摘 要：汽车在推动当今社会经济的发展中起着越来越重要的作用，然而如今全 球石油能源的短缺，环境污染危害的加剧，节能和减排势必将成为未来汽车发展 的主攻方向，而发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径。本文主要分 析了电动汽车几大特点，同时结合我国电动汽车的发展现状，具体分析了三大类 电动汽车的特点，并提出在政府的扶持下，我国的电动汽车将有快速发展的前景。
关键词：电动汽车 环境污染 发展现状
目 录
第一章 电动汽车发展状况...1
1.1 电动汽车的发展背景... 1
1.2 电动汽车的特点...1
1.3 国内电动汽车发展状况... 2
第二章 电动汽车分类及其特点... 5
2.1 纯电动汽车...5
2.2 混合动力电动车...5
2.3 燃料电池汽车...6
2.4 三种电动汽车的比较...6
第三章 电动汽车发展前景...8
3.1 纯电动汽车的发展前景...8
3.2 混合动力汽车的发展前景... 8
3.3 燃料电池汽车发展前景...9
小结...10
参考文献...11
第一章 电动汽车发展状况
1.1 电动汽车的发展背景
能源的短缺和人们对生活质量的更高要求是电动车发展的主要 原因。汽车的能源消费占世界能源总消费的近四分之一。随着世界经 济的发展，汽车的保有数量在急剧增加，由此而引起的能源与环境问 题就显得更加严重。
因石油危机的影响，发达国家领先进行节能技术的开发，将产业 部门的能源消费停留在 GNP(能源消费总量)的一半水平。但是，以汽 车为主的运输部门因其急速发展，能源的消费比其它部门大，占总能 源消费的 24%。以传统的石油作为动力能源的汽车因其尾气中的有害 物质如 CO 和 NO 等对人类及环境造成的危害，人类必将面临巨大的挑 战。经计算从全世界汽车排出的 CO2为 64 亿标准炭吨。在当今世界面 临能源与环境的双重危机之前，势必要求汽车工业提高汽车的能源使 用效率，减少污染物质的排出量。但是，仅通过改善现有内燃机车 的 性 能 来 解 决 这 一 问 题 是 很 困 难 的 。 开 发 电 动 汽 车 (Electric Vehicle)，以下简称（EV)是解决这一问题的有效途径之一。
1.2 电动汽车的特点
1、污染低。
电动汽车由电力驱动，在行驶中不排放有害气体，即使电动汽车 所消耗的电力由使用石油燃料的火力发电厂提供，但火力发电厂的大 气污染物的排放量，也不到同类型汽油车的 10%。
2、可使用多种能源。
由于电动汽车使用二次电力能源，其不受石油资源的限制，可利 用天然气、水力、太阳能等，从而可节省日益枯竭的石油资源。
3、效率高。
电动汽车没有怠速损失，在制动时能回收能量，80%以上的电池 能量可由电动机转为汽车的动力，即使考虑原油的发电效率、配送电 效率、充放电效率等，其最终效率也比内燃机高。
4、噪声低。
发动机性能是影响汽车的噪声、振动大小的重要因素，传统汽车 和电动汽车相比，由动力部分引起的噪声和振动，特别是在加速时，
电动机的噪声和振动要比发动机低得多。
5、更有利于智能化。
由于电动汽车已达到电气化，所以电动汽车系统中更利于采用先 进的电子信息技术，提高汽车智能化程度。电动汽车的电动机控制系 统，可与各个电子控制系统包括无级变速、防抱死制动系统(ABS)、
制动能量回收系统、安全气囊系统、自动空调系统等相协调，在电动 汽车上实现计算机智能控制。
6、结构简单，使用维修方便。
电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养 工作量小，当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的 是电动汽车易操纵。
7、能源效率高，多样化。
电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车，特别是在 城市运行，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动 汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，
实现制动减速时能量的再利用。另一方面，电动汽车的应用可有效地 减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电 池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮 汐等能源转化。除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电 高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。
1.3 国内电动汽车发展状况
我国的电动汽车技术从 20 世纪 70 年代起步，90 年代进入发展 期。在各大汽车制造公司的联合推动下，经过“八五”、“九五”、“十 五”三个五年计划取得了一系列科研成果，得到了飞速的发展。特别 是“863”计划启动和 2008 年奥运会开出的 20 亿元电动汽车订单，
规定奥运会电动车只能在国内生产制造，导致我国电动汽车研发热潮 再度升温。
“十五”期间，国家设立了电动汽车重大科技专项，选择新一代 电动汽车技术为主攻方向，组织企业、高等院校和科研机构，以官、
产、学、研四位一体的方式联合攻关，专项于2001 年 9 月正式启动，
国家拨了 8.8 亿元专项经费。专项确定了“三纵三横”的研发布局，
以燃料电池汽车、混合动力电动汽车、纯电动汽车三种车型为“三纵”， 多能源动力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其 管理系统三种共性技术为“三横”。同时，根据汽车研发和产业化规 律，整车研发以整车牵头，关键零部件紧密配合；政策、法规、技术 标准同步研究，基础设施协调发展。
经过 6 年努力，我国电动汽车整车水平已经进入国际先进行列：
燃料电池汽车研发取得重要进展；混合动力汽车实现载客运行，具备 小批量生产能力；纯电动汽车开始批量生产，进入道路运营并开始出 口。同时，车用燃料电池发动机取得重大突破，进入世界前列；大功 率车用动力蓄电池性能显著提高，形成产业基础；驱动电机技术性能 先进，与整车集成化程度逐步加强；车辆电控技术异军突起，电动化 汽车底盘发展迅速，带动了传统汽车的技术进步。
目前在纯电动汽车的电池和电机研制方面，我国与世界先进水平 差距缩小，有些甚至处于领先地位。如深圳雷天绿色电动源(深圳)有 限公司开发的锂离子电池续驶能力达到300 公里，最高时速可达 120 公里，单台车电池成本 4 万元左右；上海静申电动汽车研制有限公司 开发的锂离子电池续驶能力达到500 多公里,最高时速也达 120 公里。
深圳中星汽车制造公司研制的超级纳米碳纤素电池容量是一般铅酸 电池的 11 倍，能量功率之比可达每千克一千瓦时，充电仅需 10 分 钟就可以完成，寿命可达 10 年以上，价格为锂电池的一半，体积为 锂电池的1/3。电机优势明显, 在电机和驱动系统研究上也取得了新 的进展。我国政府重点鼓励稀土永磁电机的开发，因为我国在上述基 础材料领域具有资源优势，可以降低将来产业化时车辆的造价。在经 济性方面已经达到商业化运作要求。
2007 年 4 月 18 日，国家电网公司与上海瑞华集团在京联合举办 了环保型混合电能超级电容电动汽车技术发布会。
环保型混合电能超级电容电动汽车是上海瑞华集团研制的一种 电池、电容混合的纯电动汽车。该电动汽车采用的是超级电容和锂离 子电池相混合的技术。超级电容具有充电快、无记忆充放电、充放电 循环次数高、无二次污染等优异特性，但有放电快的缺点；锂离子电 池具有储电量大、储存时间长的优点，但充电时间比较长。环保型混 合电能超级电容电动汽车正是取了二者之长。
国电投入实际运行的电池－电容混合型电动汽车，到2010 年每 年可减少成品油消耗约 75245 吨，减少二氧化碳排放约 15.7 万吨，
减少一氧化碳排放约2104 吨，减少炭氢化合物排放约 252 吨。 电动 汽车一次充电时间小于 3 小时，最大行驶距离 100 至 300 公里，最 高时速80 至 100 公里，每公里耗电小于 1.16 千瓦时。目前该技术已 在国电公司内部电力工程车和电力营销车上率先推广，并正逐步向公 交、环卫等领域推进。
第二章 电动汽车分类及其特点
电动汽车诞生于 1873 年，比内燃机汽车还早 13 年。是指全部或 部分由电机驱动的汽车。但是受电池和驱动控制系统的局限，其发展 远远落后于内燃机汽车。
上个世纪 70 年代，石油危机使主要工业国家认识到发展电动汽 车的重要性，以美、日为代表的国家开始了电动汽车的开发热潮，并 在许多关键技术的基础研究上取得成果。电动汽车也由原来单一的全 由电池供电的纯电动汽车 BEV（Battery Electric Vehicle）发展成 为现在的三大类： 纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃 料电池电动汽车（FCEV）。但是近几年在传统混合动力汽车的基础 上，又派生出一种外接充电式（Plug-In）混合动力汽车，简称（PHEV）。
2.1 纯电动汽车
纯电动汽车是由蓄电池供电，电动机驱动汽车前进。纯电动汽车 行驶时的零排放，受到了高度重视，被认为是本世纪城市交通工具的 首选。十九世纪以来，世界各地就一直运行着各式各样的纯电动汽车，
英国保有的纯电动汽车目前居世界首位。现在，纯电动汽车技术基本 成熟，但是由于动力蓄电池的比能量、比功率较小，带来了车辆自重 大、充一次电续驶里程短的致命缺憾，而且蓄电池的使用寿命和价格 还没有取得突破，因此，纯电动汽车的推广应用受到了一定的限制。
2.2 混合动力电动车
混合动力电动车通常是指既有内燃机又有电动机驱动的车辆。按 内燃机与电动机的连接方法又可以分为并联式和串联式。近年来推出 的混联式，引起了各大汽车公司的关注。它将现有内燃机、电动机与 一定容量的储能器件通过先进的控制系统相结合，电动机可补充提供 车辆起步、加速时所需转矩，又可以通过发电机吸收内燃机功率不能 完全被利用时，多余的部分功率和车辆制动的能量返回储能器件存 储。这样可以大幅度降低油耗，减少污染物排放。
丰田汽车公司推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车 PRIUS，现在已经在全世界 20 多个国家上市销售。目前推出的产品
已是经多次改进后的第二代产品，生产工艺更为成熟。数据显示，丰 田汽车公司已占有全球混合动力汽车市场90%的份额，其全球混合动 力车的总销量已突破70 万辆。到 2010 年，丰田公司混合动力车型全 球销量计划达到每年100 万辆的目标。
2.3 燃料电池汽车
燃料电池汽车是将燃料电池中的化学能直接转化为电能，效率达 到60%-80%，是普通内燃机热效率的数倍，基于氢源的燃料电池技 术的发展，使电动汽车脱离了传统的以电方式补充能量的方式，而采 用加入“燃料”的方式补充能源，使电动汽车使用范围不受充电设施 的限制。国外企业对革命性的清洁型汽车寄予厚望，纷纷开始开发燃 料电池汽车的关键技术。各大汽车公司大都推出了品种繁多的各式各 样的车。由于燃料电池不能提供车辆起步、加速所需的瞬时大功率，
且无法吸收车辆制动的能量，因此需要与其它蓄能元件一起组成燃料 电动汽车的动力源。
2.4 三种电动汽车的比较
纯电动汽车，能量来源为蓄电池，驱动系统为电机，特点是完全 零排放，不依赖石油，在国际能源供求矛盾不断加剧之际，更具现实 意义。但目前主要问题是蓄电池的比能和价格，因而其发展关键是低 价高效蓄电池技术。
混合动力电动汽车，能量来源为蓄电池及发动机，驱动系统为电 机及发动机，特点是行驶里程长，可以不用单独的充电设备，行驶过 程中仍有废气排放，但很低。在城里用电机驱动，在城外用内燃机驱 动，以减少城市污染。依赖石油，且成本高。混合动力轿车 PRIUS 的 发展很大程度得益于政府的扶持。
燃料电池电动汽车，能量来源为燃料电池，驱动系统为电机，特 点是行驶里程长，能量效率高，不依赖石油，无废气排放或超低排放，
但技术上还未取得突破，且成本高，目前仅燃料电池的价格就要25000 美元。
长远看来，纯电动汽车和燃料电池汽车是最具有希望的产品，但 由于技术和成本的原因，以及基础设施建设的影响，这两种产品目前 的推广运用均不如混合动力汽车。混合动力汽车介于传统汽车和未来
零排放汽车之间，是一种承前启后、在经济和技术方面都趋于成熟的 产品。在未来汽车尚有困难突破瓶颈的时候，混合动力汽车证明了其 存在的现实价值。
第三章 电动汽车发展前景
尽管目前电动汽车在开发和推广应用中还遇到不少的具体技术 问题和管理问题．但是．近年来所取得的研究成果为电动汽车展现了 美好的发展前景。
3.1 纯电动汽车的发展前景
尽管由于电池技术的影响，美国等修改了过去大力发展纯电动汽 车的乐观的宏大计划，但中国的情况与美国相比却有较大差别，第一，
能源与环境的压力远大于美国；第二，中国的汽车主要集中在少数几 个特大型中心城市，这些城市的大气污染的压力非常严重；第三，中 国城市的规划布局、交通状况、人们的居住习惯、生活和出行方式与 美国有本质差别，这些差别决定了中国对电动汽车的要求和电动汽车 的使用条件和环境，具有自己的特殊性。因此，上述情况必将为电动 汽车开辟较为广阔的应用前景。
此外，纯电动汽车的瓶颈在于动力电池这项关键技术，如果解决 了电池问题，纯电动汽车的优势是其他任何动力的车辆所无法比拟 的。到目前为止，没有一个人敢断言在电池领域就不会出现像爱因斯 坦那样的科学天才，在此之前，谁又能够想象小小的原子核内竟储存 了无穷的能量。也是出于上述考虑，863 战略规划专家把纯电动汽车 列为商业化运行项目，对纯电动汽车的美好远景充满信心。
3.2 混合动力汽车的发展前景
由于丰田公司和本田公司的业绩，人们对混合动力汽车的产业化 毫不怀疑，混合动力汽车无疑将会在我国汽车总产量中占据非常重要 的地位。但混合动力汽车的性能依赖于优化的控制策略，目标是如何 尽可能地发挥利用内燃机的高效率。因此，它很可能受到高效低排放 柴油机技术发展，尤其是目前正在悄然兴起的发动机可变行程技术和 自动停缸技术的挑战。换句话说，混合动力汽车的发展前途，还离不 开内燃机的技术进步。
借鉴国外发展电动汽车的经验和我国电动汽车开发现状，我国应 选择混合动力电动汽车作为现阶段最佳技术突破口，尽快取得产业
化，再进一步推动电动汽车在各个方面的创新和发展。
3.3 燃料电池汽车发展前景
由于燃料电池汽车可采用能源的多样化，包括天然气、液化石油 气、甲醇燃料、乙醇燃料、氢燃料、太阳能等，所以燃料电池汽车为 人们展示了美好的应用远景，能够实现真正的高效、低污染。美国、
日本和德国等国家的汽车公司都投入了大量资金，开展燃料电池汽车 的研发工作。专家对燃料电池汽车产业化时间的预测结果不尽相同，
但受到技术和基础设施建设方面的影响，多数专家更倾向于看好其发 展的远景。
三种形式电动汽车的相关技术具有相互促进作用，同时每一种电 动汽车瓶颈技术的突破又将会影响其他两类电动汽车乃至传统汽车 的发展。未来充满了未知数，我们将拭目以待。然而有一点是可以确 信无疑的，就是石油资源的枯竭不是杞人忧天，具有能源多样，高效 节能和环境友好特性的汽车，必然会引领未来汽车发展的潮流。
小结
今年 3 月份，我国颁布了《电动汽车科技发展“十二五”专项规 划》 ，毋庸置疑，政府的扶持将推动电动汽车的快速发展。事实上，
当前我国电动汽车发展已进入关键时期，既面临重大的发展机遇，
也面临着严峻的挑战。然而我国电动汽车发展中还存在很多需 要解决的问题，例如核心技术还不具竞争优势，产业支撑体系建 设滞后，产业秩序混乱、企业投入不足，政府的协调统筹潜力还 没有充分发挥等。总体看，我国电动汽车研发起步不晚，发展不 慢，但由于传统汽车及相关产业基础相对薄弱、投入不足，差距 仍在，中高端技术竞争压力越来越大。因此，必须加大攻坚力度，
推动我国车工业向创新驱动转型，抢占技术制高点，培育新能源 汽车战略性新兴产业，引领产业变革，确保我国汽车行业可持续 发展。
参考文献
王立颖《电动汽车的关键技术及发展前景》，《汽车工业研究》2009 第 8 期；
徐哲《我国电动汽车的发展现状及对策》，《天津汽车》2006 第 2 期；
张荣贵《我国电动汽车发展前景》，《机电技术》2008 第 4 期；
林燕《我国电动汽车发展形势展望》，《电子与封装》2011 第 1 期；
王晓、顾平平《日见商机的电动汽车市场》，《汽车工业研究》2004 第 11 期；
《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》，中华人民共和国科学技术部〔2012〕
195 号。
