电动汽车技术发展趋势及前景

电动汽车技术发展趋势及前景内容摘要：

当大的空间。 正是考虑到以上几个特点，我国至少有 7～ 8 家汽车企业将研发、生产混合动力 公交车作为研发工作的重点。 经过近几年的开发，虽然已取得了一系列重大成果，但公交车的节油率并未达到预计的要求，一辆总重 ，长 11m 的混合动力公交车，实际油耗大多为 33～35L，平均 34L/100km，若传统 11m 公交车的平均油耗为 40L/100km，则节油率仅 15％。 节油率难以进一步提高的原因 分析节油率难以进一步提高的原因主要有二个： （ 1）汽车的制动过程十分短暂，一半不超过 10s，在短短的几秒内，电机要求发出很大的电流，才能有效回收制动能量，但是电池的充电倍率 只有放电倍率的一半，因此电池不能接受大电流充电。 理论上汽车有 50～ 60％的制动能量可回收，实际回收的制动能量 20％，最简单的改进办法是加大动力电池容量，例如至少加大容量一倍，回收的制动能量可由 20％增加到 40％。 但这将大大增加整车成本和汽车自重，经济上可能是得不偿失。 （ 2）混合动力公交车若采用停车断油，甚至滑行时即断油，可节油 10％左右（ 4L/100km），实际上国产柴油机没有专门为混合动力汽车设计，一般不允许频繁的停车断油，否则供油系和废气增压器都可能损坏，严重影响柴油机寿命。 其次，停车断油就必须装有电动转向油泵、电动空压机和电动空调系统，这又会大大增加整车成本和重量，二相权衡，不一定合算，所以近期大多未实现停车断油功能。 因此，目前 HEV的开发重点集中在节油降耗的工作上，针对以上问题，科研工作者提出了不同的解决方案，如利用超级电容器的功率密度达铅酸电池的 10 倍，具有快速吸收大电流充电的优异特性，在混合动力汽车制动时可以快速吸收能量，大大提高制动能量的回收率，此 外它还具有循环寿命长、充放电效率高、耐低温特好以及免维护等优点。 这种方案由于受到超级电容价格昂贵的影响，限制了它在混合动力汽车上的广泛应用。 在进一步降低成本，提高能量密度后，超级电容器最有可能首先在混合动力公交车上得到应用。 4 外接充电式混合动力汽车 外接充电式混合动力汽车是最新的一代混合动力汽车类型，近年来受到各国政府、汽车企业和研究机构的普遍关注，国内外专家认为， PHEV有望在几年后得到广泛的推广使用。 据统计，法国城镇居民 80％以上日均驾车里程少于 50km，在美国，汽车驾 驶者也有 60％以上日均行驶里程少于 50km， 80％以上日均行驶里程少于 90km。 PHEV特别适合于一周有5 天仅驾车用于上下班，行驶里程 50～ 90km 之间的工薪族使用。 PHEV是在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况，并且加大了动力电池容量，使 PHEV采用纯电动工况可行驶 50～90km，超过这一里程，即必须起动内燃机，采用混合驱动模式。 所以 PHEV 的电池容量一般达 5～ 10kW h，约是纯电动汽车电池容量的 30～ 50％，是一般混合动力汽车电池容量的3～ 5 倍，可以说它是介于混合动力汽车与纯电动汽车之间的一种过渡性产 品。 与传统的内燃机汽车和一般混合动力汽车（ HEV）对比（见表 5）， PHEV 由于更多的依赖动力电池驱动汽车，因此它的燃油经济性进一步提高，二氧化碳和氮氧化物排放更少。 由于动力电池容量的加大，每辆车的售价至少比一般 HEV高 2020 美元。 图 3 示出了四种不同类型乘用车，它们的蓄电池容量与汽车价格、燃油消耗及尾气排放的对比关系。 可见随着蓄电池容量的加大，汽车价格将上升，但是燃油消耗和尾气排放则下降。 因此可以认为，电动汽车是以使用和损耗蓄电池为代价来换取节油、减排的效果，动力电池性 /价比的大幅提升将是电动汽 车能否迅速推广使用的关键所在。 一般 HEV动力电池 SOC 仅在较小范围内波动（例如177。 2％～ 3％）因此循环寿命次数很长，而 PHEV 的动力电池 SOC 必须在很大的范围内波动（例如177。 40％），属于深充深放，因此循环工作寿命短得。