電動汽車的研究與發展

張姍+律譜

摘 要：面對地球資源緊缺以及環境惡化等問題，發展綠色環保的純電動汽車已成為汽車工業發展的主流趨勢。由于電動汽車（BEV）對環境影響相對傳統汽車較小，其前景被廣泛看好，但當前技術尚不成熟。從1886年世界上第一輛電動汽車在法國誕生至今，由最開始的有軌電車，動力系統由電力到燃油發動機，再到現在比較普遍的混合動力，正在逐漸向電源動力系統的方向發展。

關鍵字：電動汽車；發展歷程；發展狀況

1 研究的目的與意義

自1886年第一輛汽車誕生至今，隨著時代的變化和科學技術的進步，汽車工業在不斷發展創新，在推動世界經濟發展和給人們提供便捷的同時，也帶來了能源緊缺和環境惡化。隨著世界經濟的發展，世界汽車保有量在持續增加，石油的需求量也將進一步加大。然而現在的狀況是石油資源短缺，石油資源終會有枯竭的一天。此外，石油燃料燃燒將會排出廢氣，這些排放物造成空氣污染，危害人類及動植物的生存。同時，汽車還會產生噪聲污染，并隨著內燃機汽車發動功率、車速及車流量的增加而增大。

因此，我們必須對清潔、高效、智能的汽車進行開發，實現新世紀交通的可持續發展。為了解決這些迫在眉睫的問題，電動汽車呈現出加速發展的趨勢。

2 電動汽車的概念

2.1 基本概念

電動汽車（Battery Electric Vehicle，BEV）是指，以車載電源為動力源或動力源之一，全部或者部分由電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規等各項要求的車輛。電動汽車的組成包括：電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械系統、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統是電動汽車的核心，也是區別于內燃機汽車的最大不同點。電力驅動及控制系統由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內燃機汽車相同。

2.2 電動汽車的特點

電動汽車分為三類：純電動汽車（BEV）、混合動力汽車（HEV）和燃料電池汽車（FCEV）。傳統的內燃機能把高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內，因此傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構；而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩，在電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置，操縱方便容易，噪音低。

較內燃機汽車而言，電動汽車可以解決內燃機汽車對石油燃料的依賴，電動汽車從車載電源獲得電力，并用電動機進行驅動。同時，電動汽車所用的蓄電池可以在晚間進行充電，充分利用晚間的富余電力，來避免浪費大量的富余電力，從而提高電網電能的利用率。在減速、下坡和制動時，電動汽車的電動機還可以轉換為發電機，來實現能量的回饋，從而進一步地提高能量的利用率。

3 國內外電動汽車的發展

從20世紀90年代開始，電動汽車重新成為世界性的研發熱點之后，各國政府紛紛出臺政策或指點計劃，以促進本國電動汽車的發展。1993年美國政府組織企業和科研機構成立 “新一代汽車合作計劃”（PNGV），聯合開展電動汽車研究，法、德、日等發達國家紛紛采取政府引導、企業和科研機構聯合的方式加強電動汽車開發研究。歐洲歷來是很重視節約能源和將低碳排放量的，在2007年歐盟委員會公布了“新歐洲能源政策”，其目標是要到2020年時，將降低20%的溫室氣體排放量，并將可再生能源比例提高到20%。

“十五”計劃期間，中國科技部投入8.8億元全面啟動863電動汽車重大科技專項，制定了以混合動力電動汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為“三縱”，以多能源動力總成控制、驅動電機、動力蓄電池為“三橫”的總體研發布局，全面構筑電動汽車的技術平臺。經過多年的技術研發、功能性樣車試驗、示范性應用，我國的電動汽車已經具備了初步產業化條件，但國內目前研究水平與國外先進車型和資金投入仍具有一定差距。

4 結論

本文根據當今汽車工業發展的趨勢，以純電動汽車作為主要對象，結合電動汽車的發展歷程和意義，對國內外電動汽車的研究和發展狀況進行了分析與介紹。作為世界能源消耗大國和環境保護重要力量，中國積極實施電動汽車科技戰略，促進汽車工業產業結構升級和動力系統電動化轉型，培育和發展電動汽車社會，并取得了一定效果，但仍然面臨著政策環境亟需完善、工業基礎薄弱、國際競爭力弱、開放協同創新環境差、知識產權保護和標準化意識低、個別關鍵技術有待加強、車輛成本高、商業模式探索不充分等問題。

參考文獻

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作者簡介

張姍（1994-），女，漢族，鄭州大學機械工程學院機械工程專業2016級學生。

律譜（1993-），男，漢族，河南省資源與材料工業技術研究院研究生。