电动汽车发展历程
1、前言
环保与节能是二十一世纪全世界面对的重要问题,我国政府也提出了建设节约型社会的基本国策和鼓励发展小排量节能型汽车的产业发展政策,电动汽车是实现这一目标的重要手段之一。虽然国外研究开发电动汽车已经有百余年历史,国内也有多家企业、高校和科研单位已经或正在从事研究,但是目前市场上仍然没有大规模产业化的纯电动乘用车产品出现。所以在前人积累经验的基础上继续努力,早日开发出为普通大众提供出行便利服务的、费用相对低廉的电动乘用车产品,显得非常重要。
2 、国外市场上的纯电动乘用车
2.1 1910年前的纯电动乘用车
电动汽车国外距今已经有173年历史。由于电动机的发明时间比内燃机早,所以电动汽车是最早的汽车。1834年Thomas Davenport发明了第一辆电动汽车,当时电池是一次性电池,不能充电。它比卡尔奔驰于1885年发明第一辆内燃机汽车还有早51年。1895年,在美国举
行第一届汽车比赛中,电动汽车超过内燃机汽车获胜。1896年,美国第一家汽车经销商销售的是电动汽车。1900年的美国汽车市场电动汽车、内燃机汽车和蒸气机汽车是各占三分之一份额。1912年,美国道路上有38,842辆电动汽车在行驶。到1910年内燃机汽车开始大规模地采用流水线生产后,成本大幅度降低。而电动汽车由于续驶里程短、充电站等基础设施不普及等原因,导致电动汽车逐渐推出市场。
欧曼2.2 1990年前的纯电动乘用车
由于1970年OPEC石油组织对西方国家的石油禁运政策,引起石油短缺,价格上涨,导致国外第二轮电动汽车研发高潮的到来。Vanguard-Sebring公司批量生产的两人座的Citicar纯电动乘用车是当时的一个代表。
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1 Citicar纯电动乘用车
2.3 2003年前的纯电动乘用车
1990年美国加州政府出台零排放车辆强制法规(Zero Emission Vehicle Mandate),规定1998年上市的零排放车辆必须占新车比例的2%,2003年上市的零排放车辆必须占新车比例的10%。从而引发了世界各大汽车制造商开始了第三轮的纯电动乘用车研发和量产。到2003年,由于零排放车辆强制法规实施困难,加州政府改变了政策,最终导致各大汽车制造商停止了纯电动乘用车生产。以下介绍当时的几款非常流行的纯电动乘用车,它们的产量都超过1000辆。
2.3.1 本田Honda EV Plus
如何提高汽车舒适性
1996年4月,本田公布Honda EV Plus纯电动乘用车,并开始进行道路试验。1997年9月,本田开始在日本主要城市的本田销售公司出租装备数据记录器的Honda EV Plus,租期为36个月。Honda EV Plus专门针对电动汽车开发了全新车身,能满足美国和日本的安全法规。前轮驱动、4人座,三车门设计。尺寸(长*宽*高):4,045* 1,750 * 1,630 mm,轴距:
2530mm,装备质量:1620 kg。配备电动助力转向,双安全气囊,真空助力制动,再生制动,ABS系统,热泵空调,投影型HID头灯,低阻轮胎:195/65 R14,气压:303 kPa。
直流无刷驱动电机的额定电压:288V,功率:49kW@1700~8750rpm,扭矩:275Nm@0~1700rpm,最高效率96%。单级变速器。动力电池由24组12V封装镍氢电池组成,总电压288V。
Honda EV Plus的0~60 mile/h加速时间:17.7s。最高速度被电子限速器限制在130 km/h。续驶里程:200 km,车载接触式充电机输入电压:交流 110/220V,输出功率:1.1kW/4.2kW,充电时间:6~8 h(从20%充电到100%)。
Honda EV Plus只对外出租,租期要求三年,平均租金为489美元/月,它包括轮胎在内的维护费和交通事故保险。同时要求车主有车库,必须购买充电设备。另外交1500美元押金。Honda EV Plus的计划销售价格是6万美元。本田为用户安装使用时间表(Time of Use,简称TOU),租金5美元/月。它可以在非高峰时间段给用户4美分/度电的优惠电费,大约是居民日常电费的1/3。
2 Honda EV Plus电动乘用车
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2.3.2 丰田通天级人物Toyota RAV-EV SUV
1995年,丰田试制20辆Toyota RAV-EV SUV原型车在日本和美国进行了两年300,000英里的试验。1997年,Toyota RAV-EV SUV在加州、纽约和马塞诸萨州销售,因为这些地区实行强制法规要求丰田必须有2%的销售汽车是零排放汽车。出租价格36个月16,000美元,或者477美元/月。当时在整个纽约州只有一个公共充电站。在加州所有大城市都有维修站,对动力系统有5年的保质期,但是更换电池费用超过一辆普通汽车的价格。Toyota RAV-EV SUV的平均销量是300辆/年。2003年春天,丰田停产Toyota RAV-EV SUV。
1998年丰田推出了新版本的Toyota RAV-EV SUV,它比汽油机版本的Toyota RAV SUV重230kg。该车动力电池由铅酸电池和镍氢电池混合组成。Toyota RAV-EV SUV装备质量:1560kg,永磁驱动电机:50kW@3,100~4,600 rpm,免维护,与单级变速器集成,具备做功和发电功能。23组镍氢动力电池电压288V,质量410 kg,布置在地板下面。续驶里程:200km,最高速度 125km/h,车载充电机:电压220V,电流30A,完全充电需要6.5 h。
Toyota RAV-EV SUV的空调用空气注射热泵来制热和制冷。当外接充电时,可以预热和预冷,提高效率。制动系统:四轮助力制动,ABS系统,前盘后鼓,再生制动功能。采用10
英寸的制动器,增加制动性能,汽油机版本Toyota RAV的制动器是9英寸。助力转向、电动车窗、后窗除霜、双安全气囊、电动后视镜。低阻力系数轮胎,噪声偏大。
3 Toyota RAV-EV SUV电动乘用车
2.3.3 通用GM EV1
1990年洛杉矶车展上,通用推出了Impact电动概念车,GM EV1纯电动跑车是在概念车Impact基础上开发,通用花费400万美元,开发周期6年时间。1996年12月,EV1上市,通用在加州南部和亚利桑那州销售EV1。当时在洛杉矶盆地300个充电站,在菲尼克斯地区建立了40个充电站,为GM EV1运营提供服务。
EV1是第一款运动型的两人座电动跑车,尺寸(长*宽*高):4309*1766*1281 mm,轴距:2512mm,整备质量1400kg(铅酸电池)/1320(镍氢电池),风阻系数0.19。三相交流感应驱动电机,水冷,功率102 kW,扭矩150 Nm,最高转速:15000 rpm。变速器只有前进和倒车档。电池类型:铅酸电池/镍氢电池,26组铅酸电池,550kg,98%可回收。T字型布置在两个座椅的中间和后面。充电接口在汽车前部,感应式非接触,避免触电危险。前挡风玻璃装备太阳能电池,可以充电。同时具备制动充电功能。第二代GM EV1装备镍氢电池,用50kW的充电机,能在15分钟充电到80%,成本是铅酸电池的2倍。
二手polo0~100 km/h加速时间:8.5s,最高速度130 km/h(电子限速器),200 km/h(无电子限速器)。1997年EV1保持电动汽车记录296 km/h。续驶里程:88~152km(铅酸电池)/120~200km(镍氢电池),113 km(EPA 城市驾驶循环),145 km(EPA 高速公路
驾驶循环)。在实际使用中,通常续驶里程是80~96km,可以行驶160km,但是对电池有损害,会缩短使用寿命。