电动汽车简介。
电动汽车的难点在于:目前单位重量的电池储存的能量太少,而且由于电动汽车的电池价格昂贵,没有形成经济规模,所以购买价格比较贵。至于使用成本,有的试用结果比汽车贵,有的结果只有汽车的1/3,主要看续航和当地油电价格。电动汽车是指以车载电源为动力,由电机驱动,符合道路交通和安全法规要求的车辆。因为它对环境的影响比传统汽车小,所以它的前景被广泛看好,但目前的技术还不成熟。编辑本段开发的关键电池是电动车开发的首要关键。汽车动力电池很难满足“低成本”、“高容量”、“高安全性”的要求。要想大范围应用电动汽车,必须依靠先进的电池,经过10多年的筛选。现在普遍看好镍氢电池、铁电池、锂离子电池、锂聚合物电池。镍氢电池单位重量的储能是铅酸电池的两倍,其他性能也优于铅酸电池。但目前的价格是铅酸电池的4-5倍,正在努力降低。铁电池采用铁,资源丰富,价格低廉,大大降低了成本,也被一些厂家采用。锂是最轻的金属,具有非常活跃的化学特性。锂离子电池单位重量的储能是铅酸电池的3倍,是锂聚合物电池的4倍。而且锂资源丰富,价格也不是很贵,是很有前景的电池。中国在镍氢电池和锂离子电池的产业发展方面取得了快速进展。电动汽车的其他相关技术近年来也取得了很大的进步,如:交流感应电机及其控制、稀土永磁无刷电机及其控制、电池及车辆能量管理系统、智能快速充电技术、低阻力轮胎、轻量化低风阻车身、制动能量回收等。这些技术进步使得电动汽车越来越完善,越来越实用。中国大城市的空气污染不容忽视,汽车尾气是主要污染源之一。中国有10个城市被列入全球空气污染最严重的20个城市。目前,我国人均汽车拥有量为每100人拥有100辆汽车,但石油资源不足,每年要进口几千万吨石油。随着经济的发展,如果中国人均汽车拥有量达到目前全球水平——1100辆/65438人,那么中国的汽车拥有量就变成了65438辆。因此,中国电动汽车的研发不是一个临时的短期措施,而是一个重大而长远的战略考虑。编辑本段的结构和特征。纯电动汽车与燃油汽车相比,主要区别在驱动电机、调速器、动力电池、车载充电器四个部分。与加油站相比,它由公共超快充电站组成。
纯电动车的质量差异取决于这四个部件,其价值也取决于这四个部件的质量。纯电动汽车的使用也直接关系到四大部件的选择和配置。
纯电动汽车的速度和起步速度取决于驱动电机的功率和性能,其连续行驶里程的长短取决于车载动力电池的容量,车载动力电池的重量取决于选用哪种动力电池,如铅酸、锌碳、锂电池等。,而且它们的体积、比重、比功率、比能量、循环寿命都不一样。这要看厂家对车辆档次的定位和使用,以及市场定义和市场细分。
目前纯电动汽车的驱动电机分为DC无刷、永磁和电磁、交流步进电机,它们的选择也关系到整车的配置、用途和档次。另外,驱动电机的调速又可分为有级调速和无级调速,有电子调速和无级调速两种。电机包括轮毂电机、内转子电机、单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动。电机和调速器的选择和准备对整车的档次和价格也有影响。
公共超快充电站是纯电动汽车商业化的基础设施。只有完善到位,前者才能运行顺畅省心,反之则受其制约和影响。欧美电动车的商业实践充分说明了这一点。我们已经意识到这一点,但我们的行动并不有效。此外,充电器与车载电池之间的线缆连接器问题也必须规范,形成电池品种、电压分类、速度(功率大小)的一致性,否则纯电动汽车与公共超快充电站无法有效对接。这个行业目前是空白,需要我们去发展,但是成型之后一定要去规划,去设计,去实施,以免徒劳无功,浪费生命和金钱。
纯电动汽车的四大部件,公共充电站的大型充电器,专用电缆,电缆接头,甚至充电充电系统,都是汽车行业的新零件。没有他们,做饭没饭吃是不行的,短腿也会被他们制约。同时,相关的零部件生产企业应形成产业链并相应发展。
国家发改委《新能源汽车公告管理办法及实施细则》于2007年6月165438+10月1日实施。《城镇农村农用(专用)电动汽车通用技术要求》也在酝酿中,纯电动汽车在农村的商业化已经初具规模,不能视而不见。
未来满足国际和市场需求的纯电动汽车必须符合以下几项:1。R&D,电动汽车的制造和运行必须遵守各种相关的国家法律法规。整车和零部件的性能必须符合国家技术标准和具体要求。2.电动汽车以电为能源,由电机驱动,不会造成新的污染和易燃易爆的危害。3.电动汽车储能用电池必须无污染、环保。并具有超快速充电功能(电流2 3C以上)。车辆根据用途确定一次充电的连续里程,从而安装电量充足的电池组,并充分利用公共充电站的超快充电,延长连续里程。4、电机单元应具有较高的能量转换效率。制动和减速能量的直接利用和回收,力求车辆能量综合利用的高效率。5.根据车辆用途和行驶场合设定最高车速,不得超过交通法规的限值,以合理选择电机功率和配置电池容量。6、车辆行驶操作,控制简单有效,工作可靠,确保行车安全。7.机械和电气设备经久耐用,几乎不需要维护。车辆运营成本低。8.以目标市场需求为基础,提供实用合适的车型来满足,力求做到技术、经济、实用、功能的全面统一。
未来将被用户产业化、商业化的电动汽车必须满足以下特征:定位准确、使用得当、行驶区域合适、效率最佳。合适的车型和经济的配置。性能可靠,操作简便。环保电池,续航持久,电量充足,超快充电,网络完善,服务到位。低成本和最少的维护。
电动汽车简史
早在9世纪下半叶,英国人罗伯特·戴维森(Robert Davidsson)就制造出了世界上第一辆实用的电动汽车。这比德国戴姆勒和卡尔·本茨·Ci发明汽油发动机汽车早了65,438+00多年。
戴维森发明的电动汽车是一辆长4800mm,宽1,800mm的卡车,它使用的是一次电池,其中的铁、锌和汞齐与硫酸发生反应。此后,从1880开始,一直使用可充电二次电池。从一次电子表池发展到二次电池,对于当时的电动车来说是一次重大的技术变革,对电动车的需求大大提高。19世纪下半叶成为交通工具的重要产品,并写道电动车的需求有了很大的提高。19世纪下半叶,成为交通运输的重要产品,在人类交通运输史上写下了电动车辉煌的一页。1890年,电动公交车行驶在法国和英国伦敦街头。当时车用内燃机技术还相当落后,行驶里程短,故障多,维修困难,而电动汽车维修方便。
在欧美,电动车的高峰是在19年底。1899年,法国人科尔曼·吉娜驾驶双电机驱动的44kW后轮驱动电动车,创下了106km的时速纪录。
1900年美国制造的汽车中,有15755辆电动车,1684辆蒸汽机,只有936辆汽油机。进入20世纪后,由于内燃机技术的不断进步,1908年美国福特汽车公司的T型车问世,流水线批量生产的汽车使汽油动力汽车大行其道,导致在市场竞争中技术经济性能不足,以至于前者被无情的岁月淘汰,后者则日渐萎缩。编辑此段落。专家看电动车。北京理工大学电动汽车工程技术中心副主任林成。
我国磷酸铁锂电池的研究工作取得突破。
林成告诉记者,对车用锂电池的要求更高。它要求车辆在各种使用条件下保证安全,不能发生明火、爆炸等事故。动力电池最早用于电动汽车,在国内已经有了很大突破,开始走产业化规模。但在五六年前,装有该电池的电动汽车经常发生一些事故,这种电池逐渐被稀释。目前,我国对锂电池的研究进展很快,尤其是在电池的安全性方面。
林成告诉记者,锂电池主要有锰酸锂电池和磷酸铁锂电池。目前,我国锰酸锂电池的发展已初具规模。磷酸铁锂电池以其更高的安全性和更长的使用寿命,将成为未来锂电池发展的重要方向,也是国外汽车企业研发的重点。目前国内对磷酸铁锂电池的研究进展顺利,特别是在一些专利方面。这次为北京奥运会提供的磷酸铁锂电池是自主研发的磷酸铁锂电池。
“当然,相比国外对锂电池的研究,国内对锂电池的研究还有一定差距,但国内对锂电池的关注度越来越高,未来将成为研发重点。”林诚告诉记者。
河南玉环集团锂电池产业技术部副总工程师邓伦浩
锂电池广泛应用于电动汽车还需要一段时间。
河南玉环集团是一家拥有从电池零部件到电池塑料五金及相关电池制造、设备制造、电器制造完整产业链的企业集团,承担了科技部锂电池项目的研发。
“目前国内对锂电池的研究与国外相比,差距主要体现在电池控制系统和[font color=#0000ff]电源[/font]管理系统上。”邓伦浩告诉记者,现在国内对锂电池的研究处于各自为政的状态。目前已经有公司能够为电动车提供相应的锂电池配套产品,配套的锂电池一般能跑200~500公里左右。
邓伦浩告诉记者,现在国产锂电池价格太高,电源管理系统的问题也没有得到很好的解决。电动汽车也面临充电的问题。目前家里一般的线路都不能给电动车的锂电池充电,所以必须配备一个小型的专用充电器,充电时间很长,很麻烦。在国外,为了解决这个问题,一般会把充电站和加油站放在一起。目前国内充电站还没有大规模建立。
邓伦浩认为,目前国内消费者接受配备锂电池的电动汽车还有一定难度:“一辆普通电动汽车的价格很可能是同配置汽油机车的两倍甚至更高,国内消费者没有足够的经济实力和心理准备接受电动汽车。”
中国电力科学研究院工程师庄彤
看好磷酸铁锂电池的发展前景
庄桐告诉记者,电动车电池的研发经历了从铅酸电池、镍氢电池到锂电池的发展过程,每种电池都有自己的优缺点。
铅酸电池出现最早,使用时间最长,属于电池系列。铅酸蓄电池的安全性能最好,很少发生爆炸和火灾,但储能效果并不理想。后来人们开发了镍氢电池,储存电能和电力的效果比铅酸电池好。而镍氢电池产生的氢气在充电过程中容易爆炸,企业处于可有可无的状态。
2000年左右,人们成功研制出锂电池。锂电池储存的电能是铅酸电池的2~3倍,但由于它所含的锂离子在金属层表面很活跃,在空气中容易自燃爆炸,危险性更大。所以各国对锂电池的研发主要是控制其安全性和稳定性。
“一个锂电池大概可以充电1000次,磷酸铁锂电池储能效果比钴酸锂电池和锰酸锂电池差,但是安全性能最好,储能比铅酸电池高很多,所以现在最看好磷酸铁锂电池。”庄桐说。
中国汽车工程学会电动汽车分会主任陈全世
国内锂电池研究存在三大问题。
陈全世在接受记者采访时表示:“目前国家非常重视锂电池的研究工作。在“863”项目中,国家投入6600万元,全部用于锂电池的研发。与* *和美国等处于锂电池研发前沿的发达国家相比,我国在锂电池制造精度、设备、标准等研发细节上存在一定差距。”
陈全世告诉记者,国内锂电池研究存在三大问题。首先是制造的一致性。由于锂电池制造技术和设备的差距,我国锂电池制造技术参差不齐,制造标准不尽一致。电动车用的锂电池都是串联或者并联的。一致性问题解决不好,生产出来的锂电池就无法大规模应用到电动车上。
第二,知识产权问题。目前我国在磷酸铁锂电池的研究上取得了突破,但是由于美国在这方面有专利,虽然我们可以自主开发一些环节,但是在知识产权问题上我们还不知道怎么处理。
第三是原料的筛选。目前锂电池生产用的原材料不可能全部进口,主要是从国内进口,但是国内的原材料要通过国际认证,生产出来的锂电池才能得到国际认可,所以原材料的认证还是存在一些问题。
中国汽车进入“无油时代”
新能源汽车的发展方向有很多,但其中一个,氢燃料电池技术不成熟,价格昂贵,而且是20年后的技术。5438年6月+2007年10月,汽车和动力电池专家Menahem Anderman博士在美国参议院能源和资源委员会作证时做出了这一结论。中国也没有氢燃料电池反应所需的铂。虽然没有公开表态,但据说国家内部决策层已经明确表示,中国不适合发展氢燃料电池汽车,只是科研跟踪项目。
此外,就主要使用甲醇、乙醇等低成本液体燃料的技术而言,由于大量玉米、粮食作为原料,全球粮食价格持续上涨,不太可能成为中国的技术选择。
还有一种燃料技术,清洁柴油,即低硫柴油(硫含量在350ppm以下的柴油),比汽油机平均节能30%。但由于国内柴油质量差,经常性的油荒总是从柴油开始,柴油得不到国家政策的支持。
从技术发展的成熟度和中国国情来看,纯电动汽车应该是要大力推广的发展方向,而混合动力是大面积充电网络建立之前的过渡技术。今年,中外汽车制造商相继推出了混合动力和纯电动汽车。比亚迪先后展示了F6DM和F3DM双模电动车和F3e纯电动车。长安与加拿大绿色电池制造商Electrovaya合作,拓展加拿大新能源汽车市场,推出奔奔纯电动版。通用汽车推出了Chevy Volt混合动力车,Mini Cooper推出了纯电动版。
然而,混合动力汽车的动力系统复杂而昂贵。比亚迪F3DM有两套动力系统,其公布的动力系统成本增加了5万元,相当于每年节省8000元油费比传统汽油车更经济。然而,混合动力汽车的燃油经济性是有限的。丰田普锐斯的燃油经济性约为10%-20%,奇瑞A5-ISG在北京奥运会试车时公布的燃油经济性参数为10%。可以算一笔账,假设家庭一年行驶2万公里,汽油车百公里油耗7.5升,一年油费9450元,混合动力车油耗20%,节省1.890元,无法抵消其车辆价格和成本的增加。
混合动力的优势在于保留了传统汽油车的生活方式。根据汽油机和电动机的混合程度,充电次数与传统汽油车相当,或者不需要充电。行驶距离不限。
纯电动汽车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统。与传统汽车的内燃汽油机动力系统相比,电机和控制器的成本更低,纯电动汽车的能量转换效率更高。因为电动汽车的能源——电力来自大型发电机组,其效率是小型汽油机甚至混合动力发动机无法比拟的。所以纯电动汽车的使用成本在降低。根据比亚迪F3e纯电动车公布的数据,百公里耗电量为12 kWh。按照0.5元里的电价,每百公里使用成本只有6元。而它的原型车F3汽油车百公里耗油7.6升,按照现在6.2元的油价,成本是46.5元。相比之下,电动汽车的使用成本只有传统汽油车的八分之一。
纯电动车的缺点是改变了传统汽车的生活方式,需要每天充电。传统的用车习惯是一两周左右加油一次。此外,尽管一个家庭一年可能只有几次长途旅行,但每次旅行都有几百公里的距离限制。
编辑本段的技术概述
电动汽车是指以车载电源为动力,由电机驱动,符合道路交通和安全法规要求的车辆。它由储存在电池中的电力驱动。开车有时用12或24节电池,有时需要更多。
电动汽车的技术特点
●无污染、低噪音
没有内燃机的电动汽车产生的废气不产生尾气污染,对环境保护和空气净化非常有利,几乎是“零污染”。众所周知,内燃机汽车尾气中的CO、HC、NOX、颗粒物、臭气等污染物形成酸雨、酸雾和光化学烟雾。电动车没有内燃机产生的噪音,电机的噪音也比内燃机小。噪音对人的听力、神经、心血管系统、消化、内分泌、免疫系统也有危害。
●高能效和多样化
对电动汽车的研究表明,其能效已经超过了汽油发动机汽车。尤其在城市,汽车走走停停,行驶速度不高,电动车更适合。电动车停下来,不耗电。在刹车过程中,电机可以自动转换成发电机,刹车减速时能量可以重复利用。有研究表明,同样的原油,经过粗炼后,送到发电厂发电,再充入电池驱动汽车,其能源利用效率比炼制成汽油再由汽油机驱动要高,因此有利于节约能源,减少二氧化碳的排放。
另一方面,电动汽车的应用可以有效降低对石油资源的依赖,有限的石油可以用在更重要的方面。充入电池的电可以由煤、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐和其他能源转换而来。另外,如果电池在夜间充电,可以避开用电高峰,有利于平衡电网负荷,降低成本。
●结构简单,使用维护方便。
与内燃机汽车相比,电动汽车结构更简单,运行和传动部件更少,维护工作量更小。使用交流感应电机时,电机不需要维护,更重要的是电动车操作方便。
●电源使用成本高,续驶里程短。
目前电动车的技术还没有内燃机车完善,尤其是电源(电池)寿命短,使用成本高。电池的存储容量小,一次充电后的行驶里程不理想,电动车的价格也比较贵。但从发展的角度来看,随着科技的进步,投入相应的人力物力,电动车的问题会逐步得到解决。扬长避短,电动汽车会逐渐普及,其价格和使用成本必然会降低。