先进电动汽车技术(第2版)

先进电动汽车技术(第二版)

第1章概述

1.1汽车百年回顾

1.2能源安全和环境保护

1.3美国政府的PNGV计划

1.4汽车工业和技术的未来发展方向

1.5从化石燃料时代向低碳和可再生能源

时代过渡

参考文献

第2章整车行驶工况与性能匹配

2.1汽车行驶工况概述

2.2国外汽车行驶工况介绍

2.2.1美国行驶工况

2.2.2欧洲行驶工况

2.2.3日本行驶工况

2.3我国行驶工况的发展状况

2.4行驶工况的特征分析

2.5汽车行驶工况开发方法

2.5.1开发规划

2.5.2数据的获取

2.5.3数据的分析与处理

2.5.4工况的解析与合成

2.5.5工况的验证

2.6行驶工况在整车性能分析和匹配研究中的应用

2.6.1确定动力性能指标

2.6.2整车参数匹配与仿真

2.6.3整车能量消耗和排放试验

参考文献

第3章驱动电机及其控制系统

3.1概述

3.2直流电机(DC Motor)驱动系统

3.2.1直流电机工作原理

3.2.2直流电机数学方程

3.2.3直流电机机械特性分析

3.2.4直流电机控制器原理

3.2.5直流电机驱动系统的特点

3.3交流感应电机驱动系统

3.3.1交流感应电机工作原理

3.3.2基于感应电机稳态模型的变压变频调速

3.3.3交流感应电机矢量控制算法

3.3.4交流感应电机直接转矩控制算法

3.3.5交流感应电机驱动系统特点

3.4交流永磁电机驱动系统

3.4.1交流同步电机工作原理

3.4.2永磁同步电机数学模型及控制系统

3.4.3无刷直流电机工作原理

3.4.4无刷直流电机数学模型及控制系统

3.4.5交流永磁电机驱动系统特点

3.5开关磁阻电机

3.5.1开关磁阻电机工作原理

3.5.2开关磁阻电机的数学模型

3.5.3电动汽车SR电机控制系统

3.5.4开关磁阻电机驱动系统的特点

3.6电机驱动系统总结与展望

参考文献

第4章动力电池系统

4.1概述

4.2动力电池的基本术语

4.3电动车辆对电池性能的要求

4.3.1纯电动汽车对电池的要求

4.3.2混合动力汽车对电池的工作要求

4.3.3可外接充电式混合动力汽车(PHEV)对电池的工作要求4.3.4电动车用电池的具体指标要求举例

4.4电动车用电池的主要种类及特点

4.4.1铅酸电池

4.4.2镍氢电池

4.4.3ZEBRA电池

4.4.4锂离子电池

4.4.5锂空气电池

4.4.6锂资源

4.5电池测试方法

4.5.1单体、模块与电池组

4.5.2电动汽车动力电池国内标准

4.5.3国外动力电池的试验方法

4.6电池管理系统

4.6.1电池管理系统概述

4.6.2电动汽车电池管理系统举例

4.7电动车用电池管理的关键技术

4.7.1电池模型应用

4.7.2SOC估计

4.7.3电池组热管理

4.8动力电池技术前景展望

4.8.1电动汽车动力电池类别

4.8.2电容型电池

4.8.3聚合物锂离子电池

4.8.4动力电池的发展展望

参考文献

第5章超级电容与飞轮储能装置

5.1超级电容的研究现状

5.2超级电容的储能机理及分类

5.2.1超级电容的储能机理

5.2.2超级电容的分类

5.3碳镍体系超级电容

5.3.1充电过程

5.3.2放电过程

5.4超级电容的模型

5.4.1超级电容的理论模型

5.4.2超级电容等效电路模型

5.5超级电容在电动汽车上的应用

5.5.1超级电容与动力电池的比较

5.5.2超级电容组的电压均衡问题

5.5.3超级电容在车辆上的应用

5.5.4车用超级电容的发展方向

5.6飞轮储能装置

5.6.1飞轮储能装置的结构及原理

5.6.2飞轮储能装置与其他储能装置的比较5.6.3飞轮储能装置发展现状

5.6.4飞轮储能装置关键技术

参考文献

第6章质子交换膜燃料电池

6.1燃料电池概述

6.1.1燃料电池的分类

6.1.2车用燃料电池及其关键技术

6.1.3燃料电池的性能指标

6.2质子交换膜燃料电池的工作原理

6.3膜电极

6.3.1聚合物电解质膜

6.3.2电催化剂

6.4双极板

6.5燃料电池的水管理和热管理

6.5.1燃料电池的水管理

6.5.2燃料电池的热管理

6.6增压式燃料电池和常压式燃料电池6.6.1增压式燃料电池

6.6.2常压式燃料电池

6.7燃料电池的相关计算

6.7.1燃料电池单体的电压及效率的计算6.7.2空气流量计算

6.7.3氢气流量

6.7.4水的生成量计算

参考文献

第7章电动助力转向、制动及其他

电动化辅助系统

7.1电动助力转向系统

7.1.1电动助力转向系统概述

7.1.2电动助力转向系统的分类

7.2用于电动车辆的气压制动系统

7.2.1电动车辆的空气压缩机控制回路

7.2.2电动制动空气压缩机

7.3电动制动器（EMB）

7.4电动空调制冷压缩机

7.4.1制冷方式

7.4.2电动压缩机驱动方式

7.4.3高效节能压缩机的选用

参考文献

第8章电动汽车的电气系统

8.1电气系统概述

8.1.1低压电气的控制逻辑

8.1.2高压电气系统

8.2电源变换器

8.2.1电动汽车中的电源变换器

8.2.2降压变换器

8.2.3升压变换器

8.2.4双向电源变换器

8.3电气系统的电磁兼容性

8.3.1电磁兼容概述

8.3.2电磁噪声的分析

8.3.3电磁噪声的传播

8.3.4减少电磁干扰的主要措施

8.4电动汽车的电气安全技术

8.4.1电气绝缘检测的一般方法

8.4.2电动汽车电气绝缘性能的描述

8.4.3绝缘电阻检测原理

参考文献

第9章纯电动车辆

9.1纯电动车辆概述

9.2美国的电动汽车计划

9.2.1美国通用汽车公司的EV.1纯电动轿车

9.2.2美国TESLA Motors 公司的纯电动跑车Tesla Roadster

9.3法国的电动汽车发展历程和标致.雪铁龙（PSA）集团的纯电动轿车9.4日本的纯电动汽车研发概况

9.5中国的纯电动汽车和电动汽车示范基地

9.6轻型（低速）电动车

9.6.1车型和用途简介

9.6.2中小型电动牵引车

9.6.3轻型电动车的一般结构

9.6.4四轮轻型电动车的安全设计标准

9.7机场地面支持与服务电动车辆

9.7.1概述

9.7.2我国近年开发的机场地面支持与服务电动车辆参考文献

第10章混合动力电动汽车

10.1混合动力电动汽车概述

10.2传统内燃机车辆的能量利用情况

10.3混合动力驱动系统的节能潜力

10.4混合动力汽车的排放问题

10.5混合动力电动车的分类

10.5.1串联混合动力系统

10.5.2并联混合动力系统

10.5.3混联式混合动力电动车

10.6混合动力电动车的能量管理与控制策略

10.6.1串联式混合动力系统的工作模式

10.6.2并联式混合动力系统的工作模式

10.6.3混合动力系统的能量管理策略

10.7可外接充电式混合动力汽车（PHEV）

10.7.1PHEV的发展背景

10.7.2PHEV的工作模式

10.7.3PHEV的研发现状

10.7.4当前PHEV研究的主要问题

10.8不同类型混合动力车与传统汽油车总效率的比较参考文献

第11章燃料电池汽车

11.1燃料电池汽车的基本结构

11.2燃料电池汽车动力系统的参数匹配方法

11.2.1理想的动力驱动系统的参数优化匹配方法11.2.2实用的动力驱动系统的参数优化匹配方法11.2.3整车参数、动力性指标与目标工况

11.3燃料电池汽车燃料经济性的计算

11.3.1燃料电池系统氢气消耗量的计量方法

11.3.2蓄电池等效氢气消耗量的折算

11.4燃料电池汽车动力驱动系统的参数匹配举例11.4.1车辆行驶需求功率及功率谱分析

11.4.2驱动电机参数的选择

11.5传动系速比的选择

11.5.1传动系最小传动比的选择

11.5.2传动系最大传动比的选择

11.5.3固定速比齿轮传动系的传动比选择

11.6动力源参数匹配与系统构型分析

11.6.1双动力源之间的基本能量分配策略

11.6.2“FC+B_DC/DC（功率混合型）”构型的能量分配策略11.6.3“FC_DC/DC+B（能量混合型）”构型的能量分配策略11.6.4燃料电池系统的特性参数

11.6.5蓄电池系统的参数选择

11.7国外燃料电池汽车的研究进展

11.7.1美国通用汽车公司

11.7.2美国福特汽车公司

11.7.3加拿大巴拉德动力系统

11.7.4戴姆勒.奔驰汽车公司

11.7.5日本丰田汽车公司

11.7.6日本本田汽车公司

参考文献

第12章整车控制与系统仿真

12.1整车控制系统及其功能分析

12.1.1控制对象

12.1.2整车控制系统结构

12.1.3整车控制器功能

12.2整车控制器开发

12.2.1开发模式

12.2.2硬件在环开发系统

12.2.3仿真模型

12.2.4快速控制器原型

12.3能量管理策略及其优化

12.3.1混联式混合动力系统

12.3.2燃料电池串联式系统

12.4整车通信系统

12.4.1CAN总线及其应用

12.4.2TTCAN协议及通信实时性分析

12.4.3FlexRay总线及其应用

12.5整车容错控制系统

12.5.1容错单元及容错控制系统

12.5.2容错的CAN通信系统

参考文献

第13 章充电装置与氢系统基础设施

13.1充电装置与电动汽车

13.2电动汽车充电装置的分类

13.3电动汽车充电技术和充电装置

13.4电动汽车充电模式的选择

13.4.1充电站的主要结构和功能

13.4.2电动汽车的充电方式

13.4.3几种电动汽车充换电模式简介

13.5电动汽车充电装置的展望

13.6燃料电池汽车和氢能

13.6.1燃料电池和氢能

13.6.2氢的基本性质

13.7氢的制取

13.7.1电解水制氢

13.7.2天然气蒸汽重整制氢

13.7.3来自焦化厂、氯碱工厂或石油精炼厂的副产品氢13.7.4集中与分布制氢的氢成本比较

13.8加氢站构成与系统方案

13.8.1加氢站组成

13.8.2加氢站系统类型

13.8.3加氢机

13.8.4加氢站建设成本

13.8.5全球主要燃料电池大客车示范项目的加氢站

13.9氢安全

参考文献

第14章电动汽车标准与规范

14.1我国电动汽车标准的制定

14.2国外电动车辆标准化组织及所制定的标准简介

14.2.1国际标准化组织

14.2.2国际电工委员会（IEC）

14.2.3欧洲标准化技术委员会/电驱动道路车辆技术委员会14.2.4联合国世界车辆法规协调论坛(UN/WP29)

14.2.5美国汽车工程师学会

14.2.6美国电动运输协会标准

14.2.7日本工业标准调查会（JISC）

14.2.8日本电动车辆协会

附录14.1我国已经发布的电动汽车和电动摩托车相关标准附录14.2国外电动汽车相关标准

参考文献

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级： 姓名： 学号：

摘要：对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h 内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

电动汽车技术进展和发展趋势

第38卷　第1期2004年1月　 西　安　交　通　大　学　学　报 J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.38　№1 Jan.2004电动汽车技术进展和发展趋势 曹秉刚,张传伟,白志峰,李竟成 (西安交通大学电动车研究开发中心,710049,西安) 摘要:通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(B EV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向. 关键词:电动汽车;技术进展;发展趋势 中图分类号:U469.72　文献标识码:A　文章编号:02532987X(2004)0120001205 T echnology Progress and T rends of Electric V ehicles Cao B i nggang,Zhang Chuanwei,B ai Zhif eng,L i Ji ngcheng (R&D Center of Electric Vehicle,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:Under the pressure of both environment protection and energy conservation,the development of EVs (electric vehicles)hasbeen taken on an accelerated pace all over the world.This research focuses on the current status of EVs’key technology and their state of the art,where,H∞robust control method is used for driving control,regenerative braking control and motion control for EV.The prospects of EVs indicate that B EV(bat2 tery electric vehicle)is the primary selection nowadays,and instead of HEV(hybrid electric vehicte),FCEV (fuel cells electric vehicle)has long term potental for future mainstream vehicles. K eyw ords:elect ric vehicle;technology process;t rend 自1886年发明了汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具,因此缩短了人们之间的距离,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量.由于汽车要消耗大量的石油资源、排放大量的废气、制造噪音和严重污染环境,因此也带来了无法回避的负面影响.我国2000年进口石油7000万t,计划到2005年将超过1亿t,给国家造成了沉重的经济负担.更严重的是目前世界上空气污染最严重的10个城市中我国就占了7个,国家环保中心预测,到2010年汽车尾气的排放量将占空气污染源的64%[1].面对如此严峻的形势,电动汽车(EV)的研究与开发引起了世界各国的关注.1　电动汽车的发展历史及现状 电动汽车是20世纪最伟大的20项工程技术成就中前两项技术的融合,即“电气化”和“汽车”的融合产物[2].它不是当代人的新近想法,其构想与研制均早于燃油车,但由于性能不如燃油车,使其研究与开发工作一度停滞.20世纪70年代的能源危机和石油短缺,又使电动汽车获得了生机,到了20世纪80年代,随着人们对于空气质量和温室效应的关注,对电动汽车的研究热情进入了空前高涨期.从20世纪90年代初起,世界各大汽车集团公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在电动 收稿日期:2003208206.　作者简介:曹秉刚(1953～),男,教授,博士生导师.　基金项目:陕西省电动汽车专项项目,西安交通大学行动计划培植项目.

纯电动汽车新技术

研究生课程考核论文 （适用于课程论文、提交报告） 科目：发动机现代技术概论教师：周恩序 姓名：尤敏学号： 221 专业：车辆工程领域类别：（专业硕士） 上课时间： 2014 年 9 月至2014 年 11 月 考生成 阅卷评语： 阅卷教师 (签名) 重庆大学研究生院制 电动汽车轮毂电机技术 【摘要】随着社会的快速发展，汽车领域所面临的能源紧缺和环境污染两大问题受到了高度重 视，电动汽车的开发和应用已经成为研究热点。由于布局更为灵活，不需要复杂的机械传动系

统，轮毂电机越来越受到人们的关注。再生制动系统在电动汽车的能量利用和续航里程等方面有着重要的作用，是电动汽车领域的一项关键的节能技术，再生制动系统的研究对电动汽车的应用有着重要的意义。超级电容可以进行短时大电流充放电，而且充放电循环次数可达上万次，故能很好的解决电动汽车制动能量回收的问题。 【关键词】电动汽车；轮毂电机；再生制动；超级电容 1.研究背景 随着石油等不可再生资源的日渐减少，大气环境越来越差，电动汽车以其低污染、低能耗等优势为各个国家及各大汽车厂商所青睐。然而电动汽车现在主要面临的问题有：续驶里程短、充电时间长等。所以动力电池技术、驱动电机技术和电子控制系统技术为电动汽车目前面临的主要技术问题。轮毂电机驱动电动汽车以其结构简单、能量利用率高等优点成为汽车发展的新宠儿。汽车在制动过程中车辆的动能一直没有被很好的利用，大都被转换为热量耗散掉了。特别是在市区等复杂的城市工况下，红绿灯较多，车速较低，制动频繁，制动能量回收的意义显得尤为明显。目前车辆的制动能量回收技术主要有飞轮储能制动能量回收、液压储能制动能量回收和电化学能储能制动能量回收等。而电化学储能制动能量回收因为其能量主要以电能的形式流动，构造简单，控制方便，具有很好的发展前途。电动汽车中的蓄电池与驱动电机结构为电化学储能制动能量回收提供了方便。超级电容作为一种全新的储能元件的出现，具有十分重要的意义。超级电容有着蓄电池所不具备的优点。超级电容的充放电速率要比电池快的多，功率密度要比蓄电池大得多。利用超级电容可以迅速的回收制动过程中产生的能量。 2.轮毂电机技术 轮毂电机驱动电动汽车因为独特的特点，越来越受到人们的关注，许多汽车企业已经将其列为公司发展规划当中。由此可见，轮毂电机技术正逐步被人们所重视。有人预言：未来电动汽车的发展趋势将是轮毂电机直接驱动汽车。这主要是因为轮毂电机直接驱动技术有着以下的优点： 1) 传动效率高是轮毂电机驱动技术最大的技术优势：普通的内燃机驱动汽车，在市区路况时，平均能量利用率仅为20%，而轮毂电机直接驱动技术可使能量利用率达到90%。轮毂电机没有传统的变速器、轴或齿轮，直接将转子与车轮安装在一起。这样既提升了性能，也让电动机更为紧凑，便于安装在汽车上，同时腾出了更

纯电动汽车新技术

纯电动汽车新技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

研究生课程考核论文 （适用于课程论文、提交报告） 科目：发动机现代技术概论教师：周恩序 姓名：尤敏学号： 20140713221 专业：车辆工程领域类别：（专业硕士） 上课时间： 2014 年 9 月至2014 年 11 月 考生成绩： 卷面成绩平时成绩课程综合成绩阅卷评语： 阅卷教师 (签名) 重庆大学研究生院制

电动汽车轮毂电机技术 【摘要】随着社会的快速发展，汽车领域所面临的能源紧缺和环境污染两大问题受到了高度重视，电动汽车的开发和应用已经成为研究热点。由于布局更为灵活，不需要复杂的机械传动系统，轮毂电机越来越受到人们的关注。再生制动系统在电动汽车的能量利用和续航里程等方面有着重要的作用，是电动汽车领域的一项关键的节能技术，再生制动系统的研究对电动汽车的应用有着重要的意义。超级电容可以进行短时大电流充放电，而且充放电循环次数可达上万次，故能很好的解决电动汽车制动能量回收的问题。 【关键词】电动汽车；轮毂电机；再生制动；超级电容 1.研究背景 随着石油等不可再生资源的日渐减少，大气环境越来越差，电动汽车以其低污染、低能耗等优势为各个国家及各大汽车厂商所青睐。然而电动汽车现在主要面临的问题有：续驶里程短、充电时间长等。所以动力电池技术、驱动电机技术和电子控制系统技术为电动汽车目前面临的主要技术问题。轮毂电机驱动电动汽车以其结构简单、能量利用率高等优点成为汽车发展的新宠儿。汽车在制动过程中车辆的动能一直没有被很好的利用，大都被转换为热量耗散掉了。特别是在市区等复杂的城市工况下，红绿灯较多，车速较低，制动频繁，制动能量回收的意义显得尤为明显。目前车辆的制动能量回收技术主要有飞轮储能制动能量回收、液压储能制动能量回收和电化学能储能制动能量回收等。而电化学储能制动能量回收因为其能量主要以电能的形式流动，构造简单，控制方便，具有很好的发展前途。电动汽车中的蓄电池与驱动电机结构为电化学储能制动能量回收提供了方便。超级电容作为一种全新的储能元件的出现，具有十分重要的意义。超级电容有着蓄电池所不具备的优点。超级电容的充放电速率要比电池快的多，功率密度要比蓄电池大得多。利用超级电容可以迅速的回收制动过程中产生的能量。 2.轮毂电机技术 轮毂电机驱动电动汽车因为独特的特点，越来越受到人们的关注，许多汽车企业已经将其列为公司发展规划当中。由此可见，轮毂电机技术正逐步被人们所重

电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势 1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容) 内燃机汽车经过120多年的发展壮大，逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技，在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展，但是由于内燃机车以石油为燃料，石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境，因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。 1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险 石油是一种总量有限、不可再生的石化资源，是当前人类经济社会的重要能源，交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆，每年新生产汽车超过3500万辆，每年消耗石油70亿桶以上，约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测，地球上的石油资源按照目前的消耗水平，仅仅维持几十年（40-60年左右，说法不太一致），石油资源日渐枯竭。 21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战，石油资源是亟待解决的重要问题之一，也是当前世界不稳定的因素之一。 我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨，产量和进口量各占一半，对外依存度达50%，远远超过30%的安全线。因此，大量进口高价石油，势必影响本国经济发展和能源安全，加剧国际石油危机和抬高石油价格，损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波，更会危及国家安全。

预测到2020年，中国的石油需求量为5亿～6亿吨，而中国只能生产2亿吨，其余的3亿～4亿吨要靠进口，对外依存度将达60%～67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10，相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油，极具风险。 内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势，不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限，还不能完全取代石油燃料，电能来源广泛，人们对电力的使用已经积累了丰富的经验，21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源，发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势，也是汽车工业发展的总趋势。 燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，使燃料的发电效率提高到50%-55%，而且不会对大气造成污染。 1.2环境污染 内燃机汽车的快速发展与广泛应用，使汽车排气污染日益严重，已成为城市最重要的污染源。 HC, CO, NO X, CO2,SO2，颗粒物（铅微粒、碳微粒）以及光化学烟雾（氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下，会产生光化学烟雾。）、噪声（发动机噪声） 1.4电动汽车分类： 纯电动汽车：(EV, Electric Vehicle)

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括： （1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况； （2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求； （3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程； （4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性； （5）低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。

纯电动汽车技术及其发展研究

电动汽车技术及其发展研究 摘要：发展纯电动汽车必须解决好4个方面的关键技术：电池管理技术、电机及控制技术、 整车控制技术以及整车轻量化技术。本文将对这四个关键技术进行一一说明，并且介绍技术的发展情况。关键词：纯电动汽车技术研究 正文： 1、电池管理技术及发展 蓄电池是纯电动汽车的动力源，纯电动汽车的性能取决于对蓄电池的管理是否有效合理，电池管理系统(Battery Management System, BMS)的设计与研究己经成为制约纯电动汽车发展的关键技术，而如何有效的利用和管理车载电池的能量、延长车载电池的使用寿命则是电池管理系统研究的重要部分。.电池管理系统不仅可以估算电池剩余电量S()L，保证S()C维持在正常的工作范围之内，防止由于系统过允电或过放电对蓄电池造成的损伤口忍，提高电池的使用寿命，而且还能对故障的电池做出早期的预测，防止因个别蓄电池的损坏而未能及时发现造成整体电池组寿命的降低，从而降低纯电动汽车的运行成本，提高纯电动汽车的工作效率。 1.1 BMS总体设计方案 在使用纯电动汽车的动力电池时，必须保证铅酸电池工作在合理的电压、电流和温度范

围内，根据纯电动汽车电池管理的功能要求，BMS主要包括:铅酸电池电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、绝缘电阻检测模块、故障报警模块、CAN通信模块等}'} , BMS 总体设计力一案如图1所示。 图1、电池管理系统整体框架 1.2 BMS硬件电路的设计 BMS选用了Microchip公司生产的PIC18F4580和PIC12F675两种单片机，其中，PIC18F4580单片机作为本系统的主控芯片，主要实现对铅酸蓄电池组的单体电压、总电压、温度、电流等测量，同时与整车控制器(the Vehicle Management System, VMS)实时通信;PIC12F675单片机作为绝缘电阻检测模块的控制芯片，来实现对铅酸蓄电池正负极对地绝缘电阻大小的检测功能. 1.2.1电压检测模块 BMS针对8个单体铅酸蓄电池串联的铅酸蓄电池组，每个单体铅酸蓄电池的正常输出电压为12 V,串联电池组总电压为96 V.电压检测模块是检测各单体铅酸蓄电池的端电压和铅酸蓄电池组的总电压.为了实现该口的，BMS采用串联电阻分压的原理，对电池组进行电压的采集和检测.电压检测电路如图2所示.。

电动汽车市场分析报告

新能源汽车行业 概述： ●十二五规划中明确要求，重点发展新兴产业，新能源汽车要着重发展插电式混 合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等安全、节能的汽车。 ●即将出台的《节能与新能源汽车产业发展规划》（2011 年~2020 年），为我国新能源汽车的发展指明了方向。 ●在油价和政策的双重影响，节能和新能源汽车将更受关注。油价上涨在一定程 度上影响到消费者利益的同时，也在发挥着它的积极作用，促使一些消费者改变消费习惯。可以预见的是，随着燃油成本上升和消费者对燃油经济性的关注，再加上“节能产品惠民工程”的惠及面不断扩大，小排量、经济型轿车和新能与汽车的市场前景要乐观一些。 ●新能源汽车必将取代传统内燃机汽车。在石油资源枯竭和环境污染严重的双重 压力下，传统汽车产业已经走到了穷途末路，人类再次站在了交通能源动力系统变革的十字路口，以纯电动汽车为代表的新能源汽车将最终取代传统内燃机汽车。 ●新能源汽车有望成为“再次改变世界的机器”。汽车曾被誉为“改变世界的机 器”，在给我们带来快捷交通方式的同时，也产生了能源安全、环境污染和全球气候变暖等一系列问题。目前节能减排已成为全球汽车产业的首要任务，发展新能源汽车产业已成为我国汽车工业的战略方向。 ●中国发展新能源汽车产业的优势。巨大的市场容量，明确的增长预期；政策的

大力扶持；较好的技术储备；众多企业和科研机构的联合攻关；能源状况、自然资源对发展新能源汽车产业比较有利。预计到2015年中国新能源汽车将达到100万辆左右，年均复合增长率在216%左右。 ●初步建立了“三纵三横”的研发布局和技术体系，技术路线基本明确。混合动 力汽车具有较好的节能减排效果，技术上易实现，是近期产业化重点，但其过渡性特征明显；纯电动汽车是中长期发展方向；燃料电池是未来汽车工业发展战略方向。预计“三纵”各类产品将各领风骚数十年。与此同时，多能源动力总成控制、驱动电机和动力蓄电池”三横”技术得到很大提升。 ●产业政策加快新能源汽车技术进步的步伐。国家对私人购买新能源汽车补贴政 策意义重大，政策效果将远大于政府补贴对公交领域新能源汽车的影响。预计国家近期将出台全面、系统的新能源汽车发展规划，为新能源汽车产业发展增添新动力，同时也将成为新能源汽车类股票表现的催化剂。 ●新能源汽车的产业带动作用强。将带动上游矿产资源开采、电池材料制造和充 电设备需求的大幅增长，此外还将产生电池租赁等新的商业模式。整车领域则看好传统汽车基础扎实、具有一定新能源产业链技术、较强整合匹配能力和产业化能力的公司。 ●驱动电机系统是新能源车三大核心部件之一。电机驱动控制系统是新能源汽车 车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。 ●动力电池是新能源汽车的绿色心脏。动力电池是电动汽车的动力之源，是能量

纯电动汽车技术概述及发展趋势

纯电动汽车技术概述及发展趋势 一、技术概述 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池，有时则需要更多。 1、电动车技术特点 ●无污染，噪声低 电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。众所周知，内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。 ●能源效率高，多样化 电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用。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。另一方面，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。 ●结构简单，使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的是电动汽车易操纵。 ●动力电源使用成本高，续驶里程短目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源（电池）的寿命短，使用成本高。电池的储能量小，一次充电后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但从发展的角度看，随着科技的进步，投入相应的人力物力，电动汽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。 2、电动车基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电

纯电动汽车结构与控制技术课程标准

《纯电动汽车结构与控制技术》课程标准一、课程计划 课程名称 纯电动汽车结构与控制技术课程性质 汽车运用技术新能源 专业方向的核心课程 教学时间安排 第4学期72课时 课程描述 本课程主要内容是纯电动汽车结构与控制技术，具体内容包括：电动汽车的主体结构认识，主要介绍传动系统、能源系统、驱动电机；电动汽车循环冷却技术认识，主要介绍电池组冷却、电机冷却、控制器冷却；电动汽车能量补充系统认识，主要介绍充电系统、制动能量回收等等；电动汽车辅助系统认识，主要介绍电动转向系统、电控制动系统、电动空调系统、电动冷却系统、辅助dc/dc 转换器等等；典型的纯电动汽车结构认识，主要介绍整体开发的纯电动汽车（如荣威E50）；改装式的纯电动汽车(如福特福克斯)；未来的纯电动汽车技术。课程以理论讲授和实物操作相互结合，集中讲授与学生分组学习交替进行。通过本课程的学习，学生能够掌握纯电动汽车结构与控制技术的主要内容，并且学会使用通用工具、专用工具、设备和相关资料等进行规范作业。同时，培养学生生产安全、环保、效率、5S要求、团队协作等意识和素养。 学习目标 在教师指导下，学生以独立或小组合作的形式进行学习。 能描述传动系统、能源系统、驱动电机等电动汽车的主体结构； 能描述电池组冷却、电机冷却、控制器冷却等电动汽车循环冷却技术； 能描述充电系统、制动能量回收等等电动汽车能量补充系统；

能描述电动转向系统、电控制动系统、电动空调系统、电动冷却系统、辅助DC/DC转换器等等电动汽车辅助系统； 知道整体开发的纯电动汽车（如荣威E50）、改装式的纯电动汽车(如福特福克斯)、未来的纯电动汽车技术等典型纯电动动力汽车的结构。在实践过程中，重视劳动安全和环境保护规定。 学习与工作内容 学习对象 ●应对新能源汽车车主的咨询并正确指导合理使用； ●对纯电动汽车的主体结构认识与应用； ●对电动汽车循环冷却技术的认识与应用； ●对电动汽车能量补充系统的认识与应用； ●对电动汽车辅助系统的认识工具 用户使用手册、驾驶员手册、维 护手册等资料； 汽车使用维护通用工具、汽车举 升器、维护检测专用工具及测量 仪器设备。 工作方法 与顾客进行新能源车辆使用、保 养、故障情况等方面的沟通； 与维修接待员或车间主任就新能 源车辆维护工单内容的沟通与记 录； 制订完成工单作业项目的工作计 划，确定必要的专用工具和仪器 设备； 工作要求 ●组内成员之间、员工与完 成任务涉及的其他部门相 关人员之间进行良好沟通 合作； ●注意车上作业的安全、环 保、经济性； ●对已完成的工作进行记 录存档，评价和反馈； ●自觉保持规范、安全作业 及“5S”的工作要求。

纯电动汽车技术专利竞争态势分析报告文案

纯电动汽车技术专利竞争态势分析报告 首先从纯电动汽车技术的专利区域分布情况来看当前的发展现状。日本区域专利数量领先于其他国家，数量上占据绝对优势。但值得注意的是，中国的专利数量排在日本之后，居于第二，甚至在数量上超过美国专利，而美国、德国和中国在纯电动汽车专利数量上差距并不明显，可以说不分伯仲。同时可以发现，对于汽车技术领域数百万的专利数据而言，该领域的专利绝对数量较少，这主要是因为纯电动汽车技术的大规模开发刚刚兴起，技术发展还有广阔的发展空间。

结合趋势图（图2）来看，可以看到，纯电动汽车专利大部分都是在90年代后申请的，之前专利数量不多，而日本专利自1993年数量开始大幅增加，并于1996年达到顶峰，这表明在1993年前后，纯电动车技术实现了突破，而从近年的情况来看，中国和美国专利数量开始增加，特别是中国，专利数量直线攀升，相比之下日本的专利数量已经呈下降的趋势，这表明纯电动汽车技术在中国和美国这两个汽车最大的消费市场的潜力开始显现。

从图3、图4可知，当前纯电动技术主要技术手段为电源管理、电机控制、系统总成、电源类型、驱动系统、传动系统以及其他设备，其中电源管理占据了较大比重。而纯电动技

术相关的功能效果主要集中在稳定可靠、设计合理、安全性好、提高效率、节约能源、精度高、操作方便上，其中稳定可靠和设计合理占了很大的比例。由此可见当前纯电动汽车技术侧重的是设计制造的合理、安全、可靠性，而汽车各项性能指标的专利不多，研发处于初级阶段。 再结合技术手段的趋势图（图5），可以看到当前电源管理的专利申请量近两年上升势头强劲，是纯电动技术发展中的侧重点和热点所在。 通过上述排名与趋势图的分析，基本上对纯电动汽车的技术与功效的大致情况有了了解，下面进一步通过技术-功效矩阵图，进行更加深入的探讨。下图中，横轴表示各技术手段，纵轴表示各功能效果，交叉点数量表示该相应技术手段实现该功能效果的专利数量，该技术点的专利越多，球形越大。 下面是针对电源管理和电机控制这两项技术所做的技术与功效的剖析。

学长福利——电动汽车电机驱动控制技术的研究现状与其发展趋势

编号：35 《电动汽车》课程论文 电动车电机驱动控制技术的研究现状及 其发展趋势 Study Status and DeveIopment Trend of EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving 班级：车辆1103 姓名（及手机）：李朗 学号：1101504321 任课教师：郑建祥 2013年5月14号

电动车电机驱动控制技术的研究现状及其发 展趋势 摘要：当今世界上节能和环保日益受到重视，因此电动车技术的发展步伐正在加快。本文综合评述了电动车的关键技术—电机驱动技术，并对未来的发展趋势作了展望。 关键词：电动汽车；电机；驱动系统 Study Status and DeveIopment Trend of EIectric VehicIe ControI TechnoIogy of Motor Driving Abstract：The development of the technology for electric vehicle is speeding up，as more attentions have been paid to the world energy saving and environment protection.This article described the key technology to electric vehicle———the motor driving control system，and made a prospect for the future technology. Key words：electric vehicle；motor；driving

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国外研究现况及发展趋势 班级： ： 学号：

摘要：对国外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h ，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

纯电动汽车的基本构成及其关键技术.

如图1所示，纯电动汽车EV (Electric Vehicle是仅由动力蓄电池向电动机提供电能驱动车辆行驶的道路车辆，也称为蓄电池电动汽车。纯电动汽车具有以下特点：节能，不消耗石油；环保，无污染；噪声和振动小；能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转轴传递，各部件的布置具有很大的灵活性；驱动系统布置不同会使系统结构区别很大，采用不同类型的电动机（如直流电动机和交流电动机）会影响到纯电动汽车的质量、尺寸和形状；不同类型的储能装置会影响纯电动汽车的质量、尺寸及形状；不同的补充能源装置具有不同的硬件和机构，例如蓄电池可通过感应式和接触式的充电器充电，或者采用替换蓄电池的方式，对替换下来的蓄电池进行集中充电。 1 纯电动汽车的类型 纯电动汽车按照用途进行分类，可以分为纯电动轿车、纯电动货车和纯电动客车3种类型；按照驱动型式进行分类，可以分为直流电动机驱动的纯电动汽车、交流电动机驱动的纯电动汽车、双电动机驱动的纯电动汽车、双绕组电动机驱动的纯电动汽车和电动轮纯电动汽车等5种类型。 2纯宅动汽车的基本构成 如图2所示，纯电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统、辅助系统、控制系统、安全保护系统等组成。汽车行驶 时，由蓄电池输出电能（电流）通过控制驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。图3所示为奥运纯电动客车的基本构成。 21电力驱动系统 纯电动汽车的电力驱动系统的构成简图如图4所示，主要由电子控制器、驱动电动机、电动机逆变器、各种传感器、机械传动装置和车轮等组成，其中最关键的是电动机逆变器，电动机不同，控制器也有所不同，控制器将蓄电池直流电逆变成交流电后驱动交流驱动电动机，电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮，使电动汽车行驶。该系统的功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，并能够在汽车减速制动时，将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。

_特斯拉纯电动汽车技术分析

收稿日期：2016-02-03；修回日期：2016-02-26 引用格式：郭晓际.特斯拉纯电动汽车技术分析[J].科技导报,2016,34(6):98-104;doi:10.3981/j.issn.1000-7857.2016.06.011 特斯拉纯电动汽车技术分析 郭晓际 特斯拉中国，北京100015 摘要从特斯拉技术路线图及设计原由入手，剖析了特斯拉电动汽车产品在电池、电机、车身材质、安全性、智能化和充电几个方面的技术优势。从特斯拉开放专利的举措，探寻了特斯拉的企业愿景。 关键词 特斯拉；电动汽车技术；智能化 当今汽车技术领域正在发生一场深刻的变革，燃油车在百年汽车发展史上的霸权地位开始动摇。特斯拉于硅谷横空出世，用全新的方式去思考、设计、制造和经营汽车，重新定义电动汽车的概念，让豪华智能电动汽车从图纸变成现实。特斯拉在诞生的时候就确信：这个世界上并不缺少新的消耗着汽油、排放着污染物尾气、有着复杂传动装置的汽车，特斯拉决定站在科技、汽车、能源的交叉口，进行颠覆性的思考和研发。 面对地球环境危机的日益加重，特斯拉坚信转变人类出行方式是化解这场危机的核心。然而汽车电气化仍然有着诸多难题，例如电动汽车能否在性能上比肩甚至超越传统燃油车，特斯拉又是否能够作为行业开拓者打破传统汽车行业坚固的壁垒？本文从特斯拉的技术路线、技术优势和专利开放等方面，分析特斯拉纯电动汽车技术。 1 特斯拉的技术路线及选择 原因 特斯拉的首要任务不是要成为全 球最大的汽车公司，而是要弥补电动汽车长期存在的若干缺陷，并通过惊艳的产品颠覆人们对电动汽车的看法，然后通过竞争使全球汽车巨头不得不去开发自己的电动汽车，其终极目标及公司的宗旨是“尽快在市场上推出大众市场 接受的电动汽车，加速实现可持续交通”。 特斯拉成立之初，遇到的一个大难题就是新技术的早期研发成本会导致产品的价格过高。这也是第一部手机或第一台计算机价格非常昂贵的主要原因。 但是特斯拉是电动汽车领域的首创者，所以即使产品价格昂贵，物有所值也会被人们接受。由于市场上已有质量较好且价格合适的燃油汽车，推出质量与2.5万美元的燃油汽车相当但却要卖10多万美元的电动汽车是行不通的。因此，特斯拉制订了“三步走”的商业计划： 第一阶段：向超级富豪推出高价、小批量汽车。推出第一款产品时价格很高，但确保汽车的高档品位，使其物有所值，即生产出的汽车足以媲美顶级性能车，那么定价为10万美元也就不存在问题。 先生产面向小众的高端 产品，是为了吸引第一批目标顾客成为电动汽车的“铁粉”，向公众证明电动汽车可以达到甚至超越传统燃油汽车的技术水平，特斯拉在第一阶段推出了Roadster （图1）。 第二阶段：以中高端价位向更多相 对富裕的消费者推出中等价位、中等批量生产的电动汽车。借助第一阶段获得的利润，开发第二阶段的汽车。第二阶段的汽车依然比较贵，但其竞争对象更像是7.5万美元价位的奔驰或宝马，而不再是法拉利。 这样做的目的是为了扩大公众对电动汽车的接受面，特斯拉为此推出了 图1 特斯拉第一阶段电动汽车Roadster 98

电动车发展趋势及优缺点

电动汽车国内外现状和发展前景 1．我国电动汽车发展情况 与世界其他国家一样。电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着：“十五”期间，国家从维护我国能源安全、改善大气环境、提高汽车工业竞争力、实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑。设立“电动汽车重大科技专项”，通过组织企业、高等院校和科研机构，集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关：为此，从2001年10月起，国家共计拨款8.8亿元作为这一重大科技专项的经费。 我国电动汽车重大科技专项实施4年来，经过200多家企业、高校和科研院所的2 000多名技术骨干的努力，目前已取得重要进展：燃料电池汽车已经成功开发出性能样车，燃料电池轿车累计运行4 000km，燃料电池客车累计运行8 000km；混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过14万km；纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家有关认证试验。 燃料电池汽车。均采用电一电混合驱动方案，在整车操控性能、行驶性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到较大提高。2004年5月在北京召开的世界氢能大会上，我国自主研发的燃料电池轿车和客车样车与世界领先的奔驰公司样车同堂展示，引起了世界的惊赞。在10月举行的必比登世界清洁汽车挑战赛上，我国自主研发的燃料电池轿车在7个单项奖中获得5个A（在高速蛇行障碍赛、噪音、排放、能耗、温室气体减排5个单项指标方面的最高等级）的好成绩，燃料电池城市客车也以较高的技术性能和可靠性在挑战赛中取得了良好的成绩。 混合动力汽车。一汽、东风、长安、奇瑞等汽车公司对此都投入了较大的人力、物力。各车型均已完成功能样车开发。2003年11月8日，湖北省启动武汉电动汽车试验示范运行工作，先后投A.6辆由东风电动车辆股份有限公司研制的混合动力客车，已累计运行14万km，载客15万人次；混合动力轿车按ECE城市工况与基本车型进行的对比试验显示，其燃料经济性提高40％左右，达到了节油的目的。长安汽车公司采用同轴ISG轻度混合方案，成功开发了第二轮功能样车和第三轮性能样车，并在国内率先开展了混合动力专用发动机开发。经过国家检测机构测试。动力性能接近参考车的水平，综合油耗降低接近17％，排放达到欧Ⅲ标准。 纯电动汽车。目前纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家质检中心的型式认证试验，各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定：天津清源电动车辆有限公司等单位研发的纯电动轿车。其整车的动力性、经济性、续驶里程、噪声等指标已超过法国雪铁龙公司赠送的纯电动轿车和箱式货车，初步形成了关键技术的研发能力：北京理工大学等单位初步完成了北京理工科凌电动车辆股份有限公司密云电动车辆产业化生产基地的建设。并于2003年12月30日顺利通过北京市公共交通总公司组织的示范运行车组验收。小批量研发生产的4种车型、近40辆公交车即将投入北京市奥运电动示范车队的示范运行。 二、目前电动汽车面临的主要问题 1．续驶里程有限 目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100～300 km，并且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统才能得到保证，而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50～100 km。比起传统燃油汽车而言电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。 2．蓄电池使用寿命太短 普通蓄电池充放电次数仅为300～400次，即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700～