電動(dòng)汽車的研究與發(fā)展

張姍+律譜

摘 要：面對(duì)地球資源緊缺以及環(huán)境惡化等問(wèn)題，發(fā)展綠色環(huán)保的純電動(dòng)汽車已成為汽車工業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。由于電動(dòng)汽車（BEV）對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好，但當(dāng)前技術(shù)尚不成熟。從1886年世界上第一輛電動(dòng)汽車在法國(guó)誕生至今，由最開(kāi)始的有軌電車，動(dòng)力系統(tǒng)由電力到燃油發(fā)動(dòng)機(jī)，再到現(xiàn)在比較普遍的混合動(dòng)力，正在逐漸向電源動(dòng)力系統(tǒng)的方向發(fā)展。

關(guān)鍵字：電動(dòng)汽車；發(fā)展歷程；發(fā)展?fàn)顩r

1 研究的目的與意義

自1886年第一輛汽車誕生至今，隨著時(shí)代的變化和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，汽車工業(yè)在不斷發(fā)展創(chuàng)新，在推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和給人們提供便捷的同時(shí)，也帶來(lái)了能源緊缺和環(huán)境惡化。隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界汽車保有量在持續(xù)增加，石油的需求量也將進(jìn)一步加大。然而現(xiàn)在的狀況是石油資源短缺，石油資源終會(huì)有枯竭的一天。此外，石油燃料燃燒將會(huì)排出廢氣，這些排放物造成空氣污染，危害人類及動(dòng)植物的生存。同時(shí)，汽車還會(huì)產(chǎn)生噪聲污染，并隨著內(nèi)燃機(jī)汽車發(fā)動(dòng)功率、車速及車流量的增加而增大。

因此，我們必須對(duì)清潔、高效、智能的汽車進(jìn)行開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)新世紀(jì)交通的可持續(xù)發(fā)展。為了解決這些迫在眉睫的問(wèn)題，電動(dòng)汽車呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢(shì)。

2 電動(dòng)汽車的概念

2.1 基本概念

電動(dòng)汽車（Battery Electric Vehicle，BEV）是指，以車載電源為動(dòng)力源或動(dòng)力源之一，全部或者部分由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)等各項(xiàng)要求的車輛。電動(dòng)汽車的組成包括：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)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(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)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。

2.2 電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

電動(dòng)汽車分為三類：純電動(dòng)汽車（BEV）、混合動(dòng)力汽車（HEV）和燃料電池汽車（FCEV）。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)能把高效產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速限制在一個(gè)窄的范圍內(nèi)，因此傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車需要龐大而復(fù)雜的變速機(jī)構(gòu)；而電動(dòng)機(jī)可以在相當(dāng)寬廣的速度范圍內(nèi)高效產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，在電動(dòng)車行駛過(guò)程中不需要換擋變速裝置，操縱方便容易，噪音低。

較內(nèi)燃機(jī)汽車而言，電動(dòng)汽車可以解決內(nèi)燃機(jī)汽車對(duì)石油燃料的依賴，電動(dòng)汽車從車載電源獲得電力，并用電動(dòng)機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。同時(shí)，電動(dòng)汽車所用的蓄電池可以在晚間進(jìn)行充電，充分利用晚間的富余電力，來(lái)避免浪費(fèi)大量的富余電力，從而提高電網(wǎng)電能的利用率。在減速、下坡和制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)還可以轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的回饋，從而進(jìn)一步地提高能量的利用率。

3 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車的發(fā)展

從20世紀(jì)90年代開(kāi)始，電動(dòng)汽車重新成為世界性的研發(fā)熱點(diǎn)之后，各國(guó)政府紛紛出臺(tái)政策或指點(diǎn)計(jì)劃，以促進(jìn)本國(guó)電動(dòng)汽車的發(fā)展。1993年美國(guó)政府組織企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)成立 “新一代汽車合作計(jì)劃”（PNGV），聯(lián)合開(kāi)展電動(dòng)汽車研究，法、德、日等發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛采取政府引導(dǎo)、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)聯(lián)合的方式加強(qiáng)電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)研究。歐洲歷來(lái)是很重視節(jié)約能源和將低碳排放量的，在2007年歐盟委員會(huì)公布了“新歐洲能源政策”，其目標(biāo)是要到2020年時(shí)，將降低20%的溫室氣體排放量，并將可再生能源比例提高到20%。

“十五”計(jì)劃期間，中國(guó)科技部投入8.8億元全面啟動(dòng)863電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，制定了以混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車為“三縱”，以多能源動(dòng)力總成控制、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池為“三橫”的總體研發(fā)布局，全面構(gòu)筑電動(dòng)汽車的技術(shù)平臺(tái)。經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)研發(fā)、功能性樣車試驗(yàn)、示范性應(yīng)用，我國(guó)的電動(dòng)汽車已經(jīng)具備了初步產(chǎn)業(yè)化條件，但國(guó)內(nèi)目前研究水平與國(guó)外先進(jìn)車型和資金投入仍具有一定差距。

4 結(jié)論

本文根據(jù)當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，以純電動(dòng)汽車作為主要對(duì)象，結(jié)合電動(dòng)汽車的發(fā)展歷程和意義，對(duì)國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車的研究和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析與介紹。作為世界能源消耗大國(guó)和環(huán)境保護(hù)重要力量，中國(guó)積極實(shí)施電動(dòng)汽車科技戰(zhàn)略，促進(jìn)汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和動(dòng)力系統(tǒng)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型，培育和發(fā)展電動(dòng)汽車社會(huì)，并取得了一定效果，但仍然面臨著政策環(huán)境亟需完善、工業(yè)基礎(chǔ)薄弱、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力弱、開(kāi)放協(xié)同創(chuàng)新環(huán)境差、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和標(biāo)準(zhǔn)化意識(shí)低、個(gè)別關(guān)鍵技術(shù)有待加強(qiáng)、車輛成本高、商業(yè)模式探索不充分等問(wèn)題。

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作者簡(jiǎn)介

張姍（1994-），女，漢族，鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)2016級(jí)學(xué)生。

律譜（1993-），男，漢族，河南省資源與材料工業(yè)技術(shù)研究院研究生。