電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨向之研究

谷鵬

（河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院）

【摘要】文章在從驅(qū)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制技術(shù)、電池技術(shù)、能量管理技術(shù)、整車控制技術(shù)等方面闡述電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用發(fā)展存在的問題，為如何完善電動(dòng)汽車技術(shù)形式展開分析，旨在更好的促進(jìn)電動(dòng)汽車發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電動(dòng)汽車 關(guān)鍵技術(shù) 問題 發(fā)展趨勢

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加大了對能源的消耗，使得我國社會(huì)發(fā)展出現(xiàn)了能源危機(jī)，甚至還出現(xiàn)了不同程度的環(huán)境污染。因而，在這樣的社會(huì)發(fā)展情境下，需要相關(guān)人員加大對新能源的開發(fā)利用。電動(dòng)汽車的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用有效解決了能源過度消耗問題，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了對社會(huì)環(huán)境的保護(hù)。為此，文章對電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨向進(jìn)行探究。

一、電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)

（一）電池技術(shù)

1、電池技術(shù)發(fā)展問題。電動(dòng)汽車電池的性能在某種程度是決定了電動(dòng)汽車總體性能，決定電動(dòng)汽車一次充滿電之后的行駛里程。電池功率密度決定電動(dòng)汽車的加速性能和最快車速。在電池技術(shù)的深化發(fā)展下，現(xiàn)階段，電動(dòng)企業(yè)運(yùn)行中適用的電池種類增多。在不同電池的應(yīng)用中，一旦出現(xiàn)電池性能缺陷，就很可能出現(xiàn)“短板效應(yīng)”，影響電動(dòng)汽車總體性能。現(xiàn)階段電動(dòng)汽車電池技術(shù)問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，電池能量密度低。現(xiàn)階段，電動(dòng)汽車中應(yīng)用的鉛酸電池能量密度不夠40W.h/kg，但是價(jià)格卻比較高昂，無法保證電動(dòng)汽車所應(yīng)用電池的生產(chǎn)數(shù)量。第二，電池組過重。電池過重問題的存在會(huì)使得電動(dòng)汽車重量變重。第三，電動(dòng)汽車的行駛里程不長。這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是電動(dòng)汽車電池能量密度低和電池組重。

2、電池技術(shù)發(fā)展。社會(huì)的進(jìn)步使得電動(dòng)汽車電池技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三代發(fā)展，第一代閥控鉛酸電。但是這種電池的性能比較高，無法實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。第二代是堿性電池，其能量和功率比一代電池高，提升了電動(dòng)汽車動(dòng)力性能。第三代是燃料電池，能量轉(zhuǎn)變效率很高。各種類型電動(dòng)汽車電池性能比較如表一所示。

（二）電動(dòng)汽車電力驅(qū)動(dòng)和控制技術(shù)

1、電力驅(qū)動(dòng)性能分析。現(xiàn)階段，電動(dòng)汽車常用的電動(dòng)機(jī)形式有直流電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)等，這些不同形式電動(dòng)機(jī)的性能分析比較如表二所示。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)級(jí)是一種特殊的電動(dòng)機(jī)。為了保證其性能，需要為其提供比較寬泛的調(diào)速范圍和轉(zhuǎn)動(dòng)速度，在運(yùn)行中顯示器良好的性能。現(xiàn)階段，電動(dòng)汽車應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)中不常用的是直流電動(dòng)機(jī)。

2、控制系統(tǒng)。在電動(dòng)汽車電機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展下，電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)朝著智能化、數(shù)字化方向發(fā)展，完善了非線性控制技術(shù)，顯示出自身良好的抗干擾性能，提升了整個(gè)電力系統(tǒng)的性能。電動(dòng)汽車的再生控制系統(tǒng)在具體應(yīng)用的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)對資源的節(jié)約，提升電動(dòng)汽車的行駛里程，顯示出良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

（三）電動(dòng)汽車能量管理技術(shù)。電動(dòng)汽車性能的好壞不僅受電動(dòng)汽車電池性能的影響，而且還會(huì)受到與之相匹配的能量管理系統(tǒng)影響。電動(dòng)汽車的主要儲(chǔ)能來源是蓄電池，良好的蓄電池能夠讓電動(dòng)汽車發(fā)展應(yīng)用獲得良好的動(dòng)力特性。在電動(dòng)汽車應(yīng)用的時(shí)候需要盡可能選擇能量高、壽命長、功率大的蓄電池，同時(shí)還需要相關(guān)人員加強(qiáng)對電動(dòng)汽車蓄電池的應(yīng)用管理。在電動(dòng)汽車動(dòng)力性保障的基礎(chǔ)上，為了能夠進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車能源利用效率，提高電動(dòng)汽車行駛里程，有關(guān)人員提出了基于粒子群算法的多能量電動(dòng)汽車能量管理模糊控制系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)的應(yīng)用有效分配電力汽車系統(tǒng)功率，提升電動(dòng)汽車應(yīng)用的總體性能。為此，有學(xué)者通過對磷酸鐵鋰電池性能的測試來盡力更加精確的電動(dòng)汽車電池模型，對電池的動(dòng)力荷電情況進(jìn)行了系統(tǒng)分析。

（四）電動(dòng)汽車整車技術(shù)。電動(dòng)汽車在運(yùn)行的時(shí)候除了需要得到電池和電動(dòng)機(jī)高新技術(shù)支持之外，在電動(dòng)汽車整車材料的選擇上還需要應(yīng)用更高科技的技術(shù)，比如鎂鋁等輕質(zhì)材料。通過這些輕質(zhì)材料的應(yīng)用能夠降低電動(dòng)汽車本身的重量，進(jìn)而提升電動(dòng)汽車的總體動(dòng)能。

二、電動(dòng)汽車發(fā)展難點(diǎn)問題和未來發(fā)展趨向

（一）電動(dòng)汽車發(fā)展難點(diǎn)問題

第一，儲(chǔ)能裝置問題。儲(chǔ)能裝置是電動(dòng)汽車的重要零件。現(xiàn)階段，電動(dòng)汽車常用的儲(chǔ)能裝置主要由蓄電池和超級(jí)電容兩種，應(yīng)用最為廣泛的是蓄電池。但是蓄電池在應(yīng)用的過程中存在一些問題。第二，電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制系統(tǒng)的可靠性、安全性、耐久性不符合相關(guān)要求。驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制裝置是電動(dòng)汽車運(yùn)行中的重要零部件。但是現(xiàn)階段，我國電動(dòng)企業(yè)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝置技術(shù)不完善，難以滿足我國汽車工業(yè)發(fā)展要求。第三，整車成本費(fèi)用較高。基于內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)的純電動(dòng)車市場競爭力不強(qiáng)的原因是其整車制造成本費(fèi)用較低，且缺乏相應(yīng)的社會(huì)配套設(shè)施。

（二）電動(dòng)汽車未來發(fā)展趨向

第一，加大力度發(fā)展純蓄電池驅(qū)動(dòng)微型汽車。通過純蓄電池驅(qū)動(dòng)微型汽車的發(fā)展在很大程度上降低了電動(dòng)汽車動(dòng)力性和行駛里程的發(fā)展要求，提升了電動(dòng)汽車的總體性能。第二，相關(guān)人員加強(qiáng)對驅(qū)動(dòng)電機(jī)的研究力度。基于蓄電池電動(dòng)汽車的發(fā)展局限，混合動(dòng)力汽車出現(xiàn)，其在充分借助內(nèi)燃機(jī)發(fā)展優(yōu)勢的同時(shí)能夠降低電動(dòng)汽車運(yùn)作對周圍環(huán)境的不利影響。第三，發(fā)展燃料電池車。這種電動(dòng)汽車的性能要比其他電池類型的電動(dòng)汽車好，且運(yùn)行過程中應(yīng)用的汽車燃料大多是可再生燃料，符合環(huán)境保護(hù)的要求。

結(jié)束語：綜上所述，在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，電動(dòng)汽車的發(fā)展應(yīng)用研究變得更加重要。電動(dòng)汽車的深化發(fā)展離不開相應(yīng)技術(shù)的支持，比如電池技術(shù)、電力驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)、整車技術(shù)、能量管理技術(shù)等。結(jié)合現(xiàn)階段電動(dòng)汽車應(yīng)用發(fā)展遇到的瓶頸問題，需要相關(guān)人員在充分利用電動(dòng)汽車多種技術(shù)形式的基礎(chǔ)上采取有針對的措施解決電動(dòng)汽車發(fā)展瓶頸問題，進(jìn)而更好的促進(jìn)電動(dòng)汽車發(fā)展。