我國純電動(dòng)轎車的應(yīng)用與發(fā)展

1、綜述我國純電動(dòng)轎車的應(yīng)用與發(fā)展張獻(xiàn)偉周榮內(nèi)容提要：當(dāng)今世界節(jié)能和環(huán)保日益引起關(guān)注，因此有“綠色環(huán)保交通運(yùn)輸工具”之稱的純電動(dòng)轎車正在加快發(fā)展。本文介紹了我國純電動(dòng)轎車研究的動(dòng)態(tài)和成果，提出目前純電動(dòng)轎車研究的關(guān)鍵技術(shù)，并對它未來的發(fā)展做了展望。關(guān)鍵詞：純電動(dòng)轎車現(xiàn)狀關(guān)鍵技術(shù)從農(nóng)業(yè)文明到工業(yè)文明，人類的生產(chǎn)和生活方式發(fā)生了一場大的革命。機(jī)器的采用極大地提高了人類改造自然的能力，使人類在與自然的斗爭中取得了輝煌的勝利。正當(dāng)人們?yōu)榈厍蛏厦恳粋€(gè)角落都深深打上了人類烙印而歡欣鼓舞的時(shí)候，世紀(jì)出現(xiàn)的“八大公害”引起了人們的關(guān)注，人們看到了由工業(yè)發(fā)展所帶來的對人類生命的直接危害與威脅。汽車在構(gòu)造上的主要差異

2、為動(dòng)力系統(tǒng)。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)引擎汽車相比，純電動(dòng)汽車在以下幾個(gè)方面具有不可比擬的優(yōu)越性。（）純電動(dòng)汽車的能源是由發(fā)電廠提供的電力，給畜電池充電、發(fā)電，不僅可以用傳統(tǒng)的礦物燃料，也可用太陽能、水力等多種資源，還可以利用旋轉(zhuǎn)零件轉(zhuǎn)動(dòng)或制動(dòng)時(shí)的慣性能量。（）能量利用效率高。從圖中可以看出，純電動(dòng)汽車的效率比內(nèi)項(xiàng)的科研項(xiàng)目已于年初基本結(jié)束。該重大專項(xiàng)國家投入科研經(jīng)費(fèi)億元，經(jīng)過將近年的關(guān)鍵技術(shù)公關(guān)和產(chǎn)品研發(fā)，我國在汽車電池、電機(jī)和電控三大關(guān)鍵技術(shù)方面相繼取得突破；在電動(dòng)汽車整車設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)，尤其是鋰離子電池和燃料電池等高性能動(dòng)力電池的研制方面取得了重大進(jìn)展，開發(fā)了全面的性能試驗(yàn)、可靠性試驗(yàn)及

3、安全性試驗(yàn)，開展了不同規(guī)模的示范運(yùn)行，一些產(chǎn)品還上了發(fā)改委汽車新產(chǎn)品公告。純電動(dòng)轎車發(fā)展的促進(jìn)因素能源安全和環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù)是世紀(jì)的主題，能源危機(jī)和環(huán)境污染己成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油資源的缺乏日益明顯。年，我國機(jī)動(dòng)車消耗石油萬，占全國石油產(chǎn)量的，預(yù)計(jì)到年，國家一年至少需要億原油，其中汽車用油將占國家整個(gè)用油量的。與此同時(shí)，環(huán)境問題日益嚴(yán)重，我國內(nèi)燃機(jī)汽車污染日益嚴(yán)重，尾氣、噪聲等對環(huán)境的破壞到了必須加以控制和治理的程度，特別是一些人口密集，交通擁擠的大中城市，情況更為嚴(yán)重，例如在上海市，年市中心城區(qū)內(nèi)機(jī)動(dòng)車的、x排放量分別占該區(qū)域內(nèi)相應(yīng)排放總量的、和。大氣環(huán)境保護(hù)工作給我國

4、帶來了空前的壓力。純電動(dòng)轎車的優(yōu)勢純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)引擎燃機(jī)汽車要高倍左右。（）純電動(dòng)汽車為零排放汽車，研究現(xiàn)狀及主要成果這對改善空氣質(zhì)量、保護(hù)環(huán)境具有以“十五”“”電動(dòng)汽車重重大意義。大專項(xiàng)為依托，遵循“產(chǎn)學(xué)研”相因此，對汽車工業(yè)而言，純電動(dòng)汽車是未來解決能源危機(jī)和環(huán)境惡化的希望所在。在部分發(fā)達(dá)國家和地區(qū)純電動(dòng)汽車實(shí)際生產(chǎn)能力己接近產(chǎn)業(yè)化，與之相關(guān)的技術(shù)、市場、管理和計(jì)劃等問題正是這些國家當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。結(jié)合的方針，天津清源電動(dòng)車輛公司、奇瑞汽車公司和萬向電動(dòng)汽車公司等單位開發(fā)出了多個(gè)系列的純電動(dòng)轎車。系列純電動(dòng)轎車開發(fā)項(xiàng)目是天津清源電動(dòng)車輛有限責(zé)任公司承擔(dān)的國家“”專項(xiàng)，以天津一汽生產(chǎn)

5、的、威樂和威姿款轎車為原型開發(fā)的純電動(dòng)轎車，該系列純電動(dòng)轎車完成了新產(chǎn)品公告所要求的各項(xiàng)試驗(yàn)，尤其是完成了整內(nèi)燃機(jī)汽車我國純電動(dòng)轎車研究現(xiàn)狀研究概述“十五”“”電動(dòng)汽車重大專精油原油精油發(fā)電送電輸送充電傳統(tǒng)充電電池電動(dòng)汽車鋰離子動(dòng)力電池電動(dòng)汽車充電圖電動(dòng)汽車與內(nèi)燃機(jī)汽車的綜合效率對比綜述車電磁兼容性試驗(yàn)和鋰電池純電動(dòng)轎車的實(shí)車碰撞試驗(yàn)。以整車輕量化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)，整車控制策略優(yōu)化，電池包均衡，熱管理、故障診斷和高壓電安全管理和雙總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等為重點(diǎn)開展了大量的科研攻關(guān)，取得了重大進(jìn)展。各項(xiàng)性能指標(biāo)不僅超過了國家“”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)任務(wù)合同書的要求，而且整車在部分核心關(guān)鍵技術(shù)和整體性能

6、方面，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。其主要性能指標(biāo)見表所示。奇瑞汽車有限公司與上海交大等國內(nèi)十多家單位共同承擔(dān)了國家“”電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)“純電動(dòng)轎車”項(xiàng)目。該項(xiàng)目解決了一些電動(dòng)汽車相關(guān)共性技術(shù)，取得了一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的成果，年成了輛純電動(dòng)轎車的開發(fā)，累積了萬路試經(jīng)驗(yàn)。據(jù)權(quán)威機(jī)關(guān)的測試結(jié)果，萬向電動(dòng)轎車的最高車速可達(dá)，經(jīng)濟(jì)車速下的最大續(xù)駛里程可達(dá)，平均耗電量度。比亞迪純電動(dòng)轎車?yán)m(xù)駛里研制中，并且由于制造水平的限制，電池質(zhì)量遠(yuǎn)不如國外。在電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)上，目前中國已經(jīng)制定了部分電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)，但是與國外完善的電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)相比，仍存在不足，應(yīng)進(jìn)一步制定和完善電動(dòng)汽車的國家標(biāo)準(zhǔn)；在性價(jià)比程達(dá)到，最高時(shí)速，上，由

7、于一些關(guān)鍵技術(shù)尚未突破，最大爬坡度大于，并且基礎(chǔ)設(shè)施不完備，造成電動(dòng)加速時(shí)間為，百公里耗電度，該車由比亞迪自主研發(fā)的鐵電汽車的價(jià)格和使用成本均比傳統(tǒng)汽車高。在美國和日本等國家，政池提供電能，額定容量為，府通過制定減免稅收，分時(shí)段計(jì)工作電壓，快速充電只需算電費(fèi)等優(yōu)惠政策鼓勵(lì)消費(fèi)者購，整車由永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，買或使用電動(dòng)汽車，從而迅速形額定功率為，最大功率成一定的電動(dòng)汽車市場，但我國，最大轉(zhuǎn)速，最大扭矩，在性能上與普通汽車具有可比性，在起步加速方面，甚至還要優(yōu)于汽油版的轎車。在政策上顯得相對滯后。純電動(dòng)轎車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)新型電源技術(shù)動(dòng)力電池是各種電動(dòng)車輛的主要能量載體和動(dòng)力來源，也是電動(dòng)車輛的整車

8、成本的主要組成部分。動(dòng)力電池自身技術(shù)的提高和成組應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展成為電動(dòng)車輛市場化和商業(yè)化的關(guān)鍵因素之一。在經(jīng)歷了鉛酸電池、鎳氫電池、鈉硫電池等多種類型的發(fā)展和探索后，純電動(dòng)轎車采用的新型電源目前主要集中在閥控鉛酸動(dòng)力電池、鎳氫動(dòng)力電池和鋰離子（鋰聚合物）電池，它們的主要性能參數(shù)見表。從長遠(yuǎn)發(fā)展來看，由于鉛酸蓄電池過于笨重（比容量低），且衰減快、技術(shù)改進(jìn)已到盡頭而不具前景；鎳氫電池目前在一些領(lǐng)域應(yīng)用還比較廣泛，但其記憶性、比容量一般和單體電壓低等缺陷是無法改進(jìn)的；而鋰離子動(dòng)力蓄電池具有更高的能量密度，因此有較好的前景。驅(qū)動(dòng)電機(jī)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是新能源汽車的關(guān)鍵零部件，是純電動(dòng)轎車動(dòng)力系統(tǒng)總成的心

9、臟。現(xiàn)在純電動(dòng)轎車上已逐步采用機(jī)電一體化驅(qū)動(dòng)系月通過國家科技部組織的專家驗(yàn)收。經(jīng)過多年的努力，我國在電輛樣車一次充電均可行駛動(dòng)汽車方而取得了不少重大突破，以上，最高時(shí)速達(dá)，百公里加速時(shí)間為，最大爬坡度，該類型車采用交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由鋰離子動(dòng)力電池組供電。年月，萬向集團(tuán)承擔(dān)的國家“”項(xiàng)目即“杭州市區(qū)工況下電動(dòng)汽車運(yùn)行考核試驗(yàn)研究”和“純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成”通過國家驗(yàn)收。萬向集團(tuán)開發(fā)出了較完善的電動(dòng)汽車動(dòng)力總成開發(fā)試驗(yàn)平臺(tái)和零部件性能檢測平臺(tái)，并在高能量聚合物鋰離子動(dòng)力電池、一體化電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)等一系列關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)取得突破性進(jìn)展，完具體來說，像純電動(dòng)概念車及其相關(guān)技術(shù)的研究已取得了重大進(jìn)展，

10、部分整車技術(shù)指標(biāo)接近國際水平，純電動(dòng)改裝車開發(fā)具備了小批量生產(chǎn)能力，還建成了我國自己的電動(dòng)汽車試驗(yàn)示范區(qū)，開展了電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、運(yùn)行機(jī)制和政策研究，純電動(dòng)汽車關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)得到了加強(qiáng)。但是純電動(dòng)轎車在我國的發(fā)展與發(fā)達(dá)國家相比仍存在許多不足。在整體技術(shù)上，新的電子控制系統(tǒng)是傳統(tǒng)汽車上所沒有的，對電動(dòng)汽車的工作有著重要的影響，這一技術(shù)的使用中國比起國外還相差很遠(yuǎn)；在蓄電池方面，國外已成功開發(fā)出了鋁空氣電池、鎳氫電池及鋰離子電池等高能電池，而中國的高能電池正在表系列純電動(dòng)轎車主要性能指標(biāo)純純電動(dòng)轎車指標(biāo)最高車速，加速時(shí)間最大爬坡度續(xù)駛里程噪聲（）車型41綜述表最具有潛力的電動(dòng)車用動(dòng)力電池主

11、要性能參數(shù)比能量比功率循環(huán)壽命次電池放電價(jià)元新型鉛酸電池鎳氫電池鋰離子電池表電動(dòng)車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中選用電機(jī)電機(jī)類型優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單，有優(yōu)良的電磁轉(zhuǎn)矩控制特性缺點(diǎn)應(yīng)用前景有刷、易產(chǎn)生火花、有處于被淘汰電磁干擾、維護(hù)困難、價(jià)地位直流電機(jī)格高、體積和重量大已成為目前大多交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)控制裝置復(fù)雜數(shù)交流驅(qū)動(dòng)電動(dòng)體積小車的首選隨著稀土永磁材控制器簡單、效率料的出現(xiàn)，該電永磁同步電機(jī)價(jià)格貴高、能量密度大機(jī)有望與交流感應(yīng)電機(jī)爭奪市場簡單可靠、可調(diào)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大、噪聲目前應(yīng)用還開關(guān)磁阻電機(jī)大、需位置檢測器、受限制控制靈活、成本低有非線性特性的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在估計(jì)、熱管理、電量均衡和故障診斷上，其中以估計(jì)和熱管理最為

12、核心。整車控制器是整車控制系統(tǒng)的核心部件，承擔(dān)了數(shù)據(jù)交換、安全管理、駕駛員意圖解釋和能量分配的任務(wù)。采用先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)整車的控制策略，先根據(jù)駕駛員的命令和當(dāng)前車輛行駛狀況來解析駕駛員的命令，并計(jì)算出當(dāng)前所需功率和扭矩，然后結(jié)合當(dāng)前電機(jī)的工作狀態(tài)和電池電量等決定電機(jī)輸出力，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制。目前，較理想的整車控制系統(tǒng)一般采用總線通信連接，利用全數(shù)字控制，提高控制效率和穩(wěn)定性。純電動(dòng)轎車各部分的實(shí)時(shí)狀態(tài)被發(fā)送到總線上，以供整車控制器和液晶顯示器用。統(tǒng)來驅(qū)動(dòng)汽車，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊，傳動(dòng)效率大大提高，控制也更加方便，電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正由通用化向?qū)Ｓ没较虬l(fā)展?，F(xiàn)代純電動(dòng)轎車對電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的

13、基本要求如下：高密度小型輕量化、高效率、高可靠性、高耐久性、高適應(yīng)性以及調(diào)速范圍寬等。我國電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)經(jīng)過“十五”“”的集中研發(fā)，完成了國家重點(diǎn)專項(xiàng)預(yù)定指標(biāo)，開發(fā)出了一系列滿足各類整車要求的樣機(jī)系統(tǒng)，其中包括交流感應(yīng)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、永磁無刷電機(jī)（包括無刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī)）等，詳見表。這些成果的主要性能和技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了國際同類產(chǎn)品的水平。純電動(dòng)轎車控制器整車控制系統(tǒng)由整車控制器、通信系統(tǒng)、部件控制器以及駕駛員操縱系統(tǒng)構(gòu)成，主要功能是根據(jù)駕駛員的操作和當(dāng)前的工況，在保證安全和動(dòng)力性要求的前提下選擇盡可能優(yōu)化的工作模式。具體總控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖所示。電機(jī)控制器使得電動(dòng)機(jī)能夠穩(wěn)

14、定、準(zhǔn)確而快速的按駕駛員的意圖，提供驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)加速、減速和停車，目前傳統(tǒng)的控制、矢量控制（）、自適應(yīng)控制（）、模糊控制和變結(jié)構(gòu)控制（）都被廣泛地移植到電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)控制中來，并取得了理想的效果。電池管理系統(tǒng)能夠使得動(dòng)力電池工作在合理的電壓、電流和溫度范圍內(nèi)，這不僅能保障能源的持續(xù)供給，而且還能延長動(dòng)力電池的使用壽命。電池管理系統(tǒng)結(jié)束語面臨各國新一代汽車的蓬勃發(fā)展，我們不能坐以待斃，必須積極行動(dòng)起來，努力開發(fā)適應(yīng)我國資源和環(huán)境狀況的新一代以電動(dòng)汽車為主的清潔能源汽車，不僅要盡快在開發(fā)相應(yīng)車型、關(guān)鍵零部件及電動(dòng)汽車總成上擁有獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，還要在汽車消費(fèi)觀念上有重大的轉(zhuǎn)變，同時(shí)在汽車產(chǎn)業(yè)化政策上

15、給予大力的支持。電動(dòng)汽車作為新一代交通工具，必將在不久的將來獲得更大的市場，我們一定要牢牢把握住這一機(jī)遇與挑戰(zhàn)，力爭使我國的汽車業(yè)在新的起點(diǎn)中有所作為。URBAN VEHICLESNo.1 2008Application and development of electric cars in China.(40)Abstract: Energy security and environmentalprotection are critical issues in today's world.Envisioned as green, environment-friendlytranspo

16、rtation tools, development of electric carsis in a fast lane. This paper introduces the situationand products in China's pure-electric cars research,highlights the key technologies in its investigation,and portrays the future of this sector.Key words: Pure electric cars, situation, keytechnologi

17、esTECHNOLOGIES AND RESEARCHStudy on energy conservation and new-energy automotivetechnologies policy launched.(43)Bluetooth technologies and networking of automobiles.(46)Abstract: This paper introduces an emergingtechnology-Bluetooth, from its concept,development, principle, to its recent applicati

18、onson automotive field. We derive a conception ofautomotive networking, and envision a new roundof technical innovation brought by this technology.Key words: Bluetooth, application,networking, networking automobilesElectronic technologies and automotive control overseas(2). (48)Design for a convenient practical inspection stand forLPG buses.(51)ACCESSORIESTire pattern safeguards a safe journey.(52)New generation Austempered Ductil