【正文】 電動汽車之發(fā)展以及研究第一章 概述……………………………………………………………………(1)第一節(jié) 汽車面臨的挑戰(zhàn)及對策……………………………………………(1) 第二節(jié) 國內(nèi)電動車的發(fā)展…………………………………………………(2)第三節(jié) 國外主要國家電動車的發(fā)展………………………………………(4)第二章 電動汽車的構(gòu)造與原理……………………………………………(5)第一節(jié) 蓄電池電動汽車……………………………………………………(5)第二節(jié) 燃料電池電動汽車…………………………………………………(11)第三節(jié) 混合動力電動汽車…………………………………………………(13)第三章 電動汽車動力蓄電池及儲能裝置…………………………………(19)第一節(jié) 電池的分類及有關(guān)術(shù)語……………………………………………(19)第二節(jié) 鉛酸蓄電池…………………………………………………………(21) 第三節(jié) 燃料電池……………………………………………………………(21)第四章 電動汽車的電動機及驅(qū)動系統(tǒng)……………………………………(24)第一節(jié) 概述…………………………………………………………………(24)第二節(jié) 直流電動機…………………………………………………………(25)第三節(jié) 其他電動機…………………………………………………………(27)第五章 電動汽車的能源管理與供給系統(tǒng)…………………………………(28)第一節(jié) 電動汽車的能源管理系統(tǒng)…………………………………………(28)第二節(jié) 蓄電池充電原理與充電器…………………………………………(28)第三節(jié) 電動汽車制動能量回饋系統(tǒng)………………………………………(29)第四節(jié) 電動汽車能量系統(tǒng)的電源變換裝置………………………………(31)第六章 我國發(fā)展電動汽車存在的問題……………………………………(32)第七章 國內(nèi)電動汽車發(fā)展趨勢……………………………………………(33)參考文獻 ……………………………………………………………………(35)第一章 概述第一節(jié) 汽車面臨的挑戰(zhàn)及對策 汽車自誕生起已有100多年的歷史，其發(fā)展速度不斷的加快，與人們說的聯(lián)系越來越緊密。汽車已不再是一個簡單的代步的運輸工具，已成為許多人的生活必需品和文化生活的一部分，甚至成為一些人的流動辦公室。汽車的普及程度和技術(shù)水平已成為一個國家或地區(qū)現(xiàn)代話程度的標志。 汽車已成為當今人類社會不可缺少的交通工具，它對人類的進步產(chǎn)生了不可替代的巨大推動作用。但同時也面臨這來自環(huán)境保護、能源短缺、道路交通事故等方面越來越嚴峻的挑戰(zhàn)，并帶來了一系列的負面效應(yīng)。汽車在其生命的全周期內(nèi)對公共環(huán)境和公眾健康甚至生命產(chǎn)生了一系列的危害，此即汽車的環(huán)境危害。汽車的環(huán)境危害包括汽車雜生產(chǎn)過程中、使用中和報廢后的環(huán)境大氣污染（包括溫室氣體、臭氧層破壞和空氣污染）、水質(zhì)污染、廢棄物、環(huán)境噪聲、電波對人體的危害及對用電器的干擾等。汽車的環(huán)境大氣污染包括兩層含義：其一是汽車排放的二氧化碳、硫化物、氮氧化物等使溫室效應(yīng)加劇、臭氧層破壞和形成酸雨等大氣環(huán)境問題；其二是汽車尾氣排放的各種化合物和臭味氣體等造成的局部空氣污染（特別是城市空氣污染），進而對人類和動植物產(chǎn)生危害，嚴重威脅著人類的身體健康。 隨著人民生活水平的提高，人類對生存環(huán)境的要求也越來越高，降低汽車的有害排放物的呼聲與日俱增，在美國已經(jīng)出臺了部分汽車零排量的法規(guī)，在我國也正在籌劃實施用于北京2008年的“零排放”車隊。因此，就目前的情況來看，環(huán)境公害是汽車行業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)。 汽車面臨的挑戰(zhàn)之二就是能源供應(yīng)問題。從人類對可持續(xù)發(fā)展的觀點的出發(fā)，人類應(yīng)設(shè)法減少對有限的石油資源的消耗，并且應(yīng)積極研究石油枯竭后汽車的能源問題。目前時間范圍內(nèi)使用的主要能源有石油、煤、天然氣、核能（原子能）、水能、風(fēng)能以及可再生資源等。雖然每年都有新的油田、氣田的發(fā)現(xiàn)，但是這些資源都是有限的，總有一天會消耗殆盡。 我國面臨的形式也十分嚴峻，國內(nèi)的石油儲藏量和開采量相當有限，隨著汽車保有量的增加，石油需求越來越多，目前已不能自給，不足部分主要通過進口來滿足，而且每年成遞增趨勢。 由于電動汽車具有突出的環(huán)保方面的優(yōu)勢，使得電動汽車的開發(fā)和研究成為各國開發(fā)綠色汽車的主流。電動汽車使用的能源是可以用與發(fā)電的一切能源。因此使用電動汽車可以擺脫汽車對化石燃料的依賴，改善能源結(jié)構(gòu)，使能源供給多樣化，使能源的供給有保障。電動汽車在解決道路交通事故方面和傳統(tǒng)汽車相比也具有一定優(yōu)勢。因此，開發(fā)電動汽車是迎接汽車面臨挑戰(zhàn)的重要對策之一。第二節(jié) 我國電動汽車發(fā)展情況 一、我國電動汽車的發(fā)展概況　 與世界其他國家一樣，電動汽車研發(fā)工作在我國也正在如火如荼的進行著。十五期間，國家從維護我國能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車工業(yè)競爭力、實現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，設(shè)立電動汽車重大科技專項，通過組織企業(yè)、高等院校和科研機構(gòu)，集中國家、地方、企業(yè)、高校、科研院所等方面的力量進行聯(lián)合攻關(guān)。為此，從2001年10月起，國家共計撥款?！?我國電動汽車重大科技專項實施4年來，經(jīng)過200多家企業(yè)、高校和科研院所的2000多名技術(shù)骨干的努力，目前已取得重要進展：燃料電池汽車已經(jīng)成功開發(fā)出性能樣車，燃料電池轎車累計運行4000km，燃料電池客車累計運行8000km；混合動力客車已在武漢等地公交線路上試驗運行超過14萬km；純 電動轎車和純電動客車均已通過國家有關(guān)認證試驗。二、我國電動汽車的發(fā)展模式 燃料電池汽車：均采用電電混合驅(qū)動方案，在整車操控性能、行駛性能、安全性能、燃料利用率等方面均已得到較大提高。2004年5月在北京召開的世界氫能大會上，我國自主研發(fā)的燃料電池轎車和客車樣車與世界領(lǐng)先的奔馳公司樣車同堂展示，引起了世界的驚贊。在10月舉行的必比登世界清潔汽車挑戰(zhàn)賽上，我國自主研發(fā)的燃料電池轎車在7個單項獎中獲得5個A(在高速蛇行障礙賽、噪音、排放、能耗、溫室氣體減排5個單項指標方面的最高等級)的好成績，燃料電池城市客車也以較高的技術(shù)性能和可靠性在挑戰(zhàn)賽中取得了良好的成績。 混合動力汽車：一汽、東風(fēng)、長安、奇瑞等汽車公司對此都投入了較大的人力、物力。各車型均已完成功能樣車開發(fā)。2003年11月8日，湖北省啟動武漢電動汽車試驗示范運行工作，先后投yk6輛由東風(fēng)電動車輛股份有限公司研制的混合動力客車，已累計運行14萬km，載客15萬人次；混合動力轎車按ECE城市工況與基本車型進行的對比試驗顯示，其燃料經(jīng)濟性提高40%左右，達到了節(jié)油的目的。長安汽車公司采用同軸ISG輕度混合方案，成功開發(fā)了第二輪功能樣車和第三輪性能樣車，并在國內(nèi)率先開展了混合動力專用發(fā)動機開發(fā)。經(jīng)過國家檢測機構(gòu)測試，動力性能接近參考車的水平，綜合油耗降低17%，排放達到歐Ⅲ標準。純電動汽車：目前純電動轎車和純電動客車均已通過國家質(zhì)檢中心的型式認證試驗，各項指標均滿足有關(guān)國家標準和企業(yè)標準的規(guī)定。天津清源電動車輛有限公司等單位研發(fā)的純電動轎車，其整車的動力性、經(jīng)濟性、續(xù)駛里程、噪聲等指標已超過法國雪鐵龍公司贈送的純電動轎車和箱式貨車，初步形成了關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)能力。北京理工大學(xué)等單位初步完成了北京理工科凌電動車輛股份有限公司密云電動車輛產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地的建設(shè)，并于2003年12月30日順利通過北京市公共交通總公司組織的示范運行車組驗收。小批量研發(fā)生產(chǎn)的4種車型、近40輛公交車即將投入北京市奧運電動示范車隊的示范運行。第三節(jié) 國外主要國家電動汽車發(fā)展情況世界各國著名的汽車廠商都在加緊研制各類電動汽車，并且取得了一定程度的進展和突破。第一，日本：一直以來，出于對能源危機和環(huán)境保護的關(guān)注及占領(lǐng)未來世界市場的考慮，日本十分重視電動汽車的研制與開發(fā)。從目前世界范圍內(nèi)的整個形勢來看，日本是電動汽車技術(shù)發(fā)展速度最快的少數(shù)幾個國家之一，特別是在混合動力汽車的產(chǎn)品發(fā)展方面，日本居世界領(lǐng)先地位。目前，世界上能夠批量產(chǎn)銷混合動力汽車的企業(yè)，只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。1997年12月，豐田汽車公司首先在日本市場上推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動力轎車PRIUS。該轎車于2000年7月開始出口北美，同年9月開始出口歐洲，現(xiàn)在已經(jīng)在全世界20多個國家上市銷售。目前推出的產(chǎn)品已經(jīng)是多次改進后的第二代產(chǎn)品，其生產(chǎn)工藝更為成熟。根據(jù)豐田汽車公司的測試，%；%，%。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，豐田汽車公司已占有全球混合動力汽車市場90%的份額。2004年9月15日，一汽集團與日本豐田汽車公司在北京舉行了混合動力汽車合作項目簽字儀式，宣布雙方在2005年內(nèi)，共同生產(chǎn)豐田PRIUS混合動力轎車。PRIUS混合動力轎車將在同年進入中國市場。 繼PRIUS混合動力轎車之后，豐田汽車公司還推出了ESTIMA混合動力汽車和搭載軟混合動力系統(tǒng)的CROWN轎車。豐田汽車公司在普及混合動力系統(tǒng)的低燃耗、低排放和改進行駛性能方面已經(jīng)走在了世界的前列。此外，本田汽車公司開發(fā)的Insight混合動力電動汽車也已投放市場，供不應(yīng)求。2002年4月，本田汽車公司在美國市場上投放了Civic混合動力汽車。日產(chǎn)汽車公司近日宣布，將于2006年向美國市場銷售Altima牌混合動力汽車，這是其于2002年與豐田汽車公司簽署聯(lián)合生產(chǎn)混合動力汽車協(xié)議的第一個產(chǎn)品。　第二，美國：美國的汽車公司在電動汽車產(chǎn)業(yè)化方面比來自日本的同行遜色不少，三大汽車公司僅僅小批量生產(chǎn)、銷售過純電動汽車，而混合動力和燃料電池電動汽車目前還未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，來自日本的混和動力電動汽車在美國市場上占據(jù)了主導(dǎo)地位。美國能源部與三大汽車公司于1993年簽訂了混合動力電動汽車開發(fā)合同，，克萊斯勒汽車公司投入8480萬美元，進行為期5年的研制開發(fā)工作，并于1998年北美國際汽車展上展出了樣車。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)已推出三款混合動力概念車GM第二章 電動汽車的構(gòu)造與原理電動汽車的分類，如圖2－1所示。 電動汽車類型純電動汽車車混合動力汽車燃料電池汽車鉛酸蓄電池 鈉硫電池 鎳鋅電池 空氣電池鋰離子電池內(nèi)燃機+電池燃料電池蓄電池燃料電池電容+太陽能蓄電池+電容（飛輪）蓄電池 燃料電池 儲能器 電容 飛輪 H2燃料電池 甲醇燃料電池重燃料電池 圖2－1 第一節(jié) 純電動汽車（EV）一、E