【文章內容簡介】 特定區(qū)域的商品化運作廣泛展開。同時建設了電動汽車整車及關鍵零第 5 頁 共 57 頁 部件檢測基地。在政府政策的支持下，國內高效聯(lián)合企業(yè)進行了大量的技術攻關和樣車的試制，在不同程度上有相 當大的突破。清華大學早在 1990 年北京國際 EV展覽會上就展出了 EV6580 型電動小客車，在那以后又為多家汽車制造廠商開發(fā)和研制了多種 EV、 HEV、 FCEV 等功能樣車。其中的 EV6580 型電動小客車采用 6500系列小型車進行改裝，最高車速 80km/h， 80%放電續(xù)駛里程達到 。之后清華大學又承擔了國家高技術研究發(fā)展計劃項目“燃料電池城市客車整車技術”等有關電動汽車的研究課題，研制出的燃料電池輕型客車已投入運行。北京理工大學承擔了國家高技術研究發(fā)展計劃項目和 2021 年北京奧運會電動車項目，同時承擔北 京市電動汽車示范運行管理中心的籌建和運行管理工作。以北京理工大學、北京理工科凌電動車股份有限公司、北京公交車廠和北方華德客車股份有限公司為團隊的北京純電動客車已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輛公交車已經(jīng)投入北京市一區(qū)一線電動示范車隊的示范運行。同濟大學和上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司等共同承建國家高技術研究發(fā)展計劃電動汽車重大專項燃料電池項目，也已試制出“春暉一號”、“春暉二號”和“超越”系列混合動力電動車。西安交通大學在電動汽車關鍵技術領域研究開發(fā)了 15 項國家發(fā)明專利，正式授權 5項。在電動汽車驅動控制和能量回收技術的研究中，率先將 Hco魯棒控制應用到電動汽車能量回收技術上。與傳統(tǒng)的控制方法相比， Hco 魯棒控制可以方便地同時考慮輸入電壓變動、負載擾動和其他非線性的補償，顯著提高了車輛的一次性充電的續(xù)駛里程。西安交大對電動汽車超級電容一蓄電池復合電源系統(tǒng)的研究表明，在市內道路行駛時，可以提高電動汽車續(xù)駛里程 30%一 50%。一汽進行了解放牌混合動力城市客車和紅旗牌混合動力轎車的研制開發(fā)工作。其中混合動力客車列為國家“ 863 計劃”項目。解放牌混合動力城市客車具有 純電機驅動、發(fā)動機單獨驅動、聯(lián)合驅動和電機啟動發(fā)動機，以及滑行再生制動 5種基本工作模式。經(jīng)轉鼓試驗臺的性能測試結果表明，紅旗牌混合動力轎車最高車速不小于 160km/h， 0 至 100km/h 的加速時間為14秒， NEDC 工況百公里油耗為 升，排放可達到歐 III 標準。東風電動車輛股份有限公司承擔了個國家高技術研究發(fā)展計劃的整車項目，已研制出的電動客車作為武漢市公交汽車投入使用。長安汽車聯(lián)合清華大學等單位共同承擔的國家高技術研究發(fā)展計劃項目 ISG混合動力長安轎車整車匹配項目，目前已經(jīng)通過國家級驗收。天津清源電動車 輛股份有限公司與天津一汽等單位聯(lián)合研發(fā)的純電動車。在國家“十五”、“十一五” 863 重大項目支持下，重點開展電動汽車動力系統(tǒng)關鍵技術研發(fā)，己開發(fā)純電動微型汽車、純電動高速轎車、 plugin 混合動力轎車以及混合動力公交客車 4個動力系統(tǒng)平臺。形成了年產(chǎn) 6萬輛純電動轎車總裝線和年產(chǎn) 8萬套動力系統(tǒng)的生產(chǎn)線。純電動轎車己批量出口歐美，截至 2021 年，清源公司已累計出口各類電動汽車 3000 余輛。北京奧運會、殘奧會期間，有 500 輛純電動、混合動力和燃料電池汽車為奧運服務，其規(guī)模超過歷屆奧運會，成為展示第 6 頁 共 57 頁 “綠色奧運、科技奧運 、人文奧運”理念的移動名片。 500 輛新能源車輛，均是我國 863 計劃的自主創(chuàng)新研發(fā)成果，包括 55 輛純電動大客車、 25輛混合動力客車、75輛混合動力轎車、 20 輛燃料電池轎車、 3輛燃料電池城市客車以及 320 多輛各類純電動場地車。運行樣車車型包括 :北京理工大學的 BK6122EV、中通純電動客車、北客京華純電動客車等。如圖 所示，為我國已經(jīng)研制并投入到實際運行的純電動客車和純電動客車。 圖 純電動轎車和奧運中的純電動客車 配合純電動車輛運行的地面配套基礎設施建設也取得了一定的成就。奧運期間北京建成了一套較 完善的配套設施，包括為車輛提供能量補充的充電站及充電監(jiān)控網(wǎng)絡 。對車輛的遠程實時監(jiān)控、運行數(shù)據(jù)自動化采集、記錄和分析的電動汽車智能化管理系統(tǒng) 。車輛日常維護、保養(yǎng)的綜合服務體系。這套設施是國際上規(guī)模最大、充電機數(shù)量最多的電動汽車充電站，并首次實現(xiàn)了電池更換自動化。整個充電站占地面積 5000 平方米，站內布置 240 臺 9 千瓦充電機。在奧運期間通過自動更換、機械實施動力電池分箱組合式快速更換，為 50輛京華電動客車提供 24小時電池充電、更換服務，以及相應的整車、電池維護保養(yǎng)服務。 圖 純電動車充電站和正在充電的 電動車 完善廣闊的充電輔助網(wǎng)絡的配備是純電動車的運行和發(fā)展的關鍵。國家電網(wǎng)公司已經(jīng)下發(fā)“加快各地充電站建設”的通知。明確支持加快在上海、北京、天津等大城市加快電動汽車充電站建設。在幾大城市的首批充電站建成后，將成為“示范運行”的純電動汽車補充電力的基站。全國范圍內大規(guī)模建設電動汽車充電站網(wǎng)絡展露曙光。目前國內自主研發(fā)的純電動轎車和純電動客車很多均已進行第 7 頁 共 57 頁 了國家質檢中心的型式認證試驗，各項性能指標均滿足有關國家標準和企業(yè)標準的規(guī)定。純電動轎車的動力性、經(jīng)濟性、續(xù)駛里程、噪聲等指標己超過法國雪鐵龍公司等國外大型汽 車生產(chǎn)企業(yè)研制的純電動轎車和廂式貨車，初步形成了關鍵技術的研發(fā)能力。 2021 年我國啟動電動汽車重大科技專項，建立“三縱三橫”的開發(fā)布局。其中“三縱”為控制器、驅動電機、動力蓄電池 ?！叭龣M”是指純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車的整車。純電動汽車技術是其他電動汽車技術的基礎。解決純電動汽車的技術難點也是研發(fā)另外兩種電動汽車的關鍵內容。國家對電動汽車技術和產(chǎn)品的研究以及產(chǎn)業(yè)化投入了大量資金。促進了純電動汽車的技術和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。純電動車以動力電池作為能源，由電動機驅動 ，基本結構系統(tǒng)可分為 3個子系統(tǒng)，即電力驅動子系統(tǒng)、主能源子系統(tǒng)和輔助控制子系統(tǒng)。純電動車相對于傳統(tǒng)車在技術優(yōu)勢上有很多有利條件。純電動車因采用電池而帶來在能源、環(huán)保和降噪方面顯示出優(yōu)越性和具有強大的競爭能力，采用電機還可以實現(xiàn)無級調速和再生制動功能，除此之外電動汽車還能更快地實現(xiàn)機電一體化和采用現(xiàn)代電子控制技術。現(xiàn)代電動車是一個復雜的系統(tǒng)工程，它的理論基礎是將汽車技術、電機技術、驅動技術、電力電子技術、能源存儲技術和現(xiàn)代控制理論有機的結合起來，實現(xiàn)系統(tǒng)的集成優(yōu)化?？偨Y起來純電動車開發(fā)的關鍵技術主要有以下幾個 方面。 1高功率密度驅動電機研究 電動車輛的驅動電機屬于特種電機，它是電動汽車的關鍵部件。要使電動汽車有良好的使用性能，驅動電機應具有寬的調速范圍及高的轉速，足夠大的啟動扭矩，體積小、質量輕、效率高且有動態(tài)制動強和能量回饋的性能。目前電動汽車所采用的電動機中，直流電動機基本上己被交流電動機、永磁電動機或開關磁阻電動機所取代。電動汽車所用的電動機正在向大功率、高轉速、高效率和小型化方向發(fā)展。當今世界己研制出功率密度超過 1kw/kg，額定點的效率大于 90%的小型電動機，電機滿足低速恒扭矩、大扭矩和高速恒功率的牽 引控制要求。 常用的電機基本特性比較如下表 : 表 各種電機基本特性對比 直流電機 交流感應電機 永磁式電機 開關阻尼電機 功率密度 低 中 高 較高 過載能力（ %） 200 300～ 500 300 300～ 500 峰值效率（ %） 85～ 89 94～ 95 95～ 97 90 負荷效率（ %） 80～ 87 90～ 92 85～ 97 78～ 85 功率因數(shù)（ %） 82～ 85 90～ 93 60～ 65 恒功率區(qū) 1:5 1： 1:3 第 8 頁 共 57 頁 轉速范圍（ r/min） 4000～ 6000 12021～ 20210 4000～ 10000 15000 可靠性 一般 好 優(yōu)良 好 結構的堅固 差 好 一般 優(yōu)良 電機尺寸 大 中 小 小 電機質量 重 中 小 小 目前，在電力傳動中大約有 90%的機械使用交流異步電機。對于電動客車來講，交流感應電機是理想選擇。交流感應電機與直流電機相比其結構簡單，從技術水平上來看，感應電機驅動系統(tǒng)適合功率需求較大的電動客車。 2車用動力蓄電池的 選擇 目前主要限制電動汽車發(fā)展的是車用動力蓄電池，其比能量、比功率、循環(huán)使用壽命低和成本高。因蓄電池的 性能決定了電動汽車的性能指標，能量密度決定電動汽車一次充電續(xù)駛里程，功率密度決定電動汽車的加速性能和最高車速。當前世界各發(fā)達國家都制定了相應的發(fā)展電動汽車動力蓄電池的計劃，如美國三大公司于 1991 年 1 月簽定了一個為期 12年的協(xié)議，成立了先進電池研究聯(lián)合體，合作研究車用蓄電池，并發(fā)布了中長期目標，如表 ?？勺鳛殡妱悠囆铍姵氐挠泻芏喾N，如鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鈉硫、鐳離子及飛輪電池和燃料電池等，其中最有前景的是鎳氫、鈉硫、鐳離子及飛輪電池和燃料電池。 表 先進蓄電池中長期目標 性能 中期目標 長期目 標 比能量（ C/3 放電率）/(W h kg1? ) 80～ 100 200 比功率（ 80%放電深度）/(W kg1? ) 150～ 200 400 循環(huán)壽命（ 80%放電深度）/次 600 1000 銷售價格 /（美元 /Kw h） 150 100 使用溫度 /℃ 30～ 65 40～ 85 充電時間 /h 6 3～ 6 效率（ C/3 放電 ， 6h 充電）/% 75 80 自放電 （ 48h） (30d) 熱損耗（高溫電池） ( Kw h)15%額定容量 維護方法 免維護，極小的車載控制 第 9 頁 共 57 頁 3系統(tǒng)匹配設計及整車輕量化技術 電動汽車由于車身質量、空間和能源的矛盾，因此在設計時必須考慮采用一定的措施來提高電動車的系統(tǒng)運行效率和整車的質量，以增加其續(xù)駛里程。 (1)通過對整車實際使用工況和使用要求的分析，對電池的電壓、容量、驅動電