【正文】 保養(yǎng)費(fèi)用。但相信不用多久，這些問題都能迎刃而解，電動(dòng)汽車的優(yōu)勢更加明顯。另外，我國還在廣東省汕頭市南澳島成立了國家級(jí)電動(dòng)汽車試驗(yàn)區(qū)，在這里有各國的電動(dòng)汽車正在運(yùn)行之中，為世界電動(dòng)汽車的發(fā)展積累素材。 摘要 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國已邁進(jìn)汽車社會(huì)。同時(shí)，為了建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好的和諧社會(huì)，倡導(dǎo)并鼓勵(lì)研發(fā)、使用環(huán)保節(jié)能的新能源汽車，代表了世界汽車業(yè)發(fā)展 的方向，也符合我們的國情。同時(shí)，在關(guān)鍵性零部件技術(shù)，如汽車燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池等方面，已經(jīng)取得了重大進(jìn)展，形成了配套產(chǎn)業(yè)鏈 ,最有可能率先實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。但電動(dòng)汽車市場推廣和使用環(huán)境培育進(jìn)程比較緩慢確是不爭的事實(shí)。 Abstract： In recent years, with economic development, China has been moving vehicle munity. Car ownership increased rapidly, resulting in nearly half of China39。驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車的電力常見的有各種蓄電池，燃料電池、太陽能電池等。其中，蓄電池電動(dòng)汽車亦稱二次電池電動(dòng)車、純電動(dòng)汽車等，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車亦稱復(fù)合動(dòng)力電 動(dòng)汽車。根據(jù)這個(gè)定義，內(nèi)燃機(jī)和蓄電池、蓄電池和燃料電池、蓄電池和超級(jí)容量電容器、蓄電池和飛輪儲(chǔ)能器、燃料電池和超級(jí)容量電容器、燃料電池和飛輪儲(chǔ)能器等組成的混合動(dòng)力汽車都屬于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。嚴(yán)格來說，常見的燃料電池大多屬于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。電動(dòng)汽車還常以使用的電池名稱命名，如氫燃料電池汽車、蓄電池汽車、太陽能電動(dòng)汽車、鉛蓄電池汽車和鎳氫蓄電池汽車等。 純電動(dòng)汽車（ Electric Vehicle－ EV ） (如圖 11) 電動(dòng)汽車的研究是從單獨(dú)依靠蓄電池供電的純電動(dòng)汽車開始的。但是，由于動(dòng)力電池的性能低、價(jià)格貴、壽命短，使得當(dāng)前研制的電動(dòng)汽車一次充電行駛里程短，尚不能滿足人們對(duì)其機(jī)動(dòng)性的要求，成為純電動(dòng)汽車的致命弱點(diǎn)。 現(xiàn)在業(yè)內(nèi)人士已逐步達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為純電動(dòng)汽車目前還無法大規(guī)模替代燃油汽車，開始逐步放棄純電動(dòng)轎車、商用車的產(chǎn)業(yè)化，代之以小規(guī)模， 微型化和一些特定領(lǐng)域內(nèi)使用的純電動(dòng)車輛的開發(fā)與應(yīng)用。 圖 11 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（ Hybrid Electric Vehicle－ HEV ） 與純電動(dòng)汽車比較，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 整車重量?。ㄓ捎陔姵氐娜萘繙p?。? （ 3） 保證駕車和乘坐的舒適性（空調(diào)、暖風(fēng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向的使用） 與內(nèi)燃機(jī)汽車比較，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)： 10 （ 1） 可使原動(dòng)機(jī)在最佳的工況區(qū)域穩(wěn)定運(yùn)行，從而降低排 污和油耗。 （ 3） 通過電動(dòng)機(jī)回收汽車減速和制動(dòng)時(shí)的能量，進(jìn)一步降低汽車的能量消耗和排放污染 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是整個(gè)電動(dòng)汽車的重要過渡型產(chǎn)品，分為串聯(lián)式、 并聯(lián)式、混聯(lián)式，從能量守恒的角度，分為能量平衡型和能量消耗型。實(shí)際上 SHEV 的發(fā)動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)組只能看作一種電能供應(yīng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)并不直接參與 SHEV 的驅(qū)動(dòng)。 SHEV 必須裝置在一個(gè)大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)組，再用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輛。三大動(dòng)力總成的體積、質(zhì)量較大，一般適合大型客車采用。 雖然 PHEV 有不同的結(jié)構(gòu)模型，但都是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要驅(qū)動(dòng)模式。發(fā)動(dòng)機(jī)直接帶動(dòng) PHEV 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng) PHEV 行駛，采用傳動(dòng)效率高的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，沒有 SHEV 在熱能 → 電能 → 機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗。 發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)各自的功率，可以是 PHEV 的最大驅(qū)動(dòng)功率的 ～ 1 倍，兩大動(dòng)力總成的功率可以疊加，因此可以采用較小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，應(yīng)用在中小型 PHEV 上。 圖 13 三、 混聯(lián)式（串、并聯(lián)式）混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 SeriesParallel Hybrid Electric Vehicle (S－ PHEV) （如圖 14） 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（ S－ PHEV）是綜合 SHEV 和 PHEV 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成的，由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng) /發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)三大動(dòng)力總成組成。 由于混合動(dòng)力汽車可以較好地利用現(xiàn)有的傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，近年來產(chǎn)品開發(fā)也已經(jīng)相對(duì)成熟，批量投入生產(chǎn)和市場的條件逐漸完善， 是近期內(nèi)較為現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品。由于這種 電動(dòng)汽車唯一產(chǎn)生的是水，很多專家認(rèn)為氫能源汽車必然成為未來汽車工業(yè)的最終發(fā)展方向和世界汽車工業(yè)爭奪的熱點(diǎn)。電動(dòng)汽車的歷史同樣可以追溯到 19 世紀(jì)，并且早于內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)明時(shí)間，最早開發(fā)電動(dòng)車輛的人為法國人和英國人?，F(xiàn)在留有照片的最早的電動(dòng)汽車是英國人阿頓和培里于 1882 年發(fā)明的三輪電動(dòng)車。戴 維森制作的世界上最初可供實(shí)用的電動(dòng)汽車是一輛載貨車，長 4800mm，寬 1800mm，使用鐵、鋅、汞合金與硫酸進(jìn)行反應(yīng)的一次電池。 1890年美國第一輛蓄電池汽車在美國衣阿華州誕生，時(shí)速達(dá)到 23km/h。到 1900年為止，美國的電動(dòng)汽車相對(duì)來說比內(nèi)燃機(jī)車還要多占一些優(yōu)勢。英法兩國的情況就大不一樣了，由于歐洲歷史悠久，文化古老，在主要城市之間當(dāng)時(shí)已有公路相連無論什么天氣，車輛都能行駛。連接主要城市的公路系統(tǒng)推動(dòng)了旅游業(yè)的發(fā)展，而旅游業(yè)則要求車輛具有相當(dāng)長的續(xù)駛里程。但在 1905 年之后，由于美國各家汽車公司零件的交換性提 14 高，而且產(chǎn)品價(jià)格低廉，所以在此后的幾十年里，美國一直是汽車出口量最大的國家。到了 1915 年，美國電動(dòng)汽車的年產(chǎn)量達(dá) 5000輛。 20 世紀(jì) 60 年代，隨著汽車保有量的增加，汽車的排氣污染使美國等發(fā)達(dá)國家相繼出現(xiàn)光化學(xué)煙霧等空氣污染事故，使人們的健康與生命安全受到了嚴(yán)重威脅。如日本在 1976 年就成立了電動(dòng)汽車協(xié)會(huì)，并開展了電動(dòng)汽車的研究與開發(fā)工作。 1990 年 9 月美國加州政府通過的法規(guī)規(guī)定了“零排放車輛”的銷售比例。 1991 年美國三大汽車公司簽訂協(xié)議，合作研究電動(dòng)汽車用先進(jìn)電池，成立美國先進(jìn)電池聯(lián)合體，同樣 7 月美國先進(jìn)電池聯(lián)合體，10 月布什總統(tǒng)批準(zhǔn)了 億美元撥款資助此項(xiàng)研究。由傳統(tǒng)的汽車動(dòng)力和電力組成的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車由于裝備了內(nèi)燃機(jī)等傳統(tǒng)的汽車動(dòng)力，因此，此類混合動(dòng)力車僅在以電力運(yùn)行時(shí)具備蓄電池汽車和燃料電池汽車的一些優(yōu)勢。 良好的環(huán)境保護(hù)效果 燃料電池電動(dòng)汽車通常以富氫氣體為燃料，而富氫氣體的主要來源是礦物燃 15 料制取。由于燃料電池的燃料在反應(yīng)前必須脫除硫及其化合物，而且燃料電池是按電化學(xué)原理發(fā)電，不經(jīng)過熱機(jī)的燃燒過程，所以它幾乎不排放氮、硫氧化物，減輕了對(duì)大氣的污染。當(dāng)燃料電池以純氫為燃料電池電動(dòng)車在行駛中不排放任何有害氣體。因此，電動(dòng)汽車是零排放汽車。但是如果算總賬，并不能說電動(dòng)汽車是零排放汽車，因?yàn)殡妱?dòng)汽車使用的電能或燃料電池車使用的燃料，在其生產(chǎn)過程中已產(chǎn)生了 NOx 和 CO2 等污染物。 表 11 NOx 排放量比較 燃料種類 汽油 柴油 電力 甲醇 氫 NO x 排 放 量/(g燃 料電池系統(tǒng)中最大的噪聲源是空氣壓縮機(jī)?？偟膩砜?，燃料電池車的噪聲明顯低于內(nèi)燃機(jī)汽車。蓄電池汽車和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車僅使用儲(chǔ)存的電力在城市運(yùn)行時(shí)也具備類似特點(diǎn)。如下表 16 汽車加速和等速運(yùn)行時(shí)噪聲構(gòu)成情況。在汽車加速時(shí)， 對(duì)于電動(dòng)汽車而言，沒有與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的如排氣系統(tǒng)的噪聲；對(duì)混合動(dòng)力汽車而言，發(fā)動(dòng)機(jī)仍然穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，與發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的再說大約為汽油機(jī)和柴油機(jī)的一半；燃料電池車加速時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)的噪聲作為 1，則燃料電池車 FCEV、蓄電池車及混合動(dòng)力車加速時(shí)的噪聲明顯低于普通汽車。他不通過熱力過程，因此不受卡諾循環(huán)的限制。但實(shí)際上，電池在工作時(shí)由于各種限制，目前各類電池實(shí)際的能量轉(zhuǎn)化效率均在 40%～ 60%的范圍內(nèi)。如表為豐田汽車公司在室內(nèi)模擬道路行駛實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一例，該結(jié)果表明，電動(dòng)汽車的效率均高于汽油車的效率，其中氫燃料電池汽車的效率最高，為汽油車的兩倍多。 排放的廢熱少 汽車運(yùn)行時(shí)內(nèi)燃機(jī)燃燒排出氣體溫度明顯高于環(huán)境大氣，排氣攜帶的熱量將導(dǎo)致環(huán)境大氣溫度升高，進(jìn)一步對(duì)大城市的熱島效應(yīng)產(chǎn)生一定影響。 可回收利用的能量多 對(duì)電動(dòng)汽車而言，很容易利用發(fā)動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)電的功能回收制動(dòng)或下坡時(shí)的能量，從而使汽車的續(xù)駛里程增加 、經(jīng)濟(jì)性提高。 可以改善能源結(jié)構(gòu)、解決汽車的替代能源問題 裝備蓄電池的電動(dòng)汽車所消耗的電能可以由普通電網(wǎng)得到，故所有獲取電能的方法都可以用作電動(dòng)汽車的能源獲取途徑。 第 2 章：國內(nèi)電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀 我國為何高度重視電動(dòng)汽車 改革開放以來，我國國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，取得了舉世矚目的成就。大氣污染已危及到人們的身心健康，成為我國特別是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的障礙，同時(shí)還影響到我國的國際形象。在全國九屆人大二次會(huì)議上，朱 榕 基總理在《政府工作報(bào)告》中強(qiáng)調(diào) “ 進(jìn)一步實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，要以對(duì)人民、對(duì)子孫后代負(fù)責(zé)的精神保護(hù)資源和生態(tài)環(huán)境 ” ，并指出， “ 首都北京今年把治理大氣污染作為政府的一項(xiàng)突出任務(wù)，國務(wù)院各有關(guān)部門要給予有力支持。環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析表明，汽車尾氣排放是城市大氣污染的主要來源之一。據(jù) 1997 年全國環(huán)境檢測網(wǎng)公布的環(huán)境質(zhì)量周報(bào)資料，廣州有 94％的周次，北京有 52％的周次首要污染物為氮氧化物。造成城市氮氧化物濃度上升的主要原因之一是汽車尾氣排放。 19 同時(shí)，我國是一個(gè)石油相對(duì)短缺的國家。眾所周知，天然氣、液化石油氣具有良好的物理化學(xué)特性，作為汽車代用燃 料；能夠有效降低汽車尾氣中的有害成分。 從長遠(yuǎn)看，環(huán)境和技術(shù)兩個(gè)因素將主導(dǎo)汽車工業(yè)的未來，任何一個(gè)汽車生產(chǎn)企業(yè)，如果僅僅依賴于傳統(tǒng)燃料汽車，將難以在 21 世紀(jì)環(huán)保要求更加苛刻、競爭更加激烈的市場中占有一席之地，從市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要和人們改善生活質(zhì)量的要求出發(fā)，汽車進(jìn)入中國人的家庭只是時(shí)間問題。當(dāng)前的進(jìn)展表明，電動(dòng)汽車的生產(chǎn)不僅僅是發(fā)動(dòng)機(jī)的重大變化，而且在汽車設(shè)計(jì)，加工，材料，以及電氣、控制系統(tǒng)等方面都面臨著諸多改變，這意味著以汽車工業(yè)為基礎(chǔ)的西方發(fā)達(dá)國家整個(gè)工業(yè)體系面臨著重大的調(diào)整，代價(jià)極為巨大。因此，進(jìn)一步加強(qiáng)零排放電動(dòng)汽車的研究開發(fā)工作，爭取早日實(shí)現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化，具有長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。目前，我國已有北京、武漢、上海等城市分別啟動(dòng)了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、燃料電動(dòng)汽車的商業(yè)化示范運(yùn)行，為實(shí)現(xiàn)我國汽車工業(yè)跨越式發(fā)展、實(shí)現(xiàn) “ 綠色奧運(yùn) ” 作準(zhǔn)備。但是政府在商業(yè)化運(yùn)行中的作用又不能夸大，政府角色安排適當(dāng)與否，直接影響電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行的順利 20 進(jìn)行。 、電動(dòng)汽車商業(yè) 化運(yùn)行的內(nèi)在制約因素 一 、電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行的基本屬性 各國進(jìn)行電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行的目的基本相同，主要是通過商業(yè)化運(yùn)行： ①發(fā)現(xiàn)電動(dòng)汽車產(chǎn)品技術(shù)、設(shè)計(jì)上的缺陷，改進(jìn)產(chǎn)品； ② 建立和完善電動(dòng)汽車運(yùn)行基礎(chǔ)設(shè)施，開發(fā)建立充電 (或加氫 )系統(tǒng)，研發(fā)電動(dòng)汽車維修保養(yǎng)技術(shù)和設(shè)備，制定維修保養(yǎng)規(guī)范； ③ 研究制定電動(dòng)汽車商業(yè)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)規(guī)則及相關(guān)配套政策法規(guī)，探索確定電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行模式； ④ 使更多市民認(rèn)識(shí)和了解電動(dòng)汽車，達(dá)到宣傳、教育和培育電動(dòng)汽車市場的目的。近半個(gè)世紀(jì)以來，由于社會(huì)經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展，人類生存與自然環(huán)境的基本矛盾日益尖銳，環(huán)境也日趨惡化，各國政府紛紛采取各種措施降低污染，保證社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益統(tǒng)一性決定了電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行具有某些政府職能，如宣傳、引導(dǎo)人們的環(huán)保意識(shí)和使用電動(dòng)汽車的觀念。但是，從生產(chǎn)過程中人與自然的關(guān)系角度分析，電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行能使人與自然關(guān)系更加協(xié)調(diào)，促進(jìn)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益統(tǒng)一，是持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和技術(shù)保障。電動(dòng)汽車的商業(yè)化運(yùn)行的服務(wù)屬性表現(xiàn)為： ① 為政府的產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)保政策服務(wù)，促進(jìn)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和環(huán)境的改善； ② 為電動(dòng)汽車研發(fā)、制造企業(yè)服務(wù)，提供示范運(yùn)行電動(dòng)汽車產(chǎn)品的試驗(yàn)、檢測數(shù)據(jù)和改進(jìn)建議； ③ 為社會(huì)公眾服務(wù)，電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行為社會(huì)提供出行、咨詢和宣傳服務(wù)。電動(dòng)汽車是以科學(xué)技術(shù)表現(xiàn)的戰(zhàn)略實(shí)力，直接關(guān)系到國家的綜合競爭力和經(jīng)濟(jì)軍事安全。 (1)電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行受政府、市場、公眾環(huán)境意識(shí)三重因素驅(qū)動(dòng)。提高公眾環(huán)境意識(shí)，樹立綠色消費(fèi)理念，催生綠色產(chǎn)品消費(fèi)需求，拉動(dòng)汽車需求轉(zhuǎn)型。電動(dòng)汽車的研發(fā)制造屬于高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)， 電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行過程中對(duì)電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)、檢測、試驗(yàn)、維修技術(shù)等有高度的依賴性。對(duì)于廣義的電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行而言，主要依靠建立在系統(tǒng)工程的角度上，對(duì)商業(yè)化運(yùn)行與電動(dòng)汽車商業(yè)化影響關(guān)系、與電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)理念等分析基礎(chǔ)上，推進(jìn)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化。國際電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行發(fā)展歷史 說明，電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行依靠建立運(yùn)營機(jī)制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，提高運(yùn)行績效。 (4)電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行具有運(yùn)營企業(yè)財(cái)務(wù)收益與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益相差懸殊的特性。公共交通具有社會(huì)公共事業(yè)的特征，必須兼顧服務(wù)公眾，考慮社會(huì)效益，而電動(dòng)汽車商業(yè)化運(yùn)行的