【正文】 應(yīng)電機(jī)，主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低、效率高、重量輕，但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。與表1對(duì)照可知，至少在目前，由燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)提供1kWh電能的成本遠(yuǎn)高于各種動(dòng)力電池，這從一個(gè)側(cè)面反映了作為汽車動(dòng)力源，燃料電池汽車還有相當(dāng)?shù)木嚯x。 （4）宇宙質(zhì)量中有75％是氫，地球上氫也幾乎是無處不在。隨著全球石油價(jià)格不斷上升，燃油內(nèi)燃機(jī)的能耗費(fèi)用也將不斷上升，而鋰離子電池隨著技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)量的擴(kuò)大，其能耗費(fèi)用將不斷下，二者可能在2015至2020年內(nèi)達(dá)到平衡點(diǎn)。由于動(dòng)力電池容量的加大，每輛車的售價(jià)至少比一般HEV高2000美元。這種方案由于受到超級(jí)電容價(jià)格昂貴的影響，限制了它在混合動(dòng)力汽車上的廣泛應(yīng)用。 正是考慮到以上幾個(gè)特點(diǎn)，我國(guó)至少有7～8家汽車企業(yè)將研發(fā)、生產(chǎn)混合動(dòng)力公交車作為研發(fā)工作的重點(diǎn)。 以節(jié)油率最佳的豐田Prius汽車為例，在我國(guó)實(shí)測(cè)它與豐田花冠油耗在不同工況下的對(duì)比數(shù)據(jù)如表3所示?；旌蟿?dòng)力汽車按混合方式不同，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種；按混合度（電機(jī)功率與內(nèi)燃機(jī)功率之比）的不同，又可分為微混合、輕度混合和全混合三種。 示出了國(guó)內(nèi)外各種純電動(dòng)車輛數(shù)量/性能和價(jià)格/性能曲線，以電動(dòng)自行車為代表的低性能車輛，由于其成本低廉，僅我國(guó)在2006年已達(dá)到年產(chǎn)2000萬輛，美國(guó)通用汽車公司生產(chǎn)的沖擊1號(hào)電動(dòng)跑車，雖然已達(dá)到了很高的動(dòng)力性，但是由于售價(jià)高昂，僅生產(chǎn)了區(qū)區(qū)50輛，由于沒有市場(chǎng)而不得不停產(chǎn)。 從表1的粗略計(jì)算中可知，但充入電池，再?gòu)碾姵厝〕?，鉛酸電池每提供1kWh電能，而從鎳氫電池中每提供1kWh電能，即后二種先進(jìn)電池供電成本是鉛酸電池的三倍多 目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上用柴油機(jī)發(fā)電，價(jià)格大致為3元/kWh，若用汽油機(jī)發(fā)電，供電價(jià)格估計(jì)為4元/kWh，即從鉛酸電機(jī)提供電能的價(jià)格大致和柴油機(jī)發(fā)電價(jià)格相等，僅僅從取得能量的成本來考慮，采用鉛酸電池比汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)有一定價(jià)格優(yōu)勢(shì)，但是由于它太過笨重，充電時(shí)間又長(zhǎng)，因此只被廣泛用于車速小于50km/h的各種場(chǎng)地車、高爾夫球車、垃圾車、叉車以及電動(dòng)自行車上。但是近幾年在傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車的基礎(chǔ)上，又派生出一種外接充電式（PlugIn）混合動(dòng)力汽車，簡(jiǎn)稱PHEV。這主要來自于兩方面，一方面，簡(jiǎn)化的傳動(dòng)系統(tǒng)可以提高車輛的離地間隙，另一方面，使用全輪驅(qū)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)輪單獨(dú)控制的措施，可以最大限度地利用地面的附著能力。直接驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)車輪中采用的外轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸向尺寸小，能夠在很寬的速度范圍內(nèi)控制轉(zhuǎn)矩，且響應(yīng)速度快，又因?yàn)闆]有減速機(jī)構(gòu)，所以效率較高。減速驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)車輪多采用內(nèi)轉(zhuǎn)子高速電動(dòng)機(jī)，這種電機(jī)一般轉(zhuǎn)速高、轉(zhuǎn)矩小，為了滿足車輪的實(shí)際轉(zhuǎn)速要求，通常需匹配一個(gè)相應(yīng)的減速機(jī)構(gòu)。20世紀(jì)90年代初期，清華大學(xué)輕型電動(dòng)車科研組首先將電動(dòng)車輪的思想勇勇于電動(dòng)自行車的研制，并研制出半軸式鳥籠結(jié)構(gòu)的電動(dòng)輪轂，因此成為世界上最早將電動(dòng)車輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電動(dòng)自行車的單位。考慮到我國(guó)國(guó)情，目前仍應(yīng)大力推廣使用混合動(dòng)力大客車，進(jìn)一步降低制造成本，減少油耗和排放；在鋰離子電池性/價(jià)比進(jìn)一步提升后，外接充電式混合動(dòng)力汽車有望成為理想的上班族乘用車，它可大幅度減少油耗和降低排放，但是由于較高的價(jià)格，它可能首先在發(fā)達(dá)國(guó)家得到推廣應(yīng)用；燃料電池雖然是理想的清潔能源，但是目前它的性/價(jià)比太低，要達(dá)到可以進(jìn)入市場(chǎng)的性/價(jià)比，可說是任重而道遠(yuǎn)，必須從基礎(chǔ)材料和基本理論上有重大突破，才可能進(jìn)入汽車市場(chǎng)；電動(dòng)輪已成為國(guó)外電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)，并已在軍用越野車上得到實(shí)際應(yīng)用，證實(shí)它在技術(shù)/經(jīng)濟(jì)上的重要優(yōu)勢(shì)，我國(guó)雖也有不少單位研發(fā)，但始終未進(jìn)入“863”計(jì)劃，技術(shù)進(jìn)步緩慢，因此有必要奮起直追，盡快掌握這一先進(jìn)的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)。這些好的優(yōu)點(diǎn)確定了電動(dòng)汽車在未來發(fā)展中的重要位置。各國(guó)政府及汽車生產(chǎn)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)難點(diǎn)的最佳途徑。隨著全球能源危機(jī)的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，為了解決這些不斷出現(xiàn)問題,發(fā)展電動(dòng)汽車將是最佳的途徑。 本課題的基本內(nèi)容簡(jiǎn)介：上世紀(jì)70年代，全球三次石油危機(jī)爆發(fā)后，各跨國(guó)汽車公司開始研發(fā)各種類型的電動(dòng)汽車。第二章 電動(dòng)車論隨著汽車保有量的不斷增加和能源的日益緊缺，人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)逐步增強(qiáng)，汽車在帶給人類方便、快捷、舒適的現(xiàn)代生活的同時(shí)，也引起了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和不斷發(fā)動(dòng)機(jī)在現(xiàn)代汽車動(dòng)力系統(tǒng)中的統(tǒng)治地位也逐漸被動(dòng)搖。這種電動(dòng)輪轂采用了告訴有刷電機(jī)、減速齒輪和離合器。減速機(jī)構(gòu)一般安裝在電動(dòng)機(jī)與車輪之間，起到減速和增矩的作用，以保證電動(dòng)車在低速時(shí)能獲得足夠大的轉(zhuǎn)矩。如果要獲得較大的轉(zhuǎn)矩，必須增大電動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量，但成本較高，在加速時(shí)效率卻很低，且噪聲很大。（5）電動(dòng)車輪與動(dòng)力源之間采用軟電纜鏈接，且占用空間少，因此使整車布置設(shè)計(jì)非常靈活，對(duì)于電動(dòng)客車來說，便于實(shí)現(xiàn)低地板化行李箱及乘客位置設(shè)計(jì)更靈活，并且也有更多的空間來布置電池。 電動(dòng)車輪技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、可以改善車輛驅(qū)動(dòng)性能和行駛性能，有利于整車布置等特短，無論是在電動(dòng)自行車之類的輕型車輛，還是電動(dòng)汽車或是重型礦用車上，都有著廣闊的應(yīng)用前景。本文將電動(dòng)汽車技術(shù)研發(fā)的若干問題和趨勢(shì)，作簡(jiǎn)要的介紹和評(píng)述。實(shí)踐證實(shí)鉛酸電池在這一低端產(chǎn)品市場(chǎng)上有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)用性。性能較低的場(chǎng)地車，在我國(guó)年產(chǎn)達(dá)7000～8000輛左右；天津清源電動(dòng)車公司生產(chǎn)的微型電動(dòng)車，最高車速僅50km/h，年產(chǎn)也可以達(dá)千輛以上，這可能是目前市場(chǎng)所能接受的純電動(dòng)車輛性能的上限。其中外掛式皮帶驅(qū)動(dòng)起動(dòng)/發(fā)電（BSG）式是微混合動(dòng)力汽車的典型結(jié)構(gòu)，其電機(jī)功率一般僅2～3kW，依賴發(fā)動(dòng)機(jī)的停車斷油功能，可節(jié)燃油5～7％。％。經(jīng)過近幾年的開發(fā)，雖然已取得了一系列重大成果，但公交車的節(jié)油率并未達(dá)到預(yù)計(jì)的要求，長(zhǎng)11m的混合動(dòng)力公交車，實(shí)際油耗大多為33～35L，平均34L/100km，若傳統(tǒng)11m公交車的平均油耗為40L/100km，則節(jié)油率僅15％。在進(jìn)一步降低成本，提高能量密度后，超級(jí)電容器最有可能首先在混合動(dòng)力公交車上得到應(yīng)用。 示出了四種不同類型乘用車，它們的蓄電池容量與汽車價(jià)格、燃油消耗及尾氣排放的對(duì)比關(guān)系。因此PHEV有望在10年內(nèi)得到大面積推廣使用。氫還是化學(xué)元素中質(zhì)量最輕、導(dǎo)熱性和燃燒性最好的元素。 盡管存在如此多的問題，但是燃料電池仍然是人類迄今為止，發(fā)明的最清潔、安靜又可無限再生的能源，值得我們?yōu)閷?shí)現(xiàn)燃料電池電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化，付出更大的努力。日本研制的電動(dòng)汽車幾乎全部使用永磁無刷電機(jī)，其主要優(yōu)點(diǎn)是效率可以比交流感應(yīng)電機(jī)高6個(gè)百分點(diǎn)，但價(jià)格較貴，永磁材料一般僅耐熱120℃以下。與傳統(tǒng)“悍馬”車對(duì)比試驗(yàn)，在同樣偵察試驗(yàn)條件下，“悍馬”耗油472kg，而“影子”僅耗油200kg；同一越野