【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(shí)建設(shè)了電動(dòng)汽車整車及關(guān)鍵零第 5 頁 共 57 頁 部件檢測(cè)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(huì)上就展出了 EV6580 型電動(dòng)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(dòng)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(jì)劃項(xiàng)目“燃料電池城市客車整車技術(shù)”等有關(guān)電動(dòng)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(jì)劃項(xiàng)目和 2021 年北京奧運(yùn)會(huì)電動(dòng)車項(xiàng)目，同時(shí)承擔(dān)北 京市電動(dòng)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(dòng)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(duì)的北京純電動(dòng)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(dòng)示范車隊(duì)的示范運(yùn)行。同濟(jì)大學(xué)和上海燃料電池汽車動(dòng)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(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)燃料電池項(xiàng)目，也已試制出“春暉一號(hào)”、“春暉二號(hào)”和“超越”系列混合動(dòng)力電動(dòng)車。西安交通大學(xué)在電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域研究開發(fā)了 15 項(xiàng)國家發(fā)明專利，正式授權(quán) 5項(xiàng)。在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(shí)考慮輸入電壓變動(dòng)、負(fù)載擾動(dòng)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(duì)電動(dòng)汽車超級(jí)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(shí)，可以提高電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程 30%一 50%。一汽進(jìn)行了解放牌混合動(dòng)力城市客車和紅旗牌混合動(dòng)力轎車的研制開發(fā)工作。其中混合動(dòng)力客車列為國家“ 863 計(jì)劃”項(xiàng)目。解放牌混合動(dòng)力城市客車具有 純電機(jī)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、聯(lián)合驅(qū)動(dòng)和電機(jī)啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，以及滑行再生制動(dòng) 5種基本工作模式。經(jīng)轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)的性能測(cè)試結(jié)果表明，紅旗牌混合動(dòng)力轎車最高車速不小于 160km/h， 0 至 100km/h 的加速時(shí)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(dòng)車輛股份有限公司承擔(dān)了個(gè)國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃的整車項(xiàng)目，已研制出的電動(dòng)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(jì)劃項(xiàng)目 ISG混合動(dòng)力長安轎車整車匹配項(xiàng)目，目前已經(jīng)通過國家級(jí)驗(yàn)收。天津清源電動(dòng)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(dòng)車。在國家“十五”、“十一五” 863 重大項(xiàng)目支持下，重點(diǎn)開展電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，己開發(fā)純電動(dòng)微型汽車、純電動(dòng)高速轎車、 plugin 混合動(dòng)力轎車以及混合動(dòng)力公交客車 4個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)。形成了年產(chǎn) 6萬輛純電動(dòng)轎車總裝線和年產(chǎn) 8萬套動(dòng)力系統(tǒng)的生產(chǎn)線。純電動(dòng)轎車己批量出口歐美，截至 2021 年，清源公司已累計(jì)出口各類電動(dòng)汽車 3000 余輛。北京奧運(yùn)會(huì)、殘奧會(huì)期間，有 500 輛純電動(dòng)、混合動(dòng)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(huì)，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(dòng)名片。 500 輛新能源車輛，均是我國 863 計(jì)劃的自主創(chuàng)新研發(fā)成果，包括 55 輛純電動(dòng)大客車、 25輛混合動(dòng)力客車、75輛混合動(dòng)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(dòng)場(chǎng)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(dòng)客車、北客京華純電動(dòng)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(dòng)客車和純電動(dòng)客車。 圖 純電動(dòng)轎車和奧運(yùn)中的純電動(dòng)客車 配合純電動(dòng)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(duì)車輛的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、記錄和分析的電動(dòng)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(dòng)汽車充電站，并首次實(shí)現(xiàn)了電池更換自動(dòng)化。整個(gè)充電站占地面積 5000 平方米，站內(nèi)布置 240 臺(tái) 9 千瓦充電機(jī)。在奧運(yùn)期間通過自動(dòng)更換、機(jī)械實(shí)施動(dòng)力電池分箱組合式快速更換，為 50輛京華電動(dòng)客車提供 24小時(shí)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(dòng)車充電站和正在充電的 電動(dòng)車 完善廣闊的充電輔助網(wǎng)絡(luò)的配備是純電動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)轎車和純電動(dòng)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(xiàng)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(dòng)轎車的動(dòng)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(dòng)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(dòng)電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，建立“三縱三橫”的開發(fā)布局。其中“三縱”為控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池 ?！叭龣M”是指純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車的整車。純電動(dòng)汽車技術(shù)是其他電動(dòng)汽車技術(shù)的基礎(chǔ)。解決純電動(dòng)汽車的技術(shù)難點(diǎn)也是研發(fā)另外兩種電動(dòng)汽車的關(guān)鍵內(nèi)容。國家對(duì)電動(dòng)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(dòng)汽車的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。純電動(dòng)車以動(dòng)力電池作為能源，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) ，基本結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可分為 3個(gè)子系統(tǒng)，即電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)、主能源子系統(tǒng)和輔助控制子系統(tǒng)。純電動(dòng)車相對(duì)于傳統(tǒng)車在技術(shù)優(yōu)勢(shì)上有很多有利條件。純電動(dòng)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(jìng)爭(zhēng)能力，采用電機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速和再生制動(dòng)功能，除此之外電動(dòng)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(dòng)車是一個(gè)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(dòng)技術(shù)、電力電子技術(shù)、能源存儲(chǔ)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(dòng)車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾個(gè) 方面。 1高功率密度驅(qū)動(dòng)電機(jī)研究 電動(dòng)車輛的驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于特種電機(jī)，它是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件。要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能，驅(qū)動(dòng)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(dòng)扭矩，體積小、質(zhì)量輕、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋的性能。目前電動(dòng)汽車所采用的電動(dòng)機(jī)中，直流電動(dòng)機(jī)基本上己被交流電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)或開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)所取代。電動(dòng)汽車所用的電動(dòng)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(dòng)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(duì)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(jiān)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(dòng)中大約有 90%的機(jī)械使用交流異步電機(jī)。對(duì)于電動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)適合功率需求較大的電動(dòng)客車。 2車用動(dòng)力蓄電池的 選擇 目前主要限制電動(dòng)汽車發(fā)展的是車用動(dòng)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(dòng)汽車的性能指標(biāo)，能量密度決定電動(dòng)汽車一次充電續(xù)駛里程，功率密度決定電動(dòng)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(dòng)汽車動(dòng)力蓄電池的計(jì)劃，如美國三大公司于 1991 年 1 月簽定了一個(gè)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?dòng)汽車蓄電池的有很多種，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(jià)格 /（美元 /Kw h） 150 100 使用溫度 /℃ 30～ 65 40～ 85 充電時(shí)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(jì)及整車輕量化技術(shù) 電動(dòng)汽車由于車身質(zhì)量、空間和能源的矛盾，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮采用一定的措施來提高電動(dòng)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(duì)整車實(shí)際使用工況和使用要求的分析，對(duì)電池的電壓、容量、驅(qū)動(dòng)電