一:电动汽车的综合概念
纯电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电动汽车的优点是:它本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电, 使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,..
电动汽车的研发历史
一百多年来，电动汽车在汽车发展史中经历了三次重大机遇：
第一次发生在一百余年前。由于当时电池和电机的发展较内燃机成熟，而且石油的运用还没
有普及，使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。第一辆电动汽车（3轮）由法国人古斯塔夫·土维（Gustave Trouve）在1881年制造出来，此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置。例如，世界上首辆车速超过100公里／小时的汽车就是电动汽车。那是在1899年，由比利时工程师卡米乐·热纳茨（Camille Jenatzy）设计的名为“从不满意”（La Jamais Contente）的铝制车身汽车，现在保存在法国贡批尼（Compiegne）博物馆中。据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有车辆管理所违章查询38％为电动汽车，40％为蒸汽车，22％为内燃机汽车。到了1911年，就已经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营，到了1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车运行。
第二次是在70年代石油危机的爆发时.由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性，电动汽车渐渐被人们忽视。直到上世纪70年代石油危机的爆发，给世界各国政界一次不小的打击，开始考虑替代石油的其他能源，包括风能、太阳能、电能等可再生能源。因此从政治经济方面考虑，才又给了电动汽车第二次机遇，又一次被人瞩目。
第三次机遇开始于若干年前，世界上除了已存在的能源问题之外，环境保护问题也逐渐成为了各个方面所关心重大课题，内燃机汽车的排放污染，给全球的环境以灾难性的影响，因此开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标，电动汽车的无（低）污染优点，使
第二次是在70年代石油危机的爆发时.由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性，电动汽车渐渐被人们忽视。直到上世纪70年代石油危机的爆发，给世界各国政界一次不小的打击，开始考虑替代石油的其他能源，包括风能、太阳能、电能等可再生能源。因此从政治经济方面考虑，才又给了电动汽车第二次机遇，又一次被人瞩目。
第三次机遇开始于若干年前，世界上除了已存在的能源问题之外，环境保护问题也逐渐成为了各个方面所关心重大课题，内燃机汽车的排放污染，给全球的环境以灾难性的影响，因此开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标，电动汽车的无（低）污染优点，使
1.纯电动汽车是完全由二次电池( 如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等) 提供动力的汽车。目前纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验, 各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定。天津清源电动车辆有限公司、深圳雷天公
司等单位研发的纯电动轿车, 其整车的动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已达到甚至超过国外同级别车型, 初步形成了关键技术的研发能力。目前, 进行纯电动汽车示范运行的城市有若干个, 但是规模都比较小。2005 年1 月, 天津市的22 辆轿车和1 辆公共汽车的示范运行通过了国家验收。同年12 月, 武汉市进行的95 辆纯电动小型公共汽车( 另有20 辆混合动力公共汽车和3 辆混合动力轿车) 的3 年示范运行也通过了国家验收。因为纯电动汽车受到续驶能力的约束, 纯电动汽车试验主要集中在小型公共汽车上。根据“中国电动汽车网”报道, 2006 年1 月, 湖南省株洲市有50 台小型电动汽车进行社区内运行, 该市有若干辆电动公共汽车也在运行中。同年4 月, 浙江省杭州市启动了电动汽车示范项目, 6 辆轿车和5
司等单位研发的纯电动轿车, 其整车的动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已达到甚至超过国外同级别车型, 初步形成了关键技术的研发能力。目前, 进行纯电动汽车示范运行的城市有若干个, 但是规模都比较小。2005 年1 月, 天津市的22 辆轿车和1 辆公共汽车的示范运行通过了国家验收。同年12 月, 武汉市进行的95 辆纯电动小型公共汽车( 另有20 辆混合动力公共汽车和3 辆混合动力轿车) 的3 年示范运行也通过了国家验收。因为纯电动汽车受到续驶能力的约束, 纯电动汽车试验主要集中在小型公共汽车上。根据“中国电动汽车网”报道, 2006 年1 月, 湖南省株洲市有50 台小型电动汽车进行社区内运行, 该市有若干辆电动公共汽车也在运行中。同年4 月, 浙江省杭州市启动了电动汽车示范项目, 6 辆轿车和5
辆公共汽车在市内进行示范运行。
2.混合动力电动汽车是以燃料电池作为动力源的电动汽车。是在纯电动汽车开发过程中为有利于市场化而产生的一种新车型。一般是指采用内燃机和电动机两种动力, 将内燃机与储能器件( 如高性能电池或超级电容器) 通过先进控制系统相结合, 提供车辆行驶所需要的动力, 混合动力电动汽车并未从根本上摆脱交通运输对石油资源的依赖。因此,混合动力电动汽车是电动汽车发展过程中的一种过渡车型。目前进行混合动力电动汽车研发的主要企业有一汽、上海大众、东风汽车、长安汽车、奇瑞汽车、吉利汽车、比亚迪汽车、上海华普、上海通用等企业。一汽从1999 年开始混合动力电动汽车的研发, 2002 年起得到国家“863 计划”的支持, 2005 年12 月开始生产混合动力电动公共汽车。该电动公共汽车采用了双轴并联驱动方式, 制造成本比普通公共汽车约高30%。东风汽车公司自主开发了混合电动动力公共汽车“EQ6110H 电动汽车”, 该产品在2006 年5 月被列入国家“汽车生产目录”, 其生产的20 辆混合电动动力公共汽车在武汉市作示范运行。上海则开发了途安轿车、海尚305 轿车、申新1 号公共汽车等混合电动动力汽车。另一方面, 2005 年12 月, 一汽丰田开始生产普瑞斯混合动力电动汽车。同年, 广州本田和东风本田也相继宣布要尽早实现雅阁和思域的混合动力电动汽车的生产。5 月份, 北京现代则宣布要在2008 年前在中国进行混合动力电动汽车的生产。
2.混合动力电动汽车是以燃料电池作为动力源的电动汽车。是在纯电动汽车开发过程中为有利于市场化而产生的一种新车型。一般是指采用内燃机和电动机两种动力, 将内燃机与储能器件( 如高性能电池或超级电容器) 通过先进控制系统相结合, 提供车辆行驶所需要的动力, 混合动力电动汽车并未从根本上摆脱交通运输对石油资源的依赖。因此,混合动力电动汽车是电动汽车发展过程中的一种过渡车型。目前进行混合动力电动汽车研发的主要企业有一汽、上海大众、东风汽车、长安汽车、奇瑞汽车、吉利汽车、比亚迪汽车、上海华普、上海通用等企业。一汽从1999 年开始混合动力电动汽车的研发, 2002 年起得到国家“863 计划”的支持, 2005 年12 月开始生产混合动力电动公共汽车。该电动公共汽车采用了双轴并联驱动方式, 制造成本比普通公共汽车约高30%。东风汽车公司自主开发了混合电动动力公共汽车“EQ6110H 电动汽车”, 该产品在2006 年5 月被列入国家“汽车生产目录”, 其生产的20 辆混合电动动力公共汽车在武汉市作示范运行。上海则开发了途安轿车、海尚305 轿车、申新1 号公共汽车等混合电动动力汽车。另一方面, 2005 年12 月, 一汽丰田开始生产普瑞斯混合动力电动汽车。同年, 广州本田和东风本田也相继宣布要尽早实现雅阁和思域的混合动力电动汽车的生产。5 月份, 北京现代则宣布要在2008 年前在中国进行混合动力电动汽车的生产。
3.燃料电池是利用氢气和氧气( 或空气) 在催化剂的作用下直接经电化学反应产生电能的装置, 具有完全无污染( 排放物为水) 法拉利roma spider的优点, 但现阶段, 燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段。我国自主研发的燃料电池电动轿车在必比登世界清洁汽车挑战赛上, 在高速蛇行障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排5 个单项指标方面获表现突出。我国燃料电池电动汽车以清华大学和上海同济大学为中心进行研发工作。1998 年,清华大学开发了中国首辆高尔夫用燃料电池电动汽车( 5kW) ,之后清华大学和北京绿能公司、三星公司、丰田公司共同进行了燃料电池电动汽车的研发工作。在上海, 同济大学和上海神力科技公司共同开发了“超越1 号”, 现在已经改进至“超越3号”。2005 年, 生产了两辆“超越3 号MPV”和两辆“超越3 号桑塔纳3000”; 2006 年, 进行了10 辆“超越3 号”燃料电池电动汽车的示范运行。上海市政府推出了“百千万计划”, 即燃料电池电动汽车普及量2008 年达到100 辆, 2009 年达到1000 辆,2012 年预计达到10000 辆。
另外 电动汽车关键零部件。动力蓄电池、高功率镍氢电池、锂离子动力电池性能有了较大提高, 已能为整车提供基本符合要求的产品; 燃料电池发动机, 突破了大功率氢- 空燃料电池组制备的关键技术。轿车用净输出30kW、客车用净输出60kW和100kW的燃料电池发动机, 已在同济大学和清华大学燃料电池发动机测试基地分别通过了严格的测试, 并装车运行;
另外 电动汽车关键零部件。动力蓄电池、高功率镍氢电池、锂离子动力电池性能有了较大提高, 已能为整车提供基本符合要求的产品; 燃料电池发动机, 突破了大功率氢- 空燃料电池组制备的关键技术。轿车用净输出30kW、客车用净输出60kW和100kW的燃料电池发动机, 已在同济大学和清华大学燃料电池发动机测试基地分别通过了严格的测试, 并装车运行;
驱动电机及其控制系统, 已开发出额定功率为60kW、100kW功率等级的客车用驱动电机系统, 可以满足整车行驶性能要求。
3 种类型电动汽车的比较如附表所示。
概括来讲, 电动汽车与内燃机汽车相比有以下优点。
1效率高: 对能源的利用, 电动汽车的总效率至少在19%以上( 采用燃料电池时效率远高于这一数值) , 而内燃机汽车效率低于12%, 由此可见, 电动汽车更加节能。
2 环境污染小: 电动汽车排出的废气非常少甚至不排出废气, 产生的废热也明显少于内燃机汽车。
3可使用多种能源: 可直接利用电厂输出的电能, 也可以通过太阳能、化学能、机械能转
化而获得电能。
4 噪音低: 即使靠近正在高速运转的电动机也不会感觉到让人不舒服的噪音, 而内燃机的噪音则非常大。
4 噪音低: 即使靠近正在高速运转的电动机也不会感觉到让人不舒服的噪音, 而内燃机的噪音则非常大。
电动汽车尚需解决的问题:若要获得广泛的应用甚至完全替代内燃机汽车, 电动汽车
还需要解决以下问题。
1 蓄电池的能量密度、使用寿命还有待进一步提高。
2 充电时间需要大幅缩短, 即蓄电池要具备快速充电性能。
3 电池以及整车的安全性能。
4 配套设施需要跟进建设, 包括充电站, 未来燃料电池原料的储存与加载设备等。
还需要解决以下问题。
1 蓄电池的能量密度、使用寿命还有待进一步提高。
2 充电时间需要大幅缩短, 即蓄电池要具备快速充电性能。
3 电池以及整车的安全性能。
4 配套设施需要跟进建设, 包括充电站, 未来燃料电池原料的储存与加载设备等。
二:电动汽车的现状
1 发达国家与主要汽车集团的电动汽车现状国外著名汽车公司都十分重视研究开发电动汽车, 世界发达国家不惜投入巨资进行研究开发, 并制定了一些相关的政策、法规来推动电动汽车的发展。
美国目前正在大力研制和推广使用燃料电池电动汽车和纯电动汽车, 政府能源部与通用、福特和戴- 克三大汽车制造商联合开发燃料电池电动汽车。现在, 美国已有7 个州加入了零排放计划, 到规定年限后这些地区销售的汽车必须为零排放, 即只能为纯电动汽车和燃料电池电动汽车。
以美国蓝鸟客车公司、英国的FRZAERNASH公司、日本丰田、日本本田为代表的电动客车和轿车已经上市, 英国已有数万辆电动汽车在使用;
法国是世界上推广应用纯电动汽车最成功的国家之一, 成立了电动汽车推广应用国家部际协调委员会,巴黎和拉罗舍尔已经建立了比较完善的纯电动汽车充电站网基础设施, 制定了优惠的支持和激励使用电动汽车的政策, 且已经初步形成了纯电动汽车运行体系。
在近年的国际性大型运动会上, 电动汽车也成为各国展示其科技实力和环保意识的工具之一。亚特兰大奥运会使用了美国蓝鸟客车公司生产的纯电动客车作为公务和电视转播车, 悉尼奥运会购买了英国FRAZER- NASH 公司的近400 辆电动客车作为运动员接送车辆。混合动力电动汽车领域,
日本丰田公司开发的Prius 和本田公司开发的Insight2 种混合动力电动汽车已开始批量投放市场。丰田公司的Prius 销售已在2006 年累计突破150 万辆, 并于2005 年底在我国长春一汽进行了组装生产和销售。日产公司也于2003 年推出1212是什么意思Tino 混合动力汽车, 在日本国内市场上销售了100 多辆。
欧洲各大汽车厂商争先恐后地推出了本公司研制的混合动力电动汽车, 甚至德国的博世(BOSCH) 等著名的零部件公司也积极与大汽车公司联手开发混合动力电动汽车技术。美国已有近20 个城市试验使用混合动力电动公交车, 瑞典、法国、德国、意大利、比利时等国计划在9 个欧洲城市开通混合动力电动公共汽车线路。燃料电池电动汽车斩露头角, 国外企业界纷纷组成强大的跨国联盟, 以期达到优势互补的目的。如日本丰田与美国通用公司, 日本东芝公司与美国国际燃料电池公司, 德国BMW公司与西门子公司, 雷诺汽车公司与意大利De Nora 公司分别组成联盟开发燃料电池电动汽车; 本田也已投资数亿美元开发燃料电池电动汽车。其中, 以加拿大的巴拉德、美国的福特、德国的戴姆勒- 克莱斯勒联盟(XCELLSIS)最具代表性, 该联盟投资10亿加元开发生产电动汽车用燃料电池动力系统。在燃料电池电动汽车的研发热潮中, 几乎所有的国外大型企业集团全部介入, 投入的总额超过百亿美元。但是长安欧力威, 由于燃料电池的成本和寿命问题, 长安福特麦柯斯使得这一项目目前进展缓慢。在燃料电
池电动汽车的示范运行方面, 世界各国也都不约而同地把注意力集中在大客车上, 如欧盟的CUTE 示范项目、UNDP/GEF 燃料电池商业化示范项目、美国加州的CAHFC 示范项目和日本的JHFC计划等。与此同时, 部分国家政府为促进电动汽车的发展, 通过财税手段调整汽车发展结构。像美、日等国政府对于电动车产品给予10%的鼓励性补贴, 荷兰政府的补贴更是高达30%。并对传统汽车开征燃料税, 如欧洲部分国家燃料税高达200~300%,最低的美国也有34%。
2 我国电动汽车现状.我国电动汽车虽然没有欧美等国家起步早, 但国家从维护能源安全, 改善大气环境, 提高汽车工业竞争力, 实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑, 从“八五”开始到现在, 电动汽车研究一直是国家计划项目, 并在2001 年设立了“电动汽车重大科技专项”。通过组织企业、高等院校和科研机构, 集中各方面力量进行联合攻关, 现正处于研发势头强劲阶段, 部分技术已经赶上甚至超过世界先进水平。“电动汽车重大科技专项”实施以来, 已成功开发出燃料电池汽车样车, 累计运行数千公里; 混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过百万公里延边州车辆违章查询; 纯电动汽车已通过国家有关认证试验。
2 我国电动汽车现状.我国电动汽车虽然没有欧美等国家起步早, 但国家从维护能源安全, 改善大气环境, 提高汽车工业竞争力, 实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑, 从“八五”开始到现在, 电动汽车研究一直是国家计划项目, 并在2001 年设立了“电动汽车重大科技专项”。通过组织企业、高等院校和科研机构, 集中各方面力量进行联合攻关, 现正处于研发势头强劲阶段, 部分技术已经赶上甚至超过世界先进水平。“电动汽车重大科技专项”实施以来, 已成功开发出燃料电池汽车样车, 累计运行数千公里; 混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过百万公里延边州车辆违章查询; 纯电动汽车已通过国家有关认证试验。
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