【文章內容簡介】 ....................................................................................................... 16 張子璇 大學學士學位論文 1 第 1章 緒論 “十五”期間，我國基本完成了電動汽車產(chǎn)業(yè)化的準備。經(jīng)過三輪開發(fā)，初步形成電動汽車產(chǎn)業(yè)鏈，電動汽車產(chǎn)品化、商品化進程在調整中不斷完善。目前，電動汽車正在全國各地試驗運行。種種跡象表明，我國電動汽車技術已經(jīng)到了產(chǎn)業(yè)化的門口。 （ 1）電動汽車產(chǎn)業(yè)是我國趕超世界先進水平的捷徑 電動汽車在包括發(fā)動機、整車和變速箱在內的關鍵技術上與傳統(tǒng)汽車不同，在我國，電動汽車與 傳統(tǒng)汽車相比，與世界先進水平的差距較小。比如：在整車方面，燃料電池汽車研發(fā)取得重要進展，進入國際先進行列；混合動力汽車實現(xiàn)載客運行，具備小批量生產(chǎn)能力；純電動汽車開始批量生產(chǎn)，進入道路運營并開始出口。同時，車用燃料電池發(fā)動機取得重大突破，進入世界前列；大功率車用動力蓄電池性能顯著提高，形成產(chǎn)業(yè)基礎；驅動電機技術性能先進，與整車集成化程度逐步加強；車輛電控技術異軍突起，電動化汽車底盤發(fā)展迅速，帶動了傳統(tǒng)汽車的技術進步。在整車和關鍵零部件研發(fā)中，申請了 520 項國內外專利，有效提升了這一新興產(chǎn)業(yè)的競爭力。因而適合 我國大力發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)，實施趕超。 （ 2）發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)是促進國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略措施 節(jié)約石油消耗關系到國家石油安全，具有重要的意義。目前我國的能源安全（特別是石油供給）形勢非常嚴峻。我國石油對外依存度從 1995 年的 %增加到 2021 年的 %， 2021 年我國石油進口增長占了全球新增需求的 20%，而 2021 年更是達到一半以上，已超過日本成為僅次于美國的世界第二大石油進口國。一些西方國家對我國的能源供應采取各種方式圍堵，我國的石油安全問題變得十分突出。因此，中國交通車輛發(fā)展的一個基本問題：替代燃 油車。電動車“以電代油”，是未來交通的發(fā)展方向。從這個意義上講，“不管大車小車，只要不用油或少用油就是好車”，應該成為全社會決策的共識。第 1 章 緒論 2 課題來源 課題研究的目的和意義 研究目的 （ 1）從理論的角度來看，國內對于系統(tǒng)動力學的研究與運用雖然起步較晚，但經(jīng)過將近 30 年的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)展到了各個領域 [1]。中國從 80 年代初開始應用系統(tǒng)動力學模型分析國民經(jīng)濟系統(tǒng)等有關問題，主要工作有：①社會、經(jīng)濟、生態(tài)環(huán)境、資源總體之間相互影響與制約關系；②人口、科技、教育、能源及交通運輸各因素相互關系及其對國民經(jīng)濟發(fā)展作用和影響 ；③積累與消費關系及其對國民經(jīng)濟影響；④社會總產(chǎn)值與國民收入增長速度問題；⑤人口目標、年齡結構和人口問題對社會經(jīng)濟的影響；⑥能源發(fā)展前景，新舊能源交替及其對經(jīng)濟發(fā)展影響；⑦經(jīng)濟發(fā)展的動力因素和阻礙因素。這一模型包括人口、非農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力、國民收入及其分配、消費品生產(chǎn)、能源、交通運輸、科技、環(huán)境污染、教育等共 12 個子模型 [2]。但是運用系統(tǒng)動力學的方法來研究產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)的文章甚少，這樣，本文就在理論運用方面有力一定的意義。 （ 2）從現(xiàn)實的角度看，電動汽車作為未來汽車的主流，對于電動汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)的發(fā)展，國內外 很多企業(yè)和機構都高度關注，也進行了非常廣泛的研究。 2021 年肖鵬在《電動汽車的創(chuàng)新工程研究》一文中指出 [3]，隨著電力、電子、控制、材料等技術的發(fā)展，在世界各國興起了研究、開發(fā)、應用電動汽車的熱潮。電動汽車的產(chǎn)業(yè)化已成為我國汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整和跨越式發(fā)展的切入點，我國汽車工業(yè)的發(fā)展完全可以發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，迅速趕上先進國家的步伐，實現(xiàn)與世界汽車工業(yè)的同步發(fā)展。綜合國內外對電動汽車的研究成果，尚存在以下不足，關鍵的一點就是對技術創(chuàng)新的內涵沒有真正領會。 朱華在《我國電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式及湖北省電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展 對策研究》 [4]中介紹了電動汽車的特點和分類，發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和趨勢，論述了發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)的必然性。通過對我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方位的分析，提出了適合我國汽車工業(yè)中長期技術規(guī)劃要求的三種發(fā)展模式通過建立汽車排放和燃油消耗的數(shù)學模型，對汽車保有量，各種車型百分比、年平均張子璇 大學學士學位論文 3 行駛里程，汽車排放因子等各種相關因素的分析分別計算出 2021 年和 2030年的汽車燃油消耗清單和選定的三個典型城市的汽車排放清單。 研究意義 我們不難看出，這些研究基本都是對電動汽車產(chǎn)業(yè)影響因素的單方面研究，缺乏系統(tǒng)性和全面性。系統(tǒng)動力學是處理復雜 非線性動態(tài)反饋過程非常有力的數(shù)學工具。因此，采用系統(tǒng)動力學的原理，構建電動汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新系統(tǒng)的 SD 模型，對電動汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新進行定量研究就可以為促進電動汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)。對實現(xiàn)電動汽車產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展具有一定的現(xiàn)實意義。 國內外研究概況 國外研究概況 系統(tǒng)動力學（ SystemDynamics，以下簡稱 SD）是通過建立流位、流率系來研究信息反饋系統(tǒng)的一門學科。始創(chuàng)于 1956 年，是以美國麻省理工學院（ .）的 Forrester 教授為首的系統(tǒng)動態(tài)學小組創(chuàng)立和逐步發(fā)展起來的一門學科?，F(xiàn)已成功地被用于企業(yè)、城市、地 區(qū)、國家甚至世界規(guī)模的許多戰(zhàn)略與決策等分析中，被譽為“戰(zhàn)略與決策實驗室”。 系統(tǒng)動力學運用系統(tǒng)結構決定系統(tǒng)功能的原理，將系統(tǒng)構成為結構、功能的因果關系模型，利用反饋、調節(jié)和控制原理進一步設計反映系統(tǒng)行為的反饋回路，最終通過建立計算機仿真模型并借助于計算機仿真定量研究高階次、非線形、多重反饋復雜時變系統(tǒng)的系統(tǒng)分析技術，實現(xiàn)結構、功能、歷史相結合 [5]。所以系統(tǒng)動力學解決問題的過程實質是尋優(yōu)過程，其最終目的是尋找系統(tǒng)的較優(yōu)結構，以求較優(yōu)的系統(tǒng)功能。顯然要低。 國內研究概況 系統(tǒng)是一個相對的概念，是相對于所研究 問題的實質和建模的目的而言的。對于給定的系統(tǒng)，它可以是其他系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，也可以按照一定的標準分解為諸多層次的子系統(tǒng)。但是，一旦所要研究的問題的實質和建模的目的已定，系統(tǒng)也就確定了，其邊界限應該是清晰的和唯一的。 系統(tǒng)的界限是一個想象的輪廓，它把所研究問題有關的部分均劃入系統(tǒng)，而與其他部分（即系統(tǒng)環(huán)境）分隔開來。一般來說，研究對象不同，第 2 章 NC 代碼與 CNCS 代碼 4 或者雖然研究對象相同，但所研究的問題的實質及建模的目的不同，系統(tǒng)的邊界也就不同。如何決定系統(tǒng)的界限 ?系統(tǒng)的邊界應劃在何處才算合理 ?按照系統(tǒng)動力學的觀點，在劃定系統(tǒng)的界限時應 遵循這樣一條標準，那就是把系統(tǒng)中的反饋回路考慮成閉合的回路。應力圖把那些與建模目的關系密切、重要的量都劃入邊界，系統(tǒng)的邊界應當是封閉的。必要時還可以在定性分析的基礎上輔以定量分析，以確定系統(tǒng)的行為主要由系統(tǒng)內部所決定。 論文的主要研究內容 系統(tǒng)動力學（ SystemDynamics，以下簡稱 SD）是通過建立流位、流率系來研究信息反饋系統(tǒng)的一門學科。始創(chuàng)于 1956 年，是以美國麻省理工學院（ .）的 Forrester 教授為首的系統(tǒng)動態(tài)學小組創(chuàng)立和逐步發(fā)展起來的一門學科?，F(xiàn)已成功地被用于企業(yè)、城市、地區(qū)、國 家甚至世界規(guī)模的許多戰(zhàn)略與決策等分析中，被譽為“戰(zhàn)略與決策實驗室”。 系統(tǒng)動力學運用系統(tǒng)結構決定系統(tǒng)功能的原理，將系統(tǒng)構成為結構、功能的因果關系模型，利用反饋、調節(jié)和控制原理進一步設計反映系統(tǒng)行為的反饋回路，最終通過建立計算機仿真模型并借助于計算機仿真定量研究高階次、非線形、多重反饋復雜時變系統(tǒng)的系統(tǒng)分析技術，實現(xiàn)結構、功能、歷史相結合 [5]。所以系統(tǒng)動力學解決問題的過程實質是尋優(yōu)過程，其最終目的是尋找系統(tǒng)的較優(yōu)結構，以求較優(yōu)的系統(tǒng)功能。顯然要低。 第 2章 NC 代碼與 CNCS 代碼 反饋是指