shí),將享受到10萬(wàn)日元的補(bǔ)貼,而在購(gòu)買(mǎi)型號(hào)更大的汽車(chē)時(shí)優(yōu)惠幅度將增長(zhǎng)一倍。根據(jù)日本政府的規(guī)定,微型車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)排量不得超過(guò)0.6升。</p><p> 日本政府始終將電池視作開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)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(gè)城市和縣,選作推廣電動(dòng)汽車(chē)的示范區(qū)。這八個(gè)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(chē)與電動(dòng)車(chē)可以通行,并且電動(dòng)車(chē)的停車(chē)費(fèi)也會(huì)相對(duì)較低。以港口城市橫濱為例,該市在2009年安裝了100個(gè)公共快速充電設(shè)備,并且為購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)車(chē)的民眾再提供30萬(wàn)日元(約合3775美元)的額外補(bǔ)助,橫濱市政府還為公務(wù)車(chē)隊(duì)裝配了電動(dòng)汽車(chē)。</p><p> 我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展情況分析</p><p> 發(fā)展電動(dòng)汽車(chē),是我國(guó)汽車(chē)工業(yè)應(yīng)對(duì)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(guó)應(yīng)對(duì)金融危機(jī)、培育新興產(chǎn)業(yè)和新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)的戰(zhàn)略選擇;是在國(guó)際汽車(chē)業(yè)“轉(zhuǎn)移”與“轉(zhuǎn)型”的大背景下,實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)從大國(guó)向強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)自主發(fā)展的最佳選擇。</p><p> 我國(guó)把握電動(dòng)汽車(chē)的歷史機(jī)遇,實(shí)施電動(dòng)汽車(chē)國(guó)家戰(zhàn)略,全面掌握電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù),帶動(dòng)汽車(chē)共性技術(shù)的全面提升,形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的電動(dòng)汽車(chē)及關(guān)鍵零部件工業(yè)體系,加快汽車(chē)動(dòng)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(guó)由汽車(chē)大國(guó)向汽車(chē)強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。 </p><p> 3.1我國(guó)政府對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的政策與支持</p><p> 我國(guó)政府高度關(guān)注電動(dòng)汽車(chē)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。2005 年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告提出“要鼓勵(lì)和發(fā)展清潔汽車(chē)”,《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出:“鼓勵(lì)開(kāi)發(fā)使用節(jié)能環(huán)保和新型燃料汽車(chē)。”2006年2月,國(guó)務(wù)院發(fā)布的《國(guó)家中長(zhǎng)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(chē)”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(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》鼓勵(lì)混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)的生產(chǎn)和消費(fèi)。</p><p> 為了推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程,2009年3月20日,汽車(chē)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(dòng)國(guó)家節(jié)能和新能源汽車(chē)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(dòng)力汽車(chē)、純電
56、動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)等節(jié)能和新能源汽車(chē)。與此同時(shí)推出“十城千輛”電動(dòng)汽車(chē)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(gè)城市,每個(gè)城市推出1000輛包括混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)在內(nèi)的新能源汽車(chē)開(kāi)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(chē)的發(fā)展,政府公務(wù)車(chē)采購(gòu)也日趨多元化。政府采購(gòu)汽車(chē)新政將出臺(tái),新方案將主要向自主品牌汽車(chē)傾斜,尤其集中在一般公務(wù)車(chē)范圍內(nèi)。</p><p&g
57、t; 除了自主品牌車(chē)型入圍數(shù)量增加,新能源車(chē)也將成為今年政府采購(gòu)的重要一環(huán),部分車(chē)型入圍采購(gòu)清單,成為政府采購(gòu)向新能源汽車(chē)傾斜的重要導(dǎo)向。</p><p> 為推進(jìn)我國(guó)節(jié)能環(huán)保汽車(chē)的技術(shù)進(jìn)步,促進(jìn)汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí),《汽車(chē)產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興規(guī)劃細(xì)則》出臺(tái),“逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)?!笨胺Q(chēng)是對(duì)純電動(dòng)車(chē)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(zhuān)項(xiàng)資金,發(fā)展新能源汽車(chē)及車(chē)用電池組等關(guān)鍵技術(shù),逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)電動(dòng)汽
58、車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)規(guī)模,總體形成國(guó)內(nèi)50萬(wàn)輛電動(dòng)、油電混合動(dòng)力等新能源汽車(chē)產(chǎn)能;推動(dòng)純電動(dòng)汽車(chē)、充電式混合動(dòng)力汽車(chē)及其關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化,掌握新能源汽車(chē)的專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)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(chē)的專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)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(dòng)力模塊生產(chǎn)體系,形成10億安時(shí)(Ah)車(chē)用高性能單體動(dòng)力電池生產(chǎn)能力,發(fā)展普通型混合動(dòng)力汽車(chē)和新燃料汽車(chē)專(zhuān)用部件,建立電動(dòng)汽車(chē)快速充電網(wǎng)絡(luò),加快停車(chē)
59、場(chǎng)等公共場(chǎng)所公用充電設(shè)施建設(shè)等措施使新能源汽車(chē)戰(zhàn)略落到實(shí)處。</p><p> 3.2我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p> 我國(guó)政府著眼長(zhǎng)遠(yuǎn),超前部署,長(zhǎng)期以來(lái)積極組織開(kāi)展電動(dòng)汽車(chē)的自主創(chuàng)新。“九五”期間,電動(dòng)汽車(chē)列入國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)工程。“十五”、“十一五”、“十二五”期間電動(dòng)汽車(chē)列入國(guó)家863計(jì)劃。在自主創(chuàng)新過(guò)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(dòng)汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)為“三縱”,以整車(chē)控制系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力蓄電池/燃料電池為“三橫”的研發(fā)布局,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研緊密合作,我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展取得了重大進(jìn)展。</p><p> 圖3.1 電動(dòng)汽車(chē)“三縱三橫”研發(fā)布局</p><p> 資料來(lái)源:國(guó)家“863”計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車(chē)重大項(xiàng)目辦公室</p><p> ?。?)燃料電池汽車(chē)。均采
61、用電一電混合驅(qū)動(dòng)方案,在整車(chē)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(kāi)的世界氫能大會(huì)上,我國(guó)自主研發(fā)的燃料電池轎車(chē)和客車(chē)樣車(chē)與世界領(lǐng)先的奔馳公司樣車(chē)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(chē)挑戰(zhàn)賽上,我國(guó)自主研發(fā)的燃料電池轎車(chē)在7個(gè)單項(xiàng)獎(jiǎng)中獲得5個(gè)A(在高速蛇行障礙賽、噪音、排放、能耗、溫室氣體減排5個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)方面的最高等級(jí))的好成績(jī),燃料電池城市客車(chē)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(jī).</p><p> ?。?)混合動(dòng)力汽車(chē)。一汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安、奇瑞等汽車(chē)公司對(duì)此都投入了較大的人力、物力。各車(chē)型均已完成功能樣車(chē)開(kāi)發(fā)。2003年11月8日,湖北省啟動(dòng)武漢電動(dòng)汽車(chē)試驗(yàn)示范運(yùn)行工作,先后投A.6輛由東風(fēng)電動(dòng)車(chē)輛股份有限公司研制的混合動(dòng)力客車(chē),已累計(jì)運(yùn)行14萬(wàn)km,載客15萬(wàn)人次;混合動(dòng)力轎車(chē)按ECE城市工況與基本車(chē)型進(jìn)行的對(duì)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(zhǎng)安汽車(chē)公司采用同軸ISG輕度混合方案,成功開(kāi)發(fā)了第二輪功能樣車(chē)和第三輪性能樣車(chē),并在國(guó)內(nèi)率先開(kāi)展了混合動(dòng)力專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)。經(jīng)過(guò)國(guó)家檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)試.動(dòng)力性能接近參考車(chē)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(dòng)汽車(chē)。目前純電動(dòng)轎車(chē)和純電動(dòng)客車(chē)均已通過(guò)國(guó)家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn),各項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定:天津清源電動(dòng)車(chē)輛有限公司等單位研發(fā)的純電動(dòng)轎
64、車(chē).其整車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)已超過(guò)法國(guó)雪鐵龍公司贈(zèng)送的純電動(dòng)轎車(chē)和箱式貨車(chē),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(dòng)車(chē)輛股份有限公司密云電動(dòng)車(chē)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(guò)北京市公共交通總公司組織的示范運(yùn)行車(chē)組驗(yàn)收。小批量研發(fā)生產(chǎn)的4種車(chē)型、近40輛公交車(chē)投入到北京市奧運(yùn)電動(dòng)示范車(chē)隊(duì)的示范運(yùn)行。</p><p> 3.3重大工程對(duì)
65、電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的影響分析 </p><p> 3.3.1奧運(yùn)會(huì)、世博會(huì)重點(diǎn)采購(gòu)電動(dòng)汽車(chē) </p><p> 電動(dòng)汽車(chē)已多次在包括奧運(yùn)會(huì)在內(nèi)的國(guó)際大型運(yùn)動(dòng)會(huì)上得到應(yīng)用。自 1972 年慕尼黑奧運(yùn)會(huì)上首次使用純電動(dòng)汽車(chē)作為運(yùn)動(dòng)員引導(dǎo)車(chē)以來(lái),歷屆奧運(yùn)會(huì)都不斷擴(kuò)大電動(dòng)汽車(chē)的使用規(guī)模。在 1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)上,共使用各種電動(dòng)車(chē)輛超過(guò)300臺(tái)。在2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)上,除使用近 400輛電動(dòng)客
66、車(chē)作為接送運(yùn)動(dòng)員車(chē)輛之外,還首次使用了燃料電池轎車(chē)作為開(kāi)幕式開(kāi)道車(chē)和男女馬拉松的引導(dǎo)車(chē)。2004年雅典奧運(yùn)會(huì)和2006年都靈冬奧會(huì)上也大量使用了電動(dòng)汽車(chē)。 </p><p> 北京 2008 奧運(yùn)會(huì)上,共投入包括純電動(dòng)、燃料電池、混合動(dòng)力汽車(chē)超過(guò) 500</p><p> 輛,承擔(dān)運(yùn)動(dòng)員、教練員、媒體記者、場(chǎng)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(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)首次成為
67、奧運(yùn)服務(wù)用車(chē),批量使用。</p><p> 2010年上海世博會(huì)將實(shí)現(xiàn)園區(qū)汽車(chē)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(guò)1000輛新能源汽車(chē)服務(wù)于世博會(huì)。其中,超級(jí)電容客車(chē)36輛、純動(dòng)力客車(chē)120輛、混合動(dòng)力客車(chē)150輛、燃料電池客車(chē)6輛、燃料電池轎車(chē)40輛、純電動(dòng)場(chǎng)地車(chē)270至300輛左右、燃料電池觀光車(chē)100輛、混合動(dòng)力轎車(chē)350輛。記者從組委會(huì)方面了解到,即將為世博會(huì)服務(wù)的4種新能源汽車(chē)分為公共交
68、通車(chē)、貴賓車(chē)、觀光車(chē)、場(chǎng)地車(chē)。公共交通車(chē)主要由超級(jí)電容車(chē)和純電動(dòng)客車(chē)構(gòu)成;燃料電池轎車(chē)主要用于園區(qū)內(nèi)貴賓車(chē);園區(qū)內(nèi)觀光車(chē)與場(chǎng)地車(chē)則分別主要由燃料電池觀光車(chē)和純動(dòng)力場(chǎng)地車(chē)組成;而混合動(dòng)力客車(chē)和混合動(dòng)力轎車(chē)將會(huì)承擔(dān)世博園區(qū)周邊公交車(chē)和出租車(chē)的工作。</p><p> 3.3.2奧運(yùn)場(chǎng)館用電動(dòng)汽車(chē)研究 </p><p><b> ?。?)純電動(dòng)客車(chē)</b></p&g
69、t;<p> 由北京理工大學(xué)、京華客車(chē)等單位研制的奧運(yùn)純電動(dòng)客車(chē)采用新型鋰離子動(dòng)力電池、分散式快速更換方案;集成交流電機(jī)和自動(dòng)變速系統(tǒng)的一體化電力驅(qū)動(dòng)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(chē)信息共享,三路CAN總線分別對(duì)整車(chē)低壓電氣、高壓電氣和電池組進(jìn)行通訊與控制。奧運(yùn)會(huì)期間有50輛該車(chē)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(chē)<
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(kāi)發(fā)的燃料電池客車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)為基礎(chǔ),通過(guò)底盤(pán)電動(dòng)化、動(dòng)力混合化、控制網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),最新開(kāi)發(fā)的福田系列低地板燃料電池客車(chē),由于實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)能量回收,燃料經(jīng)濟(jì)性得到大幅度提高,車(chē)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(chē)將在北京作為公交車(chē)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(dòng)。</p><
71、;p><b> ?。?)混合動(dòng)力客車(chē)</b></p><p> 在2008北京奧運(yùn)會(huì)期間,15臺(tái)東風(fēng)混合動(dòng)力客車(chē)服務(wù)于北京奧運(yùn)核心區(qū)域,該車(chē)具備良好的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等綜合指標(biāo),比傳統(tǒng)車(chē)油耗降低20%-30%,減少污染物排放,能完全滿(mǎn)足城市公交車(chē)輛要求,極大緩解了汽車(chē)需求與環(huán)境污染及石油短缺的矛盾。解放牌混合動(dòng)力客車(chē)是“863”計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車(chē)”重大專(zhuān)項(xiàng)資助開(kāi)發(fā)的新一代節(jié)能
72、環(huán)保車(chē)型,集成了第一汽車(chē)集團(tuán)公司在混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)和整車(chē)制造方面的最新成果。具有良好的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性能和排放性能。奧運(yùn)期間有10輛該車(chē)型參加北京奧運(yùn)示范運(yùn)行工作。</p><p><b> ?。?)燃料電池轎車(chē)</b></p><p> 在上海市新能源汽車(chē)推進(jìn)項(xiàng)目的支持下,上燃動(dòng)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(chē)型的燃料電池轎車(chē)作為奧運(yùn)
73、會(huì)用車(chē),其中10輛作為出租車(chē),提供北京市運(yùn)輸局交通保障團(tuán)隊(duì)“包車(chē)”使用,另外10輛作為商務(wù)車(chē),提供863項(xiàng)目辦作為宣傳展示用。</p><p><b> ?。?)混合動(dòng)力轎車(chē)</b></p><p> 在國(guó)家科技部、重慶市委、市府、市科委等上級(jí)單位的支持下,長(zhǎng)安從2002年開(kāi)始混合動(dòng)力轎車(chē)的自主開(kāi)發(fā)。經(jīng)六年、八輪開(kāi)發(fā),在每個(gè)驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)都得到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和專(zhuān)家的充分肯定。
74、長(zhǎng)安混合動(dòng)力轎車(chē)在“第四屆和第五屆北京國(guó)際清潔汽車(chē)展”上,分別獲得“突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”和 “產(chǎn)業(yè)化最佳創(chuàng)新獎(jiǎng)”。北京奧運(yùn)期間有20輛作為“保點(diǎn)”出租車(chē)使用,年底將實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)。</p><p> 奇瑞公司2001年開(kāi)始啟動(dòng)節(jié)能環(huán)保技術(shù)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃,并開(kāi)展新能源技術(shù)研究及混合動(dòng)力車(chē)的開(kāi)發(fā)。奧運(yùn)期間,40輛BSG、10輛ISG混合動(dòng)力轎車(chē)參與示范運(yùn)行。</p><p><b> ?。?
75、)純電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車(chē)</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(chē)輛零排放、低噪音,推動(dòng)北京市環(huán)衛(wèi)車(chē)輛技術(shù)的發(fā)展,使北京市的環(huán)衛(wèi)車(chē)輛在國(guó)內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化。為充分體現(xiàn)北京科技奧運(yùn)理念,實(shí)現(xiàn)奧運(yùn)場(chǎng)館區(qū)域運(yùn)行的環(huán)衛(wèi)車(chē)輛零排放。同時(shí),為改變環(huán)衛(wèi)車(chē)輛過(guò)多依賴(lài)油料的現(xiàn)狀,轉(zhuǎn)而利用潔凈的電能。此外,利用電動(dòng)車(chē)輛儲(chǔ)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(dòng)灑水車(chē)、電動(dòng)垃圾壓縮車(chē)、電動(dòng)清掃車(chē),奧運(yùn)期間,用于場(chǎng)館周邊區(qū)域或賽道的環(huán)衛(wèi)作業(yè)</p><p> 電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵總成技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r</p><p> 發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)必須解決好電池技術(shù)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制器等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。電源是制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵之處。對(duì)車(chē)載電源的基本要求是比能量高,使用壽命長(zhǎng),成本低。有關(guān)專(zhuān)家預(yù)言:21世紀(jì)燃料電
77、池電動(dòng)汽車(chē)將可能成為汽車(chē)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(dòng)系統(tǒng)在電動(dòng)汽車(chē)中已成為主流。近年來(lái),開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始在電動(dòng)汽車(chē)中應(yīng)用。本章主要對(duì)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、超</p><p> 級(jí)電容做較為詳細(xì)的探討。我國(guó)也采取了一系列政策支持電動(dòng)汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的研究。</p><p> 圖4.1 國(guó)家“十五”電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)
78、重大專(zhuān)項(xiàng)布局示意</p><p><b> 4.1動(dòng)力電池</b></p><p> 電池的歷史可以追溯到一個(gè)半世紀(jì)以前。1859年法國(guó)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(guó)的愛(ài)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(wèn)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(zhǎng)足進(jìn)
79、步。至今,在電動(dòng)汽車(chē)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(gè)世紀(jì)里曾是電動(dòng)車(chē)輛動(dòng)力電源的首選方案。鎳鐵電池結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,使用壽命長(zhǎng),也曾經(jīng)應(yīng)用到叉車(chē)、送奶車(chē)等電動(dòng)車(chē)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(dòng)汽車(chē)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(dòng)車(chē)輛和混合動(dòng)力汽車(chē)普遍使用。</p><p> 鋰離子電池性能優(yōu)于鎳氫電池,近年來(lái)越來(lái)越引人關(guān)注,在電動(dòng)汽車(chē)上的的使用也越來(lái)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(shì),被認(rèn)為是在各種動(dòng)力電池中最具有發(fā)展?jié)摿Φ摹?lt;/p><p><b> 4.2超級(jí)電容器</b><
81、;/p><p><b> 4.2.1 概述</b></p><p> 超級(jí)電容器又稱(chēng)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(jí)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(zhǎng),低溫特性?xún)?yōu)于蓄電池,這些優(yōu)異的性能使它在電動(dòng)車(chē)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(gè)性能參數(shù)上超級(jí)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(zhǎng)通常都超過(guò)了使用其設(shè)備的壽命,所以,超級(jí)電容器終身無(wú)需維護(hù),加之使用完后,對(duì)環(huán)境要求寬松,無(wú)污染,因而又稱(chēng)其為綠色能源。超級(jí)電容器車(chē)用貯電裝置的優(yōu)點(diǎn)超級(jí)電容器是綠色能源不污染環(huán)境化學(xué)電池對(duì)環(huán)境有2次污染。循環(huán)使用壽命長(zhǎng);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(zhǎng),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(jí)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(dòng)車(chē)在一℃時(shí),續(xù)駛里程減少90%,而超級(jí)電容器只減少10%。超級(jí)電容器電動(dòng)大客車(chē)剎車(chē)再生能量回收效率高,常規(guī)制動(dòng)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(jí)電容器的價(jià)格比鉛酸電池高一倍,但由于超級(jí)電容器的壽命比化學(xué)電池高~100倍,故超級(jí)電容器電動(dòng)車(chē)的綜合運(yùn)營(yíng)成本大大低于化學(xué)電池。</p><p> 表4.1 鉛酸電池、超級(jí)電容與普通電容的性能比較</p><p> 4.3驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)</p><p> 經(jīng)過(guò)“八五”、“九五”規(guī)劃的實(shí)施,特別是“十五”國(guó)家863電動(dòng)汽車(chē)重
85、大專(zhuān)項(xiàng)以來(lái),我國(guó)已實(shí)現(xiàn)了官、產(chǎn)、學(xué)、研的資源整合,具有了電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)自主研發(fā)能力。在國(guó)家“三縱三橫”總體布局中,驅(qū)動(dòng)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(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)及分類(lèi)</p><p> 電動(dòng)汽車(chē)對(duì)驅(qū)動(dòng)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(chē)輛的啟動(dòng)、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(chē)速、超車(chē)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(chē)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(dòng)汽車(chē)最早采用了直流電機(jī)系統(tǒng),特點(diǎn)是成本低、控制簡(jiǎn)單,但重量大,需要定期維護(hù)。隨電力電子技術(shù)、自動(dòng)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(kāi)發(fā)工具及永磁材料的不斷進(jìn)步,用于驅(qū)動(dòng)的永磁同步電動(dòng)機(jī)得到了飛速發(fā)展。</p><p> 電動(dòng)汽車(chē)中常用的交流電機(jī)主要有異步、永磁、
88、開(kāi)關(guān)磁阻三大類(lèi)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(dòng)電機(jī)系統(tǒng)及通用變頻器不同,電動(dòng)汽車(chē)用驅(qū)動(dòng)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(chē)用驅(qū)動(dòng)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(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的主要差別</p><p> 4.3.2目前車(chē)用驅(qū)動(dòng)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(chē)行業(yè)的嚴(yán)格要求還有一定差距;</p><p> 動(dòng)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(mǎn)足汽車(chē)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(guò)TS16949質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證。</p><p> 4.4動(dòng)力總成控制系統(tǒng)</p>
91、<p> 動(dòng)力總成控制系統(tǒng)包括動(dòng)力總成控制單元、發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、電機(jī)控制器、 AMT控制器及動(dòng)力電池管理系統(tǒng)。其中動(dòng)力總成控制單元用以確定發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)輸出功率的比例,以滿(mǎn)足汽車(chē)的動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性、排放性等性能指標(biāo),保證換檔操作過(guò)程的平順性。</p><p> 對(duì)純電動(dòng)汽車(chē)而言,電機(jī)驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能量回收的最大功率都受到電池放電∕充電能力的制約。對(duì)于有點(diǎn)混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料混合動(dòng)力汽車(chē)而言,由于具有兩個(gè)
92、或兩個(gè)以上的動(dòng)力源,增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)和控制的靈活性,使得汽車(chē)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(chē)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(dòng)力總成控制系統(tǒng)。</p><p> 第五章 電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展趨勢(shì)及前景展望</p><p> 在當(dāng)前全球汽車(chē)工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問(wèn)題的巨大挑戰(zhàn)的情況下,發(fā)展電動(dòng)汽車(chē),實(shí)現(xiàn)汽車(chē)能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化,推動(dòng)傳
93、統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,在國(guó)際上已經(jīng)形成了廣泛共識(shí)。根據(jù)各大汽車(chē)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(lái)國(guó)際電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一次高潮。電動(dòng)汽車(chē)一旦取得市場(chǎng)突破,必將對(duì)國(guó)際汽車(chē)產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生巨大而深遠(yuǎn)的影響。世界各國(guó)順應(yīng)國(guó)際汽車(chē)工業(yè)發(fā)展潮流,把握交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略機(jī)遇,堅(jiān)持自主創(chuàng)新,動(dòng)員各方面的力量,加快推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以對(duì)搶占未來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(dòng)汽車(chē)的發(fā)展。</p><p> 5.1目前電動(dòng)汽車(chē)面臨的主要問(wèn)題</p><p> 通過(guò)對(duì)世界上主要國(guó)家電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展情況研究發(fā)現(xiàn),目前的發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)過(guò)程中主要面臨以下問(wèn)題:</p><p><b> ?。?)續(xù)駛里程有限</b></p><p> 目前市場(chǎng)上使用的電動(dòng)汽車(chē)一次充電后的續(xù)駛里程一般為1
95、00~300 km,并且這個(gè)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(dòng)汽車(chē)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(chē)而言電動(dòng)汽車(chē)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(guò)700~900次,按
96、每年充放電200次計(jì)算,一個(gè)蓄電池的壽命最多為4年,與燃油汽車(chē)的壽命相比太短。另外,不同類(lèi)型的電池在性能方面都有各自的優(yōu)勢(shì)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(dòng)力差且壽命短。鎳鎘電池加速動(dòng)力足、壽命較長(zhǎng).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(zhǎng)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(lái)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(dòng)汽車(chē)所使用的電池都不能在儲(chǔ)存足夠能量的前提下保持合理的尺寸和質(zhì)量。如果電動(dòng)汽車(chē)自身裝備質(zhì)量大.就會(huì)影響加速性能和最大車(chē)速的提高。例如,現(xiàn)有電動(dòng)汽車(chē)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(chē)上時(shí),就必然要擠占轎車(chē)的行李廂空間.</p><p> ?。?)電動(dòng)汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)的造價(jià)居高不下。電動(dòng)汽車(chē)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(hù)難以承受</p><p><b> ?。?)間接污染嚴(yán)重</b></p><p> 電動(dòng)汽車(chē)本身雖無(wú)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(kāi)采、冶煉到生產(chǎn)的排污,都會(huì)
99、對(duì)環(huán)境造成污染。再如所用電能,相當(dāng)大一部分來(lái)自火力發(fā)電,煤炭燃料也會(huì)造成大氣污染。5.2電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì) </p><p> 展望未來(lái)未來(lái)的電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展主要有以下幾個(gè)趨勢(shì):</p><p> ?。?)純蓄電池驅(qū)動(dòng)的超微型汽車(chē)</p><p> 這種汽車(chē)降低了汽車(chē)的動(dòng)力性和續(xù)駛里程的要求,充電過(guò)程比較簡(jiǎn)單,車(chē)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(chē)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(lái)城市道路行駛的家庭轎車(chē)。</p><p> ?。?)驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈多樣性發(fā)展</p><p> 美國(guó)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(jiǎn)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(wú)刷直流電機(jī).優(yōu)點(diǎn)是效率高.起動(dòng)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(guó)、英國(guó)等大力開(kāi)發(fā)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(guó)也研制成了稀土永磁無(wú)刷直流電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)?電動(dòng)機(jī)的使用尚無(wú)定論,有待今后在使用中考驗(yàn)。</p><p><b> (3)混合動(dòng)力汽車(chē)</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(dòng)汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程舉步維艱,混合動(dòng)力汽車(chē)成了內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)之間的過(guò)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(shì),又盡可能發(fā)揮電機(jī)驅(qū)動(dòng)無(wú)污染的優(yōu)勢(shì)?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定的儲(chǔ)能元器件通過(guò)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(chē)制造業(yè)正處于十字路口:世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢,對(duì)于昂貴和無(wú)保障的化石燃料依舊過(guò)度依賴(lài),人們?cè)絹?lái)越關(guān)注全球變暖問(wèn)題。盡管傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)仍在當(dāng)今世界占據(jù)主導(dǎo)地位,但發(fā)展清潔無(wú)污染的電動(dòng)汽車(chē)已是大勢(shì)所趨,也是世界各國(guó)的必然選擇。</p><p> 通過(guò)本論文的研究發(fā)現(xiàn),世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家(地區(qū))諸如美國(guó)、日本、歐盟等在電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展上勢(shì)頭強(qiáng)勁,我國(guó)也采取了一系列措施促進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展并初見(jiàn)
104、成效。電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)方面,超級(jí)電容的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)日益凸現(xiàn)目前、驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)日益成熟。</p><p> 但在電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化運(yùn)作上,無(wú)論從產(chǎn)品技術(shù)還是從市場(chǎng)開(kāi)發(fā)方面。都還面臨許多亟待解決的問(wèn)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(tái)對(duì)節(jié)能、 環(huán)保汽車(chē)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(dòng)汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中所面臨的種種問(wèn)題。人類(lèi)歷史必將迎來(lái)汽車(chē)制造業(yè)的第三次革命。</p&
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