電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。由于對環(huán)境影響相對傳統(tǒng)汽車較小,其前景被廣泛看好,但當前技術(shù)尚不成熟。
技術(shù)概述
電動汽車是指以車載電源為動力,用電機驅(qū)動車輪行駛,符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。它使用存儲在電池中的電來發(fā)動。在驅(qū)動汽車時有時使用12或24塊電池,有時則需要更多。
無污染,噪聲低
電動汽車無內(nèi)燃機汽車工作時產(chǎn)生的廢氣,不產(chǎn)生排氣污染,對環(huán)境保護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煙霧。電動汽車無內(nèi)燃機產(chǎn)生的噪聲,電動機的噪聲也較內(nèi)燃機小。噪聲對人的聽覺、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
電動汽車的研究表明,其能源效率已超過汽油機汽車。特別是在城市運行,汽車走走停停,行駛速度不高,電動汽車更加適宜。電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機可自動轉(zhuǎn)化為發(fā)電機,實現(xiàn)制動減速時能量的再利用。有些研究表明,同樣的原油經(jīng)過粗煉,送至電廠發(fā)電,經(jīng)充入電池,再由電池驅(qū)動汽車,其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠,再?jīng)汽油機驅(qū)動汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量。
另一方面,電動汽車的應用可有效地減少對石油資源的依賴,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、太陽能、風力、潮汐等能源轉(zhuǎn)化。除此之外,如果夜間向蓄電池充電,還可以避開用電高峰,有利于電網(wǎng)均衡負荷,減少費用。
結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便
電動汽車較內(nèi)燃機汽車結(jié)構(gòu)簡單,運轉(zhuǎn)、傳動部件少,維修保養(yǎng)工作量小。當采用交流感應電動機時,電機無需保養(yǎng)維護,更重要的是電動汽車易操縱。
動力電源使用成本高,續(xù)駛里程短
目前電動汽車尚不如內(nèi)燃機汽車技術(shù)完善,尤其是動力電源(電池)的壽命短,使用成本高。電池的儲能量小,一次充電后行駛里程不理想,電動車的價格較貴。但從發(fā)展的角度看,隨著科技的進步,投入相應的人力物力,電動汽車的問題會逐步得到解決。揚長避短,電動汽車會逐漸普及,其價格和使用成本必然會降低。
電動汽車的優(yōu)點是: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離人口密集的城市,對人類傷害較少,而且電廠是固定不動的,集中的排放,清除各種有害排放物較容易,也已有了相關技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得,如煤、核能、水力等,解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電,使發(fā)電設備日夜都能充分利用,大大提高其經(jīng)濟效益。有些研究表明,同樣的原油經(jīng)過粗煉,送至電廠發(fā)電,經(jīng)充入電池,再由電池驅(qū)動汽車,其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠,再?jīng)汽油機驅(qū)動汽車高,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,使電動汽車的研究和應用成為汽車工業(yè)的一個“熱點”。
電動汽車的困難是:目前蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較貴,又沒形成經(jīng)濟規(guī)模,故購買價格較貴,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?shù)氐挠、電價格。
有專家認為,對于電動車而言,目前最大的障礙就是基礎設施建設以及價格影響了產(chǎn)業(yè)化的進程,與混合動力相比,電動車更需要基礎設施的配套,而這不是一家企業(yè)能解決的,需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當?shù)卣块T一起建設,才會有大規(guī)模推廣的機會。
早在19世紀后半葉的1873年,英國人羅伯特·戴維森(Robert Davidsson)制作了世界上最初的可供實用的電動汽車。這比德國人戴姆勒(Gottlieb Daimler)和本茨(Karl Benz)發(fā)明汽油發(fā)動機汽車早了10年以上。
戴維森發(fā)明的電動汽車是一輛載貨車,長4800mm,寬1800mm,使用鐵、鋅、汞合金與硫酸進行反應的一次電池。其后,從1880年開始,應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,這對于當時電動汽車來講是一次重大的技術(shù)變革,由此電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交通運輸?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動汽車需求量有了很大提高。在19世紀下半葉成為交通運輸?shù)闹匾a(chǎn)品,寫下了電動汽車在人類交通史上的輝煌一頁。1890年法國和英倫敦的街道上行駛著電動大客車,當時的車用內(nèi)燃機技術(shù)還相當落后,行駛里程短,故障多,維修困難,而電動汽車卻維修方便。在歐美,電動汽車最盛期是在19世紀末。1899年法國人考門·吉納駕駛一輛44kW雙電動機為動力的后輪驅(qū)動電動汽車,創(chuàng)造了時速106km的記錄。
1900年美國制造的汽車中,電動汽車為15755輛,蒸汽機汽車1684輛,而汽油機汽車只有936輛。進入20世紀以后,由于內(nèi)燃機技術(shù)的不斷進步,1908年美國福特汽車公司T型車問世,以流水線生產(chǎn)方式大規(guī)模批量制造汽車使汽油機汽車開始普及,致使在市場競爭中蒸汽機汽車與電動汽車由于存在著技術(shù)及經(jīng)濟性能上的不足,使前者被無情的歲月淘汰,后者則呈萎縮狀態(tài)。
純電動汽車,相對燃油汽車而言,主要差別(異)在于四大部件,驅(qū)動電機,調(diào)速控制器、動力電池、車載充電器。相對于加油站而言,它由公用超快充電站。純電動汽車之品質(zhì)差異取決于這四大部件,其價值高低也取決于這四大部件的品質(zhì)。純電動汽車的用途也在四大部件的選用配置直接相關。
純電動汽車時速快慢,和啟動速度取決于驅(qū)動電機的功率和性能,其續(xù)行里程之長短取決于車載動力電池容量之大小,車載動力電池之重量取決于選用何種動力電池如鉛酸、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。這取決于制造商對整車檔次的定位和用途以及市場界定、市場細分。
純電動汽車的驅(qū)動電機目前有直流有刷、無刷、有永磁、電磁之分,再有交流步進電機等,它們的選用也與整車配置、用途、檔次有關。另外驅(qū)動電機之調(diào)速控制也分有級調(diào)速和無級調(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。電動機有輪轂電機、內(nèi)轉(zhuǎn)子電機、有單電機驅(qū)動、多電機驅(qū)動和組合電機驅(qū)動等。電機及調(diào)速控制器的選用和配制對整車檔次和價位也有影響。公用超快充電站是純電動汽車商業(yè)化的基礎設施,將它做完善到位了才能使前者暢行無憂,反之則是它的短腿,受其制約和影響,歐洲、美國電動汽之商業(yè)實踐充分說明了這點。我們對此認識到了,但行動不力。另外,充電機與車載電池之電纜連接器問題必須規(guī)范,形成電池品種、電壓分檔、快慢(功率大。┲T要素的一致,否則純電動汽車及公用超快充電站無法有效無法對接,這個產(chǎn)業(yè)目前白紙一張,待我們?nèi)ラ_拓,但必須規(guī)劃、設計成型后實施,以免徒勞,以免勞命傷財。
純電動汽車之四大部件及公用充電站之大型充電機,專用電纜、線纜連接器乃至計費、收費系統(tǒng),這是汽車行業(yè)新的零部件,沒它們將是無米之炊,沒做到位、不完善則是短腿受其制約。同時與此相關的零部件制造商應以此形成產(chǎn)業(yè)鏈,共圖發(fā)展。
國家發(fā)政委“新能源汽車公告管理辦法和實施細則”已于2007年11月1日施行。“城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村農(nóng)用(專用)電動汽車通用技術(shù)條件”也在醞釀過程中,純電動汽車商業(yè)化在農(nóng)村已經(jīng)初現(xiàn)雛形,我們不該視而不見。
將來符合國際和符合市場需求的純電動汽車必定遵守以下幾項:
1、電動車輛研發(fā)制造運營必須符合國家各項相關法規(guī)。整車、零部件性能必須滿足國家技術(shù)標準和各項具體要求。
2、電動車輛是以電為能源,由電動機驅(qū)動行駛的,不再產(chǎn)生新的污染,不再產(chǎn)生易燃、易爆之隱患。
3、電動車輛儲能用的電池必須是無污染、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續(xù)行里程。
4、電動機組應有高效率的能量轉(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)車輛用途和行駛場合設定最高車速,且不得超過交通法規(guī)的限定值,以合理選擇電動機的功率和配置電池組容量。
6、車輛駕駛操作,控制簡單有效、工作可靠,確保行車安全。
7、機械、電氣裝置耐用少維修。車輛運營之費用低廉。
8、以目標市場需求為依據(jù),提供實用、合適車型滿足之,力求做到技術(shù)、經(jīng)濟、實用、功能諸方面的綜合統(tǒng)一。
將來產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化為用戶所歡迎的電動汽車,必定符合以下幾點特征:準確的定位、恰當?shù)挠猛、宜駛的區(qū)域、最佳的效能。合適的車型、經(jīng)濟的配置?煽康男阅、便當?shù)牟倏亍-h(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、到位的服務。低廉的費用、最少的維修。