摘 要：如今全球面临日益严重的环境污染问题引起了各国的高度重视，全球各主要国家纷纷出台了更为严格的汽车尾气排放标准。因此发展节能环保的新能源汽车迫在眉睫，电动汽车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。低速电动汽车具有经济性能好、节能环保、节约资源、使用成本低、充电方便等优势，是城市最经济、最环保、最易推广的交通工具，是我国实现绿交通的战略选择[1]。而且近年来，当代汽车底盘飞速发展，新技术不断涌现和应用，使得车辆性能得到极大改善，也带动低速电动汽车的发展。
关键词：电动汽车；结构；底盘设计
1 引言
1.1 研究背景
根据美国能源信息署EIA发布的国际能源展望，世界能源市场消耗量2005年到2030年预计增加50%。
随着能源消耗的逐年增加，二氧化碳的排放量也将增加，目前二氧化碳排放中，25%
来自于汽车。目前应对气候变化己成为全球事务议程中的重要议题，而温室气体的减排更成为其中的重中之重[2] 。在我国，汽车排放的污染已经成为城市大气污染的重要因素，我国的二氧化碳排放目前已居全球第二，减排二氧化碳的压力将越来越大。因此大力发展新能源汽车是实现我国能源安全、环境保护以及中国汽车工业实现跨越式、可持续发展的需要。发展电动汽车,实现汽车工业的可持续发展已是全世界的共识[3]。
电动汽车的动力源是电池，相对于以燃料为动力的车辆是清洁的，同时噪声污染也小得多，能源效率高，多样化，结构简单，使用维修方便。电动汽车还有一个独特的优点，就是它的制动能量能够被回收。传统车辆制动时，汽车的动能完全消耗在制动盘和轮毅的摩擦热中。而电动汽车制动时可以利用反拖电机为蓄电池充电，即大部分动能转化为电能[4]。
电动汽车技术的研究已经取得了很大的进展。但是,与传统汽车相比,电动汽车有着致
命的弱点──续驶里程短、充电时间长、充电站等基础设施缺乏,最要命的是成本高昂。据
丰田公司提供的资料,在日本,电动汽车市场售价是汽油车的2. 5倍,维修、保养的费用更加令
人不堪重负,特别是电池,更换一组电池就得3万美元[5]。
中国传统汽车技术比发达国家落后30多年,但电动汽车技术只落后8年左右,部分核心技术居世界领先水平。业内专家认为,电动汽车的产业化已成为汽车工业产业结构调整和跨越式发展的切入点,完全有可能发挥后发优势,迅速赶上先进国家的步伐,实现与世界汽车工业的同步发展[6]。目前,我国燃料电池发动机发展趋势很好,已从过去单电堆研究,发展到带有支持系统和控制系统的燃料电池发动机系统研发能力;我国的高功率型动力蓄电池进展很迅速,目前的阶段成果与国外相比,有较大的价格优势;在电机和驱动系统研究方面,我国借助基础材料领域的优势,正在鼓励开发稀土磁电机[7]。在这种情况下电动汽车逐步出现，成为当前新型汽车的开发热点。
1.2 低速电动汽车的基本概念
低速电动汽车是集中了低速汽车和电动汽车特点的复合型产品。低速电动汽车由电动机驱动，行驶速度一般在40~70km/h之间，行驶里程一般在100km左右。主要适用于二、三级城市和城乡结合部，是有发展前景的低成本、节能车辆[8]。
国外一般以时速70 千米为分水岭，将电动车划分为高速电动车和低速电动车。欧盟、日本等对低速电动四轮车进行单独管理，这类车的牌照区别于传统汽车，车主可享受购车补贴、免年检、过路等费用的优惠政策。在欧洲，一些国家已经为低速车型专门划分了行驶道路。而我国还没有对低速电动汽车进行明确的定义，一般指时速低于70km/h，有一定整备质量、外廓尺寸等指标约束，具备安全、节能、舒适等性能要求的M1类纯电动汽车。
1.3 低速电动汽车在国内外的发展概况
在美国、日木、欧洲等发达国家，电动汽车已开始进入实用化阶段。由于高新技术发展的推动和政府对汽车排放越来越苛刻的要求，各大汽车公司投入了大景的人力、物力和则力用于电动汽车开发，不断推出自己的新产品[9]。
图1为几种国外高速电动汽车的技术指标。
图1 国外几种电动汽车的技术指标
上世纪末，美国一些社区(主要是大型的退休社区)出现许多经改装的高尔夫球车等低速场地车，这些车辆主要在相对封闭的区域内行驶，但有些也开始上路行驶。政府主管部门认为：要求这类车辆满足全尺寸车辆的安全标准不符合实际情况，需要制定专门的法规来规范。
在此背景下，美国交通运输部(DOT)下属的国家公路交通安全管理局(NHTSA)在综合评估
加利福尼亚州棕榈泉(Palm Desert,California)退休社区低速车辆的运行模式后(配备特定装备和使用专用线路)，于1998年针对低速车辆(LSV)制定了专门的《联邦机动车安全标准》(FMVSS)第500号法规(49CFR571.500)及相应的测试规范(TP-500-02)，并于2005、2006年进行了二次修订，对LSV的最高设计车速、车辆总质量(1998年版未作要求，2005年版本要求小于1135kg)并取消了对货车的限制，2006年版考虑动力蓄电池的重量将上限提高到1361kg、基本装备及相关试验条件、试验方法等做出了具体规定(表1)，将其归类于四轮机动车[10]。表1为美国低速电动汽车的基本要求。
项目 | 具体要求 |
最高设计初速（km/h） | 32<V<40 |
车辆总体质量（kg） | <1361 |
基本装备要求 | 要求装前照灯、尾灯、停车指示灯、转向灯、反光镜、停车制动器、后视镜、风窗玻璃、停车识别号码和安全带 |
表1 美国低速电动汽车的基本要求
在路权方面，大多数州准许低速车辆在限速56km/h的公路上行驶，德克萨斯(Texas)、阿拉斯加(Alaska)等个别州放宽到72km/h，穿越交叉路口不受限制。目前美国有数家低速电动汽车生产企业，规模较大的是GEM公司和ZAP公司。图2为美国典型低速电动汽车产品参数。
图2 美国典型低速电动汽车产品参数
日本在电动汽车研发与产业化方面走在世界前列, 混合动力汽车产品已经占据其很大一部分的市场份额, 纯电动汽车产品也已推向市场。纯电动汽车的续驶里程主要取决了动力电池的能量和车辆本身的自重[11]。而在日本，丰田、本田、日产等几大主流汽车公司目前没有生
产配套铅酸电池的低速电动汽车, 各企业推出的轻型电动汽车均具有较高的最高设计车速和较长的继驶里程。但日本本土也有部分企业改装生产使用铅酸电池的低速电动汽车, 其生产规模普遍很小, 如TAKEOKA 公司生产的REVA - CLASSIC、ZERO SPORTS 公司生产的celoview。韩国CT&T 公司2009年11月起开始在日本销售低速电动汽车, 主力车型是e- ZONE, 低级版本也使用铅酸电池。这些产品继驶里程较短, 最高设计车速较低, 普遍低于90 km /h。图3为日本市场低速电动汽车产品参数。国产电动汽车
图3 日本市场低速电动汽车产品参数
欧洲各国也都开展了低速电动汽车得研究。法国的标致一雪铁龙与需诺2大汽车公司一直在积极研制电动汽车，1990年J-5和C-25电动货车投入生产，1995年标致106和雪铁龙AX电动车投入生产。1972年德国欧宝公司开始研制电动汽车，1981年与ABB公司合作改装电动
轿车。1990年意大利菲亚特汽车公司开始生产电动汽车，载质景为1330kg，车速为70km/h，行驶里程为100km。英国国际汽车设计公司(工AO)从1979年开始研制电动汽车。1991年克罗德里蓄电池公司投资建立电动汽车生产集团，研制成MOL C3型混合型电动汽车，行程130km。其他国家和地区如瑞士、瑞典、丹麦、奥地利、捷克、匈牙利、俄罗斯、澳大利亚、墨西哥等都已开展和研制电动汽车。
我国从“十五”时期开始实施新能源汽车科技规划，“863”项目共投入20亿元研发经费，研发布局“三纵三横” 申请 520 项国内外专利。专项确定了“三纵三横”的研发布局，以燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车三种车型为“三纵”，多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系统三种共性技术为“三横”的电动汽车研发格局[12]。
从“十五规划”到 “十一五规划”，中国政府对新能源车的投入从8亿人民币增长到50亿人民币；2009年3月出台的《汽车产业调整和振兴规划》则明确提出：在2009-2011年间, 要形成50万辆纯电动、充电式混合动力和普通型混合动力等新能源汽车产能，新能源汽车销量要占乘用车销售总量的5%左右。打造节能汽车与电动汽车为主体的新能源汽车，这将成为
未来我国新兴战略性产业。新能源汽车发展的战略目标，到2015年，纯电动汽车应用达50万辆；不同程度的混合动力汽车比例达到年产量的30%以上；新能源汽车整车及关键零部件的产业化达到世界先进水平；据了解，目前世界上掌握双模电动汽车技术的只有通用、丰田和比亚迪。而且比亚迪双模电动汽车的纯电动续航里程可以达到 100KM，远远超过通用、丰田[13]。
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