【正文】 超級(jí)電容器、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電單元燃料電池能源和基礎(chǔ)設(shè)施電網(wǎng)充電設(shè)施加油站、電網(wǎng)充電設(shè)施氫氣、甲醇或汽油主要特點(diǎn)零排放續(xù)駛里程短；初期成本高很低排放續(xù)駛里程長依賴原油結(jié)構(gòu)復(fù)雜超低排放、續(xù)駛里程較長、成本高主要問題蓄電池和蓄電池管理、充電設(shè)施多能源管理優(yōu)化控制、蓄電池評(píng)估和管理燃料電池、燃料處理器燃料系統(tǒng)能源的短缺和人們對(duì)生活質(zhì)量的更高要求是電動(dòng)車發(fā)展的主要原因。因此,混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是電動(dòng)汽車發(fā)展過程中的一種過渡車型。 電動(dòng)汽車的工作原理電動(dòng)汽車主要有純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車3種類型。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。先進(jìn)的電動(dòng)汽車包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車，具有低污染排放、熱輻射低、噪聲低且環(huán)境友好等諸多優(yōu)點(diǎn)。重點(diǎn)介紹了電動(dòng)汽車在北京奧運(yùn)會(huì)和上海世博會(huì)中的應(yīng)用。電動(dòng)汽車現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)研究摘要：本文探討了電動(dòng)汽車發(fā)展的重要性，分析了電動(dòng)汽車發(fā)展的機(jī)遇揭示了電動(dòng)汽車發(fā)展中存在的問題，并分析了電動(dòng)汽車發(fā)展的背景。針對(duì)目前電動(dòng)汽車發(fā)展情況，本文對(duì)電動(dòng)汽車的未來做了積極展望：驅(qū)動(dòng)電機(jī)呈多樣化發(fā)展；新能源汽車的突出地位日漸顯現(xiàn)；混合動(dòng)力汽車最具發(fā)展?jié)摿Α：翢o疑問，電動(dòng)汽車具有廣闊的發(fā)展前景。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。純電動(dòng)汽車是完全由二次電池(如鉛酸電池、 鎳鎘電池、 鎳氫電池或鋰離子電池等)提供動(dòng)力的汽車。 燃料電池電動(dòng)汽車是以燃料電池作為動(dòng)力源的電動(dòng)汽車。汽車的能源消費(fèi)占世界能源總消費(fèi)的近四分之一。以傳統(tǒng)的石油作為動(dòng)力能源的汽車因其尾氣中的有害物質(zhì)如CO、HC和NOX等對(duì)人類及環(huán)境造成的危害，人類必將面臨巨大的挑戰(zhàn)。各國政府及汽車企業(yè)普遍認(rèn)識(shí)到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向, 發(fā)展電動(dòng)汽車將是解決這兩個(gè)技術(shù)難題的最佳途徑。由于當(dāng)時(shí)電池和電機(jī)的發(fā)展較內(nèi)燃機(jī)成熟，而且石油的運(yùn)用還沒有普及，使電動(dòng)汽車在早期的汽車領(lǐng)域中占有舉足輕重的位置。 19世紀(jì)末期到1920年是電動(dòng)車發(fā)展的一個(gè)高峰。直到上世紀(jì)70年代石油危機(jī)的爆發(fā)，給世界各國政界一次不小的打擊，開始考慮替代石油的其他能源，包括風(fēng)能、太陽能、電能等可再生能源。 各個(gè)主要的汽車生產(chǎn)廠家開始關(guān)注電動(dòng)車的未來發(fā)展并且開始投入資金和技術(shù)在電動(dòng)車領(lǐng)域?！钡诙?國外電動(dòng)汽車發(fā)展?fàn)顩r在當(dāng)前全球汽車工業(yè)面臨金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)的情況下，發(fā)展電動(dòng)汽車，實(shí)現(xiàn)汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)的電氣化，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成了廣泛共識(shí)。全球汽車工業(yè)為破解能源、環(huán)境制約，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，長期以來一直在積極探索和努力推動(dòng)交通能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型。資金上的大力扶持，為發(fā)展電動(dòng)汽車奠定了良好的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。法規(guī)上的強(qiáng)制，特別是關(guān)于嚴(yán)格限制燃油汽車尾氣排放的相關(guān)法規(guī)，是對(duì)發(fā)展電動(dòng)汽車的直接促進(jìn)。1973年因爭(zhēng)奪石油資源而爆發(fā)的中東戰(zhàn)爭(zhēng)，引起了世界性的石油危機(jī)，導(dǎo)致美國、歐洲和日本等一些依賴進(jìn)口石油的國家，在國家安全和國民經(jīng)濟(jì)上受到了石油危機(jī)的威脅。1991年10月美國電力研究院也參加了先進(jìn)電池聯(lián)合體來參與高能電池與電動(dòng)汽車的開發(fā)，美國通用汽車公司還在底特律建成EV—1(純電動(dòng)汽車)電動(dòng)轎車總裝線，每天生產(chǎn)10輛電動(dòng)轎車。同時(shí)，還充分利用汽車、機(jī)電、電子、控制和材料等行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，分工開發(fā)電動(dòng)汽車的各種總成和技術(shù)單元，也使電動(dòng)汽車得以迅速發(fā)展和不斷改進(jìn)提高。美國電動(dòng)汽車聯(lián)盟提出的電動(dòng)汽車發(fā)展目標(biāo)和行動(dòng)計(jì)劃，主要內(nèi)容有：1）, 其中3/4的輕型車需求由電動(dòng)汽車提供, 屆時(shí)美國輕型車耗油量將減少75%,美國基本上擺脫進(jìn)口石油依賴；2）爭(zhēng)取到2020年，全美擁有電動(dòng)汽車1400萬輛，近1/4的輕型汽車需求由純電動(dòng)汽車或插入式電動(dòng)汽車提供；3）呼吁聯(lián)邦政府撥款1300億美元，資助電動(dòng)車電池開發(fā)生產(chǎn)和傳統(tǒng)汽車廠商的轉(zhuǎn)型；呼吁出臺(tái)有吸引力的鼓勵(lì)民眾使用電動(dòng)車和建設(shè)電動(dòng)汽車基礎(chǔ)設(shè)施的稅收激勵(lì)或財(cái)務(wù)補(bǔ)助政策措施，先行在美國33個(gè)重點(diǎn)城市展開，以期到2013年，全美有75萬輛電動(dòng)汽車上路，到2018年全美初步形成良好的電動(dòng)汽車生態(tài)系統(tǒng)（Electrification Ecosystem）。石油制品的價(jià)格很高，約是美國的四倍，法國大氣環(huán)節(jié)的污染源，主要來自汽車的排放。法國政府鼓勵(lì)開發(fā)電動(dòng)汽車和充分利用電力資源，在政策上給予支持，為開發(fā)電動(dòng)汽車提供資助。法國已有十幾個(gè)城市運(yùn)行電動(dòng)汽車且有比較完善的充電站等服務(wù)設(shè)施，政府機(jī)關(guān)帶頭使用電動(dòng)汽車。目前，法國電動(dòng)汽車的普及程度和保有量都位居世界前列。另外，漢堡市也采取資助用戶車價(jià)的25%來鼓勵(lì)用戶購買電動(dòng)汽車。新推出的產(chǎn)業(yè)政策的核心目標(biāo)是2020年擁有電動(dòng)車100萬輛，為此政府安排了5億歐元刺激基金。瑞士為了防止環(huán)境污染，在旅游區(qū)只用電動(dòng)汽車，它是歐洲電動(dòng)汽車使用效益最高的國家之一。 歐盟的一些國家曾經(jīng)采取一系列措施以推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展：德國政府同九個(gè)主要公司簽訂了一份理解備忘錄，為創(chuàng)建一個(gè)清潔能源城市柏林而結(jié)成同盟；法國推出電動(dòng)汽車研究計(jì)劃“PREDIT III2002/2006”計(jì)劃大力支持電動(dòng)汽車的研究、開發(fā)；冰島采取生態(tài)城市運(yùn)輸系統(tǒng)(ECTS)計(jì)劃，并取得了一定成效。薩帕特羅認(rèn)為，這些措施目前還不夠，歐盟需要建立為電動(dòng)汽車廠商提供財(cái)政支持的管理框架，推動(dòng)歐洲建設(shè)統(tǒng)一的快速充電設(shè)施、制訂電池及配套基礎(chǔ)設(shè)施的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。因此，日本政府特別重視電動(dòng)汽車的研究和開發(fā)。并在大阪市內(nèi)建立10個(gè)快速充電站，為用戶提供全方位的服務(wù)，促進(jìn)電動(dòng)汽車的推廣。 單位：萬輛 單位：億元 日本2007～2009年電動(dòng)汽車銷售情況 購車補(bǔ)貼、地方新能源應(yīng)用推廣補(bǔ)貼、建立燃料電池汽車基礎(chǔ)應(yīng)用技術(shù)平臺(tái) 、支持(資助)高效率燃料電池系統(tǒng)實(shí)用化等研究開發(fā)、建立新一代低公害車的技術(shù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、國稅優(yōu)惠政策、地方稅優(yōu)惠政策、充電站設(shè)施的固定資產(chǎn)稅優(yōu)惠，特別土地保有稅免除、日本氫能及燃料電池示范項(xiàng)目JHFC(20022004年度)等措施曾應(yīng)用到日本發(fā)展電動(dòng)汽車的過程中。根據(jù)日本政府的計(jì)劃，電動(dòng)車及其它環(huán)保汽車的熱銷能夠提振汽車市場(chǎng)，進(jìn)而刺激經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。日本政府始終將電池視作開發(fā)電動(dòng)汽車工作的重中之重，制訂了明確的工作進(jìn)程。以港口城市橫濱為例，該市在2009年安裝了100個(gè)公共快速充電設(shè)備，并且為購買電動(dòng)車的民眾再提供30萬日元（約合3775美元）的額外補(bǔ)助，橫濱市政府還為公務(wù)車隊(duì)裝配了電動(dòng)汽車。2005 年國務(wù)院政府工作報(bào)告提出“要鼓勵(lì)和發(fā)展清潔汽車”，《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十一個(gè)五年規(guī)劃綱要》提出：“鼓勵(lì)開發(fā)使用節(jié)能環(huán)保和新型燃料汽車。規(guī)劃表示，要啟動(dòng)國家節(jié)能和新能源汽車示范工程，由中央財(cái)政安排資金給予補(bǔ)貼，支持大中城市示范推廣混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等節(jié)能和新能源汽車。政府采購汽車新政將出臺(tái)，新方案將主要向自主品牌汽車傾斜，尤其集中在一般公務(wù)車范圍內(nèi)。掌握新能源汽車的專用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力模塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)、規(guī)模生產(chǎn)工藝和成本控制技術(shù)。“十五”、“十一五”期間電動(dòng)汽車列入國家863計(jì)劃。2004年5月在北京召開的世界氫能大會(huì)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。2003年11月8日，湖北省啟動(dòng)武漢電動(dòng)汽車試驗(yàn)示范運(yùn)行工作，先后投A．6輛由東風(fēng)電動(dòng)車輛股份有限公司研制的混合動(dòng)力客車，已累計(jì)運(yùn)行14萬km，載客15萬人次；混合動(dòng)力轎車按ECE城市工況與基本車型進(jìn)行的對(duì)比試驗(yàn)顯示，其燃料經(jīng)濟(jì)性提高40％左右，達(dá)到了節(jié)油的目的。目前純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車均已通過國家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定：天津清源電動(dòng)車輛有限公司等單位研發(fā)的純電動(dòng)轎車．其整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)已超過法國雪鐵龍公司贈(zèng)送的純電動(dòng)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(dòng)車輛股份有限公司密云電動(dòng)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(yùn)行車組驗(yàn)收。在 1996年亞特蘭大奧運(yùn)會(huì)上，共使用各種電動(dòng)車輛超過300臺(tái)。2010年上海世博會(huì)將實(shí)現(xiàn)園區(qū)汽車零排放，園區(qū)外低排放。公共交通車主要由超級(jí)電容車和純電動(dòng)客車構(gòu)成；燃料電池轎車主要用于園區(qū)內(nèi)貴賓車；園區(qū)內(nèi)觀光車與場(chǎng)地車則分別主要由燃料電池觀光車和純動(dòng)力場(chǎng)地車組成；而混合動(dòng)力客車和混合動(dòng)力轎車將會(huì)承擔(dān)世博園區(qū)周邊公交車和出租車的工作。3輛燃料電池客車將在北京作為公交車進(jìn)行為期1年的商業(yè)化運(yùn)行，并參與了北京奧運(yùn)的一系列重要活動(dòng)。奧運(yùn)期間有10輛該車型參加北京奧運(yùn)示范運(yùn)行工作。經(jīng)六年、八輪開發(fā)，在每個(gè)驗(yàn)收節(jié)點(diǎn)都得到了各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和專家的充分肯定。奧運(yùn)期間，40輛BSG、10輛ISG混合動(dòng)力轎車參與示范運(yùn)行。此外，利用電動(dòng)車輛儲(chǔ)存電能的特點(diǎn)，多使用電網(wǎng)低谷電，改善北京市電網(wǎng)高峰低谷用電平衡。有關(guān)專家預(yù)言：21世紀(jì)燃料電池電動(dòng)汽車將可能成為汽車的主體。我國也采取了一系列政策支持電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究。隨著20世紀(jì)80年代鎳氫電池問世以及20世紀(jì)90年代鋰離子電池的出現(xiàn)，電池的性能和壽命有了長足進(jìn)步。但是由于這兩種電池能量密度和功率密度較小，在電動(dòng)汽車上的使用日益減少。同時(shí)由于鋰離子電池具有電池電壓高、重量輕、能量密度和能量效率高等突出優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是在各種動(dòng)力電池中最具有發(fā)展?jié)摿Φ摹?、電池的區(qū)別在比能量和比功率兩個(gè)性能參數(shù)上超級(jí)電容器位于電池和傳統(tǒng)電容之間，循環(huán)壽命和充放電效率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電池。充電速度快（～15min）；化學(xué)電池的充電時(shí)間長，一般要3～l0h充放電效率高（98％）；化學(xué)電池的充放電效率低（70％）。超級(jí)電容器的價(jià)格比鉛酸電池高一倍，但由于超級(jí)電容器的壽命比化學(xué)電池高～100倍，故超級(jí)電容器電動(dòng)車的綜合運(yùn)營成本大大低于化學(xué)電池。超級(jí)電容器的高性能決定了其市場(chǎng)前景非常廣闊，而低成本又決定了其顯著的經(jīng)濟(jì)效益。電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的要求至少包括：（1）基速以下輸出大轉(zhuǎn)矩，以適應(yīng)車輛的啟動(dòng)、加速、負(fù)荷爬坡、頻繁起停等復(fù)雜工況；（2）基速以上為恒功率運(yùn)行，以適應(yīng)最高車速、超