纯电动汽车技术应用现状及发展前景分析
摘 要
由于时代的发展，社会的不断的进步，从最近这几年的综合发展形势上来看，我们不难发现，在我国的经济呈现出迅猛的发展状态之下，我国的环境也是受到了很大的威胁，我国的空气质量，较之于过往，呈现出一种不断地恶化的状态，雾霾现象，不管是从发生的频率上来看，还是从每一次发生雾霾的严重程度上来看，都是一种让人非常担忧的状态，由于经济的不断发展，我国的汽车的综合数量，也是一路上涨，汽车每一年的数量都是呈现出不断地增加的状态，汽车尾气的大量排放也对环境造成了重大的威胁，进而最终使得整个环境逐渐的恶化，这样的一种不断地恶化的环境状况，给人们的生活和实际的工作，都是带来了重大的发展隐患的。从另外一个角度上来看，汽车尾气在大范围的排放的过程中，也使得我国的经济在具体的发展过程中，受到了极大程度的影响，我国整体的经济发展，不管是从发展速度上，还是从发展状态上，相对都是不容乐观的，最大程度的实现对汽车排放控制技术和治理也是当前在汽车未来的发展方向上，以及人类的可持续性的发展方向上的一个尤为核心的命题。
关键词：电动汽车；电气系统；能源管理；电动转向
Abstract：To expand the automobile consumption, accelerate the auto industry structural adjustment, promote energy conservation and new energy automotive industry, fiscal policy to encourage in the field of public transportation, rental, service, sanitation and postal public service take the lead in promoting the use of energy-saving and new energy vehicles, to promote the use of unit purchase to buy energy-saving and new energy vehicles grant. Electric vehicle is to reduce the dependence on fossil fuels and environmental pollution, while ensuring the flexibility of human mobility and achieve sustainable development of the automobile industry, the effective path. At present, the vast majority of electric vehicles are hybrid vehicles. This paper first of electric vehicle development situation are introduced, with emphasis on the back of its key technologies, introduces the motor drive system technology, the technology of energy management system and electric power steering, braking and other system technology.
Key words: electric vehicle; electric system; energy management; electric power steering
目 录
摘 要 4
1绪论 6
1.1选题背景及意义 6
1.2国内外研究现状 6
2电动汽车电气驱动系统技术 6
2.1驱动电机 6
2.1.1有刷直流电机 7
2.1.2三相鼠笼式交流感应电机 7
2.1.3永磁同步电机 7
2.1.4开关磁阻电机 7
2.1.5驱动电机的应用和性能比较 7
2.1.6最理想的电动机 8
2.2电气传动系统功率半导体器件 8
2.3样车的电气控制系统 9
3电动汽车的能源管理系统技术 10
3.1电动汽车对电池性能的要求 11
3.2现有的符合电动汽车用电池及管理系统 11
3.3动力电池技术前景展望 13
3.4电动汽车的充电技术 14
4电动汽车的电动转向、制动及其他系统技术 15
4.1电动汽车的转向系统技术 15
4.2电动汽车的制动系统技术 16
4.3电动汽车其他常见及需要注意的技术 17
5电动汽车轻量化技术研究现状与发展趋势 17
5.1电动汽车轻量化技术研究现状 17
5.2发展趋势 18
5.2.1高比能量和比功率电池 18
5.2.2高功率密度电机 18
5.2.3轻量化车身 19
6结论 19
致谢 21
参考文献 22
1绪论
1.1选题背景及意义
随着世界环境的污染、全球石油危机日益严重而带动的石油价格不断上涨给汽车工业带来了不可忽视的冲击，也增强了人们开发新能源的意识，而新能源汽车更是人们关注的一大焦点。
由于时代的发展，社会的进步，我国的经济发展形势，较之于过往，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都是得到了大力的提升和系统性的发展，交通运输业在这样的一种时代背景之下，也呈现出大力的发展和系统性的盛行的态势，汽车的数量较之于过往，呈现出大幅度的增长和着力的攀升的发展态势。交通拥挤状况较之于从前，形势也是严峻了很多，撞车事件在平时的交通运输的过程中，发生的综合概率相对也是较高的，最终导致了人们，不管是从个人的人身安全的层面上，还是从实际的经济损失的层面上，都是遭受了重大的损失的。能源危机、环境污染以及温室效应等诸多的问题，越来越多的引起了人们的关注和重视，这对于汽车行业在具体的实施过程中，也是提出了更高的实际性的发展要求，一方面要对传统的汽车在具体的运行过程中存在的诸多的问题，进行必要的节能减排等诸多措施的控制和系统的处理之外，对于当前的汽车产业来讲，不断的实现新能源产业的重点的管理和大力的发展，也成为了当下一个重要的发展主题。纯电动汽车由于在具体的运行过程中，更加的节能减排，因而在后续的发展过程中，其综合的发展潜力是非常巨大的，故而，不管是从国内的层面上，还是从国外的层面上，对于这一问题以及这一技术，都是加大了关注和重点的研究，以期能够实现其普及性的应用和发展，进而最终不管是从能源的层面上，还是从环境污染的问题上，都能够得到较大程度的解决。各国政府及汽车企业都纯电动形式的汽车作为主要的研究方式和重点的研究手段，以期实现纯电动形式的汽车的大力的发展，这也为纯电动形式的汽车，在具体的实施和系统性的发展过程中，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都是奠定了较为坚实的发展基础，也是为其在具体的实施过程中，创造了良好的发展形势。
电动汽车按驱动方式可分为纯电动汽车（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存储装置）和混合动力电动汽车，其中后者布置方式又可分为串联、并联以及混联。在中国，通过“九五”、“十五”和“十一五”期间国家科技计划的持续支持和能源基金组织等国际社会的帮助，电动汽车技术的开发及产业化工作得以不断深入，并得到国际社会的广泛认可。2008年北京奥运会、残奥会期间，国内汽车企业联合高校和研究机构提供了自主研发的各类新能源汽车共达598辆，组成了奥运历史上最大规模的节能与新能源汽车示范应用车队，在奥林匹克公园中心交通区首次实现了汽车温室气体零排放。电动汽车是在减少对化石燃料依赖和环境污染的同时，确保人类移动灵活性和实现汽车产业可持续发展的有效路径。
1.2国内外研究现状
为扩大汽车消费，加快汽车产业结构调整，推动节能与新能源汽车产业化，2009年1月13日，科技部牵头并会同财政部等部委发布文件，决定在北京、上海、重庆等13个城市开展节能与新能源汽车示范推广试点工作，以财政政策鼓励在公交、出租、公务、环卫和邮政等公共服务领域率先推广使用节能与新能源汽车，对推广使用单位购买节能与新能源汽车给予补助。2009年3月20日，国务院在正式发布的《汽车产业调整和振兴规划》中，提出了以新能源汽车为突破口，加强自主创新，培育自主品牌，形成新的竞争优势，促进汽车产业持续、健康、稳定发展的指导思想。
我国在电动汽车领域与国外发达国家的差距小于传统汽车的差距，但国外著名的研发机构、大学以及跨国公司的企业集团，在汽车领域的研究工作具有深厚的积累，在电动汽车领域开展过大量卓有成效的研究开发工作，具有先进的开发手段和丰富的实践经验。在我国电动汽车产业的发展过程中，了解、学习和借鉴他们的开发能力和经验，探索以国际合作的形式开展电动汽车关键技术开发的道路，对于促进我国电动汽车的快速发展具有积极的意义。
目前对于电动汽车的民用，绝大多数是混合动力汽车，比如丰田的普锐斯和比亚迪的F3、F6等。值得一说的是比亚迪E6已获准生产，有望今年上半年上市，E6是一款纯电动四驱汽车，可使用220V民用电源慢充，快充为3C电，15分钟左右可充满电池80%，续航能力达到300公里，是目前世界上续驶里程最长的纯电动车。预售价在30万元左右。除了比亚迪，奇瑞日前宣布今年将推出数款新能源车。此外，上汽、东风、吉利、广汽丰田、东风日产等车企也都表示会在今年推出新能源车。
2电动汽车电气驱动系统技术
2.1驱动电机
我国面临的形式也十分严峻，国内的石油储藏量和开采量相当有限，随着汽车保有量的增加，石油需求越来越多，目前已不能自给，不足部分主要通过进口来满足，而且每年成递增趋势。
由于时代的发展，社会的进步，我国的经济发展形势，较之于过往，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都是得到了大力的提升和系统性的发展，交通运输业在这样的一种时代背景之下，也呈现出大力的发展和系统性的盛行的态势，汽车的数量较之于过往，呈现出大幅度的增长和着力的攀升的发展态势。交通拥挤状况较之于从前，形势也是严峻了很多，撞车事件在平时的交通运输的过程中，发生的综合概率相对也是较高的，最终导致了人们，不管是从个人的人身安全的层面上，还是从实际的经济损失的层面上，都是遭受了重大的损失的。汽车的综合数量呈现出较大程度的提升和高效的加强，进而使得汽车的用油量也呈现出较大程度的增加的态势，2009年，我国以6200万辆的汽车保有量共消耗了1.3亿吨成品油，占全国汽柴油总产量的63.2%，相比2008年净增加了1600万吨。自从1993年起我国的石油主要的来源是依赖于进口，此后我国的石油对外依存度由当年的6%逐年增加，2009年我国石油对外依存度己高达52%，超过了50%的安全警戒线，这意味着我国的能源正遭受着严重的能源危机，能源每一年的需求量都是呈现出较大程度的提升和高效的加强的态势的完成和实施，2011年甚至超过了美国，达到了56.5%。由于我国的能源，每一年都是以一种高速发展的状态呈现出一种持续增长的态势，我国的石油在于外界的依赖度也是逐年上涨的发展趋势，预计到2015年将达到60%。2020年达到65%，汽车行业预测：到2020年我国汽车用油缺口将达到1.3亿吨。
由于我国的汽车的综合数量的不断的增加，并且由于汽车的数量的增加，导致的汽车能源的消耗量呈现出大幅度的提升的态势，汽车的尾气排放问题，也成为了当前需要重点的关注的问题，汽车的尾气排放，对于我国的环境污染问题，是造成了重大的威胁的。2010年，我国机动车排放污染物总共达到了5.2亿吨，这其中，汽车是造成这样的一种严重的污染现象的最为核心的原因。从当前的实际发展形势上来看的话，我们不难发现，汽车尾气排放也是当前各个大中型城市，需要重点的关注和系统性的予以解决的重要问题。除此之外，在对于二氧化碳的排放过程中，有25%来自于汽车，我国的二氧化碳排放在整个全球的范围内来看的话，占据的综合比重也是非常大的。汽车尾气对于环境造成的重大的污染问题，也是当前迫切的需要整治和重点的完善的问题，也是当前需要在实际的环境污染等诸多问题实施的过程中，重点的关注和系统性的予以治理的重要问题，因而，其重要性以及其迫切性，是不言而喻的。
纯电动汽车以车载二次电源作为储能方式，将电力作为汽车运行的动力，较之于过往的那种较为传统的汽车能源模式来讲的话，具有零排放、低噪声并且综合的结构相对是较为简单等诸多的优势特点，而相比燃料电池，在具体的实施过程中，是能够更好的实现其自身的产业化的运行以及产业化的大力的发展态势的完成，在当前这样的一种实施环境之下，不管是从宏观的层面上，还是从微观的层面上，都是受到了世界范围内的高度的关注和广泛性的重视。从当前的实际发展形势上来看的话，我们不难发现，纯电动汽车的产业化已经成为了汽车产业在具体的运行和实际的发展过程中的尤为核心的控制方向和具体的控制目标了，与此同时，这也对提升当前这样的一种汽车的综合性能，提出了更为迫切的实际需求和客观的发展需求的完成和建立。
从电动系统的综合发展层面上来看的话，我们不难发现，为电能储存在蓄电池中是降低电池电量消耗和提高续航里程的重要技术手段。对其实际的发展思想和客观的发展方向做出了重点的说明和系统性的管理，以期能够取得较好的成效，并且在具体的使用过程中，能够得到较大程度的发展。
参考文献
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