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电动汽车及其发展前景

发布时间:2021-07-05 08:44:42 浏览数:

【摘要】汽车工业的迅速发展在促进世界经济飞速发展、人们带来便利生活同时,又展现了其双刃剑的一面,他将能源与环境的问题推到了日益尴尬的位置。“能源、环境和安全成为了21世纪汽车工业发展的3大主题”。其中能源和黄金作为全球问题严重制约着汽车工业的发展。而电动车作为清洁的动力能源,又具有来源广、清洁无污染等特点。电动车被认为是21世纪重要的交通工具。

【关键词】电动汽车;背景;结构;现状

一、电动汽车的发展背景

传统汽车尾气中含有COX和NOX等有害气体,并且完全燃烧产生的CO2也会造成温室效应,据统计全球20个空气严重污染城市中国占16个,所以解决空气污染的问题迫在眉睫。同时我国已经成为了世界上最大的二氧化碳排放国,同时《京都议定书》已经正式实施,作为签约国的中国,我们有义务和责任减少二氧化碳的排放。

同时能源问题也是困扰着汽车发展的另一个难题,全球的化石能源开采年限分别是石油39年、天然气60年、煤211年、主要分布在美国、俄罗斯、中东地区。汽车的主要能源是石油,我国同时又是一个石油贫乏的国家,就2010年为例我国原油消耗4.39亿吨,净进口2.36亿吨,石油对外的依存度高达50%以上,到2020年这个指数估计会超过65%。

因此要求我们急切的发展电动汽车,用电这种清洁能源来从根本上解决我们国家的污染问题和能源问题。

二、电动汽车的基本结构

不论是哪种类型的电动汽车,它的组成都是大同小异,它都包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是相对于传统内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。

电源主要为驱动电机提供电能,将电能转化为机械能的装置。现在电动车上应用最广泛的是铅蓄电池,但是由于铅蓄电池寿命短,能量低,充电时间长,所以用起来很不方便;现在正在研究的电源主要有燃料电池、钠硫电池、锂电池等。如果这些新型电源能够在电动汽车上得到广泛的运用的话,电动汽车的发展又会呈现另一片天地。

驱动电机的作用是将电能转化为机械能的装置,通过传动装置或直接驱动车轮的工作。但是直流电动机存在换向火花,功率小、效率低,维护保养工作量大缺点;随着电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BLDCM)、开关磁阻电机(SRM)和交流异步电动机所取代,如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。

三、电动汽车的类别及其特点

电动汽车是指汽车行驶的动力全部或者部分来自于电机的汽车。电动汽车按照能源的来源可以分为三类:(1)纯电动汽车(PEVP);(2)混合动力汽车(HEV);(3)插电式混合动力汽车(FCEV)。

当然不同类别的电动汽车有着不同的特点,纯电动汽车是其他两种电动汽车(HEV和FCEV)的基础,具有零排放、噪音小、结构简单、维护较少的优点。相对于燃油汽车和其他动力汽车,纯电动汽车能量利用率高,电力价格便宜,使用成本低的优点。但是有行驶距离比较近,充电麻烦不方便远行等缺点。

混合动力电动汽车是指能够至少从两类车载储存的能量中获得动力的汽车:一为可消耗的燃料,一为可再充电能、能量储存装置。混合动力电动汽车具有至少一条发动机传动系统和一条电机动力传动系统。由于具有至少两条相对独立的动力传动路线,因此可以采用更小排量的发动机,通过电机驱动系统的动力补偿以进行功率调节。与传统汽车相比提高了能量转化率;与纯电动汽车相比行驶距离更远,便于克服目前纯电动汽车一次充电行驶距离的问题。

插电式混合动力电动汽车本身是一种混合动力电动汽车,区别于其车载的动力电池组可以利用电力网进行补充充电,具有较长的电动行驶里程,必要的时候也可以采用混合动力模式。因此与混合动力电动汽车相比,它具有较大的动力电池组,较大的功率电机驱动系统以及较小排量的发动机。插电式混合动力典型代表就是丰田Prius。

四、电动汽车的发展趋势及现状

近年来,电动汽车的发展受到了各国政府的高度重视,被普遍确立为保障能源安全和转型低碳经济的重要途径。美国总统奥巴马上台后就马上部署了总额为48亿美元的电动车与电池研发的产业化计划,推动先进的电池技术和电动汽车部件的研发,另外在电动汽车基础设施领域投入了4亿美元的开发项目。与此同时德国、日本、英国等欧美发达国家投入了巨大的财力、物力在电动汽车的开发项目上。

紧随世界的脚步,中国也逐步投入了更多的精力在电动汽车的发展上,政府也出台了一系列的措施来支持电动汽车的发展。2005年国务院的政府工作报告上就指出“要鼓励发展节能环保汽车”;国民经济和社会发展的第十一个五年规划纲要中提出“要鼓励和发展节能车和发展环保汽车”。政府出台了一系列的措施来促进电动汽车的发展,在2009年底,全国13个示范城市已经有5000多辆新能源汽车投入使用;2010“十城千车”示范城市增加到了25个。在国家出台一系列的措施来促进和帮助下,中国电动汽车产业得到了蓬勃的发展,政府直接介入,组织能源、交通、制造等多个部门联合推动、研发投入、产业布局、政府优惠多管齐下、促进电动汽车的发展。

现在,在各种政策支持下越来越多的汽车公司进入了电动汽车领域 ;混合动力代表企业:长安、奇瑞、丰田、奔腾、雪铁龙、奔驰等;氢能源的代表企业:长安、奇瑞、宝马、通用、本田、现代等;纯电动车代表企业:比亚迪、长城、日产、斯巴鲁、三菱等。

电动汽车在未来的几十年的时间里一定会得到巨大的发展。

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