電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小,其前景被廣泛看好,但當(dāng)前技術(shù)尚不成熟。
技術(shù)概述
電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力,用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。它使用存儲(chǔ)在電池中的電來(lái)發(fā)動(dòng)。在驅(qū)動(dòng)汽車時(shí)有時(shí)使用12或24塊電池,有時(shí)則需要更多。
無(wú)污染,噪聲低
電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)汽車工作時(shí)產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對(duì)環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的,幾乎是“零污染”。眾所周知,內(nèi)燃機(jī)汽車廢氣中的CO、HC及NOX、微粒、臭氣等污染物形成酸雨酸霧及光化學(xué)煙霧。電動(dòng)汽車無(wú)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的噪聲,電動(dòng)機(jī)的噪聲也較內(nèi)燃機(jī)小。噪聲對(duì)人的聽(tīng)覺(jué)、神經(jīng)、心血管、消化、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)也是有危害的。
能源效率高,多樣化
電動(dòng)汽車的研究表明,其能源效率已超過(guò)汽油機(jī)汽車。特別是在城市運(yùn)行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動(dòng)汽車更加適宜。電動(dòng)汽車停止時(shí)不消耗電量,在制動(dòng)過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)可自動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī),實(shí)現(xiàn)制動(dòng)減速時(shí)能量的再利用。有些研究表明,同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉,送至電廠發(fā)電,經(jīng)充入電池,再由電池驅(qū)動(dòng)汽車,其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠,再?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量。
另一方面,電動(dòng)汽車的應(yīng)用可有效地減少對(duì)石油資源的依賴,可將有限的石油用于更重要的方面。向蓄電池充電的電力可以由煤炭、天然氣、水力、核能、太陽(yáng)能、風(fēng)力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開(kāi)用電高峰,有利于電網(wǎng)均衡負(fù)荷,減少費(fèi)用。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用維修方便
電動(dòng)汽車較內(nèi)燃機(jī)汽車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,運(yùn)轉(zhuǎn)、傳動(dòng)部件少,維修保養(yǎng)工作量小。當(dāng)采用交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)時(shí),電機(jī)無(wú)需保養(yǎng)維護(hù),更重要的是電動(dòng)汽車易操縱。
動(dòng)力電源使用成本高,續(xù)駛里程短
目前電動(dòng)汽車尚不如內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)完善,尤其是動(dòng)力電源(電池)的壽命短,使用成本高。電池的儲(chǔ)能量小,一次充電后行駛里程不理想,電動(dòng)車的價(jià)格較貴。但從發(fā)展的角度看,隨著科技的進(jìn)步,投入相應(yīng)的人力物力,電動(dòng)汽車的問(wèn)題會(huì)逐步得到解決。揚(yáng)長(zhǎng)避短,電動(dòng)汽車會(huì)逐漸普及,其價(jià)格和使用成本必然會(huì)降低。
電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)是:它本身不排放污染大氣的有害氣體,即使按所耗電量 換算為發(fā)電廠的排放,除硫和微粒外,其它污染物也顯著減少,由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市,對(duì)人類傷害較少,而且電廠是固定不動(dòng)的,集中的排放,清除各種有害排放物較容易,也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得,如煤、核能、水力等,解除人們對(duì)石油資源日見(jiàn)枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電,使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用,大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有些研究表明,同樣的原油經(jīng)過(guò)粗煉,送至電廠發(fā)電,經(jīng)充入電池,再由電池驅(qū)動(dòng)汽車,其能量利用效率比經(jīng)過(guò)精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量,正是這些優(yōu)點(diǎn),使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。
電動(dòng)汽車的困難是:目前蓄電池單位重量?jī)?chǔ)存的能量太少,還因電動(dòng)車的電池較貴,又沒(méi)形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模,故購(gòu)買價(jià)格較貴,至于使用成本,有些試用結(jié)果比汽車貴,有些結(jié)果僅為汽車的1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠、電價(jià)格。
有專家認(rèn)為,對(duì)于電動(dòng)車而言,目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程,與混合動(dòng)力相比,電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套,而這不是一家企業(yè)能解決的,需要各企業(yè)聯(lián)合起來(lái)與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè),才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。
早在19世紀(jì)后半葉的1873年,英國(guó)人羅伯特·戴維森(Robert Davidsson)制作了世界上最初的可供實(shí)用的電動(dòng)汽車。這比德國(guó)人戴姆勒(Gottlieb Daimler)和本茨(Karl Benz)發(fā)明汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車早了10年以上。
戴維森發(fā)明的電動(dòng)汽車是一輛載貨車,長(zhǎng)4800mm,寬1800mm,使用鐵、鋅、汞合金與硫酸進(jìn)行反應(yīng)的一次電池。其后,從1880年開(kāi)始,應(yīng)用了可以充放電的二次電池。從一次電子表池發(fā)展到二次電池,這對(duì)于當(dāng)時(shí)電動(dòng)汽車來(lái)講是一次重大的技術(shù)變革,由此電動(dòng)汽車需求量有了很大提高。在19世紀(jì)下半葉成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動(dòng)汽車需求量有了很大提高。在19世紀(jì)下半葉成為交通運(yùn)輸?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動(dòng)汽車在人類交通史上的輝煌一頁(yè)。1890年法國(guó)和英倫敦的街道上行駛著電動(dòng)大客車,當(dāng)時(shí)的車用內(nèi)燃機(jī)技術(shù)還相當(dāng)落后,行駛里程短,故障多,維修困難,而電動(dòng)汽車卻維修方便。在歐美,電動(dòng)汽車最盛期是在19世紀(jì)末。1899年法國(guó)人考門·吉納駕駛一輛44kW雙電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車,創(chuàng)造了時(shí)速106km的記錄。
1900年美國(guó)制造的汽車中,電動(dòng)汽車為15755輛,蒸汽機(jī)汽車1684輛,而汽油機(jī)汽車只有936輛。進(jìn)入20世紀(jì)以后,由于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步,1908年美國(guó)福特汽車公司T型車問(wèn)世,以流水線生產(chǎn)方式大規(guī)模批量制造汽車使汽油機(jī)汽車開(kāi)始普及,致使在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中蒸汽機(jī)汽車與電動(dòng)汽車由于存在著技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性能上的不足,使前者被無(wú)情的歲月淘汰,后者則呈萎縮狀態(tài)。
純電動(dòng)汽車,相對(duì)燃油汽車而言,主要差別(異)在于四大部件,驅(qū)動(dòng)電機(jī),調(diào)速控制器、動(dòng)力電池、車載充電器。相對(duì)于加油站而言,它由公用超快充電站。純電動(dòng)汽車之品質(zhì)差異取決于這四大部件,其價(jià)值高低也取決于這四大部件的品質(zhì)。純電動(dòng)汽車的用途也在四大部件的選用配置直接相關(guān)。
純電動(dòng)汽車時(shí)速快慢,和啟動(dòng)速度取決于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和性能,其續(xù)行里程之長(zhǎng)短取決于車載動(dòng)力電池容量之大小,車載動(dòng)力電池之重量取決于選用何種動(dòng)力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等,它們體積,比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命都各異。這取決于制造商對(duì)整車檔次的定位和用途以及市場(chǎng)界定、市場(chǎng)細(xì)分。
純電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)目前有直流有刷、無(wú)刷、有永磁、電磁之分,再有交流步進(jìn)電機(jī)等,它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關(guān)。另外驅(qū)動(dòng)電機(jī)之調(diào)速控制也分有級(jí)調(diào)速和無(wú)級(jí)調(diào)速,有采[1]用電子調(diào)速控制器和不用調(diào)速控制器之分。電動(dòng)機(jī)有輪轂電機(jī)、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機(jī)、有單電機(jī)驅(qū)動(dòng)、多電機(jī)驅(qū)動(dòng)和組合電機(jī)驅(qū)動(dòng)等。電機(jī)及調(diào)速控制器的選用和配制對(duì)整車檔次和價(jià)位也有影響。公用超快充電站是純電動(dòng)汽車商業(yè)化的基礎(chǔ)設(shè)施,將它做完善到位了才能使前者暢行無(wú)憂,反之則是它的短腿,受其制約和影響,歐洲、美國(guó)電動(dòng)汽之商業(yè)實(shí)踐充分說(shuō)明了這點(diǎn)。我們對(duì)此認(rèn)識(shí)到了,但行動(dòng)不力。另外,充電機(jī)與車載電池之電纜連接器問(wèn)題必須規(guī)范,形成電池品種、電壓分檔、快慢(功率大小)諸要素的一致,否則純電動(dòng)汽車及公用超快充電站無(wú)法有效無(wú)法對(duì)接,這個(gè)產(chǎn)業(yè)目前白紙一張,待我們?nèi)ラ_(kāi)拓,但必須規(guī)劃、設(shè)計(jì)成型后實(shí)施,以免徒勞,以免勞命傷財(cái)。
純電動(dòng)汽車之四大部件及公用充電站之大型充電機(jī),專用電纜、線纜連接器乃至計(jì)費(fèi)、收費(fèi)系統(tǒng),這是汽車行業(yè)新的零部件,沒(méi)它們將是無(wú)米之炊,沒(méi)做到位、不完善則是短腿受其制約。同時(shí)與此相關(guān)的零部件制造商應(yīng)以此形成產(chǎn)業(yè)鏈,共圖發(fā)展。
國(guó)家發(fā)政委“新能源汽車公告管理辦法和實(shí)施細(xì)則”已于2007年11月1日施行。“城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村農(nóng)用(專用)電動(dòng)汽車通用技術(shù)條件”也在醞釀過(guò)程中,純電動(dòng)汽車商業(yè)化在農(nóng)村已經(jīng)初現(xiàn)雛形,我們不該視而不見(jiàn)。
將來(lái)符合國(guó)際和符合市場(chǎng)需求的純電動(dòng)汽車必定遵守以下幾項(xiàng):
1、電動(dòng)車輛研發(fā)制造運(yùn)營(yíng)必須符合國(guó)家各項(xiàng)相關(guān)法規(guī)。整車、零部件性能必須滿足國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和各項(xiàng)具體要求。
2、電動(dòng)車輛是以電為能源,由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛的,不再產(chǎn)生新的污染,不再產(chǎn)生易燃、易爆之隱患。
3、電動(dòng)車輛儲(chǔ)能用的電池必須是無(wú)污染、環(huán)保型的。且具有耐久的壽命,具備超快充電(2-3C以上電流)的功能。車輛根據(jù)用途確定一次充電之續(xù)行里程,以此裝置夠用電量的電池組,充分利用公用充電站超快充電以延長(zhǎng)續(xù)行里程。
4、電動(dòng)機(jī)組應(yīng)有高效率的能量轉(zhuǎn)換。剎車、減速之能量的直接利用和回收,力求車輛之綜合能源利用的高效率。
5、根據(jù)車輛用途和行駛場(chǎng)合設(shè)定最高車速,且不得超過(guò)交通法規(guī)的限定值,以合理選擇電動(dòng)機(jī)的功率和配置電池組容量。
6、車輛駕駛操作,控制簡(jiǎn)單有效、工作可靠,確保行車安全。
7、機(jī)械、電氣裝置耐用少維修。車輛運(yùn)營(yíng)之費(fèi)用低廉。
8、以目標(biāo)市場(chǎng)需求為依據(jù),提供實(shí)用、合適車型滿足之,力求做到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、功能諸方面的綜合統(tǒng)一。
將來(lái)產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化為用戶所歡迎的電動(dòng)汽車,必定符合以下幾點(diǎn)特征:準(zhǔn)確的定位、恰當(dāng)?shù)挠猛、宜駛的區(qū)域、最佳的效能。合適的車型、經(jīng)濟(jì)的配置。可靠的性能、便當(dāng)?shù)牟倏。環(huán)保的電池、耐久的壽命、夠用的電量、超快的充電、完善的網(wǎng)絡(luò)、到位的服務(wù)。低廉的費(fèi)用、最少的維修。
參考資料:
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