【正文】 量） 電動(dòng)車（ 80萬）、混合動(dòng)力（ 120萬） 2030年 年銷量 70% 不詳 德國 2023年 100萬輛（保有量） 電動(dòng)車 2030年 500萬輛（保有量） 電動(dòng)車 英國 2023年 24萬輛（保有量） 電動(dòng)車 法國 2023年前 200萬輛（累計(jì)產(chǎn)量） 清潔能源汽車 韓國 2023年 120萬輛（產(chǎn)量， 10%世界電動(dòng)車市場(chǎng)） 電動(dòng)車 2023年 小型電動(dòng)車普及率 10% 電動(dòng)車 混合動(dòng)力汽車 發(fā)展史 當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占 80%以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的 40%，在市區(qū)還會(huì)跌至 25%，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。 20世紀(jì) 90年代以來，世界各國對(duì)改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動(dòng)汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來是電動(dòng)汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題阻礙了電動(dòng)汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在 10年以內(nèi)電動(dòng)汽車還無法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車（除非燃料電池技術(shù)有重大突破）。 現(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開發(fā)了一種混合動(dòng)力裝置（ HybridElectricVehicel，縮寫 HEV）的汽車。所謂混合動(dòng)力裝置就是將電動(dòng)機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動(dòng)力，輔助動(dòng)力單元實(shí)際上是一臺(tái)小型燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組。形象一點(diǎn)說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)盡量做小，讓一部分動(dòng)力由電池 電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動(dòng)力裝置既發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長，動(dòng)力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無污染、低噪聲的好處，二者 “并肩戰(zhàn)斗 ”，取長補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高 10%以上，廢氣排放可改善 30%以上。 工作原理及分類 車輛驅(qū)動(dòng)系由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或共同提供 。 普通混合動(dòng)力汽車分類 混合動(dòng)力汽車的種類目前主要有 3種。 一種是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力，電動(dòng)馬達(dá)作為輔 串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理助動(dòng)力的“并聯(lián)方式”。這種方式主要以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛，利用電動(dòng)馬達(dá)所具有的再啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大動(dòng)力的特征，在汽車起步、加速等發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗較大時(shí)，用電動(dòng)馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)的方式來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。這種方式的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，只需要在汽車上增加電動(dòng)馬達(dá)和電瓶。 另外一種是，在低速時(shí)只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛，速度提高時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)相配合驅(qū)動(dòng)的“串聯(lián)、并聯(lián)方式”。啟動(dòng)和低速時(shí)是只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛，當(dāng)速度提高時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)共同高效地分擔(dān)動(dòng)力，這種方式需要?jiǎng)恿Ψ謸?dān)裝置和發(fā)電機(jī)等，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 是只用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛的電動(dòng)汽車“串聯(lián)方式”，發(fā)動(dòng)機(jī)只作為動(dòng)力源，汽車只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)只是電動(dòng)馬達(dá)，但因?yàn)橥瑯有枰惭b燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，所以也是混合動(dòng)力汽車的一種。 插電式混合動(dòng)力汽車原理 插電式混合動(dòng)力汽車（ Plugin Hybrid Vehicle，簡(jiǎn)稱 PHV）是一種新型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。區(qū)別于其他混合動(dòng)力與電驅(qū)動(dòng)結(jié)合的混合動(dòng)力，插電式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)原理、驅(qū)動(dòng)單元都與電動(dòng)車無異，之所以稱其為混合動(dòng)力，是這類車上裝備有一臺(tái)為電池充電的發(fā)動(dòng)機(jī)。在日常使用過程中，它又可以當(dāng)作一臺(tái)純電動(dòng)車來使用，只要單次使用不超過電池可提供的續(xù)航里程（一般做到 50公里以上問題不大），它就可以做到零排放和零油耗。 插 電式混合動(dòng)力汽車與普通混合動(dòng)力汽車的區(qū)別：普通混合動(dòng)力車的電池容量很小，僅在起 /停、加 /減速的時(shí)候供應(yīng) /回收能量，不能外部充電，不能用純電模式較長距離行駛；插電式混合動(dòng)力車的電池相對(duì)比較大，可以外部充電，可以用純電模式行駛，電池電量耗盡后再以混合動(dòng)力模式（以內(nèi)燃機(jī)為主）行駛，并適時(shí)向電池充電。 混合動(dòng)力汽車的主要品牌 豐田 ——普瑞斯、皇冠混動(dòng)、凱美瑞混動(dòng)、漢蘭達(dá)混動(dòng)、 雷克薩斯 ——LS 600hL、 RX 450h、 HS250h、 GS 450h 日產(chǎn) ——Altima混動(dòng)、 FUGA混動(dòng) 英菲尼迪 ——M35 HYBRID 本田 ——Insight、思域 Hybrid 大眾 ——高爾夫柴電混動(dòng)（概念車） 福特 ——福特 Fusion混動(dòng)、 Escape混動(dòng)、水星 Milan混動(dòng) 通用 ——雪佛蘭 Tahoe混動(dòng)、 GMC Yukon混動(dòng)、土星 VUE混動(dòng) 梅賽德斯 奔馳 ——S400 HYBRID 克萊斯勒 —Aspen混動(dòng) 寶馬 ——X6 ActiveHybrid、 ActiveHybrid 7 純電動(dòng)汽車 工作原理 電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的基本功能就是實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制，對(duì)于不同的電機(jī)，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也有所不同。 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的心臟，它主要由電動(dòng)機(jī)和減速器構(gòu)成，其主要功能是使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，并將能量傳遞到車輪使車輛行駛。目前，電動(dòng)汽車常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)有：交流異步電動(dòng)機(jī)，永磁無刷電機(jī)，直流永磁有刷電機(jī)，直流它勵(lì)電機(jī)，直流串勵(lì)電機(jī)，開關(guān)磁阻電機(jī)等。目前比較流行的電機(jī)有：交流異步電動(dòng)機(jī)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)和直流永磁有刷電動(dòng)機(jī)。 電池組是電動(dòng)汽車的能源，電池性能的優(yōu)劣直接影響電動(dòng)汽車的行駛性能，目前電動(dòng)汽車廣泛應(yīng)用的電池有：鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池，鎳鎘蓄電池等。其中鎳氫蓄電池性能最優(yōu)，但價(jià)格昂貴；鉛酸蓄電池性能最差，但價(jià)格低廉，目前為電動(dòng)汽車廣泛應(yīng)用。 電動(dòng)汽車技術(shù)瓶頸 現(xiàn)在國內(nèi)多數(shù)鋰電池生產(chǎn)廠家提出免費(fèi)質(zhì)保期限只有一年， 2023奧運(yùn)會(huì)唯一指定鋰電池供應(yīng)商中信國安的鋰電池，免費(fèi)質(zhì)保期限也只有二年。如前所述，即使是一輛性能相當(dāng)普通的電動(dòng)車，電池成本也要 8～ 10萬 RMB，如果一年或二年后消費(fèi)者要自費(fèi)更換電池，其費(fèi)用將是多么巨大！ 電動(dòng)空調(diào)的耗電功率在 3～ 4kw，一般開啟空調(diào)，電動(dòng)車的續(xù)駛里程至少要減少三分之一，換言之，原來能行駛 90公里的電動(dòng)車，當(dāng)使用空調(diào)時(shí)最多只能行駛60公里。 續(xù)航里程短 在考慮行車安全的前提下，電動(dòng)車在減速及制動(dòng)時(shí)可以回收的能量很有限，目前最多只能回收這部分能量的 20%。這對(duì)于需要不斷起停的城市工況，會(huì)對(duì)續(xù)航里程造成很大影響。 除了快速充電問題很難解決外，電池在低溫條件下容量將明顯降低，在高溫條件下 (50℃ )又需要泠卻才能正常工作，而這也是要消耗自身能量的。此外，隨著使用時(shí)間的延長，電池的各種性能將逐漸下降，其結(jié)果將造成電動(dòng)車整車性能 (車速、加速性、一次充電的續(xù)駛里程 )不斷下降。 目前憑借電壓判斷電量的方式并不準(zhǔn)確，這也是世界性的技術(shù)難題。一旦誤判導(dǎo)致電量耗盡而拋錨，電動(dòng)車將比內(nèi)燃機(jī)汽車麻煩得多。 燃料電池汽車 工作原理 燃料電池汽車（ FCV： Fuel Cell Vehicle）與電動(dòng)汽車的根本區(qū)別在于：燃料電池是一種發(fā)電裝置，既不像非充電電池那樣用完后丟棄，也不像充電電池那樣需要經(jīng)常充電，使用過程中只需為燃料電池添加燃料即可維持電力持續(xù)使用。由于其能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用（并非經(jīng)過燃燒）直接變成電能的，化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，并且能量轉(zhuǎn)換效率也比內(nèi)燃機(jī)要高 2～ 3倍。從能源利用效率和環(huán)境影響進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，燃料電池汽車是一種理想的清潔能源汽車 基本構(gòu)造： 燃料電池發(fā)出的電，經(jīng)逆變器、控制器等裝置，給電動(dòng)機(jī)供電，再經(jīng)傳動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)橋等帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，就可使車輛在路上行駛。 燃料電池 燃料電池從外部上看有正負(fù)極，內(nèi)部有電解質(zhì)等，但它不是一個(gè)能儲(chǔ)存電能的 “ 蓄電池 ” ，而是一個(gè)化學(xué) “ 發(fā)電廠 ” 它將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能 汽車用 FC研究最多、最成功的是質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC)。 工作原理： 將氫氣送到燃料電池的陽極板（負(fù)極），經(jīng)過催化劑（鉑）的作用，氫原子中的一個(gè)電子被分離出來，失去電子的氫離子（質(zhì)子）穿過質(zhì)子交換膜，到達(dá)燃料電池陰極板（正極），而電子是不能通過質(zhì)子交換膜的，這個(gè)電子，只能經(jīng)外部電路，到達(dá)燃料電池陰極板，從而在外電路中產(chǎn)生電流，電子到達(dá)陰極板后，與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應(yīng)給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫，給陰極板供應(yīng)空氣，并及時(shí)把水（蒸氣）帶走，就可以不斷地提供電能。 奔馳 B級(jí)燃料電池汽車 外觀與普通的汽車沒有太大區(qū)別 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 動(dòng)力和電池 能源補(bǔ)給及儀表 動(dòng)力性 各種電汽車的特點(diǎn) 特點(diǎn) 混合動(dòng)力汽車 純電動(dòng)汽車 燃料電池汽車 劣勢(shì) 混合動(dòng)力仍是基于石油燃料，并沒解決能源危機(jī)問題，只是汽車新能源發(fā)展過程中的一個(gè)過渡產(chǎn)品。 續(xù)駛里程短，動(dòng)力性較差，充電時(shí)間長，用途有限。 因性價(jià)比上的劣勢(shì)而無法產(chǎn)業(yè)化； 氫動(dòng)力、燃料電池汽車實(shí)用化至少還要 10年的時(shí)間 優(yōu)勢(shì) 在諸多新能源汽車解決方案中， 成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化的只有混合動(dòng)力汽車。 造價(jià)低，技術(shù)較成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修費(fèi)用及技術(shù)難度低。 以太陽能和各種燃料電池作為動(dòng)力的車輛，在動(dòng)力性上不輸燃油汽車，噪音極低且對(duì)環(huán)境沒有絲毫破壞。 分析 世界汽車發(fā)展的趨勢(shì)，就是開發(fā)潔凈排放的燃?xì)馄嚭腿剂想姵仄嚒Ｔ跇I(yè)界看來，從技術(shù)上講，氫燃料電池動(dòng)力汽車是完全可行的，惟一的問題是氫氣的制備和攜帶問題，還有燃料電池的成本問題。 哪一種技術(shù)更適合中國實(shí)情？ 技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)在哪里？ 未來產(chǎn)品、零部件、基礎(chǔ)建設(shè)配套如何解決？ 產(chǎn)業(yè)政策的導(dǎo)向？ 思考？