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1、西安航空职业技术学院 毕业设计论文目 录摘 要2一、引言2二、电动汽车分类2（一）、燃料电池电动汽车（FCEV）3（二）、 混合动力电动汽车（HEV）4（三）、纯电动汽车（PEV）4三、发展电动汽车的必要性5（一）、社会效益61、污染小62、 节约能源63、 优化能源消耗结构6（二）、经济效益6四、我国电动汽车的最新进展6（一）、 燃料电池电动汽车技术处于新的突破前期，正在成为新的研发重点7（二）、混合动力电动汽车技术渐趋完善，进入商业化推广阶段8（三）、纯电动汽车技术成熟，已在特定区域推广应用9五、我国发展电动汽车的困扰9（一）、 技术自给能力仍然不高9（二）、 产业支撑体系建设滞后10（三
2、）、 产业秩序混乱10六、促进我国电动汽车产业发展的措施10（一）、鼓励技术创新10（二）、 鼓励做大做强做专11（三）、认真落实扶持政策11（四）、全力实施发展规划12七、我国电动汽车的发展趋势12结 束 语14谢 辞15参考文献16摘 要由于石油资源的不断减少以及由于汽车尾气排放导致的大气污染持续加剧，当今世界节能和环保问题日益引起人们的关注。电动汽车因其清洁无污染、动力源多样化、能源转换率高等优点，逐渐成为人们研究的热点，电动汽车代替传统燃油汽车已成为未来的发展趋势。大力发展电动汽车，是保证我国能源安全，实现中国汽车工业技术跨越式发展和可持续发展的重要选择。我国发展电动汽车产业一直高度重
3、视对研发的支持, 到目前已经产生了大量创新成果, 缩短了与发达国家的技术差距,同时也存在着一些问题和不足。本文首先大致介绍了电动汽车的类型；然后重点叙述了相应类型电动汽车的进展情况，如我国最近上市的一批电动汽车及其性能介绍；还分析了困扰我国电动汽车行业发展的一些问题，随之提出了解决措施；最后对其发展趋势做了科学预测。关键词：电动汽车；最新进展；发展趋势 一、引言迫于能源和环境的压力，今天，人们在呼唤电动汽车，随着大量人力和财力的投入，驱动和动力电池技术的突破，电动汽车有望成为21世纪的重要交通工具。电动汽车是指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。它本身不排放污染大气的有害气体，即使按
4、所耗电量换算发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等，解除了人们对石油资源日见枯竭的担心，并且电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效益。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量，基于电动汽车这些优点，在环境保护和能源危机的大背景下，其研究和应用成为汽车工业的一个“热点” ，尤其是近几年电动汽车得到了长足的发展。本文首先介绍了电动汽车的大致分类，然后
5、综述了目前各类电动车的最新进展，找出困扰其发展的问题，并提出了应对措施，最后对其发展趋势作出了科学预测。二、电动汽车分类电动车辆是指用电能驱动，电动机作为牵引或驱动行驶的车辆。人们根据用途和条件异能生产使用的各种电动车辆按常规可分为如下几种类型。电动汽车是电动车辆的一种，也是汽车的一种，即全部或部分用车载电源为动力，用电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的汽车。电动汽车按目前技术的发展方向或车辆驱动原理，一般分为燃料电池电动汽车（FCEV）、混合动力电动汽车汽车（HEV）和纯电动汽车（PEV）三大类。可以说纯电动汽车是电动汽车的的技术基础，混合动力电动汽车是发展中的过渡模式，而燃
6、料电池电动汽车是较理想的目标。（一）、燃料电池电动汽车（FCEV）燃料电池电动汽车由燃料电池组、燃料电池控制系统、辅助动力系统组成，是以燃料电池作为动力系统的汽车。燃料电池电动汽车是将燃料中的化学能通过电化学反应转化为电能，目前各国普遍采用的燃料电池为氢燃料电池。氢燃料通过与大气中的氧发生化学反应，从而产生 电能启动电动机，进而驱动汽车行驶。由于大量的纯氢难以贮存，因此，汽车制造商们正试图使用含有氢原子的化石能源，如汽油或天然气等，同时在汽车上安装燃料重整装置，以便从这些物质里提取氢。这类化学反应除了电能、热能，基本上只产生水，因此，燃料电池电动汽车被称为“真正的环保车”，很多专家认为氢能源汽
7、车必然成为未来汽车工业的最终发展方向和世界汽车工业争夺的热点。虽然燃料电池电动汽车不耗油也无需充电，不污染环境，是清洁能源汽车发展的最终目标，但这一技术在各国都尚未达到可以量产的水平，目前还处于研究开发和示范运行阶段。没有可以替代稀有贵金属铂的催化剂、燃料电池发动机管理系统(电堆的热管理系统)尚处于实验室阶段、氢燃料的制备、存储和运输的基础设施投资巨大、燃料电池电动汽车成本高等依然是目前FCEV实现产业化亟需解决的难题。总的来说，燃料电池电动汽车优点如下：(1)低污染。使用燃料电池尤其是以氢气作为燃料，其排放物大部分是水分。(2)高效率。燃料电池直接将燃料中的化学能转换成电能，没有产生大量废气
8、与废热的燃烧作用，故不受卡诺循环限制。燃料电池电动汽车能量转化效率高达60%80%，为燃油汽车的23倍。(3)用途广。燃料电池所能提供的电力范围极广(11000MW)，因此可应用的产品也多。(4)低噪音。发电主体一般不含回转机件，没有噪音问题。(5)免充电。一般电池系将能源贮藏于电池本体中，待用完后即需舍弃或重新充电，以恢复电力。而燃料电池的能源是由燃料中的化学能所提供，不含在电池本体结构中，因此只要燃料源源不断地供应，燃料电池便可以不停地发电。(6)原料多。只要含有氢原子的化石能源如天然气、石油、煤炭等气化产物，或是沼气、酒精、甲醇等，都可作为燃料电池的能源进料。氢元素是地球上储量最多的元素
9、之一。燃料电池电动汽车缺点也是明显的: (1)成本高。就燃料电池所使用的材料而言， 使用铂为催化剂，而铂的价格大约是黄金的2倍。(2)续驶里程低。燃料电池电动汽车氢燃料是以压缩氢气为主，受车体的载运量所限，每次充填量仅约2.53.5kg，尚不足以满足现今汽车单程可跑480650km 的续航力。(3)易燃易爆。氢气十分易燃和易爆，因此必须小心处理。在燃料电池的商业应用中，如何安全配送氢气燃料成为一个主要障碍。（二）、 混合动力电动汽车（HEV）混合动力电动汽车一般是指在一辆汽车中同时采用了电动机和内燃机，再加上蓄电池的电动汽车，是一种具有油电2种动力源的新车型。它采用内燃机和电动机2种动力，将现
10、有内燃机与一定容量的储能器件(如高性能电池或超级电容)，通过先进控制系统相结合，提供车辆行驶所需要的动力。与传统燃油汽车相比较，混合动力电动汽车采用传统燃料，同时配以电动机来改善低速动力输出和燃油消耗，在油耗、排放等方面有较大程度的改善。但混合动力电动汽车仍然依赖石油，并且成本要比传统车型高出20多万元。随着控制策略的提高、发动机工况的优化，混合动力电动汽车在系统效率和整车的节油率上将得到大幅度提升。在现阶段新能源汽车的发展中占有很大的份量和较广阔的市场前景。混合动力电动汽车汽车具有如下优点: (1)续驶里程较长。混合动力电动汽车将燃油发动机、电动机、储能器件(蓄电池、超级电容)组合在一起，它
11、们之间的良好匹配和优化控制，大大提升了续驶里程，可达到燃油汽车水平。(2)能量利用率较高。混合动力电动汽车通过控制策略使燃油发动机以低油耗、少污染的最优工况工作。当车辆需要大功率，而燃油发动机输出功率不足时，由储能器件来进行补充；当车辆负荷减少时，富余的功率又可转换为电能给储能器件充电，方便地回收汽车减速和制动时的剩余能量，提高了能量的利用效率。在繁华市区，可节油15%20%。(3)低排放。由于可采用电动机驱动车辆，在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式行驶，实现零排放。(4)使用寿命较长。采用整车控制策略，可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。混合动
12、力电动汽车的缺点如下: (1)存在触电安全隐患。目前，大多数混合动力电动汽车使用高电压储能器件，当电线暴露时，司机会有触电危险。(2)寒冷条件效率不佳。在寒冷条件下，混合动力汽车电池化学反应受到影响，工作效率表现不佳。(3)维护费用较高。混合动力电动汽车维修保养费用相对较贵，而且目前的授权服务站较少，配件成本高，且很难找到。(4)成本较高。混合动力电动汽车拥有2套动力，再加上整车管理控制系统，结构复杂，技术难度较大，价格较高。1台混合动力电动汽车成本要比传统车型高出1020万元。（三）、纯电动汽车（PEV）纯电动汽车是以动力蓄电池作为动力源，利用牵引变流器以及大功率异步电动机， 将动力蓄电池的
13、电能转化为机械能，进而通过传动装置来驱动整个车辆，是具有零排放、无污染、完全符合环保要求的新能源车型。其实早在1873年，英国人罗伯特?戴维森就制造出了世界上第一台电动汽车，采用的是不可充电的玻璃封装蓄电池。这比德国人戴姆勒和本茨发明的燃油汽车早了10年以上。进入20世纪以后，由于内燃机技术的不断进步，燃油汽车开始普及，致使电动汽车呈萎缩状态。但随着石油资源的紧张和电池技术的发展，纯电动汽车在性能和经济性方面已逐步接近传统燃油汽车并开始在世界范围内得到使用。预计不久的将来，随着电池技术革新、配套设施的建成、成熟标准法规政策的出台，纯电动汽车的续驶里程将得到大幅提高，同时成本也将大幅下降。低能耗
14、、零排放的纯电动汽车必将大规模普及，具有巨大的市场发展空间。纯电动汽车具有如下优点: (1)零排放。纯电动汽车使用电能，在行驶中无废气排出，不污染环境。(2)能源利用率高。有研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车要高。(3)结构简单。因使用单一的电能源，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，相比传统汽车的内燃汽油发动机动力系统，电动机和控制器的成本更低，其电控系统相比混合动力电动车也大为简化。(4)噪声小。纯电动汽车在行驶过程中振动及噪声小，车厢内外十分安静。(5)原料广。纯电动汽车使用
15、的电力可以从多种一次能源获得，如煤、核能、水力等，解除了人们对石油资源日见枯竭的担心。(6) 移峰填谷。对于发电企业和电力公司来说，纯电动汽车的电池可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，可以平抑电网的峰谷差，使发电设备日夜都能充分利用,大大提高经济效益。受现阶段电池技术、配套设施及相关政策等的影响，纯电动汽车缺点如下: (1)续驶里程短。纯电动汽车每次充电所能行驶的里程短。装载与汽油质量相同的铅酸蓄电池的纯电动汽车，其续驶里程仅为燃油汽车的1/70。(2)成本极高。蓄电池及电机控制器价格昂贵是纯电动汽车成本高的主要原因。目前，1台售价90万元的纯电动公交车，光蓄电池成本就达30万元，占了整车成本的1/3。(3)充电时间长。纯电动汽车1次充电完成需要610h。当然现在有快速充电设备，采用大电流充电，可实现20min内充满整车70%的电量，但对蓄电池的寿命有较大影响。(4)维护费用较高。同混合动力电动汽车一样，纯电动汽车维修保养成本较高，而且目前没有授权服务站。(5)蓄电池寿命短。目前电池技术有待革新，动力蓄电池的寿命短，大约3年就得更换。三、发展电动汽车的必要性 我国大城市的大气污染已不能忽视，
