【正文】 05 年之前，機(jī)動(dòng)車(chē)輛出口量居世界首位。后來(lái)由于起動(dòng)機(jī)的發(fā)明促進(jìn)了汽油機(jī)汽車(chē)的發(fā)展和美國(guó)州際公路發(fā)展，使電動(dòng)汽車(chē)不能適應(yīng)長(zhǎng)距離行駛的缺點(diǎn)更為突出，因而電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)始走向衰落，在 1935年到 1960 年的 25 年里，電動(dòng)汽車(chē)幾乎處于停產(chǎn)狀態(tài)，并逐步退出使用。但是，由于電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)一直沒(méi)有重大突破，到 20 世紀(jì) 80 年代電動(dòng)汽車(chē)的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用仍然處于停滯不前的狀態(tài)。 電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì) 電動(dòng)汽車(chē)包括蓄電池池、燃料電池車(chē)和混合電動(dòng)汽車(chē)三類(lèi)。在富氫氣體的制取過(guò)程中，其 CO2 的排放量比熱機(jī)過(guò)程減少 40%以上，這對(duì)緩解地球的溫室效應(yīng)是十分重要的。蓄 電池以電力為動(dòng)力，混合動(dòng)力電動(dòng)車(chē)在城市運(yùn)行時(shí)也可以?xún)H使用存儲(chǔ)的電力。如表為燃料制作過(guò)程中 NOx 的排放值，圖中為單位里程的 NOx 排放量隨汽車(chē)種類(lèi)的變化，其中 FCEV 的燃料氫和甲醇假定由天然氣制造。在沒(méi)有采取隔音措施的燃料電池概念車(chē)，空氣壓縮機(jī)在汽車(chē)運(yùn)行中產(chǎn)生的噪聲也相當(dāng)大。因此可以說(shuō)，電動(dòng)汽車(chē)工作時(shí)產(chǎn)生的噪聲低，較傳統(tǒng)汽車(chē)安靜。 表 12 汽車(chē)加速和等速運(yùn)行時(shí)噪聲的構(gòu)成 噪聲源 加速所占比例 /% 等速所占比例 /% 輪胎 發(fā)動(dòng)機(jī) 牽引（地盤(pán)） 冷卻系統(tǒng) 進(jìn)氣系統(tǒng) 排氣系統(tǒng) 16 其他 熱效率高 燃料電池按電化學(xué)原理等溫地直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。若實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)連供，燃料的總利用率可高達(dá) 80%以上。燃料電池和混合動(dòng)力汽車(chē)由于有較高的熱效率，單位里程排放的熱量少，蓄電池電動(dòng)汽車(chē)不帶出廢熱的排氣，故使用電動(dòng)汽車(chē)可以減輕城市的熱島效應(yīng)。燃料電池可以以氫、甲醇等非化石燃料為能源，因此電動(dòng)汽車(chē)改變了傳統(tǒng)汽車(chē)單純依賴(lài)石油燃料的不足，既可以改變能源結(jié)構(gòu)、彌補(bǔ)化石燃料的不足，又可以作為石油枯竭后的交通工具，因此可以說(shuō)開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē)具有重要的能源戰(zhàn)略意義。 我國(guó)政府對(duì)環(huán)境問(wèn)題十分重視，保護(hù)環(huán)境是貫徹實(shí)施我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一項(xiàng)重要任務(wù)。北京市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放對(duì)大氣污染物中 CO、 HC、 NOx 的分擔(dān)率分別為 63． 4％、 73． 5％和 46％，非采暖期分擔(dān)率更高，分別為 80． 3％、 79． 1％和 54． 8％；上海市中心地區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)排放對(duì)大氣污染物中 CO、 HC、 NOx 的分擔(dān)率分別為 86％、 96％和 56％；廣州、天津、重慶等許多大中型城市具有 類(lèi)似的情況。同時(shí)，由于機(jī)動(dòng)車(chē)是低空排放，對(duì)低空大氣環(huán)境污染和人體健康危害更大，減少汽車(chē)排放污染，顯得更加必要和迫切。因此，研制、生產(chǎn)以壓縮天然氣、液化石油氣汽車(chē)為代表的低排放燃?xì)馄?chē)，對(duì)減少環(huán)境污染、合理利用能源、促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展，具有十分重要的意義。這種局面實(shí)際上為我國(guó)提供了一個(gè)空前的機(jī)遇。而電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的特性又決定了電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化運(yùn)行的發(fā)展離不開(kāi)政府的引導(dǎo)與扶持。 (1)政府職能屬性。如果政府的行為適當(dāng)，可以為電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化提供適宜的外部環(huán)境，反之，則可能成為阻礙因素。 我國(guó)政府在電動(dòng)汽車(chē)商業(yè)化運(yùn)行中的行為 發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)是我國(guó)能源和 環(huán)保戰(zhàn)略的一個(gè)重要方向，商業(yè)化運(yùn)行示范是電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中不可逾越的階段。但是，未來(lái)中國(guó)若是大規(guī)模地發(fā)展汽油或柴油動(dòng)力汽車(chē)，勢(shì)必在資源和 環(huán)境方面遇到更嚴(yán)重的壓力，中國(guó)必須尋求未來(lái)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的新路，電動(dòng)汽車(chē)無(wú)疑是一個(gè)重要的發(fā)展方向。從 1994 年起，我國(guó)就已經(jīng)成為純石油進(jìn)口國(guó)，而天然氣的儲(chǔ)量相對(duì)比較豐富。許多城市氮氧化物和一氧化碳污染物濃度呈上升趨勢(shì)。 ” 降低汽車(chē)排放對(duì)改善城市大氣環(huán)境具有非常重要的作用。然而，伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市大氣污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。今年新開(kāi)發(fā)的電動(dòng)汽車(chē)都具有下坡、制動(dòng)或減速時(shí)的能量回收系統(tǒng)，具有能量回收系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程可增加 10%～ 15%。 表 13 燃料電池車(chē)與其他動(dòng)力車(chē)的綜合效率比較 類(lèi)型 效率比較 汽油 電力 混合動(dòng)力（汽油機(jī)） 燃料電池車(chē)（壓縮氫氣） 燃 油 生 產(chǎn) 效率 /% 88 26 88 58 汽 車(chē) 運(yùn) 行 效率 /% 16 80 30 50 綜合效率 /% 29 以汽油、電力、甲醇、壓縮天然氣、柴油、壓縮氫、液氫為能源時(shí)，傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力車(chē)、燃料電池車(chē)、燃料電池混合動(dòng)力車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)的單位里程的能量消耗率的比較看，從節(jié)約能源的角度來(lái)看，在以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力車(chē)、燃料電池車(chē)和燃料電池混合動(dòng)力車(chē)中，燃料電池混合動(dòng)力車(chē)最節(jié) 能；在內(nèi)燃機(jī)混合動(dòng)力車(chē)中，柴油車(chē)混合動(dòng)力車(chē)明顯低于汽油混合動(dòng)力車(chē)的能量消耗量。在理論上它的熱電轉(zhuǎn)化率可達(dá) 85%～ 90%?？梢?jiàn)在加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)及其排氣系統(tǒng)的噪聲占有很大比例，等速行駛時(shí)輪胎的噪聲大。實(shí)驗(yàn)表明， 和 11MW 的大功率磷酸燃料電池電站的噪聲水平已經(jīng)達(dá)到不高于 55db 的水平。 MJ1) ～ ～ 噪聲低 燃料電池按電化學(xué)原理工作，運(yùn)動(dòng)不見(jiàn)很少，無(wú)內(nèi)燃機(jī)的燃燒噪聲和進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、活塞與曲軸等運(yùn)動(dòng)部件的機(jī)械噪聲。 電動(dòng)汽車(chē)可廣泛應(yīng)用于城市公交、公共場(chǎng)所以及排放控制有特殊要求的地方。當(dāng)燃料電池以純氫為燃料時(shí)，它的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物僅為水，從根本上消除了 NOx 、 SOx 及 CO2 等的排放。故在以下論述一些優(yōu)勢(shì)中，對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)僅指以電力運(yùn)行時(shí)而言。隨后其他各州仿效立法，這些措施推動(dòng)了美國(guó)及 14 世界范圍內(nèi)電動(dòng)汽車(chē)的迅速發(fā)展。因而，首先在受到汽 車(chē)污染威脅的汽車(chē)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家又重新開(kāi)始電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)。 到 20 世紀(jì)初，美國(guó) 以蓄電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)占汽車(chē)保有量的 38%,其比例僅次于占汽車(chē)保有量 40%的蒸汽機(jī)汽車(chē)。因此，在英國(guó)和法國(guó)，汽油動(dòng)力就成為主要對(duì)象。在此之后的十多年里，電 動(dòng)汽車(chē)在美國(guó)飛速發(fā)展，到 1912 年保有量已達(dá)到 33384 輛。應(yīng)該說(shuō)明的是，若把一次電動(dòng)汽車(chē)作為電動(dòng)汽車(chē)的誕生日的話，則第一輛電動(dòng)汽車(chē)的誕生時(shí)間是 1873 年，由英國(guó)人羅伯特 戴維森發(fā)明。 圖 15 電動(dòng)汽車(chē)的歷史 1885 年，世界上第一輛汽車(chē)由德國(guó)人本茨研制成功，并于 1886 年 1 月 26 日獲得專(zhuān)利，后人為了紀(jì)念本茨對(duì)汽車(chē)發(fā)展所做的貢獻(xiàn)，將 1886 年 1 月 26 日 定為世界上第一輛汽車(chē)誕生日。 S－ P HEV 兼有 SHEV 和 PHEV 的優(yōu)點(diǎn)，可以組合成更多種形式的混合驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模式，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng) /發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的功率可以是 S－ PHEV 總功率的1/3～ 1 倍，車(chē)輛的整備質(zhì)量可以降低，而且性能更加完善，經(jīng)濟(jì)性更好，在動(dòng)力性能方面接近和達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的水平，有害氣體的排放更少，達(dá)到 “ 超低污染 ”的標(biāo)準(zhǔn)要求。 PHEV 的發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力總成都是驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置，在 PHEV 上可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式和發(fā)動(dòng)機(jī)－驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)模式等三種驅(qū)動(dòng)模式。 圖 12 二、 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē) Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV) （如圖 13） PHEV 是由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng) /發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力總成組成，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng) /發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用 “ 并聯(lián) ” 的方式組成 PHEV 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 SHEV 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，控制系統(tǒng)也比較簡(jiǎn)單，因?yàn)橹挥形ㄒ坏碾妱?dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，其特點(diǎn)是動(dòng)力特性更加趨近于 EV。 （ 2） 在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，實(shí)現(xiàn) “ 零排放 ” 。如高爾夫球車(chē)、游覽車(chē)、工廠運(yùn)輸車(chē)等場(chǎng)地的特殊交通用車(chē)或運(yùn)輸工具，殘疾人用電動(dòng)車(chē)，小區(qū)域范圍內(nèi)行駛的一兩人、十人左右的社區(qū)電動(dòng)車(chē)等。純電動(dòng)車(chē)由二次電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動(dòng)力，具有無(wú)污染、零排放等優(yōu)點(diǎn)。為了突出電動(dòng)汽車(chē)的主要特點(diǎn)，實(shí)際上把這類(lèi)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)也常叫做燃料電池車(chē)，而把有內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)組成的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)簡(jiǎn)稱(chēng)為混合動(dòng)力汽車(chē)。應(yīng)該引起注意的是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的定義，國(guó)際機(jī)電委員會(huì)下屬的電力機(jī)動(dòng)車(chē)技術(shù)委員會(huì)建議把混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)定義為“有兩種或兩種以上的儲(chǔ)存器、能源或轉(zhuǎn)換器作驅(qū)動(dòng)能源，其中至少有一種能提供電能的車(chē)輛稱(chēng)為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)”。s annual crude oil to be imported, overreliance on oil resources will restrict the development of our economy, and even affect the national interest. Meanw hile, in order to build a resource saving, environmentfriendly society, promoting and encouraging research and development, use of environmentally friendly 7 energyefficient new energy vehicles, represents the direction of the world automobile industry is also consistent with our national conditions. Of electric vehicles in China ahead of international standards, and achieve the electric car innovation and technology integration, formed a relatively plete industrial layout. At the same time, technology in key ponents, such as automotive fuel cell engine, drive motors, power rechargeable battery side, has made significant progress in forming a plete industrial chain, most likely Shuaixian achieve el ectric Ju Hua scale industrial applications. FAW, Dongfeng, Chery, BYD and other large automotive group, has launched the industrialization of electric vehicle projects. But the electric car market to promote and foster the process of using the environment more slowly indeed is an indisputable fact. Keywords： Electric Vehicle Charging Station, trends, hybrid, fuel cell, present. 第 1 章 電動(dòng)汽車(chē)概述 電動(dòng)汽車(chē)的定義和分類(lèi) 電動(dòng)汽車(chē)的定義 電動(dòng)汽車(chē)是指全部或部分用電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力系統(tǒng)的汽車(chē)。一汽、東風(fēng)、奇瑞、比亞迪等大型汽車(chē)工業(yè)集團(tuán)，已啟動(dòng)電動(dòng)車(chē)項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化。汽車(chē)保有量迅速增加，導(dǎo)致我國(guó)每年近一半的原油需要進(jìn)口，過(guò)度依賴(lài)石油資源將制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甚至影響到國(guó)家利益。 6 我國(guó)的電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)水平也處于世界領(lǐng)先地位，主要有清華大學(xué)的電動(dòng)中型面包車(chē)、四川內(nèi)江微型電動(dòng)廠的電動(dòng)型微型車(chē)、上海新寧汽車(chē)廠的電動(dòng)敞篷車(chē)、洛陽(yáng)拖拉機(jī)廠研制的電動(dòng)轎車(chē)、北京理工大學(xué)、長(zhǎng)沙科技 大、河北勝利客車(chē)廠共同研制的電動(dòng)大客車(chē)、華南理工大學(xué)研制的電動(dòng)面