电动车发展与趋势-毕业论文(4)

2019-04-16 00:19

我国电动车现状及发展趋势 内充满电,但总的来看,使川电动车还是很方便的。

近年来,采用各种高新技术的电动车层出不穷,给人们带来了一个明确的信息:我们已经走到了电动车时代的边缘。随着日新月异的技术进步和人们环保意识的不断提高,21世纪必将成为电动车全面发展的世纪。

在美国,汽车达到25%的普及率共花了50年时间,而随着技术进步的加快,移动电话达到相同的普及率只用了10年。可以预见,普及电动车将不再需要50年这么长的时间。在今后的5到10年之内,电动车的应用将迅速增加,我们将能够看到电动车得到极大的普及。

尽管现代电动车以其相当高的技术性能而媲美于传统的燃油汽车,从世界各国的电动车发展现状来看,我们还不能说电动车已具备了全面普及的条件。普及电动车的关键在于改善其性能和降低成本,因此电动车开发工程师、科研人员、发展商、电力部门以及政府机构所面临的主要课题是:

(1) 降低电动车的价格。目前电动车整车价格昂贵的主要原因一方面是由于蓄电池价格昂贵,另一方面也因为电动车的产量小,其部件大部分都为电动

(2) 车专用部件,而不是通用部件。所以蓄电池的高能化和电动车的标准化是降低电动车成本的关键。

(3) 提高一次充电后的行驶里程。电动车要大量普及,必须进一步提高一次充电后的行驶里程。

(4) 延长蓄电池的使用寿命。越是高性能的电池,其价格也越昂贵,因此必须延长蓄电池的使用寿命,以求降低年平均费用。

(5) 发展包括充电设施在内的基础设施。除了工作单位、家庭等夜间充电设备之外,

还必须建立行车途中充电所必需的充电网络。为此必须形成一个由国家、地方团体、电力公司以及生产厂商共同参与的协作机制。

(6) 电动车是一门涉及多学科的工程问题,发展电动车,必须有来自不同领域的专家,如电气工程师、电子工程师、机械工程师、化学工程师以及汽车工程师聚集一堂,共同参与,实现系统的整合和优化,以改善电动车的性能。

(7) 由于电动车的电气驱动特性与燃油汽车的引擎驱动有着本质的不同,电动车工程中的主要问题,是要将汽车工程、电气、电子工程以及化学工程领域中最新的技术发展结合到电动车的设计中来实现能量的最优化利用。

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我国电动车现状及发展趋势 电动车开发中要考虑的具体问题列举如下: (1)了解车辆使用的市场和环境; (2) 决定电动车的技术条件;

(3) 决定使用电动车所需的基础设施,以及蓄电池的回收设施; (4) 决定整个系统的结构; (5) 设计底盘和车体;

(6) 决定能量方式,采用发电方式或储存方式·纯电动式或混合式;

(7) 决定驱动系统,包括电动机、控制器和变速器的类型,单电机或多电机驱动,有齿轮减速或无齿轮减速及其安装方式等等;

(8) 根据电动车的行驶要求,决定电驱动的技术条件和能源容量; (9) 采用智能化的能量管理系统;

(10) 分析各个子系统之间的相互作用,以及对安全和成本的影响; (11) 优化电机驱动的效率;

(12) 通过计算机仿真计算,优化整个系统[11]。

不久的将来,我们的城市将会用上由太阳能、风能、氢能及核能产生的电能。而取之不尽、用之不竭的海水也将成为人类的主要能源。与此同时,人类需要开发更有效、更安全的交通工具,保护环境、保护自然。为了解决空气污染以及二氧化碳所产生的温室效应,实现21世纪可持续发展战略,电动车正面临着前所未有的发展机遇和挑战。

由于全球政治、经济和技术环境的迅速变化,国际间的合作及竞争都进一步增强,信息和资本的自由流通导致了与以往不同的投资模式。在这样的形势下,世界各国的主要汽车制造商和研究部门竞相投资研究开发各种不同类型的电动车,已取得了巨大的进展。中小型厂商也不甘落后,跃跃欲试,试图在电动车这个新的领域与大公司一争长短。

亚太区域是全球经济发展最快的地区。在发展电动车方面,亚太地区的优势在于:自然资源丰富,劳动力廉价,对电动车的性能要求并不苛刻。由于原有的汽车工业基础相对薄弱,对建立新的电动车工业体系以及新的基础设施,来自原有的汽车工业的阻力和约束较小。此外我国的电力主要来自于相对清洁的能源。因此在发展电动车方面可以说有着得天独厚的条件。由于中国具有巨大的、潜在的和多元化的市场,以及

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我国电动车现状及发展趋势 比较完备的工业基础,在电动车发展方面,中国具备率先取得突破性进展的条件。

不同国家或不同制造商的电动车发展策略有所不同,而且影响发展的各种因素非常复杂。尽管在市场经济条件下,市场起主导作用,但不等于市场决定一切。制造商、政府和电力部门可以共同培育市场,制订开拓市场的策略。总括来说,电动车发展的总体战略可以是:

(1) 综合技术优势:集中汽车技术、电机技术、电子技术、材料技术等相关技术的优势,进行系统综合和优化。

(2) 综合社会优势:集中政府、工业、电力、交通、用户的优势,进行大协作,共同分担风险和享受成果。

(3) 充分利用本地的市场和资源优势,生产出性能和价格合理的电动车,并提供有效的基础设施。

我国的国情有别于西方国家,为了加速我国的电动车发展,我们应该考虑如下措施:

(1) 充分利用本地区经济增长迅速、资源丰富和劳动力廉价的优势; (2) 合理地分配市场、自然资源和人力资源;

(3) 制定技术规范、标准以及特别适合中国地区的新型交通体系; (4) 发展具有本地特色的创新设计概念; (5) 政府采取优惠政策和扶持措施;

(6) 成立电动车信息中心,促进技术和经验交流[12]。

推动电动车发展的动力来源于市场,而市场要求电动车尽快走出实验室,实现商品化。电动车能否成功地实现商品化,一方面取决于制造商能否提供性能优良、经久耐用、使用方便及价格低廉的车辆,另一方面还取决于电动车是否有足

够的市场,得以激励制造商不断地改进和开发新型电动车,因此成功发展电动车的关键在于开发电动车本身与开发市场并举。为此,必须建立汽车工业界、政府和电力部门三者的良好协作关系,共同努力开发电动车、完善电动车市场。

推动电动车发展的动力来源于环境保护和市场需求。市场要求电动车尽快降低成本,实现商品化。但是用户、政府和企业对电动车的兴趣和侧重点各有不同,寻求它们的共识,则将是电动车发展和推广应用的关键,如图2-7所示。

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我国电动车现状及发展趋势 用户 价格、燃料经济性、性能、舒适感 政府 社会影响 全剧环保 燃料经济性 工业界 利润 领先型 企业形象

图2-7 用户、政府和企业之间的关系

目前电动车存在的问题是初始成本高和行驶里程不理想。其中主要原因是电池问题,有人说要等新型电池有突破才可以推广电动车。实际上即使利用现有的技术,只要根据上述工程哲学,根据不同的用途情况加以优化,不仅从技术入手,更从综合经济措施人手,即可以取得综合技术经济效益。

现在电动车已经开始初步进入市场,但燃油发动机仍占绝大多数份额。在未来的10年里,纯电动车、混合式电动车和燃料电池电动车市场份额将以稳定的速度增加,而燃油汽车的市场份额从现在开始将会逐渐减少。

预计10年后,纯电动车将占据一个明显的市场份额,而混合式电动车和燃料电池电动车市场份额将与燃油汽车所占的份额相当。所有电动车加在一起的市场份额将会超过燃油汽车。在未来的10年内,初始能源将从现在的石油、天然气、煤和核能逐渐发展到使用可再生的能源;燃料从现在汽油、柴油和压缩天然气,逐渐发展到电能,再逐渐发展到使用乙醇和氢气。日趋成熟的、可以应用的技术,如先进发动机、先进蓄电池、先进电机驱动系统、燃气轮机、超大容量电解电容、高速飞轮储存系统和燃料电池,将都被用来提高纯电动车和混合式电动车的性能。先进的电机驱动技术发展将同时推动纯电动车和混合式电动车的发展。低空气阻力系数技术、低滚动阻力轮胎技术、重量轻的车身和部件技术将会被纯电动车、混合式电动车和燃油汽车共同应用,不断提高它们各自的性能[13]。

未来的发展趋势将是燃料电池电动车和混合式电动车将有长远的市场前景。因为

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我国电动车现状及发展趋势 这两种电动车具有与目前汽车基本相同的功能,但它们的结构复杂,成本较高,因此要对性能和价格两方面进行平衡。纯电动车则适合特定的市场,如(1)社区交通;(2)电价便宜、使用方便的地区;(3)零排放管制地区。一般而言,对于小型车辆包括自行车和摩托车,纯电动车更具有生命力。其根本原因是:在小型车辆中,电池的不利因素较少。

未来10年中,纯电动车和混合式电动车在其特定市场范围内的商业化将增长,增长的速度主要取决于它们的价格。未来20年内燃料电池电动车的商业化也将增长,总而言之,未来30年内的前景十分令人鼓舞,因为越来越多的人将驾驶洁净的交通工具,而电源和电力驱动仍是关键技术,环境问题仍是发展电动车的推动力。在我国,电动车更有着独特的市场。中国的大城市普遍存在着十分严重的交通问题和空气污染问题,这些城市人口稠密,道路狭窄。因此,作为一种小型、中速和短途的日常交通工具,电动车是十分理想的,电动车在中国有很好的发展条件和广阔的应用前景。并已在“八五”和“九五”期间将电动车列为国家重大项目,可以预期电动车的研制和开发将会快取得一批重

要成果,为电动车在我国的推广应用,减少空气污染,保护环境发挥重要的推动作用[14]。

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