國內電動汽車的發展背景
能源的短缺和人們對生活質量的更高要求是電動車發展的主要原因。汽車的能源消費佔世界能源總消費的近四分之一。
因石油危機的影響,發達國家領先進行節能技術的開發,將產業部門的能源消費停留在GNP(能源消費總量)的一半水平。但是,以汽車為主的運輸部門因其急速發展,能源的消費比其它部門大,佔總能源消費的24%。以傳統的石油作為動力能源的汽車因其尾氣中的有害物質如CO和NO等對人類及環境造成的危害,開發電動汽車,以下簡稱(EV)是解決這一問題的有效途徑之一。
1.2電動汽車的特點
1、污染低。 電動汽車由電力驅動,在行駛中不排放有害氣體,即使電動汽車所消耗的電力由使用石油燃料的火力發電廠提供,但火力發電廠的大氣污染物的排放量,也不到同類型汽油車的10%。
2、可使用多種能源。 由於電動汽車使用二次電力能源,其不受石油資源的限制,可利用天然氣、水力、太陽能等,從而可節省日益枯竭的石油資源。3、效率高。 電動汽車沒有怠速損失,在制動時能回收能量,80%以上的電池能量可由電動機轉為汽車的動力,即使考慮原油的發電效率、配送電效率、充放電效率等,其最終效率也比內燃機高。
4、雜訊低。發動機性能是影響汽車的雜訊、振動大小的重要因素,傳統汽車和電動汽車相比,由動力部分引起的雜訊和振動,特別是在加速時,電動機的雜訊和振動要比發動機低得多。
5、更有利於智能化。 由於電動汽車已達到電氣化,所以電動汽車系統中更利於採用先進的電子信息技術,提高汽車智能化程度。電動汽車的電動機控制系統,可與各個電子控制系統包括無級變速、制動能量回收系統、安全氣囊系統、自動空調系統等相協調,在電動汽車上實現計算機智能控制。
6、結構簡單,使用維修方便。 電動汽車較內燃機汽車結構簡單,運轉、傳動部件少,維修保養工作量小,當採用交流感應電動機時,電機無需保養維護,更重要的是電動汽車易操縱。
7、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。電動汽車停止時不消耗電量,在制動過程中,電動機可自動轉化為發電機,實現制動減速時能量的再利用。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,可將有限的石油用於更重要的方面。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,有利於電網均衡負荷,減少費用。
1.3國內電動汽車發展狀況 我國的電動汽車技術從20世紀70年代起步,90年代進入發展期。在各大汽車製造公司的聯合推動下,經過「八五」、「九五」、「十五」三個五年計劃取得了一系列科研成果,得到了飛速的發展。特別是「863」計劃啟動和2008年奧運會開出的20億元電動汽車訂單,規定奧運會電動車只能在國內生產製造,導致我國電動汽車研發熱潮再度升溫。
「十五」期間,國家設立了電動汽車重大科技專項,選擇新一代電動汽車技術為主攻方向,組織企業、高等院校和科研機構,以官、產、學、研四位一體的方式聯合攻關,專項確定了「三縱三橫」的研發布局經過6年努力,我國電動汽車整車水平已經進入國際先進行列:燃料電池汽車研發取得重要進展;混合動力汽車實現載客運行,具備小批量生產能力;純電動汽車開始批量生產,進入道路運營並開始出口。
同時,車用燃料電池發動機取得重大突破,進入世界前列;大功率車用動力蓄電池性能顯著提高,形成產業基礎;驅動電機技術性能先進,與整車集成化程度逐步加強;車輛電控技術異軍突起,電動化汽車底盤發展迅速,帶動了傳統汽車的技術進步。
目前在純電動汽車的電池和電機研製方面,我國與世界先進水平差距縮小,有些甚至處於領先地位。
電機優勢明顯,在電機和驅動系統研究上也取得了新的進展。我國政府重點鼓勵稀土永磁電機的開發,因為我國在上述基礎材料領域具有資源優勢,可以降低將來產業化時車輛的造價。在經濟性方面已經達到商業化運作要求。
2007年4月18日,國家電網公司在京聯合舉辦了環保型混合電能超級電容電動汽車技術發布會。 環保型混合電能超級電容電動汽車研製的一種電池、電容混合的純電動汽車。
該電動汽車採用的是超級電容和鋰離子電池相混合的技術。超級電容具有充電快、無記憶充放電、充放電循環次數高、無二次污染等優異特性,但有放電快的缺點;鋰離子電池具有儲電量大、儲存時間長的優點,但充電時間比較長。環保型混合電能超級電容電動汽車正是取了二者之長。
國電投入實際運行的電池-電容混合型電動汽車,到2010年每年可減少成品油消耗約75245噸,減少二氧化碳排放約15.7萬噸減少一氧化碳排放約2104噸,減少碳氫化合物排放約252噸。
電動汽車一次充電時間小於3小時,最大行駛距離100至300公里,最高時速80至100公里,每公里耗電小於1.16千瓦時。目前該技術已在國電公司內部電力工程車和電力營銷車上率先推廣,並正逐步向公交、環衛等領域推進
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