浅谈电动客车的基本概念及技术

侯寒冰+凡丽敏+任文源

摘 要：纯电动汽车作为一种新能源汽车，能够在很大程度上缓解环境恶化、石油短缺等问题。纯电动汽车涵盖了机械、电子、控制等多个领域，各学科关键技术相互结合，从而促进纯电动汽车技术的发展。动力系统是电动汽车与燃油汽车的主要不同之处，这也是电动汽车的设计重心。

关键词：电动客车；概念；技术

1 电动客车的介绍

汽车已经在现代社会各个方面起到无可取代的作用，给人们的生存方式带来了很大变动，也是一个国家经济发达程度的权衡标识。汽車是使用最为广泛的交通工具，很大程度上决定了交易运输模式；汽车行业也促进了其余相关产业的发展，推进科技发展，提高创新精神，增加国民生产总值，提供更多的就业机会；汽车的存在，提高了人们的生活水平，大大增加了活动范围，提高了工作效率，加快生活节奏。电动汽车是依靠电力来驱动行驶的车辆。与传统汽车外形相似，但内部结构不相同，工作原理也不同；融入了环保、节能的理念；电动汽车可形成一个智能系统，为 21 世纪网络化发展提供全新的平台。

电动汽车的分类：

（1）纯电动汽车

由蓄电池提供电能，由发电机提供动力，这类电动汽车成为纯电动汽车（Battery Electric Vehicle），简称 EV。有以下特点：①无污染，噪声低。纯电动汽车在启动和行驶过程中没有燃油的燃烧，所以没有废气排放，对大气零污染，电动机靠电流产生的磁场效应工作，相对于发动机而言，大大降低了噪声，提升乘客舒适感；②能源效率高。纯电动汽车只依靠电能工作，停驶时电能消耗为零，制动时能量可被再利用，从这方面来讲，纯电动汽车很大程度上提高了资源利用率；③结构简单。与机动车辆和另两种电动汽车相比，纯电动汽车动力传动系统结构简单，操作简单，易于修护；④成本高。蓄电池领域相关技术还不够完善，生产成本高，纯电动汽车价格较高。

（2）混合动力电动汽车

由内燃机和电动机同时提供动力的电动汽车成为混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle），简称 HEV。混合动力电动汽车实现了传统燃油汽车向纯电动汽车的过渡，比纯电动汽车的续驶里程长，比传统汽车的油耗少、尾气少，但结构复杂 [4] 。总体来讲，混合电动汽车比较占优势。混合动力电动汽车主要分为三种：串联式、并联式、混联式。

（3）燃料电池

汽车由燃料电池提供电能的电动汽车成为燃料电池汽车（Fuel Cell Electric Vehicle），简称FCEV。燃料电池的工作原理是将燃料和空气送进电池中，燃料的化学能转化为电能，再由正负极输出。传统汽车和混合动力电动汽车中的内燃机工作时需要燃烧燃油，而燃料电池工作中没有燃烧过程，是化学能到电能的转化过程，所以燃料电池汽车不生成尾气，降低大气污染度和温室效应；燃料电池的所用燃料来源比较广泛，可由风能、太阳能、沼气能、水电解能提供，这些可再生能源向电能转化的效率较高，也符合现代社会新能源开发的趋势。

总结来说，各类型电动汽车今后的市场地位和发展进度一定程度上要由各地区环境、经济状况决定。纯电动汽车完全依靠电能，所以适用于交通便利、排放标准严格的地区；混合动力电动汽车适合在城市或郊区中高速行驶，也适用于长途交通运输。目前，美国、日本、德国、中国、韩国等国家正大力度研发燃料电池汽车，我国的燃料电池相关技术水平与发达国家差距很小。燃料电池汽车终将会在汽车行业中占据一席之地。

2 电动汽车的关键技术

电动汽车涵盖了汽车、机械、电子、化工等多个领域，各学科关键技术相互结合，从而促进电动汽车行业的不断发展。目前，电动汽车仍未在社会生活中得到普遍使用，主要因为电动汽车的几个关键问题未能找到较好的解决方案，还不能完全满足人们的生活需求，包括电池、充电、电动机等关键技术。

（1）电池

蓄电池可多次循环使用，通过不断充电、放电，为电动汽车提供电能，是电动汽车发展的关键技术之一。目前，蓄电池存在技术难题：①成本高。蓄电池的制造成本主要集中在电池内部的正负极和隔膜上，比如，锂离子电池的正负极材料是能够嵌入或脱出锂离子的化合物，成本高，及其后续处理过程成本也较高。②容量不够大。一般私家电动汽车蓄电池的容量为 100Ah 左右，适合于往返行程不太远、交通顺畅的城区；但对远途运输车或旅游客车而言，就需要大容量电池，电池组数量随之增加，成本也增加。③充电次数有限，寿命短，维修更换频繁。④能量密度小，电池体型大安装携带不便。电动汽车使用的蓄电池种类主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、镍锌电池

（2）充电

电动汽车的充电问题最终也可以归结为蓄电池技术当中，蓄电池容量不够大，车辆行驶过程中需要及时补给电能，沿途设置电动汽车充电站成为关键问题。石油加油站已经遍及城乡，燃油汽车补充油量方便快捷，相比之下，电动汽车充电站不常见，并且充电时间也远大于加油时间。这是大多数城镇居民不愿购买电动汽车的主要原因。电动汽车要在未来走进寻常百姓家，主宰汽车领域，并非一蹴而就之事，必须长远打算，着力攻克该项技术难题，政府相关部门要从城、乡、镇整体规划，重新打造电网格局，搭建电动汽车网络区域平台。

（3）电动机

电动机取代了传统汽车的发动机，一般指内燃机，将燃油的化学能转化为机械能。电动机是电动汽车的核心部件，要求电动机有较高的功率、较大的调速范围和较大的输出转矩。电动汽车电动机主要有四种：直流电动机、交流感应电动机、交流永磁电动机、开关磁阻电动机。

3 展望

电动汽车能够把排放和污染将至最低。从环保和节能角度来看，电动汽车都会在汽车群体中脱颖而出。我国电动汽车的研发将是一次严峻的挑战，也是一个长期、繁重的项目，我们要紧跟发达国家的脚步，制定电动汽车领域科研战略，这对于我国新能源产业的发展极具重大意义，推动产业结构新升级。

参考文献

[1]徐哲.我国电动汽车发展现状与对策研究[J].上海汽车，2006，05：6-9

[2]李光.影响我国电动汽车产业发展的关键因素研究[D].武汉：武汉理工大学，2011

[3]孙亦诠.永磁电动机的发展前景[J].电工电能新技术，1987，03：9-15

[4]董冰.基于锂离子动力电池的纯电动汽车能量管理系统控制策略与优化[D].长春：吉林大学，2014