淺談我國電動車的發展現狀及未來展望

張世強

【摘要】：電動車行業的產生是人們對環境惡化問題和能源枯竭問題的一種解決方案，隨著國家的政策鼓勵，基礎設施的建設和電池技術的不斷突破，人們將逐漸傾向于使用電動車代替傳統汽車作為代步工具。本文通過對電動車發展的現狀進行分析，簡要描述了開發電動車輛的工程理論與學科技術，預測電動車的發展前景和面臨的困境，希望對對電動車行業感興趣的人群有所幫助。

【關鍵詞】：電動車；發展現狀；未來展望

1、導言

隨著時代的發展，未來的汽車市場將以電動車為主，目前，國內充電樁的裝置越來越多，這是為電動車時代做準備，但電動車的續航能力卻離不開碳纖維增強材料。

2、蓄電池的系統組成及工作原理

2.1系統組成

蓄電池組由4只20AH/12V閥控式密封鉛酸蓄電池串聯組成。電動車電池管理系統主要由蓄電池組、電流檢測單元、電壓溫度檢測模塊、充電器、多功能開關K1～K3、剎車能量反饋裝置、超級電容、電壓檢測單元、AT89C51和報警電路組成。

2.2系統工作原理

系統上電后，先自動檢測單體電池的電壓、溫度和電流，判斷電池能否正常工作，同時檢測超級電容電壓，若該電壓值低于設定電壓值則多功能開關K1閉合，蓄電池組對超級電容快速充電；當電動車啟動時，多功能開關K2閉合K3斷開，當超級電容電壓接近蓄電池電壓時切換到蓄電池組供電；當電動車剎車時，剎車能量反饋裝置對超級電容充電。

3、研發電動車的未來趨勢

作為一輛具有實用性的純電動車，必須在安全性、舒適性方面加以考慮，而這恰恰是現階段國內自主品牌企業較少關注的領域。由于沒有了傳統內燃機的驅動和熱交換，電動空調就成了純電動車的必然選擇，但是大功率的電動空調會加大電池的負載，造成整車動力的不足。另外一方面，作為汽車的神經系統，線束在整個電動車中發揮著至關重要的作用。高壓線束的電壓一般在120～360V，遠遠高于傳統低壓線束12V的標準，其相關的設計和使用規范也需要修改。

電動車作為一種新型的交通工具與以往的電動車有著明顯的區別，這種區別主要在于新型電動車也是一種電氣設備，其工程哲學是汽車工程和電氣工程的結晶，以系統集成和優化為方法，實現電動車的高性能價格比的社會價值。電動汽車的關鍵技術是汽車技術、電氣技術、信息技術、化工技術和電工技術的多相結合，雖然電動汽車的關鍵在于能源的使用，但是整車設計和系統優化對電車技術來說也是很重要的因素，他們與能源的集成對于電動車研發成功的關鍵很重要。電氣驅動的要求決定了電動汽車工程的新型設計思想。高效的車載能源和有效的職能能源管理是電動汽車戰勝燃油汽車的關鍵因素。整車成本只是電動汽車在市場上營銷的基本因素。

電動汽車的核心是電機驅動系統，該系統主要由電機，控制系統，機械減速及傳動裝置，車輪等組成。傳統的電動汽車以直流電機的轉矩速度特性滿足牽引要求，速度控制系統簡單，易于操作。目前市場上對該技術的創新主要在于無換向器電機的技術研究，使其效率、功率密度、運行費用、可靠性和免維護等方面取得突破性進展。感應電機研究的時間長，使用歷史久，技術成熟安全，使用廣泛。永磁無刷電機的磁場由永磁材料產生，在電動車的應用領域中具有更高的效率和加工密度，使用范圍廣闊。開關磁阻電機的結構穩定、系統完善，在電動車的應用領域也相當廣泛。

車載能源系統是電動車商業化最嚴重的發展瓶頸，電動車的發展需要解決能源方面的問題。已經研發的電動汽車的能源包括鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池等等。鎳氫與鎳鎘相比，技術上尚不成熟，但是其他性能都優于鎳鎘電池，鎳鎘電池正被鎳氫電池所取代，鎳鎘電池走向消失的道路。近期研發的電池技術具有新突破的是鎳鋅、鋅空氣、鈉二氯化鎳、鋰聚合體和鋰離子電池這幾項。其中鋰離子電池由于其高效的性能被很多商家作為將要引入生產線的產品。但是它的初期投入費用較高，可以通過大批量生產降低成本。鋅空氣電池能夠快速充電，但是不能再生制動而回饋能量；鎳鋅電池的壽命短；鈉二氯化鎳需要高溫空間，但是通過技術的調控也能夠應用于電動車領域；鋰電池的研發技術成熟，并且已經擁有完善的電動車電池的性能要求，是目前大多制造商樂于生產的產品。

燃料電池是依托電化學反應產生電能，本質為化學裝置。其特點是效率高、無噪音、零排放或極低排放、余熱可再利用、燃料添加快、燃料種類多、壽命長、可靠性高等。固體、固化電池的工作溫度高達600攝氏度，在實際應用中難以達到她所需要的溫度。甲醇燃料電池功率等級和功率密度太低，難以應用到電動車的能源生產當中。碳酸燃料電池和固態聚合燃料電池在技術上已經成熟，可以應用到電動汽車領域。

結論

綜上所述，電動車以電池作為能源裝備，在未來的發展中需要滿足人們對遠距離、安全、穩定、實惠等需求，因此對電動車的研究和新功能開發是非常必要的。目前，市場上的電動車電池成本居高不下，基礎設施建設不完善，阻礙人們對電動車的購買欲望，另外，我國對電動車能源的研究尚未成熟，汽車制造商尚未提供提高電動車電池的方法，市場還沒有形成強大需求推動電動汽車的技術革新。電力部門也應給予電動車一些電力技術的幫助，比如：電動汽車各種性能、容量和功率，或者是能夠提供短期快速充電的設施和設備以及電動車電池使用對電網的影響。此外，還可以研究電動汽車隊電網的回饋技術，由電動汽車的電池儲能系統幫助電網的運行，保障我國電網的穩定與安全。

【參考文獻】：

[1]李斌花，王地川，鐘勇純.電動車電機驅動控制系統現狀與發展趨勢[J].客車技術與研究，2012（05）：79-83.

[2]郭自強.電動車電池的發展現狀[J].電池工業，2014（03）：85-92.

[3]楊寅，熊鵬，陳統卓，等.基于超級電容的電動車制動能量回收技術研究[J].電子技術應用，2009（3）：73-76.