張家驍

摘 要：電動車技術(shù)在上世紀(jì)九十年代就已投入研究，對于現(xiàn)代人們的出行需求來說，人們更追求低碳環(huán)保式的代步工具，這也為電動車產(chǎn)業(yè)提供了廣闊的市場。本文從電動車的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀作出簡要研究，并結(jié)合圖表示例對電動車的核心部分——電池技術(shù)作出細(xì)致的分析，針對目前國內(nèi)的購車市場，本文對電動車制造行業(yè)的未來前景進(jìn)行合理展望，希望能為這一領(lǐng)域的發(fā)展提供實(shí)際的參考作用。

關(guān)鍵詞：電動車技術(shù);電動車生產(chǎn);動力電池

1 引言

在當(dāng)今社會中，車是最主要的交通工具之一，而人類在車的發(fā)明過程中已有上百年的歷史。人們的出行與車息息相關(guān)，作為當(dāng)今社會交通運(yùn)行中不可缺少的元素之一，車已經(jīng)成為人類文明的顯著標(biāo)志。隨著社會科技的進(jìn)步，交通管理中車的數(shù)量越來越多，隨之而來的交通擁堵、事故等負(fù)面現(xiàn)象也越來越多，尤其是能源消耗所造成的空氣污染問題，無時無刻不影響著人類的生存環(huán)境，因汽車尾氣排放問題而對人們身體健康造成的威脅，更成為現(xiàn)代社會發(fā)展的一塊“頑疾”。自本世紀(jì)以來，人類科技水平逐漸應(yīng)用于制造業(yè)中，使車制造行業(yè)的技術(shù)得到改變，從能源上改變車對環(huán)境的傷害，以電能代替油耗的形式，將成為未來汽車行業(yè)的主要發(fā)展方向。

2 電動車的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

2.1 電動車的發(fā)展歷史

縱觀現(xiàn)代電動車的發(fā)展歷史，已有上百年之久，在十九個世紀(jì)三十年代末，世界上就已經(jīng)出現(xiàn)第一輛電動車，而十九世紀(jì)六十年代初期，才出現(xiàn)人類第一輛具有實(shí)用價值的電動車，其發(fā)明者是托馬斯·帕克。

由于上世紀(jì)二十年代初期國際石油價格下調(diào)，西方經(jīng)濟(jì)市場出現(xiàn)危機(jī)，而石油作為社會發(fā)展的主要消耗品就成為調(diào)節(jié)資本的首要商品，這一市場資本的刺激也使國際上的制造業(yè)大師更加沉醉于車制造領(lǐng)域的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)。但由于二戰(zhàn)的爆發(fā)，使全球的石油行業(yè)又再度陷入低谷，為保障人們的出行便捷，以電能源為主要能源提供形式的車輛成為人們首選的交通工具，各國汽車制造商也陸續(xù)推出電動車產(chǎn)品，這一商業(yè)行為又一次刺激了人類的車輛出行情況。但受到技術(shù)的限制，上個世紀(jì)所推出的電動車品牌多數(shù)成為概念性產(chǎn)品，嚴(yán)重缺乏實(shí)用價值，這也致使部分電動車生產(chǎn)商始終無法沖擊到傳統(tǒng)能源汽車的市場地位，致使生產(chǎn)數(shù)量極其有限。

2.2 電動車的發(fā)展現(xiàn)狀

人類社會的生產(chǎn)力進(jìn)步，也標(biāo)志著能源在不斷的消耗，對環(huán)境的影響也極其惡劣，而當(dāng)下世紀(jì)的發(fā)展過程中，汽車的普及范圍已經(jīng)十分廣闊，追求更低成本、低能耗的汽車形式成為現(xiàn)代人的主要需求。然而在設(shè)計(jì)與制造的過程中，電動車行業(yè)始終受到客觀因素的限制，盡管在便捷程度上已遠(yuǎn)勝于普通汽車，但真正規(guī)范起來，卻需要建立在諸多因素的考慮之下。

1.相較于傳統(tǒng)油耗，電池的蓄電量始終無法與之媲美，在車的動力與速度上，也遠(yuǎn)不及傳統(tǒng)汽油燃燒所帶來的動力。這對于車的性能方面是具有較大的限制因素的，發(fā)動機(jī)作為車的“心臟部位”，通常情況來說，在瞬時加速等指標(biāo)上，電動車與燃料車的差距非常大，對一些在速度上有要求的駕駛者，極難滿足其駕駛需求與續(xù)航需求。

2.由于蓄電池的續(xù)航能力與電力容量是受到限制的，故電動車的配套設(shè)施與普及程度都會受到車體的限制，在一定出行公里的極限要求下，電動車就必須要通過補(bǔ)充電能的方式才能夠繼續(xù)駕駛，且當(dāng)今社會中由于電動車尚未全面推廣，致使公共充電設(shè)施尚未完備，故電動車出行也存在著諸多不便。

3.關(guān)于電動車的制造商方面的問題，其行業(yè)未形成統(tǒng)一的制造標(biāo)準(zhǔn)，這些都是限制電動車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素，電動車制造行業(yè)還應(yīng)完善其運(yùn)營模式，才能進(jìn)一步開拓電動車市場。

3 電動車電池技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

3.1 電動車鉛酸電池技術(shù)

電動車技術(shù)中關(guān)于鉛酸電池部分，主要是有一種鉛與其他氧化物制造而成，而電池中的電解液屬于硫酸溶液，在荷電狀態(tài)下，正極與負(fù)極的成分可如表1所示內(nèi)容。鉛酸電池的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其主要特性可歸納于以下幾點(diǎn)：

1.安全性與密封性：在正常的荷電過程中，電解液不會從電池外殼中泄露。由于電池內(nèi)部并不含有自由酸液，因此電池放置在任意位置時都具有一定的安全性，且特殊制造車的吸液隔板始終將酸溶液保持在內(nèi)部，所以如此設(shè)計(jì)能夠進(jìn)一步提升了電池的密封性。

2.泄氣性：當(dāng)電池內(nèi)部的氣壓超出標(biāo)準(zhǔn)水平后，鉛酸電池會根據(jù)氣壓的變化釋放出一定量的氣體進(jìn)行氣壓平衡，從而使電池內(nèi)部并不存在多余的氣體。而鉛酸電池是由氣體復(fù)合系統(tǒng)產(chǎn)生的氣體轉(zhuǎn)化為水的過程，故在鉛酸電池的運(yùn)載過程中，并不需要二次加水，這對于電池的維護(hù)操作來說是十分簡便的。

3.鉛酸電池的使用壽命較長，一般來說可用年限為10-15年，由于鉛酸電池采用嚴(yán)格的質(zhì)量控制系統(tǒng)，故該電池的電壓、容量及各方面性能都能夠在生產(chǎn)線上進(jìn)行100%的合格檢驗(yàn)，其制造工藝也屬于先進(jìn)水平，能夠滿足電動車的荷電需要。

3.2 電動車鋰離子電池技術(shù)

電動車技術(shù)中關(guān)于鋰離子電池部分，是現(xiàn)代科技發(fā)展的產(chǎn)物，由于Li+在電池的正負(fù)極之間脫入與嵌出能夠產(chǎn)生電能，故在上世紀(jì)九十年代開始，鋰離子就被廣泛應(yīng)用于各制造領(lǐng)域的電池配備中。鋰離子電池的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括石墨陽極與其他金屬氧化物構(gòu)成的電解液成分，其工作原理可如圖2所示。作為現(xiàn)代技術(shù)的新型能源供應(yīng)方式，鋰離子電池的單體電池工作電壓更高，在組成電池元件時也比其他形式的電池使用壽命更長，且鋰離子電池的質(zhì)量較輕，在應(yīng)用于電動車制造時，能夠減少整車的荷載重量，從而減少耗能。在長時間未駕駛的情況下，鋰離子電池的自由放電率極低，在循環(huán)使用的情況下，其使用壽命能夠高達(dá)鉛酸電池的2-3倍，這也是鋰離子電池技術(shù)被應(yīng)用于電動車制造業(yè)的主要原因之一。

鋰離子電池工作原理及其實(shí)用優(yōu)勢：

1.為便于鋰離子的嵌入與脫出過程，在電池設(shè)計(jì)中增加了層狀或隧道式的晶體結(jié)構(gòu)，使其鋰離子的電池使用壽命得以提升。

2.鋰離子電池具有較高的電化學(xué)容量，在嵌入脫出過程中，電池應(yīng)平穩(wěn)的進(jìn)行充電和放電，才能穩(wěn)定電池的電壓變化。

3.鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)較大，為減少因極化現(xiàn)象而造成的能量損耗，鋰離子電池應(yīng)保持快速充電和放電的性能，才能減少其對環(huán)境的污染。

3.3 電動車技術(shù)的發(fā)展前景

就目前我國的電動車行業(yè)發(fā)展來看，相對其他國家來說，我國的電動車制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)完善，其耗能低、成本低、污染量少，也成為電動車的基本優(yōu)勢，而人們的出行選擇也更傾向于便利，在這一點(diǎn)上，電動車制造越來越符合人們的出行需求，故對于我國電動車的發(fā)展來說，其優(yōu)勢是相當(dāng)明顯的。伴隨著日益枯竭的傳統(tǒng)能源，我國雖幅員遼闊，資源儲備量龐大，但就目前已開采的數(shù)量來看，與人均基數(shù)計(jì)算以后，我國的人均能源量與世界人均能源占有量的差距相對較大，這一客觀條件也迫使我國車類制造行業(yè)必須向新能源市場進(jìn)發(fā)，才能更占據(jù)未來的代步工具市場。

近幾年來我國的車類制造行業(yè)，不僅在電動自行車的制造領(lǐng)域取得了優(yōu)異成果，更在電動汽車制造領(lǐng)域不斷的進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，提高了電動汽車的電池續(xù)航能力，突破了原有的技術(shù)水平限制，使人類的交通工具種類更多。在動力技術(shù)上的突破，也降低了電動汽車的制造成本，而越來越多的電動汽車也投入生產(chǎn)和運(yùn)行，人們在購車選擇上，也添加了電動汽車的選擇區(qū)域，電動汽車為人們帶來的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，也是居民購車的考慮因素之一。在這其中不難發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)大的動力驅(qū)動使電動汽車與傳統(tǒng)燃油汽車能夠共同參與市場競爭。

人們對于電動車的期待越來越多，以現(xiàn)代技術(shù)融入車類制造行業(yè)，將電源動能的優(yōu)勢顯現(xiàn)出來，有關(guān)部門在基礎(chǔ)設(shè)施上也完全滿足了交通出行的需求。通過日常的觀察也不難發(fā)現(xiàn)，目前市場中許多電動車的外形已遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過傳統(tǒng)的燃油汽車，這在人類的審美角度也給予了強(qiáng)大的視覺沖擊。隨著時代的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)鏈的成熟，相信電動車的商業(yè)模式會更加適應(yīng)汽車市場的發(fā)展，成為人們出行工具的首選，獲得更廣闊的發(fā)展空間。

4 結(jié)束語

在電動車產(chǎn)業(yè)中投入更多的項(xiàng)目研究，不僅成為各車輛制造商的新時代任務(wù)，也是我國有關(guān)部門鼓勵的研發(fā)任務(wù)，為此，有關(guān)部門頒布了一系列的政策鼓勵車輛制造商對電動能源類的車輛制造技術(shù)進(jìn)行深入研究。電動車的研發(fā)，對人類社會的發(fā)展是起到促進(jìn)作用的，從多個角度來看，不僅減少了人類交通工具對環(huán)境污染的程度，也為人們出行提供了便利。清潔式的能源供應(yīng)，能夠在滿足人們出行需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，是新時代代步工具的主要發(fā)展趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳清泉.電動車技術(shù)發(fā)展及前景展望[J].電工技術(shù)雜志，1996（06）：2-8.

[2]詹宜巨，陳清泉.電動車技術(shù)發(fā)展及前景展望[J].電氣傳動，1997（05）：40-44.

[3]趙鴻濱.純電動車電池的發(fā)展現(xiàn)狀和前景[J].電源技術(shù)，2015，39（03）：631-632+646.

[4]趙永杰.電動車定位技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)[D].蘇州大學(xué)，2014.

[5].歐陽明高：電動車技術(shù)發(fā)展，主機(jī)廠應(yīng)承擔(dān)更多責(zé)任[J].汽車實(shí)用技術(shù)，2018（02）：35.

[6]薇薇.低速電動車發(fā)展受限.企業(yè)應(yīng)謀求新出路[J].電動自行車，2017（12）：13-15.

[7]孟順，方海峰，霍潞露.四輪低速電動車保險現(xiàn)狀及專屬保險建議[J].汽車與配件，2017（32）：43-45.