我國純電動轎車的應(yīng)用與發(fā)展

1、綜述我國純電動轎車的應(yīng)用與發(fā)展張獻偉周榮內(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)保交通運輸工具”之稱的純電動轎車正在加快發(fā)展。本文介紹了我國純電動轎車研究的動態(tài)和成果，提出目前純電動轎車研究的關(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€角落都深深打上了人類烙印而歡欣鼓舞的時候，世紀出現(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、為動力系統(tǒng)。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機引擎汽車相比，純電動汽車在以下幾個方面具有不可比擬的優(yōu)越性。（）純電動汽車的能源是由發(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)動或制動時的慣性能量。（）能量利用效率高。從圖中可以看出，純電動汽車的效率比內(nèi)項的科研項目已于年初基本結(jié)束。該重大專項國家投入科研經(jīng)費億元，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、電機和電控三大關(guān)鍵技術(shù)方面相繼取得突破；在電動汽車整車設(shè)計、驅(qū)動系統(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力電池的研制方面取得了重大進展，開發(fā)了全面的性能試驗、可靠性試驗及

3、安全性試驗，開展了不同規(guī)模的示范運行，一些產(chǎn)品還上了發(fā)改委汽車新產(chǎn)品公告。純電動轎車發(fā)展的促進因素能源安全和環(huán)境保護環(huán)境保護是世紀的主題，能源危機和環(huán)境污染己成為全球關(guān)注的焦點。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，石油資源的缺乏日益明顯。年，我國機動車消耗石油萬，占全國石油產(chǎn)量的，預(yù)計到年，國家一年至少需要億原油，其中汽車用油將占國家整個用油量的。與此同時，環(huán)境問題日益嚴重，我國內(nèi)燃機汽車污染日益嚴重，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，情況更為嚴重，例如在上海市，年市中心城區(qū)內(nèi)機動車的、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)境保護工作給我國

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

5、的、威樂和威姿款轎車為原型開發(fā)的純電動轎車，該系列純電動轎車完成了新產(chǎn)品公告所要求的各項試驗，尤其是完成了整內(nèi)燃機汽車我國純電動轎車研究現(xiàn)狀研究概述“十五”“”電動汽車重大專精油原油精油發(fā)電送電輸送充電傳統(tǒng)充電電池電動汽車鋰離子動力電池電動汽車充電圖電動汽車與內(nèi)燃機汽車的綜合效率對比綜述車電磁兼容性試驗和鋰電池純電動轎車的實車碰撞試驗。以整車輕量化設(shè)計，系統(tǒng)一體化設(shè)計，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)等為重點開展了大量的科研攻關(guān)，取得了重大進展。各項性能指標(biāo)不僅超過了國家“”計劃電動汽車重大專項任務(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，達到了國際先進水平。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“”電動汽車重大專項“純電動轎車”項目。該項目解決了一些電動汽車相關(guān)共性技術(shù)，取得了一些具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果，年成了輛純電動轎車的開發(fā)，累積了萬路試經(jīng)驗。據(jù)權(quán)威機關(guān)的測試結(jié)果，萬向電動轎車的最高車速可達，經(jīng)濟車速下的最大續(xù)駛里程可達，平均耗電量度。比亞迪純電動轎車續(xù)駛里研制中，并且由于制造水平的限制，電池質(zhì)量遠不如國外。在電動汽車標(biāo)準(zhǔn)上，目前中國已經(jīng)制定了部分電動汽車標(biāo)準(zhǔn)，但是與國外完善的電動汽車標(biāo)準(zhǔn)相比，仍存在不足，應(yīng)進一步制定和完善電動汽車的國家標(biāo)準(zhǔn)；在性價比程達到，最高時速，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，造成電動加速時間為，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，分時段計工作電壓，快速充電只需算電費等優(yōu)惠政策鼓勵消費者購，整車由永磁同步電機驅(qū)動，買或使用電動汽車，從而迅速形額定功率為，最大功率成一定的電動汽車市場，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。純電動轎車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)新型電源技術(shù)動力電池是各種電動車輛的主要能量載體和動力來源，也是電動車輛的整車

8、成本的主要組成部分。動力電池自身技術(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，純電動轎車采用的新型電源目前主要集中在閥控鉛酸動力電池、鎳氫動力電池和鋰離子（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的；而鋰離子動力蓄電池具有更高的能量密度，因此有較好的前景。驅(qū)動電機車用驅(qū)動電機系統(tǒng)是新能源汽車的關(guān)鍵零部件，是純電動轎車動力系統(tǒng)總成的心

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

10、部分整車技術(shù)指標(biāo)接近國際水平，純電動改裝車開發(fā)具備了小批量生產(chǎn)能力，還建成了我國自己的電動汽車試驗示范區(qū)，開展了電動汽車標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、運行機制和政策研究，純電動汽車關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)得到了加強。但是純電動轎車在我國的發(fā)展與發(fā)達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；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轎車主要性能指標(biāo)純純電動轎車指標(biāo)最高車速，加速時間最大爬坡度續(xù)駛里程噪聲（）車型41綜述表最具有潛力的電動車用動力電池主

11、要性能參數(shù)比能量比功率循環(huán)壽命次電池放電價元新型鉛酸電池鎳氫電池鋰離子電池表電動車用電機驅(qū)動系統(tǒng)中選用電機電機類型優(yōu)點結(jié)構(gòu)簡單，有優(yōu)良的電磁轉(zhuǎn)矩控制特性缺點應(yīng)用前景有刷、易產(chǎn)生火花、有處于被淘汰電磁干擾、維護困難、價地位直流電機格高、體積和重量大已成為目前大多交流感應(yīng)電動機控制裝置復(fù)雜數(shù)交流驅(qū)動電動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)，該電永磁同步電機價格貴高、能量密度大機有望與交流感應(yīng)電機爭奪市場簡單可靠、可調(diào)轉(zhuǎn)矩波動大、噪聲目前應(yīng)用還開關(guān)磁阻電機大、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、熱管理、電量均衡和故障診斷上，其中以估計和熱管理最為

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)。采用先進的技術(shù)來實現(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，并計算出當(dāng)前所需功率和扭矩，然后結(jié)合當(dāng)前電機的工作狀態(tài)和電池電量等決定電機輸出力，以實現(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。純電動轎車各部分的實時狀態(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)動汽車，驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得更加緊湊，傳動效率大大提高，控制也更加方便，電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)正由通用化向?qū)Ｓ没较虬l(fā)展?，F(xiàn)代純電動轎車對電機驅(qū)動系統(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。我國電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)經(jīng)過“十五”“”的集中研發(fā)，完成了國家重點專項預(yù)定指標(biāo)，開發(fā)出了一系列滿足各類整車要求的樣機系統(tǒng)，其中包括交流感應(yīng)電機、開關(guān)磁阻電機、永磁無刷電機（包括無刷直流電機和永磁同步電機）等，詳見表。這些成果的主要性能和技術(shù)指標(biāo)都達到了國際同類產(chǎn)品的水平。純電動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。電機控制器使得電動機能夠穩(wěn)

14、定、準(zhǔn)確而快速的按駕駛員的意圖，提供驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，實現(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車的驅(qū)動控制中來，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)鍵零部件及電動汽車總成上擁有獨立的知識產(chǎn)權(quán)，還要在汽車消費觀念上有重大的轉(zhuǎn)變，同時在汽車產(chǎn)業(yè)化政策上

15、給予大力的支持。電動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遇與挑戰(zhàn)，力爭使我國的汽車業(yè)在新的起點中有所作為。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