電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀

吳興斌

摘 要：由于石油資源的不斷枯竭和汽車尾氣排放造成的空氣污染嚴(yán)重增加，世界節(jié)能環(huán)保問題越來越受到關(guān)注。 電動汽車因其清潔無污染，多樣化的電源，高能量轉(zhuǎn)換率和國家促進(jìn)低碳生活和可持續(xù)發(fā)展而逐漸成為科研的熱點(diǎn)。推動電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是確保我國能源資源安全，實現(xiàn)中國汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要選擇。中國是一直非常重視電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 在能源和環(huán)境的壓力下，人類繼續(xù)推動電動汽車的發(fā)展。電動汽車對未來交通科技有著重要的影響。

關(guān)鍵詞：電動汽車;可持續(xù)發(fā)展;發(fā)展趨勢;交通工具

電動汽車是使用全部或部分電能來驅(qū)動動力系統(tǒng)的電動機(jī)的車輛。電動汽車種類繁多，但大致可分為燃料電池電動汽車（FCEV），混合動力電動汽車（HEV）和純電動汽車（PEV）。電動汽車本身不會排放污染大氣的有害氣體，也就是說，不會對空氣產(chǎn)生大污染，而發(fā)電廠的排放根據(jù)電力消耗進(jìn)行轉(zhuǎn)換，而大量污染物也會有明顯的減少。而且電力資源比較豐富，可以從各種一次能源獲得，如煤炭，核能，太陽能，風(fēng)能，水力等，它大大減少了人們對石油資源枯竭的擔(dān)憂，電動汽車也可以充分利用發(fā)電設(shè)備可以日夜充分利用，方便又快捷， 大大提高了其經(jīng)濟(jì)效益。

一、燃料電池電動汽車（FCEV）

燃料電池電動汽車通過電化學(xué)反應(yīng)將來自燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能。它由燃料控制系統(tǒng)和燃料電池堆以及輔助電力系統(tǒng)構(gòu)成。因為純氫難以儲存，汽車制造商正在嘗試尋找含氫原子的化石能源，以便從這些物質(zhì)里提取氫。除了電能和熱能之外，這種類型的化學(xué)反應(yīng)基本上只產(chǎn)生水。但是，這項技術(shù)尚未達(dá)到各國大規(guī)模生產(chǎn)的水平，仍處于研發(fā)和示范運(yùn)行階段。還沒有催化劑可以替代稀有貴金屬鉑，燃料電池發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)（煙囪熱管理系統(tǒng)）還處于實驗室階段，氫燃料制備，儲運(yùn)的基礎(chǔ)設(shè)施投入高， 燃料電池成本也非常高

二、混合動力電動汽車（HEV）

混合動力電動車輛通常指的是在汽車中使用電動機(jī)和內(nèi)燃機(jī)以及電池的電動車輛。它使用內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)，然后將內(nèi)燃機(jī)與一定容量的儲能裝置通過先進(jìn)的控制系統(tǒng)相結(jié)合，為車輛行駛所需的動力。與傳統(tǒng)燃料車輛相比，混合動力電動車輛使用傳統(tǒng)燃料結(jié)合電動機(jī)來改變低速動力輸出和燃料消耗，并且在燃料消耗以及排放方面有很大改善。但混合動力電動汽車還是比較依靠石油資源，而且成本還是比較巨大。隨著控制策略系統(tǒng)的改進(jìn)和發(fā)動機(jī)的優(yōu)化，混合動力電動汽車的系統(tǒng)效率以及燃油經(jīng)濟(jì)性將大大改善。

混合動力電動汽車結(jié)合了燃料發(fā)動機(jī)，電動機(jī)，儲能裝置（電池，超級電容器），它們的組合非常高效的使汽車燃料發(fā)揮最大的水平。 混合動力電動汽車在最佳運(yùn)行條件下與燃料發(fā)動機(jī)一起工作，通過控制策略實現(xiàn)低油耗和低污染。當(dāng)汽車的最大輸出功率不足時，它可以使能量存儲裝置補(bǔ)充;當(dāng)汽車的負(fù)荷減小時，剩余電力可以替代為電能以對儲能裝置進(jìn)行充電，并且可以方便地控制車輛減速和制動期間的剩余能量，從而提高能量利用效率。 在繁華市區(qū)，可節(jié)油15 ～20 。積極采用車輛控制策略，使電池保持良好的狀態(tài)，不會過度充電和過度放電，延長其使用壽命，降低成本。

三、純電動汽車（PEV）

以動力電池為動力源的是純電動汽車，將動力電池的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，然后利用傳動裝置驅(qū)動整車。它是一種完全符合環(huán)保要求的新能源汽車，也許在不久的將來隨著電池技術(shù)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，純電動汽車的續(xù)駛里程將不斷提高，成本也將持續(xù)降低，低能耗，零排放的純電動汽車將大規(guī)模推廣市場，前景一片光明，潛在空間很大。純電動汽車駕駛時不排放廢氣，不對環(huán)境造成污染，能源利用率高。研究表現(xiàn)，一樣的原油被粗略地送到發(fā)電廠進(jìn)行發(fā)電并被裝入電池， 然后電池由汽車驅(qū)動，其能量利用效率高于精煉成汽油后的能量利用效率，然后由汽油發(fā)動機(jī)驅(qū)動， 結(jié)構(gòu)很簡單。純電動汽車中使用的電力可以從各種一次能源中獲得，例如煤炭，核電和水力，這可以減輕地球的負(fù)擔(dān)。

四、電動汽車的最新進(jìn)展

中國的電動汽車發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)將近20年了。 從一開始我們就明確表示必須開發(fā)電動汽車，才叫“節(jié)能與新能源專項”。經(jīng)過近20年的不斷發(fā)展，我們積累了豐富的電動汽車經(jīng)驗，不斷創(chuàng)新，堅持不懈研究，已然取得不小進(jìn)步。

電池是電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵。為了在大范圍內(nèi)應(yīng)用電動汽車必須依靠先進(jìn)的電池。氫鎳電池每單位重量的能量是鉛酸電池的兩倍和其他性能也優(yōu)于鉛酸電池。 然而，目前的價格是鉛酸電池的4-5倍，并且正在努力降低鉛酸電池的價格。 鐵電池采用鐵材料制造，資源豐富，價格低廉，成本大大降低，也被廠家采用。 鋰是最輕，化學(xué)活性最高的金屬。 價格也不很貴，是很有希望的電池。中國在鎳氫電池和鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面也是不斷創(chuàng)新，不斷吸取前人經(jīng)驗，也取得了快速發(fā)展。

中國對電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展一直非常重視，也提供了研發(fā)的支持，產(chǎn)生了大量的創(chuàng)新成果，縮減了與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)差距，但傳統(tǒng)燃料汽車關(guān)鍵核心技術(shù)的差距還是存在，還有電動汽車技術(shù)來源仍然薄弱，國內(nèi)電動汽車技術(shù)水平還有一定瓶頸。國內(nèi)需要的隔膜80仍然還是需要進(jìn)口，現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備是低成本的單層聚烯烴拉伸隔膜生產(chǎn)線，只是滿足低要求。 六氟磷酸鋰（L iPF6）是中國電解質(zhì)的主要原料之一，基本上是從日本購買的。提高國內(nèi)電動汽車企業(yè)的技術(shù)競爭力，還應(yīng)該是當(dāng)前的重要任務(wù)之一。 可以從兩個方面著手考慮：首先，優(yōu)先支持承擔(dān)國家技術(shù)計劃的企業(yè)“率先在整車上”，并在擴(kuò)大生產(chǎn)能力的同時繼續(xù)加強(qiáng)投資。鼓勵企業(yè)承擔(dān)國家科技計劃“組成部分協(xié)調(diào)”，加強(qiáng)投資力度，突出核心技術(shù)的優(yōu)勢。其次指導(dǎo)支持汽車制造商及其配套開發(fā)，強(qiáng)化技術(shù)綜合實力，逐步形成一批專業(yè)化，制造化，精密化的零部件生產(chǎn)企業(yè)。

汽車被譽(yù)為“改變世界的機(jī)器”。未來電動汽車必定會大量通行，它所引領(lǐng)的一系列產(chǎn)業(yè)都存在巨大發(fā)展前景，需要新一代綜合性人才不斷去創(chuàng)新，以節(jié)能減排，高效利用為目標(biāo)進(jìn)行新的革命。

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