纯电动汽车发展趋势

冷鹏飞

【摘要】二十一世纪以来，世界汽车持有量逐年增加，迅速增长的石油消费和日益严峻的环保压力，这就迫使汽车生产业必须走节能环保的发展道路，本文提出了新型环保汽车的发展趋势，即对现有车辆进行技术改进，提高其环保水平，鼓励混合动力汽车和先进汽油汽车的使用，加大电动汽车、燃料电池汽车等绿色环保汽车的研究力度。

【关键词】发展趋势；电动汽车

一、电动汽车的概述

就目前电池的技术水平而言，小型四轮纯电动汽车商业化生产条件已经具备。它可作为短距离代步交通工具或出租车使用，尤其是配合社会主义新农村建设；大型纯纯电动汽车是指采用蓄电池作为能量存储单元，用电机驱动的车辆。

电动车辆主要应用于特殊场合，如机场摆渡车、市区定线公交车以及其它特殊用途；超级电容纯电动大客车具备很高的推广价值；假使纯电动轿车投入使用，每次充电续驶里程不应低于200km，最高时速可达到120km/h。BEV还依赖于电池技术的进步，目前尚不具备大批量商业化生产的条件。

纯电动汽车的核心技术是电机电控技术、电池组能量等管理技术。通过近年来的努力，我国目前已经实现了纯电动汽车的小批量生产，开发的纯电动轿车和纯电动客车均已通过了国家汽车产品型式认证，纯电动轿车的动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标，已超过国外大型汽车生产企业研制的纯电动铲车和箱式货车，初步形成了关键技术的研发能力，纯电动汽车在特定区域的商业化运作正广泛开展。

二、电动汽车的发展趋势

虽然电动车已有134年的悠久历史，但一直仅限于某些特定范围内应用，市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池，普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。目前采用的铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池，它们已达到的实际性能指标和市场平均价格。根据实际装车时的循环寿命和市场价格，可估算出电动汽车从各种动力电池上每取出1kWh电能所必须付出的费用。计算时，假设电池最高可充电荷电状态（SOC）为0.9，放电SOC为0.2，即实际可用的电池容量仅占总容量的70%；由电网供电价为0.5元/kWh，电池的平均充放电效率为0.75。

三、分析汽车电动的发展趋势

当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80%以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。

目前，新一代的节能环保汽车正在全球范围内掀起一場汽车技术革命。从各种节能环保汽车的发展顺序来看，纯电动车、混合动力汽车技术将逐渐成熟，市场规模的扩大以及国产化程度的提高会降低混合动力汽车的价格。中国城市交通拥堵，混合动力汽车的节油性更为明显，因此混合动力汽车、特别是混合动力轿车和混合动力客车在未来的市场中占有一席之地。从长远来看，燃料电池汽车将是最终的解决方案，但目前燃料电池价格过于昂贵、技术尚未完全成熟、配套设施缺乏，燃料电池汽车在中国的大规模商业应用应该在2020年以后。

四、我国混合动力汽车发展的产业化方向趋势

一汽、东风、长安、奇瑞等汽车集团都已经开发出混合动力汽车样车，并在动力控制和机电耦合机构等方面实现了一定的技术创新。武汉EQ7200混合动力轿车选择拥有完全知识产权的风神蓝鸟轿车作为基础车型，第二轮样车排放指标满足欧Ⅲ标准，计划于2006年上半年开始产业化。东风混合动力城市公交车（EQ61IOHEV）由东风电动车辆股份有限公司自主研发，拥有完全自主知识产权。其整车水平国内领先，与国际先进技术相当，某些关键技术处于国际领先水平。一汽集团正在研发“解放牌”混合动力城市客车和“红旗牌”混合动力轿年。上汽集团奇瑞汽车有限公司承担奇瑞混合动力轿车重大专项，城市工况百公里油耗约5L左右，比传统汽油机轿车降低了40%以上，排放可达欧Ⅲ以上标准。长安公司成功开发了基于同轴ISG轻度混合方案的性能样车，并在国内率先开展混合动力专用发动机开发。天津清源电动车辆有限公司开发出使用燃油和电力双能源的混合动力中型客车，排放达到欧Ⅲ标准，燃油经济性提高l5%以上；北京嘉捷博大电动车有限公司和常州客车厂合作开发了我国第一辆以燃气涡轮机作为动力机的混合动力电动大客车，该车排放指标低于2008年将在欧洲开始执行的欧V标准；合动力轻型客车，混合动力系统采用达到欧洲Ⅲ号排放标准的柴油机。

五、我国燃料电池汽车发展的产业化方向的趋势

我国燃料电池的研究已从过去的单电堆研究，发展到带有支持系统和控制系统的燃料电池发动机系统的研究开发。在国家“十五”高技术研究发展计划——电动汽车的重大专项中，清华大学和北京客车总厂合作承担研究燃料电池客车的计划，上海汽车工业集团公司、同济大学、信息部电机研究所、上海燃料电池汽车动力系统公司承担了燃料电池轿车的研发任务。

上海燃料电池动力系统有限公司已经成功开发“超越一号”、“超越二号”和“超越三号”3代燃料电池动力系统平台和试验样车。上海通用上海泛亚汽车技术中心共同开发出燃料电池与蓄电池驱动的35kW凤凰燃料电池轻型客车；东风电动车辆公司与中国科学院于2001年研制出30kw燃料电池中型客车；北京飞驰绿能电源技术公司与清华大学合作推出以压缩氢气为燃料的“京零一号”质子交换膜燃料电池轻型客车。

结论：随着全球变暖，节能减排几乎成了每个国家的国策，但是随着油价的上涨和生活品质的提高，汽车作为代步工具是不可缺少的。那么，未来汽车市场将属于电动汽车的天地。

【参考文献】

[1] 陈清泉， 詹宜巨. 21世纪的绿色交通工具——电动车[M]. 清华大学出版社， 2000.

[2] 李隆基， 主编. 铸造合金及熔炼[M]. 大连理工大学出版社， 1979.

[3] 联合编写组. 铸造有色合金及其熔炼[M]. 国防工业出版社， 1980.

[4] 田春霞. 电动汽车用先进电池的现状及发展[J]. 电池， 2000，30（2）：83-85.

[5] 闵庆云， 周杏生， 谈骏良. 电动汽车用永磁无刷直流电机的控制与驱动[J]. 中小型电机， 1998，25（4）：29-31.