【文章內(nèi)容簡介】 特定區(qū)域的商品化運(yùn)作廣泛展開。同時建設(shè)了電動汽車整車及關(guān)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(nèi)高效聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行了大量的技術(shù)攻關(guān)和樣車的試制，在不同程度上有相 當(dāng)大的突破。清華大學(xué)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(jìn)行改裝，最高車速 80km/h， 80%放電續(xù)駛里程達(dá)到 。之后清華大學(xué)又承擔(dān)了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目“燃料電池城市客車整車技術(shù)”等有關(guān)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(yùn)行。北京理工大學(xué)承擔(dān)了國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目和 2021 年北京奧運(yùn)會電動車項目，同時承擔(dān)北 京市電動汽車示范運(yùn)行管理中心的籌建和運(yùn)行管理工作。以北京理工大學(xué)、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(tuán)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(yùn)行車組驗(yàn)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(yùn)行。同濟(jì)大學(xué)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(shù)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(xué)在電動汽車關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域研究開發(fā)了 15 項國家發(fā)明專利，正式授權(quán) 5項。在電動汽車驅(qū)動控制和能量回收技術(shù)的研究中，率先將 Hco魯棒控制應(yīng)用到電動汽車能量回收技術(shù)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(fù)載擾動和其他非線性的補(bǔ)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(fù)合電源系統(tǒng)的研究表明，在市內(nèi)道路行駛時，可以提高電動汽車?yán)m(xù)駛里程 30%一 50%。一汽進(jìn)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(jī)驅(qū)動、發(fā)動機(jī)單獨(dú)驅(qū)動、聯(lián)合驅(qū)動和電機(jī)啟動發(fā)動機(jī)，以及滑行再生制動 5種基本工作模式。經(jīng)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺的性能測試結(jié)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(dá)到歐 III 標(biāo)準(zhǔn)。東風(fēng)電動車輛股份有限公司承擔(dān)了個國家高技術(shù)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(xué)等單位共同承擔(dān)的國家高技術(shù)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(yàn)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(diǎn)開展電動汽車動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)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(yùn)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(yùn)服務(wù)，其規(guī)模超過歷屆奧運(yùn)會，成為展示第 6 頁 共 57 頁 “綠色奧運(yùn)、科技奧運(yùn) 、人文奧運(yùn)”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(yùn)行樣車車型包括 :北京理工大學(xué)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(shí)際運(yùn)行的純電動客車和純電動客車。 圖 純電動轎車和奧運(yùn)中的純電動客車 配合純電動車輛運(yùn)行的地面配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也取得了一定的成就。奧運(yùn)期間北京建成了一套較 完善的配套設(shè)施，包括為車輛提供能量補(bǔ)充的充電站及充電監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) 。對車輛的遠(yuǎn)程實(shí)時監(jiān)控、運(yùn)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(hù)、保養(yǎng)的綜合服務(wù)體系。這套設(shè)施是國際上規(guī)模最大、充電機(jī)數(shù)量最多的電動汽車充電站，并首次實(shí)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(nèi)布置 240 臺 9 千瓦充電機(jī)。在奧運(yùn)期間通過自動更換、機(jī)械實(shí)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(wù)，以及相應(yīng)的整車、電池維護(hù)保養(yǎng)服務(wù)。 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(luò)的配備是純電動車的運(yùn)行和發(fā)展的關(guān)鍵。國家電網(wǎng)公司已經(jīng)下發(fā)“加快各地充電站建設(shè)”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(shè)。在幾大城市的首批充電站建成后，將成為“示范運(yùn)行”的純電動汽車補(bǔ)充電力的基站。全國范圍內(nèi)大規(guī)模建設(shè)電動汽車充電站網(wǎng)絡(luò)展露曙光。目前國內(nèi)自主研發(fā)的純電動轎車和純電動客車很多均已進(jìn)行第 7 頁 共 57 頁 了國家質(zhì)檢中心的型式認(rèn)證試驗(yàn)，各項性能指標(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。純電動轎車的動力性、經(jīng)濟(jì)性、續(xù)駛里程、噪聲等指標(biāo)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(guān)鍵技術(shù)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(qū)動電機(jī)、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(shù)是其他電動汽車技術(shù)的基礎(chǔ)。解決純電動汽車的技術(shù)難點(diǎn)也是研發(fā)另外兩種電動汽車的關(guān)鍵內(nèi)容。國家對電動汽車技術(shù)和產(chǎn)品的研究以及產(chǎn)業(yè)化投入了大量資金。促進(jìn)了純電動汽車的技術(shù)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(jī)驅(qū)動 ，基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可分為 3個子系統(tǒng)，即電力驅(qū)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(shù)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(qiáng)大的競爭能力，采用電機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速和再生制動功能，除此之外電動汽車還能更快地實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化和采用現(xiàn)代電子控制技術(shù)。現(xiàn)代電動車是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它的理論基礎(chǔ)是將汽車技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、驅(qū)動技術(shù)、電力電子技術(shù)、能源存儲技術(shù)和現(xiàn)代控制理論有機(jī)的結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成優(yōu)化。總結(jié)起來純電動車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個 方面。 1高功率密度驅(qū)動電機(jī)研究 電動車輛的驅(qū)動電機(jī)屬于特種電機(jī)，它是電動汽車的關(guān)鍵部件。要使電動汽車有良好的使用性能，驅(qū)動電機(jī)應(yīng)具有寬的調(diào)速范圍及高的轉(zhuǎn)速，足夠大的啟動扭矩，體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動態(tài)制動強(qiáng)和能量回饋的性能。目前電動汽車所采用的電動機(jī)中，直流電動機(jī)基本上己被交流電動機(jī)、永磁電動機(jī)或開關(guān)磁阻電動機(jī)所取代。電動汽車所用的電動機(jī)正在向大功率、高轉(zhuǎn)速、高效率和小型化方向發(fā)展。當(dāng)今世界己研制出功率密度超過 1kw/kg，額定點(diǎn)的效率大于 90%的小型電動機(jī)，電機(jī)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(jī)基本特性比較如下表 : 表 各種電機(jī)基本特性對比 直流電機(jī) 交流感應(yīng)電機(jī) 永磁式電機(jī) 開關(guān)阻尼電機(jī) 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(fù)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(zhuǎn)速范圍（ r/min） 4000～ 6000 12021～ 20210 4000～ 10000 15000 可靠性 一般 好 優(yōu)良 好 結(jié)構(gòu)的堅固 差 好 一般 優(yōu)良 電機(jī)尺寸 大 中 小 小 電機(jī)質(zhì)量 重 中 小 小 目前，在電力傳動中大約有 90%的機(jī)械使用交流異步電機(jī)。對于電動客車來講，交流感應(yīng)電機(jī)是理想選擇。交流感應(yīng)電機(jī)與直流電機(jī)相比其結(jié)構(gòu)簡單，從技術(shù)水平上來看，感應(yīng)電機(jī)驅(qū)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(biāo)，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(dāng)前世界各發(fā)達(dá)國家都制定了相應(yīng)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(jìn)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(biāo)，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(jìn)蓄電池中長期目標(biāo) 性能 中期目標(biāo) 長期目 標(biāo) 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(hù)方法 免維護(hù)，極小的車載控制 第 9 頁 共 57 頁 3系統(tǒng)匹配設(shè)計及整車輕量化技術(shù) 電動汽車由于車身質(zhì)量、空間和能源的矛盾，因此在設(shè)計時必須考慮采用一定的措施來提高電動車的系統(tǒng)運(yùn)行效率和整車的質(zhì)量，以增加其續(xù)駛里程。 (1)通過對整車實(shí)際使用工況和使用要求的分析，對電池的電壓、容量、驅(qū)動電