電動汽車發(fā)展歷史及前景分析

玉杰　陳奎訊

摘要：近年來我國社會經(jīng)濟(jì)得到了持續(xù)快速的發(fā)展，汽車保有量逐年遞增，隨之而來的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。電動汽車的發(fā)展應(yīng)用能夠在很大程度上緩解石油供需緊張的問題，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)超低排放或零排放，所以進(jìn)一步推進(jìn)電動汽車的發(fā)展應(yīng)用是必須要引起重視的一個問題。據(jù)此，主要分析了電動汽車的發(fā)展歷史及其前景。

關(guān)鍵詞：電動汽車；發(fā)展歷史；前景

中圖分類號：F27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.07.044

汽車工業(yè)的持續(xù)發(fā)展讓汽車數(shù)量持續(xù)增加，而汽車尾氣排放造成的環(huán)境污染以及出行帶來的交通擁堵問題也日益嚴(yán)重。全球各國政府也逐漸開始意識到節(jié)能減排是未來社會發(fā)展的重要方向，電動汽車的出現(xiàn)，以其節(jié)能、零排放、低噪聲的優(yōu)勢，開始逐漸占據(jù)汽車市場份額，也成了有效解決環(huán)境污染和能源短缺問題的重要方式。

1電動汽車的發(fā)展歷史

所謂電動汽車即是以車載電源為主要動力，通過電機(jī)驅(qū)動行駛，達(dá)到相關(guān)法律規(guī)定要求的車輛。現(xiàn)階段主要分為純電動汽車以及混合動力汽車。從上世紀(jì)后半葉的1873年開始，英國人羅伯特戴維森發(fā)明了全球首臺電力驅(qū)動的汽車，和德國人戴姆勒與卡爾本茨發(fā)明的汽油動力汽車相比要領(lǐng)先10余年。

羅伯特戴維森制造的電動汽車屬于載貨車，長度為4.8m，寬約1.8m，汽車使用鐵、鋅、汞合金與硫酸反應(yīng)的一次性電池。而在1880年之后，又選擇了能夠進(jìn)行反復(fù)充電的電池，一次性電池被淘汰，這對電動汽車的發(fā)展而言屬于非常重要的技術(shù)變革，之后電動汽車的需求量逐漸增加，在上世紀(jì)下半葉也開始慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)榉浅Ｖ匾倪\(yùn)輸工具，記錄下了人類在電動車研究歷史中的輝煌一頁。到1890年，已經(jīng)能夠在法國以及英國的街道中看到電動客車，那時的車用內(nèi)燃技術(shù)還處于較為落后的狀態(tài)，車輛行駛歷程不長，也容易產(chǎn)生故障，而電動汽車無論是使用還是維修都更加方便。

1900年，美國已經(jīng)擁有一萬五千余輛電動汽車，而蒸汽機(jī)汽車僅僅為一千五百余輛，汽油汽車不足千輛。二十世紀(jì)后，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，1908年福特公司研究成功T型汽車，并借助于流水線生產(chǎn)了大量汽油機(jī)汽車，因?yàn)檎羝麢C(jī)汽車和電動汽車在當(dāng)時具有技術(shù)方面和經(jīng)濟(jì)方面的不足，造成其在市場競爭過程中暫時被淘汰，發(fā)展速度逐漸放緩。

從二十世紀(jì)后半葉到今天，大油田被越來越多的發(fā)現(xiàn)，汽油價格也持續(xù)降低，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)得以突飛猛進(jìn)的發(fā)展，汽油機(jī)得到了更快的普及，也開始成為主流交通工具。從1900之后的十余年，由于制造研究成本較高和較短的續(xù)航，電動汽車始終沒有得到較快的發(fā)展，也并未有一款電動車能夠達(dá)到商用規(guī)模。直接二十世紀(jì)末期，因?yàn)槠蛢r格的上升以及各國政府開始對氣候環(huán)境問題擔(dān)憂才讓電動汽車再次進(jìn)入到人們的眼光中來。隨后大眾汽車公司和豐田汽車公司相繼退出了混合動力汽車，豐田的Prius獲得很大成功。目前插電式混合電動車以及純電動車逐漸成為重要的發(fā)展方向，在全球范圍內(nèi)，純電動汽車目前最高的續(xù)航里程數(shù)已經(jīng)能夠達(dá)到500km，如Tesla Model S。

2電動汽車未來發(fā)展前景

2.1純蓄電池驅(qū)動的超微型汽車

這類汽車在很大程度上降低了動力性以及持續(xù)行駛里程的要求，其充電過程十分便捷，車輛行駛速度不高，比較適用于在市區(qū)以及社區(qū)中使用。因?yàn)榇蟛糠侄歼x擇鎳氫電池、鎳鎘電池以及鋰離子電池等，能夠保證車輛性能，目前逐漸進(jìn)入了批量生產(chǎn)階段。例如說日本研制的Hyper mini就應(yīng)用了高性能鋰離子電池，時速可達(dá)到90km，充電一次能夠持續(xù)行駛120km，非常適用于在城市道路使用。

2.2進(jìn)一步加強(qiáng)驅(qū)動電機(jī)的研究

美國更加偏向于選擇交流感應(yīng)電機(jī)，其優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單、性能出眾、質(zhì)量不高，但控制器技術(shù)相對來說更加復(fù)雜；而日本基本上選擇永磁無刷直流電機(jī)，特點(diǎn)是效率較高，質(zhì)量較輕，但缺點(diǎn)在于成本相對較高，同時表現(xiàn)出高溫退磁的問題；德國和英國近年來投入大量力量研制開關(guān)磁阻電機(jī)，其優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單，成本不高，但缺點(diǎn)是噪聲相對較大。現(xiàn)階段國內(nèi)也逐漸開始進(jìn)行稀土永磁無刷直流電機(jī)以及開關(guān)磁阻電機(jī)的研究，有待在未來大面積應(yīng)用。

2.3混合動力過渡到純電動汽車

因?yàn)樾铍姵刈陨硇阅艿挠绊懀瑢?dǎo)致純蓄電池電動車產(chǎn)業(yè)化規(guī)模化發(fā)展相對滯后，因此混合動力汽車逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)燃機(jī)汽車以及純電動汽車的中間產(chǎn)品，不但具備內(nèi)燃機(jī)技術(shù)優(yōu)勢，同時也可以充分發(fā)揮出電機(jī)驅(qū)動的優(yōu)勢。混合動力汽車把目前內(nèi)燃機(jī)和儲能元器件借助于現(xiàn)代化控制系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，能夠在很大程度上減少油耗，降低排放，且成本相對較低。

2.4最終目標(biāo)是燃料電池汽車

燃料電池汽車從其成本以及實(shí)際性能方面而言，尤其是形成以及燃料補(bǔ)充時間上要大大超過其他電池的電動汽車，同時燃料電池需要的甲醇、天然氣等燃料，其來源十分廣泛，也屬于可再生能源，符合無污染環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。因此燃料電池汽車必然會成為未來各大汽車公司激烈競爭的焦點(diǎn)，日本《東洋經(jīng)濟(jì)》指出，當(dāng)代技術(shù)革命必然會在很大程度上革新21世紀(jì)汽車行業(yè)，這是從燃料電池汽車研究成功后開始的。

另外，未來需要解決的電動汽車關(guān)鍵性技術(shù)能夠有效的減少其制造成本，促進(jìn)電池容量的增加，進(jìn)一步延長續(xù)航公里。公用快速充電站必然會成為未來電動汽車商業(yè)化的重要設(shè)置，必須將其進(jìn)一步完善才能夠保證純電動汽車的持續(xù)發(fā)展。同時，充電機(jī)和車載電池的電纜連接器也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行規(guī)范化處理，真正確保電池類型、電壓檔位以及功率的相同，否則必然會對純電動汽車的普及發(fā)展帶來影響，這些問題都需要政府部門予以重視和解決。純電動汽車的充電機(jī)、電纜以及連接器、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)都屬于非常重要的條件，如果不能夠做好這些內(nèi)容，必然會影響到電動汽車的發(fā)展，相應(yīng)的零部件制造商也需要形成完善的產(chǎn)業(yè)鏈，唯有真正解決了現(xiàn)階段電動汽車的這些問題，純電動汽車才能夠在我國得到快速發(fā)展。

3結(jié)語

總之，雖然傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車依舊處于主導(dǎo)地位，但促進(jìn)清潔無污染的電動汽車發(fā)展已經(jīng)成了汽車行業(yè)的必然發(fā)展趨勢，也是各國政府非常重視的一個問題。現(xiàn)階段對于電動汽車的商業(yè)化發(fā)展，即便從產(chǎn)品技術(shù)以及市場開發(fā)等方面積累了一定經(jīng)驗(yàn)，但依舊還有很多需要解決的問題，這些問題必須要憑借各國技術(shù)人員的共同努力以及政府部門的積極支持。能夠預(yù)見，未來的汽車必然是由電氣、機(jī)械以及控制技術(shù)運(yùn)行的車輛，電動汽車也會成為主流的交通工具。