电动汽车(Electric Vehicle),是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。一般采用高效率充电电池,或燃料电池为动力源。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好。

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    中文名
    电动汽车
    种    类
    纯电动汽车(EV)
    工作原理
    驱动汽车行驶
    动    力
    车载电源

    1历史背景

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    早在19世纪后半叶的1873年,英国人罗伯特·戴维森(Robert Davidsson)制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。戴维森发明的电动汽车是一辆载货车,长4800mm,宽1800mm,使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。

    第一辆电动汽车第一辆电动汽车

    1880年开始,应用了可以充放电的二次电池。从一次电子表池发展到二次电池,这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革,由此电动汽车需求量有了很大提高。

    在19世纪下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车需求量有了很大提高。在19世纪下半叶成为交通运输的重要产品,写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。

    1900年美国制造的汽车中,电动汽车为15755辆,蒸汽机汽车1684辆,而汽油机汽车只有936辆。进入20世纪以后,由于内燃机技术的不断进步,1908年美国福特汽车公司T型车问世,以流水线生产方式大规模批量制造汽车使汽油机汽车开始普及,致使在市场竞争中蒸汽机汽车与电动汽车由于存在着技术及经济性能上的不足,使前者被无情的岁月淘汰,后者则呈萎缩状态。

    1990年后,石油资源的日益减少、大气环境的污染严重,让人们重新关注的电动车。1990年代开始各个主要的汽车生产厂家开始关注电动车的未来发展并且开始投入资金和技术在电动车领域。

    2结构组成

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    电源

    电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。

    结构组成结构组成

    电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代。

    电动机调速控制装置

    电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。

    行驶装置

    行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成。

    转向装置

    多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。

    制动装置

    电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。

    工作装置

    工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。

    3优点缺点

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    优点

    1、本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。

    电动汽车电动汽车

    2、 由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。

    3、 电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。

    4、 有些研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个"热点"。

    缺点

    续驶里程有限

    市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100~300 km,并且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统才能得到保证,而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50~100 km。比起传统燃油汽车而言电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。

    蓄电池寿命短

    普通蓄电池充放电次数仅为300~400次,即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700~900次,按每年充放电200次计算,一个蓄电池的寿命最多为4年,与燃油汽车的寿命相比太短。

    价格昂贵

    电池技术复杂,成本太高,另外也由于采用一系列新材料、新技术,致使电动汽车的造价居高不下。电动汽车蓄电池的价格约为100美元/kW·h,甚至有的高达350美元/kW·h,成本太高,用户难以承受。

    间接污染严重

    电动汽车本身虽无排放污染,但其间接污染也是不容忽视的。如铅酸电池中的铅,从开采、冶炼到生产的排污,都会对环境造成污染。再如所用电能,相当大一部分来自火力发电,煤炭燃料也会造成大气污染。

    4主要种类

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    电动汽车的种类:纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、燃料电池汽车(FCEV)。

    纯电动汽车

    由电动机驱动的汽车。电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他能量储存装置。大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。

    特斯拉Model s特斯拉Model s

    有专家认为,对于电动车而言,目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程,与混合动力相比,电动车更需要基础设施的配套,而这不是一家企业能解决的,需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设,才会有大规模推广的机会。

    优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。

    缺点:蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些使用价格比汽车贵,有些价格仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

    混合动力汽车

    根君动力系统结构形式可分为以下三类:

    串联式混合动力汽车(SHEV):车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力(电动)汽车。结构特点是发动机带动发电机发电,电能通过电机控制器输送给电动机,由电动机驱动汽车行驶。另外,动力电池也可以单独向电动机提供电能驱动汽车行驶。

    并联式混合动力汽车(PHEV):车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车。结构特点是并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机作为动力源,也可以同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。

    混联式混合动力汽车(CHEV):同时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力(电动)汽车。结构特点是可以在串联混合模式下工作,也可以在并联混合模式下工作,同时兼顾了串联式和并联式的特点。

    (注:随着混合动力电动汽车技术的发展,其类型不局限于以上几种,还可按照其它型式划分。)

    那些通常采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗。国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。

    优点:

    1.采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。

    2.因为有了电池,可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

    3.在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。

    4.有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

    5.可以利用现有的加油站加油,不必再投资。

    6.可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。

    缺点:长距离高速行驶基本不能省油。

    燃料电池汽车

    以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。

    单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。

    大众e-up!大众e-up!

    近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。

    与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点:

    1.零排放或近似零排放。

    2.减少了机油泄露带来的水污染。

    3.降低了温室气体的排放。

    4.提高了燃油经济性。

    5.提高了发动机燃烧效率。

    6.运行平稳、无噪声。

    5充电标准

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    2011年10月,七家美国和德国的重要的汽车公司宣布他们的电动车将试用统一的充电插口标准,这七家公司分别是奥迪、宝马、戴姆勒、福特、通用、保时捷和大众。随后,美国汽车工程师学会(SAE)宣布,该学会已设计出一种可以适用于一级和二级充电标准的插头。三级直流快充可以在15分钟内将你的电动车电池充满电。而二级充电(在美国是110伏电压)情况下,根据车型不同,充电时间大概是4-6个小时。这七家公司达成一致的充电插口标准,还和 SAE 的J1722充电标准相兼容,与欧洲的IEC 62196二类插口也同样兼容。

    这七家欧美汽车公司同时一致同意将采用家用电力线网络联盟的HomePlug GP界面技术作为共用的传输规程,这就使得充电将来可融入未来的智能电网。HomePlug电力线联盟由半导体公司、公共设施公司、市场推广公司以及其他类型的公司组成。成员包括各类的国际公司,如思科(Cisco)、法国电信、中国华为等。这些公司共同合作开发、生产以及推广可提升电力网络及连接的新技术和新应用。

    Chademo标准直流快速充电站可在30分钟充电至80%。这种快速充电装置显然比普通的二级充电桩更受欢迎,但是其运行需要电网瞬时功率能达到50千瓦,从而引发了电网压力的担忧,所以Chademo标准直流快速充电不是普通家庭充电的解决方案。而SAE充电标准则通过HomePlug GP技术对家庭用电进行合理分配,确保家庭电器不受干扰。无线输电技术是一种利用无线电技术传输电力能量的技术,各个国家都在开发这种无线充电装置。

    6技术原理

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    电机及控制系统

    纯电动汽车以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。

    传统的内燃机能把高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。

    与混合动力汽车相比,纯电动车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。

    电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV 和纯电动汽车EV 三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素,因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。

    纯电动车的动力电池

    动力电池是电动汽车的关键技术,决定了它的续行里程和成本。

    电池电池

    1)纯电动车所需的动力电池

    用于电动车的动力电池应有的功能指标和经济指标包括:(1)安全性;(2)比能量;(3)比功率;(4)寿命;(5)循环价格;(6)能量转换效率。这些因素直接决定了电动车的合用性、经济性。

    2)超级电容器

    超级电容器的优势是质量比功率高、循环寿命长,弱点是质量比能量低、购置价格贵,但是循环寿命长达50万~100万次,故单次循环价格不高,与铅酸电池、能量型锂离子电池并联可以组成性能优良的动力电源系统。

    3)铅酸电池

    铅酸电池生产技术成熟,安全性好,价格低廉,废电池易回收再生。近些年来,通过新技术,其比能量低、循环寿命短、充电时发生酸雾、生产中可能有铅污染环境等缺点在不断克服中,各项指标有很大提高,不仅可更好地用作电动自行车和电动摩托车的电源,而且在电动汽车上也能发挥很好的作用。

    4)以磷酸铁锂为正极的锂离子电池

    负极为碳、正极为磷酸铁锂的锂电池综合性能好:安全性较高,不用昂贵的原料,不含有害元素,循环寿命长达2000次,并已克服了电导率低的缺点。能量型电池的质量比能量可达120Wh/kg,与超级电容器并联使用,可以组成性能全面的动力电源。功率型的质量比能量也有70~80Wh/kg,可以单独使用而不必并联超级电容器。

    5)以钛酸锂为负极的锂离子电池

    钛酸锂在充电-放电中体积变化极小,保证了电机机构稳定和电池的长寿命;钛酸锂电极点位较高(相对于Li+/Li电极为1.5V),在电池充电时可以不生成锂晶枝,保证了电池的高安全性。但也因钛酸锂电极电位较高,即使与电极电位较高的锰酸锂正极配对,电池的电压也仅约2.2V,所以电池的比能量只有约50~60Wh/kg。即使如此,这种电池高安全性,长寿命的突出优点,也是其他电池无可比拟的。

    7发展状况

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    中国

    中国电动汽车重大科技项目的研发开始于2001年,经过两个五年计划的科技攻关以及奥运、世博、“十城千辆”示范平台的应用拉动,中国电动汽车从无到有,技术处于持续进步状态,建立起了具有自主知识产权的电动汽车全产业链技术体系。

    到2010底,全国共有25个城市加入“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广工程,50多家企业的184个车型进入《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》,各地示范运行各类电动汽车超过1万辆,示范运行里程超过2亿公里,累计载客90亿人次以上。电动汽车关键技术总体水平和应用规模位于国际前列,部分领域实现突破性进展。同时,中国的电动汽车在产品研发及示范推广方面已经取得了举世瞩目的成绩。截至2012年6月底,共有83家企业的454款节能与新能源汽车产品进入《节能与新能源汽车示范推广推荐车型目录》。截至2012年3月底,25个示范城市累计推广节能与新能源汽车超过1.9万辆。其中,公共服务领域1.68万辆,建成充(换)电站170座,充电桩6400余个,载客超过90亿人次。

    经过十年一剑的历程,中国的电动汽车已经开始从研究开发的阶段进入了产业化的阶段,冉冉升起的中国电动汽车产业正在呈现出蓬勃的生机。

    当前,在各种新能源汽车的技术路线中,以混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车被普遍认为是未来汽车能源动力系统转型发展的主要方向,已经成为世界汽车强国和主要汽车制造商发展重点。中国已经是世界汽车产业大国,但“大而不强”,中国未来的汽车工业必须探求新的思路。电动汽车产业有望为中国汽车工业开拓新的增长点。

    未来10年是中国新能源汽车发展的战略机遇期,中国高度重视电动汽车的发展,在2011年3月出台的“十二五”规划纲要中,中国把新能源汽车列为战略性新兴产业之一,提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术,开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程,推进产业化应用。未来中国电动汽车将迎来新一轮的高速发展。

    2010 年年初国际气候组织曾对40 名电动汽车相关行业专家进行访谈,结果表明充电基础设施建设的重要程度在电动汽车发展众多影响因素中排名第2,超过了购买价格因素,仅次于排名第1的电池技术提高因素。充电设施的基础性、关键性作用各方已达成共识。

    从国外发展情况来看,尽管国外主要发达国家的充电设施建设还处于起步阶段,但是政府支持力度非常大。从国内发展情况来看,中国充电设施建设主要参与者包括国家电网公司、南方电网公司、普天海油、中石化、比亚迪等企业。近几年来,中国已经投产了一定数量的充电站与充电桩,充电方式有快充、慢充、换电池等多种,先期的工作为后续建设提供了宝贵经验。当下,国家电网公司、南方电网公司、普天海油、中石化等企业已经与多数地方政府签订了战略合作协议,制定了较为明确的建设目标和计划,充电站建设开始呈现加速发展的势头。

    尽管充电基础设施建设在国内外普遍得到高度重视,但是当下世界各国都面临着相关技术标准与运营模式不明确等一系列问题,中国亟待在试点基础上加大研究和创新力度,探索一条适合中国国情的充电基础设施发展道路。

    国外

    世界各国著名的汽车厂商都在加紧研制各类电动汽车,并且取得了一定程度的进展和突破。

    第一,日本。一直以来,出于对能源危机和环境保护的关注及占领未来世界汽车市场的考虑,日本十分重视电动汽车的研制与开发。从当下世界范围内的整个形势来看,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在混合动力汽车的产品发展方面,日本居世界领先地位。企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997年12月,丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车PRIUS。该轿车于2000年7月开始出口北美,同年9月开始出口欧洲,已经在全世界20多个国家上市销售。当下推出的产品已经是多次改进后的第二代产品,其生产工艺更为成熟。根据丰田汽车公司的测试,PRIUS轿车在城市工况下比同等排量的花冠轿车节油44.4%;在市郊节油29.7%,综合节油40.5%。有关统计数据显示,丰田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额。2004年9月15日,一汽集团与日本丰田汽车公司在北京举行了混合动力汽车合作项目签字仪式,宣布双方在2005年内。共同生产丰田PRIUS混合动力轿车。PRIUS混合动力轿车将在同年进入中国市场。

    继PRIUS混合动力轿车之后,丰田汽车公司还推出了ESTIMA混合动力汽车和搭载软混合动力系统的CROWN轿车。丰田汽车公司在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。此外。本田汽车公司开发的Insight混合动力电动汽车也已投放市场.供不应求。2002年4月,本田汽车公司在美国市场上投放了Civic混合动力汽车。日产汽车公司宣布,将于2006年向美国市场销售Ahima牌混合动力汽车,这是其于2002年与丰田汽车公司签署联合生产混合动力汽车协议的第一个产品。

    第二,美国。美国的汽车公司在电动汽车产业化方面比来自日本的同行逊色不少,三大汽车公司仅仅小批量生产、销售过纯电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现产业化,来自日本的混和动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。

    第三,挪威。2012年挪威电动汽车销量达到了1万辆,占当年新车销量的比例达到5.2%,这对人口仅500万人口的挪威来讲颇引人瞩目。挪威市场的电动汽车多为日产Leaf车型,2012年日产Leaf型车在挪威汽车销售市场上排名第13位,其他品牌的电动汽车有Revas和KewetBuddies等。

    8发展前景

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    气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。随着美国表示回归COP15(《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议)和以中国、印度为代表的新兴国家被纳入到其中,以及主要国家积极实施能源和环境保护战略,全球进入了真正解决人类社会共同问题的时代。交通运输领域的温室气体排放、能源消耗和尾气排放三大问题是否有效解决直接影响人类共同问题能够有效解决,为此,全球主要国家政府、组织、汽车生产商、能源供应商、风险投资企业共同行动起来,推动全球汽车工业产业结构升级和动力系统电动化战略转型,促进具有多层次结构的电动汽车社会基础产业形成和相应的政策、组织保障体系建设,助推可持续发展电动汽车社会的形成。

    作为世界能源消耗大国和环境保护重要力量,中国积极实施电动汽车科技战略,促进汽车工业产业结构升级和动力系统电动化转型,培育和发展电动汽车社会,并取得了一定效果,但仍然面临着政策环境亟需完善、工业基础薄弱、国际竞争力弱、开放协同创新环境差、知识产权保护和标准化意识低、个别关键技术有待加强、车辆成本高、商业模式探索不充分等问题。本报告在简要分析国外电动汽车社会发展现状和阶段特点基础上,着重总结中国电动汽车社会的发展历程,构成中国电动汽车社会的基础产业结构特点,电动汽车社会建设所需的政策、标准、组织保障体系发展现状,并结合新能源汽车战略性新兴产业培育和发展,提出完善中国电动汽车社会发展的建议。

    降低交通领域温室气体排放是解决全球气候变化重要手段,是建设可持续发展电动汽车社会前提条件。世界主要国家政府、组织都制定了严格的汽车尾气排放标准,旨在减少交通领域对全球气候和环境造成的影响。

    此外,美国洛杉矶光化学烟雾、世界石油危机、中东局势动乱、北京阴霾天气等一些事件对注重环境保护、保证国家石油安全提出了迫切要求,推动了世界范围内汽车技术进步,加速电动汽车社会建设。

    早在2000年时,在环境保护和国家石油安全战略的推动下,建设电动汽车社会被提到日程,中国进入了电动汽车社会“科技引导”初期发展阶段。该阶段(“十五”时期和“十一五”前期)以电动汽车关键技术研发为主要特征,着重开展电动汽车关键技术原始创新和系统集成创新、测试环境建设、专业技术人才培养、技术标准体系搭建、开放协同创新环境建设、科技成果转化活动等一系列活动 。

    “十五”期间,以攻克电动汽车科技问题为切入点,在充分考虑到中国工业基础薄弱、科研实力不强、企业R&D投入有限等现状,发挥中国集中力量办大事的社会主义制度优越性,科技部创造性提出了“三纵三横”电动汽车研发战略规划布局,全面部署电动汽车关键技术攻关,从而完成了中国电动汽车关键技术的原始创新和系统集成创新。“十一五”期间,在认真总结前期研究成果基础上,聚焦电动汽车动力系统技术平台和关键零部件研发,加强规模产业化技术攻关。

    9面临问题

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    一、续驶里程有限 

    红旗H7混动版红旗H7混动版

    目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100-300km,并且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统才能得到保证,而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50-100km。比起传统燃油汽车而言,电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。 

    二、蓄电池使用寿命太短

    普通蓄电池充放电次数仅为300-400次,即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700-900次,按每年充放电200次计算,一个蓄电池的寿命最多为4年,与燃油汽车的寿命相比太短。另外,不同类型的电池在性能方面都有各自的优势和不足。例如,铅酸电池成本低,原材料丰富且易于回收,但续驶里程短、加速动力差且寿命短。镍镉电池加速动力足、寿命较长,但其成本高、可回收性差。钠硫电池的比能量较高,能够提供较长的续驶里程,但它要求的工作环境较苛刻,且其活性物质具有强腐化性并易爆炸。就整体来看,成熟电池的寿命都相对较短。

    三、蓄电池尺寸和质量的制约

    现有电动汽车所使用的电池都不能在储存足够能量的前提下保持合理的尺寸和质量。如果电动汽车自身装备质量大,就会影响加速性能和最大车速的提高。例如,现有电动汽车电池的外体积一般要达到550L,当把这么大体积的电池用于家庭轿车上时,就必然要挤占轿车的行李厢空间。

    四、电动汽车价格昂贵 

    主要是电池技术复杂,成本太高,另外也由于采用一系列新材料、新技术,致使电动汽车价格居高不下。电动汽车蓄电池的价格约为100美元/kW.h,甚至有的高达350美元/kW.h,成本太高,用户难以承受。

    五、间接污染严重     

    电动汽车本身虽无排放污染,但其间接污染也是不容忽视的。如铅酸电池中的铅,从开采、冶炼到生产的排污,都会对环境造成污染。再如所用电能,相当大一部分来自火力发电,煤炭燃料也会造成大气污染。

    10充电站

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    交流充电桩,又称交流供电装置,是指固定在地面或墙壁,安装于公共建筑(办公楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内,采用传导方式为具有车载充电机的电动汽车提供人机交互操作界面及交流充电接口,并具备相应测控保护功能的专用装置。交流充电桩采用大屏幕LCD彩色触摸屏作为人机交互界面,可选择定电量、定时间、定金额、自动(充满为止)四种模式充电,具备运行状态监测、故障状态监测、充电分时计量、历史数据记录和存储等功能。充电桩的交流工作电压(220±15%)V,额度输出电流(AC)为32 A(七芯插座),普通纯电动轿车用交流充电桩充满电大约需要6~8 h,充电桩更适用于慢速充电。交流充电桩一般由桩体、电气模块、计量模块、账务管理模块四部分组成。根据安装方式的不同,桩体可分为落地式和壁挂式两种。落地式充电桩适合在各种停车场和路边停车位进行地面安装;壁挂式充电桩适合在空间拥挤、周边有墙壁等固定建筑物上进行壁挂安装,如地下停车场或车库。

    11政策推动

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    2016912日,国家发展改革委等四部门联合对外发布《关于加快居民区电动汽车充电基础设施建设的通知》,推动解决居民区电动汽车充电难题,并拟分批在京津冀鲁、长三角、珠三角等地重点城市开展试点示范。

    在现有居民区设施改造方面,通知明确,按“适度超前”原则,供电企业要结合老旧小区改造,积极推进现有居民区停车位的电气化改造,确保满足居民区充电基础设施用电需求。对专用固定停车位(含一年及以上租赁期车位),按“一表一车位”模式进行配套供电设施增容改造,每个停车位配置适当容量电能表。对公共停车位,应结合小区实际情况及电动车用户的充电需求,开展配套供电设施改造,合理配置供电容量。

    在新建居住区设施建设方面,通知提出,新建居住区应统一将供电线路敷设至专用固定停车位(或预留敷设条件),预留电表箱、充电设施安装位置和用电容量,并因地制宜制定公共停车位的供电设施建设方案,为充电基础设施建设安装提供便利。新建居民区停车位配套供电设施建设应与主体建筑同步设计、同步施工。

    通知还提出,在居民区充电基础设施安装过程中,物业服务企业应配合业主或其委托的建设单位,及时提供相关图纸资料,积极配合并协助现场勘查、施工。此外,要加大对私拉电线、违规用电、不规范建设施工等行为的查处力度。

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    • 更新时间:2016-09-13
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