电动汽车综述、

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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,使其成为当代汽车发展的主要方向。

目前混合动力汽车的成本还是居高不下,加上其他的一些问题,推广起来还有很大难度。

电动汽车主要有纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车3 种类型.
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。


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。

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) 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; 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。

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。

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(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, 由于燃料电池的成本和寿命问题, 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; 纯电动汽车已通过国家有关认证试验。

纯电动汽车--------综述(二)
三:电动汽车的政策信息中华人民共和国国家发展和改革委员会已经于2007年11月1日颁布实施《新能源汽车生产准入管理规则》,其附则规定: 至少掌握新能源汽车车载能源系统、驱动系统及控制系统三者之一的核心技术。

而目前发改委产业协调司副司长陈建国已经表态,政府正在考虑出台救市政策的可能性. 汽车专家贾新光表示,国家现在不宜出台政策去明确规定发展哪种新能源汽车,而应该让市场自由选择,任何一种新能源汽车发展方案都有存在的合理性. 对于我国新能源汽车的发展,麦肯锡在上个月底发表的一项最新研究报告中建议,中国应该优先发展电动汽车(充电式混合电动汽车和纯电动汽车),而不是混合动力汽车。

未来几年如果能够尽快实现电动汽车的商业化和产业化,那么中国就有可能在未来汽车行业竞争中占据有利位置,甚至扮演领导者角色。

今年11月6日,国务院发展研究中心副主任陈清泰在第六届中国汽车产业高峰论坛上表示:“汽车消费对基础设施、能源价格、保险、税费等环境条件有很强的依赖。

这就为政府通过创造或者改变汽车消费条件,改变汽车消费行为创造了条件。


对于政府目前的救市举措,车企业界均表示希望出台更加有利于汽车产业发展的国家标准。

就目前市场的状况来看,政府可以通过订立标准的方式,让各家车企的竞争更加有序。

例如在目前的油品质量下,让车企研发符合国Ⅳ标准的汽车产品,无疑将极大增加车企成本。

“我国关于排放的标准完全参照欧洲,这样做不符合中国的实际状况。

”李书福对记者表示。

至于讨论十载未能通过的燃油税,吉利汽车李书福也发表了自己的看法,他认为此前过低的油价和相对国外较高的车价,已经天然地将汽车消费者引向“大车”、“豪车”,而作为调节油品价格的燃油税如果能早日出台,不仅消费者在购车时会考虑油费问题,车企在研发时也会从经济性的角度出发。

对于政府构建市场秩序的话题,北汽汽车徐和谊也表示,针对时下比较流行的新能源车概念,发达国家已经出台了政府补贴措施,包括丰田普锐斯能获得美国政府每辆车3000~5000美元不等的税收补贴,而通用汽车的Volt电动车将会获得每辆7500美元的补贴。

而中国市场,目前混合动力车型的价格仍旧比同档次汽车高三分之一左右的价格,这让老百姓普遍缺少购买混合动力汽车的动力。

“对于政府来讲,我们希望尽快出台一系列针对消费者和厂商的鼓励政策。

这样才能对新能源汽车的发展起到更好的引导和促进作用。

针对国家对新能源解决方案的选择问题,有关部门官员曾称,国家不会明确地支持哪条路径,而是看
哪条走得快就支持哪条
“小型纯电动汽车市场潜力巨大,适合我国国情并能满足乡镇用途,具有广阔发展前景,但若不正确引导,严控产品的可靠性、耐用性等质量要求,这一产业不但不能做大做强,反而有可能被禁。

”江苏常熟合众环保能源技术研究所所长沙永康向记者表示,“为小型纯电动汽车制定专门的技术标准和实施规则是当务之急。

要规定其使用范围、区域、用途,同时经营企业的资质必须强制认证。

”沙永康建议将该标准定名为《城镇乡村农用(专用)纯电动汽车通用技术条件》,由汽车企业、研发单位、地方交管部门、质量监督部门、经贸委等参与制定,报上级行政、行业主管部门备案。

“小型纯电动汽车生产企业只要合法、合规、技术合格,就可以拿到国家发改委的‘准生证’。

”全国汽车标准化技术委员会副秘书长、中国汽车技术研究中心标准化研究所所长吴卫表示,纯电动汽车发展需要有方便的充电设施、完善的管理措施作保障,并且是在纯电动汽车能够充分保证性能的前提下。

国内汽车企业可以将现有的小排量汽车油改电,即出厂时不装燃油发动机等设备,直接装电动机控制器,再配以动力电池和充电器,这样整车的机械性能、安全性能都能得到保障。

”沙永康认为,小排量汽车油改电并不困难,关键在于两点,一是国家何时以何种要求准许纯电动汽车上路,二是整车企业面对眼
前的困境在想什么。

“完全没必要把纯电动汽车设计得过于理想。

”沙永康提出,纯电动汽车可以向小型化、低成本的方向发展。

目前环保压力最大的是大城市,但大城市的交通比较特殊,人们购买汽车主要是作为上下班的代步工具,行驶里程要求不高,速度也不会太快。

沙永康建议,应该优先设计一批持续行驶里程在150 公里
左右、价格在5 万元以下的小型纯电动汽车。

小型纯电动汽车已经受到政府有关部门的关注。

据863 计划节能与新能源汽车重大项目办公室相关负责人介绍,2008 年科技部在立项时专门设立了“小型纯电动汽车”专项。

近日,位于聊城的山东时风集团有限责任公司承担的“小型纯电动汽车新型整车技术研发”课题顺利通过科技部组织的专家评审,成为国内承担国家863 小型纯电动汽车课题的3 家汽车企业之一,另两家企业分别为奇瑞汽车和长安汽车。

《纯电动乘用车技术标准》的初稿部分:
今年10月,全国汽车标准化技术委员会表示,首部《纯电动乘用车技术条件》国家标准已进入征求意见阶段,标准将规定纯电动乘用车的最高时速应不低于85公里。

至此,被纷纷扬扬炒作了许久的纯电动乘用车技标终于露出一丝曙光,而众多希望在纯电动乘用车领域占据制高点的车企早已准备停当,只待一声
令下。

按照征求意见稿,纯电动乘用车的行李箱容积应不小于0.45立方米,其电池箱总质量与整车质量的比值应不大于30%。

同时,最高时速应不低于85公里,车辆最大爬坡度应不小于20度。

此外,即使在零下20摄氏度的低温环境下,电池也应可以令车辆正常启动。

据悉,标准将适用于M1类(包括驾驶员座位在内,座位数不超过9座的载人车辆)纯电动乘用车(包括可再充电电池或超级电容器)。

政策在现实中倾斜
混动车、电动车和燃料电池车等项目,国家从“十五”期间就一直被当做重点科研项目予以资助建设。

目前来看,
《规则》实施一年中,比较明确的还是向替代能源车型倾斜。

今年,国家中长期科学和技术发展规划领导小组已明确将“生物燃料、煤基醇、醚、氢技术作为重要战略任务”。

此项规划中,甲、乙醇燃料(替代汽油)与二甲醚燃料(替代柴油)被确定为今后20-30年过渡性车用替代燃料。

不久前,通用汽车也表示,计划在中国推出灵活燃料汽车。

通用中国副总裁陈实表示,生物燃料是最
可行的新能源汽车路线。

在其他新能源车的推广方面,科技部部长万钢在9月份曾表示,科技部计划通过连续3年,在国内10个以上有条件的大城市,进行千辆新能源汽车的试验,使我国到2010年新能源示范车达到1万辆。

2008年即将过去,在关于中国汽车产业的很多规划中,规划兑现的时间都被定在2010年,那么,对于我们而言,2007、2008年已经过去,2009、2010年正慢慢到来,或者等到这个时候,我们真的能步入一
个不一样的“新”汽车时代。

目前只有安徽合肥和山东滨州\聊城已经出台地方政策按当地规定允许纯电动汽车上牌.
四:电动汽车电池状况:
推广电动汽车的主要障碍是一次充电的续驶里程和初始价格,电源是电动汽车发展的瓶颈,电动汽车上常用的蓄电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池和燃料电池。

铅酸蓄电池,它的技术比较成熟,可靠性好、原材料容易得到且价格便宜、比功率基本上能满足电动汽车的动力性能要求。

它的不足是比能量较低,导致一次充电的行驶里程短,并且质量和体积较大,增加了汽车的自重和自身功率消耗,另外它的寿命短,使用成本较高。

镍氢蓄电池.优点很多,其高比能量与锂离子电池相当;高比功率可使电动车有良好的启动、加速和爬坡性能,它的平均寿命可达300至600次,而且因其安全、无污染,被誉为“绿色电源”。

现在,日本、美国及我国都在积极开发研制镍氢电池,我国的镍氢电池技术也处于国际先进水平。

它是电动汽车发展中
期的主要能源,具有很大的发展前景。

锂离子电池,出现在90年代初期,它基本上解决了蓄电池的两个技术难题,即安全性差和充放电寿命短的问题。

同时锂离子电池具有高的电池单体电压、高的比能量和能量密度,是当前比能量最高的电池。

但其自放电率高,初始成本较高,生产技术上还有待于提高。

燃料电池,能高效率的把燃料转化为电能,工作安静,但它现在的应用技术还需要进一步的提高,还
有一定的安全问题和价格问题。

相对于动力电池的发展,动力电池化成与检测设备的发展也是影响电池发展的一个重要因素。

由于动力电池的容量大,所以化成与检测时的充放电电流大,对瞬间响应的要求也较高,因此动力电池的化成与检测设备设计困难较大。

子木公司集多年电池化成与检测设备生产和研发经验,从2000年开始研制动力电池(组)化成与检测设备,相继推出了20A和50A的单体镍氢动力电池化成与检测设备、20A、50A、100A 组合镍氢动力电池的检测设备,在历经多次的失败与成功的洗礼后,子木公司掌握了动力电池化成与检测的一些规律和特点,目前推出的20A~100A的镍氢动力电池(组)化成与检测系列产品已经十分成熟,这
些产品有利于推动动力电池的快速发展。

同燃油汽车相比,电动汽车一方面以其无污染、低噪声在交通方面满足人们追求健康生活方式的要求,另一方面面对有限且日益枯竭的石油资源,它可以利用火力、风力、水力、太阳能、核能等其它形式的电力资源,从而起到节约能源的作用。

电动汽车的产业化经营具有广阔的发展前景,电动汽车的社会化在不
远的将来一定会实现。

全球电动汽车电池技术研发进展现状
一、电动汽车电池技术获得突破性发展
蓄电池及其管理系统是电动汽车的关键技术之一。

在以往几年中,大部分企业在电动汽车研制中曾遭遇尴尬,主要是因为采用了铅酸、镍镉、镍氢电池(Ni-MH)等。

现在,经过研制与实验比较,采用能量密度更高的锂离子电池取代铅和镍氢电池,运用于汽车领域正成为一项核心技术,它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛,是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电池。

缺点是价格较贵、安全性较差。

不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料,大大提高了锂离子电池的安全性,而且降低了成本。

附表:各种EV蓄电池的特点对比。

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