曲建東
【摘 要】隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展,大大推動了電動汽車的發(fā)展,本文敘述了國內(nèi)外電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀,并提出了電動汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢。
【關(guān)鍵詞】電動汽車技術(shù);進展;發(fā)展趨勢
電動機汽車是人類的重要交通工具,汽車產(chǎn)業(yè)國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),但是汽車的大量使用同時也帶來了能源消耗、環(huán)境污染等許多負面影響。這些負面影響正逐步動搖燃油發(fā)動機在現(xiàn)代汽車動力系統(tǒng)中占據(jù)的統(tǒng)治地位。目前世界各大汽車公司都在爭相研制各種新型的無污染環(huán)保車,力圖使自己生產(chǎn)的汽車達到或接近“零污染”標準。而電動汽車以電能為能源,通過電動機將電能轉(zhuǎn)化為機械能,是零污染汽車,因此電動車作為解決環(huán)境污染的重要途徑,得到了飛速發(fā)展。
一、電動汽車的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀
電動汽車是20世紀最偉大的20項工程技術(shù)成就中前兩項技術(shù)的融合,即“電氣化”和“汽車”的融合產(chǎn)物。它不是當代人的新近想法,其構(gòu)想與研制均早于燃油車,但由于性能不如燃油車,使其研究與開發(fā)工作一度停滯,20世紀70年代的能源危機和石油短缺,又使電動汽車獲得了生機,到了20世紀80年代,隨著人們對于空氣質(zhì)量和溫室效應(yīng)的關(guān)注,對電動汽車的研究熱情進入了空前高漲期。從20世紀90年代初起,世界各大汽車集團公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在電動汽車上投入了較大的資金,并研制出多種電動汽車及電動汽車概念車,如Ford的Thinkcity,GM的EV1,Toyota的RAV4、Prius和FCEV,Honda的EVPlus、Insight和FCX—V3等。國內(nèi)隨著國家十五計劃“八六三”電動汽車重大科技專項的正式啟動,全國各地也掀起了一股研制和開發(fā)電動汽車的熱潮。電動汽車除了在能源、環(huán)保和節(jié)能方面顯示出優(yōu)越性和具有強大的競爭力外,在車輛性能方面也顯示出了巨大的優(yōu)勢。
二、國外發(fā)展狀況
20世紀90年代以來,各大汽車公司通過使用先進的開發(fā)手段,已在較短的開發(fā)周期內(nèi)相繼推出了采用不同布置形式和控制策略的HEV產(chǎn)品。大眾汽車公司第一次推出了“Chico”混合動力電動微型汽車。自1995年起,世界各大汽車生產(chǎn)廠商已將研究的重點轉(zhuǎn)向了混合動力汽車的研究開發(fā)。日本豐田汽車公司是走在混合動力汽車研究發(fā)展前沿的汽車公司,開發(fā)的混合動力汽車已達到實用化水平。1997年,豐田推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動力汽車Prius,其后又在2001年相繼推出了混合動力的面包車和皇冠轎車,2003年推出第二代Prius,在日本、美國和歐洲上市。截至2006年4月,豐田Prius混合動力車全球銷售504700輛,成為到目前為止市場表現(xiàn)最好的混合動力汽車;豐田汽車公司生產(chǎn)的混合動力汽車在全球的累計銷量已突破60萬輛,日本的本田汽車公司于1999年獨立研制開發(fā)的Insight混合動力車也已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。繼Insight之后,2002年本田公司又推出了Dualnote運動型概念車。但是由于本田Insight難敵豐田Prius,據(jù)本田副總裁RichardColliver于2006年5月17日在加利福尼亞舉行的遠程電信會議上透漏,Insight系列將在2006年9月份停產(chǎn),并且以后不再生產(chǎn)。
三、國內(nèi)電動汽車發(fā)展概況
國內(nèi)電動汽車的研究始于20世紀60年代,但當時的研究開發(fā)都是零散和小規(guī)模的,投入也很少。自1980年開始,我國開始掀起電動汽車的研究高潮,電動汽車被國家列為“八五”、“九五”科技攻關(guān)項目。國內(nèi)一些科研院所和生產(chǎn)企業(yè)相繼開始研究電動汽車,并取得了一些成果。如清華大學研制的l6座電動中巴車,東風汽車公司研制的電動轎車,鄭州市電動車輛研究所研制的電動轎車,天津汽車研究所試制了微型廂式電動汽車,華南理工大學研制的輕型電動客車,遠望集團公司研制的電動大客車,長江動力公司研制的電動雙層大客車等都具有一定的水平,但與國外先進電動汽車相比還有一定差距。
四、混合動力電動汽車
由于完全由動力蓄電池驅(qū)動的純電動汽車,其性能/價格比長期以來都遠遠低于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車,難于與傳統(tǒng)汽車相競爭,上個世紀90年代以來各大汽車公司都著手開發(fā)混合動力汽車。日本豐田公司在1997年率先向市場推出“先驅(qū)者”(Prius)混合動力汽車,并在日本、美國和歐洲各國市場上均獲得較大成功,各種純電動車輛數(shù)量/性能和價格/性能曲線田THE WORLD OF INVERTERS累計產(chǎn)銷量已超過60萬輛。隨后日本本田、美國福特、通用和歐洲一些大公司,也紛紛向市場推出各種類型的混合動力汽車?;旌蟿恿﹄妱悠囀侵妇邆鋬蓚€以上動力源、而其中有一個可以釋放電能的汽車?;旌蟿恿ζ嚢椿旌戏绞讲煌煞譃榇?lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種;按混合度(電機功率與內(nèi)燃機功率之比)的不同,又可分為微混合、輕度混合和全混合三種。其中外掛式皮帶驅(qū)動起動/發(fā)電(BSG)式是微混合動力汽車的典型結(jié)構(gòu),其電機功率一般僅2~3kW,依賴發(fā)動機的停車斷油功能,可節(jié)燃油5~7%;在發(fā)動機曲軸后端加裝一個電動/發(fā)電型盤式電機(ISG)是輕度混合動力汽車的典型結(jié)構(gòu);具有純電力驅(qū)動功能的可作為全混合或混聯(lián)式混合動力汽車的典型。
五、結(jié)束語
第3代新型電池的出現(xiàn)大大推動了電動汽車的發(fā)展,續(xù)駛里程和充電時間已能滿足實用化的要求。電動汽車所采用的直流電動機基本上已經(jīng)被交流電動機、永磁電動機或開關(guān)磁阻電動機所取代,電動機正在向大功率、高轉(zhuǎn)速、高效率和小型化方向發(fā)展。最新的控制技術(shù)和控制方法已經(jīng)成功地應(yīng)用于電動汽車的驅(qū)動控制,并向智能化方面發(fā)展。可以預(yù)計21世紀電動汽車必將替代內(nèi)燃機汽車,占據(jù)主導地位。
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