【正文】 術(shù)的減碳排放比可達(dá) 56％；電動(dòng)汽車(chē)?yán)锰?yáng)能發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電，因此純電動(dòng)汽車(chē)碳排放為零，考慮到目前的火力發(fā)電，故而純電動(dòng)汽車(chē)平均碳排放比可以達(dá)到 30％。所以采用清潔能源發(fā)電配合純電動(dòng)車(chē)技術(shù)是解決機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境污染問(wèn)題的最佳方案。表 42　不同新能源技術(shù)路線對(duì)減少碳排放的比較技術(shù)方式液化石油氣汽車(chē)醇類汽車(chē) 天然氣汽車(chē) 混合動(dòng)力汽車(chē) 純電動(dòng)汽車(chē)減碳排放比（%） 50 53 55 56 0 ~30　 各種能源方案優(yōu)缺點(diǎn)中和分析表 43 對(duì)普通內(nèi)燃機(jī)、純電動(dòng)、混合動(dòng)力和氫燃料電池汽車(chē)能源的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了綜合比較。表 43　 各 種 能 源 方 案 優(yōu) 缺 點(diǎn) 綜 合 分 析 表類別能源來(lái)源能源效率排放制造成本使用成本維護(hù)成本補(bǔ)充燃料功率重量行駛里程配套設(shè)備普通內(nèi)燃機(jī)受限低 差 一般一般一般方便大 輕 ＞400 完善純電動(dòng)力 一般 最高 無(wú) 高 最低 高 不便 小 重 ＜300 不完善混合動(dòng)力 受限較高一般較高一般最高方便一般 較重＞500 完善氫燃料電池困難 高 無(wú) 高 最高 高 不便 小 輕 ＜300 不完善從表中可以看出混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展比較成熟，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)更節(jié)能環(huán)保，更能解決將來(lái)能源緊張問(wèn)題。因此純電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)汽車(chē)發(fā)展方向。19 / 34　 電動(dòng)汽車(chē)的應(yīng)用缺陷和瓶頸目 前 ， 電 動(dòng) 汽 車(chē) 技 術(shù) 趨 于 成 熟 ， 但 在 續(xù) 駛 里 程 、 制 造 成 本 等 方 面 還 無(wú) 法 與傳 統(tǒng) 燃 油 汽 車(chē) 相 比 。 作 為 動(dòng) 力 源 的 各 類 型 蓄 電 池 不 同 程 度 地 存 在 著 成 本 高 、 功率 小 、 體 積 和 重 量 大 、 充 電 時(shí) 間 長(zhǎng) 等 問(wèn) 題 ， 是 電 動(dòng) 汽 車(chē) 發(fā) 展 和 普 及 應(yīng) 用 的 瓶 頸 。歸 納 起 來(lái) 存 在 ： 駛 里 程 有 限 ； 電 池 使 用 壽 命 太 短 ； 池 價(jià) 格 昂 貴 ； 電 時(shí) 間 和 充 電 網(wǎng) 點(diǎn) 短 期 內(nèi) 不 能 得 到 有 效 解 決 等 問(wèn) 題 。 但 隨 著 電 動(dòng) 車(chē) 技 術(shù) 的發(fā) 展 ， 電 動(dòng) 汽 車(chē) 存 在 的 缺 陷 和 瓶 頸 會(huì) 逐 步 得 到 解 決 。第 5 章　電動(dòng)汽車(chē)應(yīng)用的解決方式20 / 34目前解決電動(dòng)汽車(chē)電池續(xù)航時(shí)間短的方法是加快充電站以及換電站的建設(shè),只有將這些基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善才能彌補(bǔ)目前蓄電池技術(shù)的不足。在我國(guó)，電動(dòng)汽車(chē)充電站的業(yè)務(wù)才剛剛起步，運(yùn)營(yíng)模式還沒(méi)形成，各個(gè)相關(guān)的利益群體對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的傾向也不盡相同。根據(jù)技術(shù)與充電方式的不同，電動(dòng)汽車(chē)充電站的運(yùn)營(yíng)模式基本上可以分為“整車(chē)充電”與“ 電池更換”兩種模式?！?整車(chē)充電模式整車(chē)充電模式是很多國(guó)家研究試驗(yàn)的重點(diǎn)，這種模式把電池與車(chē)輛作為一個(gè)整體來(lái)考慮，其規(guī)?；l(fā)展的關(guān)鍵是能夠研制生產(chǎn)出“ 容量大、成本低、充電快、壽命長(zhǎng)”的電池產(chǎn)品 [16]，在便捷性上滿足用戶的需求，具體又包括常規(guī)充電和快速充電兩種類型。 　常規(guī)充電蓄電池在放電終止后，應(yīng)立即充電，充電電流相當(dāng)?shù)?，大小約為 15A，這種充電叫做常規(guī)充電(普通充電)。常規(guī)蓄電池的充電方法都采用小電流的恒壓或恒流充電，一般充電時(shí)問(wèn)為 5～8h，甚至長(zhǎng)達(dá) 10 至 20 多個(gè)小時(shí)。盡管充電時(shí)間較長(zhǎng)，但因?yàn)樗霉β屎碗娏鞯念~定值并不關(guān)鍵，因此充電器和安裝成本比較低；可充分利用電力低谷時(shí)段進(jìn)行充電，降低充電成本；可提高充電效率和延長(zhǎng)電池的使用壽命 [17]。這種充電方式通常適用于：設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程盡可能大，需滿足車(chē)輛一天運(yùn)營(yíng)需要，僅僅利用晚間停運(yùn)時(shí)間充電?，F(xiàn)階段技術(shù)條件下，電池的續(xù)駛里程大約為 200km，像私家車(chē)、市內(nèi)環(huán)衛(wèi)車(chē)、企業(yè)商務(wù)車(chē)等車(chē)輛日均行駛里程都在電池的續(xù)駛里程范圍之內(nèi)，均可采用常規(guī)充電的方式?！】焖俪潆娍焖俪潆娪址Q應(yīng)急充電，是以較大電流短時(shí)間在電動(dòng)汽車(chē)停車(chē)的 20min 至 2h內(nèi)(具體的充電時(shí)間由電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的接收能力而定)，為其提供短時(shí)充電服務(wù)，一般充電電流為 150~400A。充電時(shí)間短；充電電池壽命長(zhǎng) (可充電 2022 次以上)；沒(méi)有記憶性，可以大容量充電及放電，在幾分鐘內(nèi)就可充 70％~80％的電；由于充電在短時(shí)間內(nèi)(約為 10~15min)就能使電池儲(chǔ)電量達(dá)到 80％~90％，與加油時(shí)間相仿，使電動(dòng)汽車(chē)使用起來(lái)非常方便。這種充電方式適用情況為：電動(dòng)汽車(chē)的日平均里程大于電池的續(xù)駛里程即 200km，即在車(chē)輛運(yùn)行的間隙進(jìn)行快速補(bǔ)充電，來(lái)滿足運(yùn)營(yíng)需要；比如公交車(chē)、出租車(chē)等車(chē)輛它們的日平均行駛里程在300km 左右，則還有 100km 左右的電量需要在峰、平時(shí)通過(guò)快速充電的方式進(jìn)行21 / 34補(bǔ)充。當(dāng)然也可以采用更換電池的方式來(lái)進(jìn)行能量的補(bǔ)給 [18]。 　 更換電池模式更換電池模式也稱租賃電池模式，是一種把車(chē)輛與電池分開(kāi)考慮的思路。用戶只購(gòu)買(mǎi)汽車(chē)，由專門(mén)的電池租賃公司負(fù)責(zé)電池的購(gòu)買(mǎi)、租賃、充電、快速更換及管理?？梢宰層脩粝瘛捌?chē)加油”一樣方便地得到能源供給。它的運(yùn)營(yíng)模式是通過(guò)各個(gè)電池更換站集中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的電池充電，電動(dòng)汽車(chē)用戶需要補(bǔ)充能源時(shí)，可以非常方便地到任意一個(gè)更換站更換充好的電池。電池更換站的運(yùn)用模式可以分為以下幾點(diǎn)。　電池租賃能源供給企業(yè)購(gòu)買(mǎi)電池后通過(guò)向中間運(yùn)營(yíng)商(建站企業(yè))支付一定的建站費(fèi)用來(lái)進(jìn)行更換站的建設(shè)。電動(dòng)汽車(chē)用戶在購(gòu)買(mǎi)“裸車(chē)”后，去電池更換站辦理相應(yīng)的“租賃手續(xù)”及交一定的租金就能使電動(dòng)汽車(chē)投入使用。租賃的手續(xù)及租金由相關(guān)部門(mén)協(xié)商而定，對(duì)于租金可以肯定的是，因?yàn)閾Q給消費(fèi)者的是一塊充滿電的電池，加上一些其它成本，租賃電池的價(jià)格肯定要比消費(fèi)者自己在家充電貴，但是絕對(duì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于燃油的費(fèi)用。用戶在電池的使用過(guò)程中不僅要交租金，每次更換電池時(shí)根據(jù)電池電量的消耗情況用戶還要向電池更換站交納相應(yīng)的所用電費(fèi)。　電池的快速更換為了使得更換更加快捷，需要更換電池的車(chē)輛進(jìn)站之前應(yīng)向站臺(tái)提出電池更換請(qǐng)求，以便站臺(tái)調(diào)度安排停車(chē)位置、通知電池更換庫(kù)準(zhǔn)備整車(chē)更換電池并運(yùn)至更換電池區(qū)、準(zhǔn)備卸載設(shè)備。當(dāng)車(chē)輛進(jìn)站后，根據(jù)調(diào)度指令將車(chē)開(kāi)到更換電池區(qū)準(zhǔn)確位置，準(zhǔn)備更換電池?！‰姵氐木S護(hù)當(dāng)電池在使用過(guò)程中，個(gè)體電池的容量會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重不均衡的現(xiàn)象。這樣在電池串聯(lián)充電時(shí)，只要有一只電池的充電電壓達(dá)到最高限制電壓，就要立即停止充電，而此時(shí)電壓較低的個(gè)體電池還處于欠充狀態(tài)；反過(guò)來(lái)在電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中，只要有一只電池的電壓下降到最低限制電壓，就要斷開(kāi)動(dòng)力電池停止放電，而此時(shí)電壓較高的個(gè)體電池容量不能充分利用 [19]。這樣長(zhǎng)期循環(huán)使用下去，電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的容量會(huì)越來(lái)越不均衡，一次充滿電的行駛里程會(huì)大大降低。為充分利用鋰離子動(dòng)力電池的儲(chǔ)能效率，降低使用成本，充電站建設(shè)需要設(shè)置電池容量測(cè)試與充放電維護(hù)設(shè)備，當(dāng)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的容量明顯出現(xiàn)下降時(shí)，利用該設(shè)備可以對(duì)單個(gè)電池進(jìn)行容量測(cè)試，并對(duì)容量落后的電池進(jìn)行多次的充放電操作，使22 / 34其活性物質(zhì)充分激活，容量得到恢復(fù)。第 6 章　未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)充電技術(shù)的發(fā)展方向　 整車(chē)充電中的慢速充電方式可以充分利用低谷電力充電，電費(fèi)相對(duì)降低，但是充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使車(chē)輛的使用十分不便；快速充電方式下充電時(shí)間短易于車(chē)輛的使用，但是充電費(fèi)用較高，且會(huì)大大縮短電池的使用壽命。換電池模式單純的租賃費(fèi)和電費(fèi)支出可能比整車(chē)充電模式有一23 / 34定幅度增加，但是由于節(jié)省購(gòu)買(mǎi)電池的費(fèi)用，如果政策和管理到位，理論上車(chē)輛整個(gè)生命時(shí)期的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用會(huì)顯著低于整車(chē)充電模式，且換電池模式的靈活性、方便性都相對(duì)較好 [20]。　 換電池模式屬于能源新物流模式換電池模式有利于電池生產(chǎn)企業(yè)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，有利于能源供給企業(yè)的規(guī)?；少?gòu)與集約化管理，能夠顯著降低總運(yùn)營(yíng)成本。能源供給企業(yè)作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的中間運(yùn)營(yíng)商，有利于政府施加更具針對(duì)性的扶持和優(yōu)惠政策，如電價(jià)政策、購(gòu)買(mǎi)電池補(bǔ)貼政策等，容易建立起清晰的財(cái)務(wù)盈利模式，比單純提供充電服務(wù)可獲得更高的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，具有更大的發(fā)展空間?！?無(wú)線快速充電將成為最理想充電方式無(wú)線快速充電技術(shù)將會(huì)為電動(dòng)汽車(chē)提供便捷的充電方式，隨時(shí)隨地利用各種新的清潔能源進(jìn)行充電，例如風(fēng)能、太陽(yáng)能等。這種充電站裝有太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)或風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)和蓄電設(shè)備，可與商用電力連接。能將太陽(yáng)能發(fā)的電儲(chǔ)存在蓄電設(shè)備中，然后利用太陽(yáng)能發(fā)電和蓄電設(shè)備的電力為車(chē)輛充電。蓄電設(shè)備儲(chǔ)存的電力用完時(shí)，可用商用電力為車(chē)輛充電，因此能夠不受天氣和時(shí)間的影響穩(wěn)定充電[21]。　 快速充電大量發(fā)展將帶來(lái)電網(wǎng)諧波污染換電池模式集中充電便于統(tǒng)一調(diào)度、管理和監(jiān)控，能夠最大程度發(fā)揮削峰填谷作用，提高電力系統(tǒng)負(fù)荷率，最大限度減少諧波污染等對(duì)電網(wǎng)的不利影響，有利于電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和電力資源的優(yōu)化利用 [22]。綜上所述，換電池模式具有更突出的優(yōu)勢(shì)和更廣闊的發(fā)展前景。考慮到差異化需求和特殊情況下電能補(bǔ)給的需要，以更換電池為主、整車(chē)充電為輔的運(yùn)營(yíng)模式將成為我國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電站未來(lái)發(fā)展的主流模式。結(jié)　論在未來(lái)的 20 年內(nèi)，汽油和柴油仍是汽車(chē)主要的能量來(lái)源，但汽油和柴油的質(zhì)量要求越來(lái)越高，發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)將快速發(fā)展以提高能量利用率。代用燃料會(huì)得到迅速運(yùn)用，天然氣汽車(chē)和乙醇汽車(chē)會(huì)率先大規(guī)模投入使用，純電動(dòng)汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)將會(huì)逐步擴(kuò)大應(yīng)用。其中混合動(dòng)力汽車(chē)將會(huì)得到快速發(fā)展和應(yīng)用，混合動(dòng)力汽車(chē)將至少在 30 年內(nèi)都是汽車(chē)工業(yè)最切實(shí)可行的解決能源問(wèn)題和污染問(wèn)題的途24 / 34徑。而純電動(dòng)汽車(chē)將是未來(lái)新能源汽車(chē)發(fā)展的最終方向。但是由于目前電動(dòng)汽車(chē)電池續(xù)航能力不足，以及充電站網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)的不足等，制約其在短時(shí)期內(nèi)的運(yùn)用。但隨著充電站以及換電站的建立，純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)將會(huì)逐步取代目前的任何新能源汽車(chē)技術(shù)，最終發(fā)揮其在零排放、動(dòng)力性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性、使用成本低方面的優(yōu)勢(shì)。參考文獻(xiàn)[1]　 2 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022：12[2]?。嚎茖W(xué)出版社，2022：1213[3]?。喝嗣窠煌ǔ霭嫔纾?022：57[4]　、：機(jī)械工業(yè)出版社，25 / 342022：6165 [5]　催勝明，：北京大學(xué)出版社，2022：2021[6]　莊繼德，莊蔚敏，：清華大學(xué)出版社，2022：8081 [7]　陳全世，仇斌，：清華大學(xué)出版社，2022：2223[8]?。褐袊?guó)石化出版社，2022：1719[9]　，2022(9)：4751[10] ：人民郵電出版社，2022：45[11] 催勝明，：北京大學(xué)出版社，2022：187188[12] ，2022（3）：40[13] ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022：216217[14] 陳禮璠，杜愛(ài)民，：人民交通出版社，2022：142143[15] 邊耀璋．：人民交通出版社，2022：5758[16] 王健,2022(5)：1617[17] 黃李,張維戈, 代交通技術(shù)，2022(4) ：102103[18] 康繼光,衛(wèi)振林,理，2022(5)：6971[19] 騰樂(lè)天,何維國(guó),東電力,2022(10)： 8991[20] ,2022(5)：1315[21] 章桐，：機(jī)械工業(yè)出版社，2022：175[22] ：人民交通出版社，2022：969926 / 34致　謝感謝所有老師對(duì)我的精心培養(yǎng)，不僅使我學(xué)到了很多知識(shí)，也培養(yǎng)了我做事認(rèn)真，腳踏實(shí)地的優(yōu)良作風(fēng)，非常感謝房老師老師在繁忙的事務(wù)中還抽出時(shí)間給予我指導(dǎo)，使我從中學(xué)到了很多知識(shí)，鍛煉了我綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的能力，也感謝汽車(chē)工程系給我提供了學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，使我初步具備了科研能力。