畢業(yè)論文：電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文) 論文題目: 電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì) 專 業(yè): 汽車電子技術(shù) 班 級(jí): 汽電12-1班 學(xué) 號(hào): 1268042 姓 名: xx 指導(dǎo)教師: ee 2014年12月8日四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué) 生姓 名顧云平學(xué) 號(hào)1268042班 級(jí)汽電12-1專 業(yè)汽車電子技術(shù)論文題目電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)指導(dǎo)教師姓名職 稱工作單位及所從事專業(yè)聯(lián)系方式備 注魏運(yùn)全高級(jí)工程師四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車電子技術(shù)專老師論文內(nèi)容：按照畢業(yè)論文要求：（1）發(fā)展電動(dòng)汽車的意義（2）電動(dòng)汽車的發(fā)展簡(jiǎn)介（3）電動(dòng)汽車的節(jié)能及結(jié)構(gòu)（4）電動(dòng)汽車的發(fā)展（5）

2、電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)度安排：第5周：任務(wù)下達(dá)，進(jìn)行選題； 第68周：選題及查找相關(guān)資料； 第910周：確定選題方案； 第11周：收集資料，對(duì)資料整理；第12周：中期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題； 第1314周：整體設(shè)計(jì)與分析，確定初稿；第15周：整理報(bào)告，最終定稿； 第16周：答辯。主要參考文獻(xiàn)、資料：1主編：臧杰 閻巖 汽車構(gòu)造 第二版 2011年 機(jī)械工業(yè)出版社2主編：陳清泉，孫逢春，祝嘉光 電動(dòng)汽車技術(shù) 第二版 2002年 北京理工大學(xué)出版社3主編：ErnestHWakefield 電動(dòng)汽車發(fā)展史第二版 1992年 北京理工大學(xué)出版社4主編：周蘇 電動(dòng)汽車簡(jiǎn)

3、史 2010年 同濟(jì)大學(xué)出版社5作者：余志生汽車?yán)碚?第五版 2006年 機(jī)械工業(yè)出版社  6主編：何洪文,于曉江,陳逢春電動(dòng)車輛設(shè)計(jì)中的匹配理論研究 2012年 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào) 7主編：陳清泉,孫逢春,祝嘉光現(xiàn)代電動(dòng)汽車技術(shù) 2002年 北京理工大學(xué)出版社8主編：顧曄電動(dòng)汽車供電技術(shù)的研究及發(fā)展 2006年 汽車科技審批意見教研室負(fù)責(zé)人：年 月 日備注：任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，一式二份。其中學(xué)生一份，指導(dǎo)教師一份。目 錄摘 要II第1章 電動(dòng)汽車發(fā)展的意義1第2章 電動(dòng)汽車的發(fā)展簡(jiǎn)介22.1 電動(dòng)汽車的歷史22.2 電動(dòng)汽車的分類3第3章 電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)4

4、3.1 電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)43.2 電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)形式5第4章 電動(dòng)汽車的發(fā)展74.1 國(guó)外電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀74.2 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀8第5章 電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)105.1 鋁制電動(dòng)汽車技術(shù)105.2 電動(dòng)汽車的發(fā)展實(shí)例115.3 無線充電技術(shù)13總 結(jié)16致 謝17參 考 文 獻(xiàn)181 四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)摘 要本文主要是以電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)作為主要介紹，其中講解了電動(dòng)汽車的基本簡(jiǎn)介和電動(dòng)汽車的基本結(jié)構(gòu)，在未來汽車的發(fā)展中電動(dòng)汽車必然是重中之重。現(xiàn)今發(fā)展以電動(dòng)汽車為代表的新能源汽車是我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)提升國(guó)際地位，特別是提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重要措施。而本文以國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽

5、車做為對(duì)比更能說明電動(dòng)汽車未來的發(fā)展方向與趨勢(shì)，雖然電動(dòng)汽車已成為當(dāng)前應(yīng)用前景最廣、應(yīng)用價(jià)值最大、開發(fā)有效率最高的一種交通工具，受我國(guó)基本國(guó)情的影響，環(huán)保型與節(jié)能型汽車必然會(huì)受到越來越多的關(guān)注與喜愛，但是，我們清楚的認(rèn)識(shí)到的是，電動(dòng)車離真正普及還有很遠(yuǎn)的路要走電動(dòng)車的未來是光明的，只是要如何踏過這段通往光明的荊棘路，還需要更多的創(chuàng)新和合作。關(guān)鍵詞 電動(dòng)汽車；發(fā)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)II第1章 發(fā)展電動(dòng)汽車的意義從1769年法國(guó)居諾制成世界上第一臺(tái)蒸汽汽車起，到如今的現(xiàn)代化汽車工業(yè)，汽車已經(jīng)歷了200多年的發(fā)展。并逐漸成為人們生活中不可或缺的一部分。 而隨著人口的不斷增長(zhǎng)和汽車使用量的連續(xù)擴(kuò)

6、大，汽車對(duì)石油等化石能源的依賴以及由此造成的環(huán)境破壞，也越來越引起人們的重視。能源稀缺、環(huán)境污染引起人們對(duì)汽車環(huán)保節(jié)能的要求，電動(dòng)汽車也越來越吸引人們的關(guān)注。因此，對(duì)于汽車工業(yè)起步較晚的我國(guó)來說，順應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展的需要，提升汽車工業(yè)的實(shí)力，研究發(fā)展電動(dòng)汽車有著一定的必要性。加快電動(dòng)汽車發(fā)展，對(duì)中國(guó)實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)振興、建設(shè)汽車強(qiáng)國(guó)之夢(mèng)提供了難得的歷史機(jī)遇，對(duì)保障能源安全、實(shí)施節(jié)能減排也具有重要意義。首先，推廣應(yīng)用新能源汽車能有效的改善和緩解汽車尾氣排放對(duì)環(huán)境的壓力；二是對(duì)汽車工業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。新能源汽車涉及到許多新技術(shù)、新工藝是未來汽車工業(yè)的發(fā)展方向，發(fā)展新能源汽車能夠提升汽車工業(yè)的核心技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力，推

7、動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。1、有利于擺脫對(duì)石油資源的過度依賴，保障國(guó)家能源和經(jīng)濟(jì)安全2、有利于減少污染物和溫室氣體排放3、有利于實(shí)現(xiàn)中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展4、可以帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，培育新的支柱產(chǎn)業(yè)在二一世紀(jì)的今天環(huán)境問題毅然成為了當(dāng)今社會(huì)的首要關(guān)注方向，而電動(dòng)汽車的發(fā)展就成為了解決環(huán)境問題的一大目標(biāo)。所以發(fā)展電動(dòng)汽車的意義不言而喻。第2章 電動(dòng)汽車的發(fā)展簡(jiǎn)介2.1 電動(dòng)汽車的歷史電動(dòng)汽車的歷史并不比內(nèi)燃機(jī)汽車短，它也是最古老的汽車之一，甚至比奧托循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)(柴油機(jī))和奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)(汽油機(jī))還要早。蘇格蘭商人羅伯特-安德森在1832年到1839年之間(準(zhǔn)確時(shí)間不明)研發(fā)出電動(dòng)車。圖2-1 19世紀(jì)

8、的汽車在19世紀(jì)末20世紀(jì)初迎來經(jīng)濟(jì)繁榮的美國(guó)，人們的收入快速增長(zhǎng)，汽車開始流行起來。1899年和1900年，電動(dòng)車銷量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其它動(dòng)力的汽車。電動(dòng)汽車相比同時(shí)代的其它動(dòng)力汽車具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，它們沒有震動(dòng)，沒有難聞的廢氣，也沒有汽油機(jī)巨大的噪音。汽油機(jī)汽車需要換擋，令其操控起來比較繁雜，而電動(dòng)車不需要切換擋位。雖然蒸汽機(jī)汽車也不需要換擋，但卻需要長(zhǎng)達(dá)45分鐘的漫長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)間。并且蒸汽機(jī)汽車加一次水的續(xù)航里程，相比電動(dòng)車單次充電的續(xù)航里程更短。由于當(dāng)時(shí)只有城市中才擁有良好路面，大部分時(shí)候汽車都只能在本地使用，因此電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程短的問題并沒有成為阻礙其發(fā)展的原因。相對(duì)于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車，電動(dòng)車不

9、需要人力起動(dòng)和頻繁的換擋，成為大部分人的選擇。當(dāng)時(shí)的基本型電動(dòng)車售價(jià)在1000美元以下，但也發(fā)展出電動(dòng)豪華車，它們的外形被設(shè)計(jì)得非常華貴，擁有寬敞的座艙，座艙內(nèi)則用上價(jià)格不菲的高級(jí)材料。在1910年時(shí)，這類電動(dòng)豪華車的均價(jià)達(dá)到了3000美元。電動(dòng)車最初因?yàn)槿狈Τ潆娕涮自O(shè)施而阻礙了發(fā)展，但是隨著電網(wǎng)的高速發(fā)展，到了1912年，很多美國(guó)家庭都已經(jīng)通電，從而能夠在家中完成充電。在世紀(jì)之交，有40%的美國(guó)汽車采用蒸汽機(jī)，38%的汽車采用電力驅(qū)動(dòng)，22%的汽車使用汽油動(dòng)力。美國(guó)的電動(dòng)車保有量達(dá)到33842輛，電動(dòng)車在19世紀(jì)20年代大獲成功，銷量在1912年達(dá)到了頂峰。2.2 電動(dòng)汽車的分類電動(dòng)汽車按照

10、動(dòng)力方式主要分為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車。表2-1 電動(dòng)汽車分類類別介紹純動(dòng)力純電動(dòng)汽車是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車，電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電能來源于車載可充電蓄電池或其他能量存儲(chǔ)裝置。電動(dòng)汽車具有能源多樣化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，它的充電可以利用夜晚用電低谷時(shí)間完成，這可大大緩解供電、用電矛盾中對(duì)電力儲(chǔ)備能力的要求。但至今純電動(dòng)汽車仍未達(dá)到廣泛普及的實(shí)用階段，最嚴(yán)重的問題是動(dòng)力電池技術(shù)上的困擾，能量密度低、續(xù)駛里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)等?；旌蟿?dòng)力指能夠至少?gòu)南率鰞深愜囕d儲(chǔ)存的能量中獲得動(dòng)力的汽車：可消耗的燃料或可再充電能/能量?jī)?chǔ)存裝置。燃料電池以燃料電池作為動(dòng)力電源的汽車。燃料電池

11、的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高23倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。單個(gè)的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動(dòng)力，滿足車輛使用的要求。第3章 電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)及結(jié)構(gòu)3.1 電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)1.環(huán)境污染小  這是電動(dòng)汽車最突出的優(yōu)點(diǎn),電動(dòng)汽車使用過程中不會(huì) 產(chǎn)生廢氣，與傳統(tǒng)汽車相比根本不存在大氣污染的問題。有人說電動(dòng)汽車使用的二次能源電能在火力發(fā)電廠產(chǎn)生時(shí) 污染了大氣，它只是把污染從城市轉(zhuǎn)移到了郊區(qū)。事實(shí)上，電動(dòng)汽車并不是簡(jiǎn)單地將空氣污染改變了地方，相對(duì)傳統(tǒng)汽車，

12、它確實(shí)做到了減小了污染。2.無噪音，噪聲低  這是電動(dòng)汽車最直觀的特點(diǎn)?，F(xiàn)在大城市中汽車噪聲已 經(jīng)成為一種比較嚴(yán)重的污染，減少噪聲污染也是對(duì)今后汽車 工業(yè)的考驗(yàn)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)噪音是行駛過程中主要噪聲來源，與燃油車相比，電動(dòng)汽車在這方面有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。它在行駛 運(yùn)行中基本是寧靜的，特別適合在需要降低噪聲污染的城市 道路行駛。 3.高效率 這是電動(dòng)汽車能源利用方面最顯著的特點(diǎn)。在城市中，道路上車輛行駛較多，而且經(jīng)常遇到紅綠燈，車輛必須不斷的停車和啟動(dòng)。對(duì)于傳統(tǒng)燃油汽車而言，這不僅意味著消耗 大量能源，而且也意味著

13、更多汽車尾氣排出。而使用電動(dòng)汽車，減速停車時(shí)，可以將車輛的動(dòng)能通過磁電效應(yīng)，“再生”地轉(zhuǎn)化為電能并貯存在蓄電池或其他儲(chǔ)能器中。這樣在停車 時(shí)，就不必讓電機(jī)空轉(zhuǎn)，可以大大提高能源的使用效率，減少空氣污染。  4.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維修方便，經(jīng)久耐用  這是電動(dòng)汽車運(yùn)行成本方面的最大亮點(diǎn)。與傳統(tǒng)燃油汽車相比，電動(dòng)汽車容易操縱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)傳動(dòng)部件相較對(duì)少，無需更換機(jī)油、油泵、消聲裝置等，也無需添加冷卻水。如果有好的蓄電池，它的使用壽命也比燃油車長(zhǎng)。 5.使用范圍廣，不受所處環(huán)境影響 這是電動(dòng)汽車另一優(yōu)勢(shì)所在。在特殊場(chǎng)合，比如不通風(fēng)、冬天低溫

14、場(chǎng)所，或者高海拔缺氧的地方，內(nèi)燃機(jī)車要么不能工作，要么效率降低，而電動(dòng)車則完全不受影響。3.2 電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)形式圖3-1混合電動(dòng)汽車主要構(gòu)造電動(dòng)汽車的構(gòu)造主要包括：電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)（操控類電氣設(shè)備、混動(dòng)模塊等）、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。圖3-2 電動(dòng)汽車部件結(jié)構(gòu)蓄電池電動(dòng)車是由動(dòng)力蓄電池向電動(dòng)機(jī)供電從而驅(qū)動(dòng)汽車行駛，是目前運(yùn)用最廣泛的電動(dòng)車，其結(jié)構(gòu)主要由動(dòng)力蓄電池（車載電源）、控制器、接觸器、

15、控制電路、附加電路、DC/DC、DC/AC、電動(dòng)機(jī)、變速器、附加電器、車身等組成。蓄電池電動(dòng)車是由多個(gè)動(dòng)力蓄電池串聯(lián)組成的電池組為電動(dòng)車供電，電池組一般是36V400V的直流電源，為了便于向一些低壓用電設(shè)備供電，動(dòng)力電池組還有DC/DC轉(zhuǎn)換器。動(dòng)力電池組采用并聯(lián)或者串聯(lián)的方式進(jìn)行組合，在EV（電動(dòng)汽車）上占據(jù)很大一部分有效的裝載空間，在布置上有相當(dāng)?shù)碾y度，通常有“集中”布置和“分散”布置兩種形式。圖3-3 直流電機(jī)及控制器和交流感應(yīng)異步電動(dòng)機(jī)控制器是電動(dòng)車大腦，它控制著電池電量的輸出、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向、過載保護(hù)、能量反饋等等，目前使用的控制器分為兩大類：直流控制器和交流控制器。直流控制器使用

16、比較廣泛的是串勵(lì)電機(jī)控制器和他勵(lì)電機(jī)控制器，在使用方面也都有各自的優(yōu)勢(shì)。目前交流控制器現(xiàn)在技術(shù)上也有了很大的提高，比如變頻調(diào)速，但是由于成本高所以在使用范圍上受到了很大限制。電動(dòng)機(jī)是整個(gè)電動(dòng)車的動(dòng)力輸出部分，就像汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)。現(xiàn)在電動(dòng)車上使用的電動(dòng)機(jī)以直流電動(dòng)機(jī)為主流，交流電動(dòng)機(jī)目前在電動(dòng)車上還沒有得到廣泛應(yīng)用。直流電機(jī)在電動(dòng)車上應(yīng)用最廣泛的主要有串勵(lì)電機(jī)和他勵(lì)電機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)的使用還是以三相交流異步電動(dòng)機(jī)為主。第4章 電動(dòng)汽車的發(fā)展4.1 國(guó)外電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀1、美國(guó)：投入1億美元研發(fā)電動(dòng)汽車電池美國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)從很早就開始開展電動(dòng)汽車領(lǐng)域的研究。近年來，以通用汽車為代表，美國(guó)汽車企業(yè)在純電動(dòng)

17、汽車、燃料電池汽車的科研與市場(chǎng)化方面取得了顯著的成績(jī)。其中，沃藍(lán)達(dá)品牌已經(jīng)成為全球知名的電動(dòng)汽車產(chǎn)品代表。德爾福公司則已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在4小時(shí)內(nèi)安全充電，并在混合動(dòng)力汽車方面擁有100多項(xiàng)的專利。美國(guó)能源部阿崗實(shí)驗(yàn)室主任萊瑞在電動(dòng)汽車在美國(guó)：市場(chǎng)、研發(fā)和策略的演講中便透露，美國(guó)電動(dòng)汽車電池研發(fā)1億美元，到2015年的目標(biāo)是混合型電動(dòng)汽車300美元千瓦每小時(shí)。2、日本：每日已賣出1000輛電動(dòng)汽車日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省井上悟志在日本電動(dòng)汽車發(fā)展戰(zhàn)略實(shí)施及成果的演講中表示，電動(dòng)汽車日本現(xiàn)在每日可以賣出1000輛。日本長(zhǎng)崎縣產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)部政策監(jiān)鈴木高宏介紹說，長(zhǎng)崎的電動(dòng)汽車發(fā)展情況不光僅是電池的創(chuàng)新，而且有電網(wǎng)

18、的創(chuàng)新。長(zhǎng)崎將用智能電網(wǎng)將日本建立成一個(gè)生態(tài)島嶼，提供包括充電在內(nèi)的各類信息，建立循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。豐田公司松本真一透露，迄今為止，日本的混合動(dòng)力汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)節(jié)油100億升。早在20世紀(jì)70年代日本政府就已將電動(dòng)車的發(fā)展列入汽車工業(yè)的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，并且為電動(dòng)車發(fā)展制定了諸如建設(shè)和改造充電站、研制新技術(shù)的蓄電池等計(jì)劃。目前已有多款車型在全球范圍上市，并且一直保持電動(dòng)車銷量頭把交椅的依舊是日系電動(dòng)車。3、德國(guó)：2020年成為電動(dòng)汽車佼佼者為了推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展，搶占全球電動(dòng)汽車市場(chǎng)，德國(guó)動(dòng)員了政界、學(xué)術(shù)界、與此相關(guān)的產(chǎn)業(yè)界、工會(huì)和社會(huì)團(tuán)體的力量，并形成了一個(gè)聯(lián)邦級(jí)的協(xié)調(diào)平臺(tái)。這個(gè)平臺(tái)下面有7個(gè)技術(shù)和政策方面的

19、攻關(guān)小組或團(tuán)隊(duì)。除此之外還包括培訓(xùn)與資質(zhì)。換言之，進(jìn)入這一領(lǐng)域的職工必須經(jīng)過培訓(xùn)和考試。經(jīng)過考試獲得相關(guān)的資質(zhì)之后，方可進(jìn)入這一領(lǐng)域工作。更重要的是，德國(guó)專家已經(jīng)在考慮零部件的統(tǒng)一和生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化問題。從德國(guó)展會(huì)傳出的消息稱，汽車充電的電樁和接口，德國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。用德國(guó)人的話說，制定電動(dòng)汽車標(biāo)準(zhǔn)是搶占國(guó)際電動(dòng)汽車市場(chǎng)非常關(guān)鍵的一步。德國(guó)的奮斗目標(biāo)是，在2020年前后成為電動(dòng)汽車的主要供應(yīng)商和主導(dǎo)市場(chǎng)。德國(guó)把實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)視為能否“在工業(yè)、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和工藝技術(shù)上繼續(xù)擴(kuò)大德國(guó)領(lǐng)先地位的機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)”。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就意味著從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度保障了德國(guó)的就業(yè)，并創(chuàng)造了新的價(jià)值。在2020年之前還可增加3萬個(gè)

20、新的工作崗位。從這里可以看出，德國(guó)把推動(dòng)電動(dòng)汽車的發(fā)展看作是提升整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略機(jī)會(huì)。把握住了這一戰(zhàn)略機(jī)會(huì)，就可保持并擴(kuò)大德國(guó)在工業(yè)、經(jīng)濟(jì)和科技方面的領(lǐng)先地位，確保德國(guó)人的福祉和就業(yè)。4.2 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀圖4-1 2014上半年國(guó)內(nèi)電動(dòng)車主要銷售十大城市銷售城市：純電動(dòng)汽車主要銷售在北京、南京、杭州等早先一批的試點(diǎn)運(yùn)行城市。其中，北京地區(qū)純電動(dòng)汽車上牌量居高，2014年上半年605輛;其次是南京490輛中國(guó)電動(dòng)汽車重大科技項(xiàng)目的研發(fā)開始于2001年，經(jīng)過兩個(gè)五年計(jì)劃的科技攻關(guān)以及奧運(yùn)、世博、“十城千輛”示范平臺(tái)的應(yīng)用拉動(dòng)，中國(guó)電動(dòng)汽車從無到有，技術(shù)處于持續(xù)進(jìn)步狀態(tài)，建立起了具有自主

21、知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)汽車全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系。到2010底，全國(guó)共有25個(gè)城市加入“十城千輛”節(jié)能與新能源汽車示范推廣工程，50多家企業(yè)的184個(gè)車型進(jìn)入節(jié)能與新能源汽車示范推廣應(yīng)用工程推薦車型目錄，各地示范運(yùn)行各類電動(dòng)汽車超過1萬輛，示范運(yùn)行里程超過2億公里，累計(jì)載客90億人次以上。電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)總體水平和應(yīng)用規(guī)模位于國(guó)際前列，部分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破性進(jìn)展。同時(shí)，中國(guó)的電動(dòng)汽車在產(chǎn)品研發(fā)及示范推廣方面已經(jīng)取得了舉世矚目的成績(jī)。截至2012年6月底，共有83家企業(yè)的454款節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)品進(jìn)入節(jié)能與新能源汽車示范推廣推薦車型目錄。截至2012年3月底，25個(gè)示范城市累計(jì)推廣節(jié)能與新能源汽車超過1.9萬輛

22、。其中，公共服務(wù)領(lǐng)域1.68萬輛，建成充（換）電站170座，充電樁6400余個(gè)，載客超過90億人次。經(jīng)過十年一劍的歷程，中國(guó)的電動(dòng)汽車已經(jīng)開始從研究開發(fā)的階段進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化的階段，冉冉升起的中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)正在呈現(xiàn)出蓬勃的生機(jī)。當(dāng)前，在各種新能源汽車的技術(shù)路線中，以混合動(dòng)力、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車為代表的電動(dòng)汽車被普遍認(rèn)為是未來汽車能源動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要方向，已經(jīng)成為世界汽車強(qiáng)國(guó)和主要汽車制造商發(fā)展重點(diǎn)。中國(guó)已經(jīng)是世界汽車產(chǎn)業(yè)大國(guó)，但“大而不強(qiáng)”，中國(guó)未來的汽車工業(yè)必須探求新的思路。電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)有望為中國(guó)汽車工業(yè)開拓新的增長(zhǎng)點(diǎn)。未來10年是中國(guó)新能源汽車發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期，中國(guó)高度重視電動(dòng)汽

23、車的發(fā)展，在2011年3月出臺(tái)的“十二五”規(guī)劃綱要中，中國(guó)把新能源汽車列為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，提出要重點(diǎn)發(fā)展插電式混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車技術(shù)，開展插電式混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車研發(fā)及大規(guī)模商業(yè)化示范工程，推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。未來中國(guó)電動(dòng)汽車將迎來新一輪的高速發(fā)展。第5章 電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)5.1 鋁制電動(dòng)汽車技術(shù)由于電動(dòng)車發(fā)展、大氣污染、材料循環(huán)利用等諸多問題，鋁材替代正在成為汽車輕量化的解決方案之一。奇瑞路虎攬勝極光在常熟下線，這是奇瑞路虎第一款國(guó)產(chǎn)車型。奇瑞路虎焊接車間的一位工程師向現(xiàn)代快報(bào)記者表示，國(guó)產(chǎn)化攬勝極光主要在引擎蓋上用鋁材。不僅是奇瑞路虎，奧迪很早就啟動(dòng)了“高度鋁制

24、轎車”項(xiàng)目，開始研發(fā)鋁制輕型車身架構(gòu)，并在奧迪A8車身上運(yùn)用。由于鋁材成本較高，所以目前大比例使用鋁材的車型還集中在豪華車領(lǐng)域。實(shí)際上，由于電動(dòng)車發(fā)展、大氣污染、材料循環(huán)利用等多方面的原因，鋁材替代已經(jīng)成為汽車輕量化發(fā)展趨勢(shì)之一，如何使用鋁材降低車身重量成為車企追求的方向。以路虎第四代攬勝的全鋁車身為例，全鋁車身相對(duì)同等強(qiáng)度的鋼結(jié)構(gòu)車身輕180kg，加上內(nèi)飾件和動(dòng)力總成等部件，整車減重最多達(dá)到420kg，相當(dāng)于5名成年人的重量。汽車輕量化會(huì)使鋁合金在車輛上的運(yùn)用更加廣泛，車用鋁材將是常鋁股份未來重要的發(fā)展方向，目前車用鋁材的業(yè)務(wù)占比為40%，以后會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)比重。在現(xiàn)在的情況下鋁制車能減重多

25、少呢？般情況下，交通工具的重量減輕10%，燃料可以節(jié)省8%；交通工具每使用1公斤鋁，可降低20公斤二氧化碳排放。鋁的密度約為鋼的1/3，鋁代替鋼制造汽車，可使整車重量減輕30%40%，制造發(fā)動(dòng)機(jī)可減重30%，鋁質(zhì)散熱器比相同的銅制品輕20%40%，鋁車輪可減重30%左右。然而鋁材更輕，會(huì)不會(huì)不安全呢？全鋁車身吸收的撞擊力量比鋼還要大，因此更能保證車內(nèi)駕乘人員的安全。因?yàn)殇X的優(yōu)良特性，今天鋁合金已被廣泛使用到汽車各部位，如儀表臺(tái)及發(fā)動(dòng)機(jī)支架、鋁合金車輪、懸掛系統(tǒng)零件、保險(xiǎn)杠防撞梁、汽缸、車門及熱交換器等。所以說如果鋁合金全面替代，則對(duì)車輛零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及車輛整體安全性設(shè)計(jì)提出了更高的要求；同時(shí)

26、，廠商原先的焊接生產(chǎn)線就要全面改造，這些問題都是系統(tǒng)工程問題。鋁合金的大量使用，可能更適合于全新生產(chǎn)線的中高端車型。圖5-1鋁制骨架電動(dòng)汽車在北美，鋁材替代已經(jīng)走在全球前列，開始普及到高量產(chǎn)車。如果說特斯拉ModelS使用全鋁車身設(shè)計(jì)還是富人的游戲，在今年初的底特律車展上，福特發(fā)布的2015款F-150車型則吹響了全鋁材料普及的號(hào)角。全新一代福特F-150的車身將經(jīng)過輕量化處理，這包括新車的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、前后保險(xiǎn)杠、車門以及底盤懸掛，相比現(xiàn)款F-150，新車整備質(zhì)量將減輕340kg。動(dòng)力方面，全新一代福特F-150或?qū)⒋钶d的是一臺(tái)2.7L V6渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，日前官方并未公布該發(fā)動(dòng)機(jī)的具體參數(shù)。傳

27、動(dòng)系統(tǒng)方面，與之匹配的是一臺(tái)8速自動(dòng)變速箱。F-150是全球首款采用全鋁車身的高量產(chǎn)車，采用全鋁車身后，整車重量將減輕317kg，燃油經(jīng)濟(jì)性有望提高15%20%。據(jù)悉，F(xiàn)-150是福特旗下的經(jīng)典皮卡，多年高踞美國(guó)的十大暢銷車榜首。 F-150在北美售價(jià)3萬美元左右，屬中端車型。福特F-150采用全鋁車身，標(biāo)志著傳統(tǒng)整車廠大規(guī)模用鋁合金材料的開始，全鋁車身開始向中端車普及。目前最有希望普及的恰恰是電動(dòng)汽車。在相同續(xù)航里程情況下，由于鋁制電動(dòng)車攜帶的電池重量小于鋼制電動(dòng)車，全鋁車身比鋼制車身需要的電池容量減少。盡管全鋁車身成本較高，但由于節(jié)約電池成本，使全鋁電動(dòng)車具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。5.2 電動(dòng)汽車的發(fā)

28、展實(shí)例電池是電動(dòng)汽車最昂貴的元件。一般情況下，電池元件在多家不同工廠中生產(chǎn)。例如一家工廠負(fù)責(zé)使用原材料制造電極，另一家負(fù)責(zé)組裝電池顆粒，還有一家負(fù)責(zé)組裝電池模組。而特斯拉的“超級(jí)工廠”將涵蓋所有這些制造環(huán)節(jié)。美國(guó)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)上賣得最火爆的品牌當(dāng)屬日產(chǎn)和特斯拉，其它廠商銷售情況相對(duì)一般，但是下面5個(gè)原因足以讓我們相信，電動(dòng)汽車銷售會(huì)呈現(xiàn)井噴現(xiàn)象。圖5-2 特斯拉電動(dòng)汽車1.美國(guó)電動(dòng)車銷售在持續(xù)上升相比2012年上半年，由日產(chǎn)和特斯拉領(lǐng)銜，電動(dòng)車銷量增加了兩倍;在歐洲雷諾也很成功地銷售了電動(dòng)汽車。在美國(guó)，銷售額從7000增加到了25000輛。相比全美上半年800萬輛汽車的銷售額雖然只是籃子里的一

29、滴水，但是25000電動(dòng)車中，日產(chǎn)賣了12000輛;特斯拉沒給具體數(shù)字，但承諾今年將賣到20000輛ModelS;福特Focus電動(dòng)車賣了1000輛，緊跟的是三菱i-MiEV，后面的豐田RAV4、本田Fit、雪佛蘭SparkEV等加起來也不過1000輛。2.電動(dòng)車價(jià)格正在下降日產(chǎn)價(jià)格現(xiàn)接近6400美元;福特在3年內(nèi)價(jià)格下降了近1000美元;三菱提供了1000美元的退稅;如果電池科技繼續(xù)加強(qiáng)，就可以大規(guī)模地驅(qū)動(dòng)降價(jià)。最關(guān)鍵的降價(jià)動(dòng)力來自于市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)確保有足夠的人愿意買電動(dòng)車時(shí)，降價(jià)是最合理最不影響廠家利潤(rùn)的。3.電動(dòng)汽車的里程需求許多人每天的里程范圍是2040英里，公共充電站也越來越多。所以像

30、ModelS那樣充一次電最高可達(dá)300英里的里程是沒什么問題的。如果要出遠(yuǎn)門，可以準(zhǔn)備一個(gè)備用電池，這樣就會(huì)萬無一失。4.電動(dòng)汽車發(fā)能源便宜造電比使用內(nèi)燃機(jī)要便宜3倍，按美國(guó)國(guó)家水平來算，每千瓦時(shí)花費(fèi)11-12美分;汽油單價(jià)每加侖要一美元多一點(diǎn);整個(gè)按汽車相同里程耗費(fèi)算，用電要?jiǎng)澦?。在家里充電?yīng)該很劃算，如果公共充電站在一定規(guī)模、或者采用新技術(shù)，比如感應(yīng)充電，將有望把充電價(jià)格拉低。5.越來越多好電動(dòng)車會(huì)涌入市場(chǎng)特斯拉傳聞將會(huì)出平民款ModelE,價(jià)格約3000美元;BMWi3則是第一家使用碳纖維減肥的汽車廠商;梅賽德斯-奔馳SLSAMG電力驅(qū)動(dòng)可產(chǎn)生580馬力，4秒內(nèi)加速到60英里mph時(shí)速;

31、這些都會(huì)推動(dòng)電動(dòng)汽車的銷售，而世界上大大城市，譬如北京、墨西哥都有著巨大的市場(chǎng)。今年早期電動(dòng)車銷售量累計(jì)達(dá)到了10萬輛，是電動(dòng)車上的里程碑，今后電動(dòng)車會(huì)變得更便宜更實(shí)用。短期內(nèi)依靠促銷及國(guó)家補(bǔ)貼來打開市場(chǎng)、擴(kuò)大銷量，長(zhǎng)期內(nèi)靠技術(shù)不斷革新，讓它真正便宜起來。估計(jì)10年后電動(dòng)汽車會(huì)像過去混合動(dòng)力車那樣替代老汽車。5.2 無線充電技術(shù)隨著全球城市化的發(fā)展，汽車擁有數(shù)不斷攀升，空氣污染持續(xù)加劇，電動(dòng)汽車的發(fā)展為解決這一問題提供了新的思路?？沙掷m(xù)發(fā)展、娛樂、科技支撐了電動(dòng)汽車的發(fā)展。電動(dòng)汽車以環(huán)保無污染的優(yōu)勢(shì)贏得消費(fèi)者青睞，成為理想出行選擇。圖5-3 電動(dòng)汽車充電不便問題備受詬病我國(guó)為扶持電動(dòng)汽車發(fā)展出

32、臺(tái)了一系列政策。2014年2月8日，國(guó)家發(fā)改委等單位聯(lián)合發(fā)布通知宣布，原有新能源補(bǔ)貼2014年和2015年補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)相比2013年降低10%和20%，此次國(guó)家宣布，補(bǔ)貼金額逐年縮減幅度降低調(diào)整為2014年和2015年相比2013年分別降低5%和10%，以鼓勵(lì)消費(fèi)者購(gòu)買新能源汽車。電動(dòng)汽車，是新一代能源解決方案，代表著未來的發(fā)展方向。“電動(dòng)汽車的設(shè)計(jì)面臨安全性、全新概念以及技術(shù)性挑戰(zhàn)，尤其是電池和充電問題的挑戰(zhàn)?！彪妱?dòng)方程式控股公司總經(jīng)理Juan Carlos坦言。電動(dòng)汽車的電池蓄電能力低下，車主常常忘記充電以及充電不便問題一直備受詬病。如果出現(xiàn)便捷充電方式，無疑會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展。1、高

33、通Halo無線充電技術(shù)走進(jìn)賽車據(jù)悉，美國(guó)高通公司為拓展其在電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)的實(shí)力，早在2011年就收購(gòu)了新西蘭奧克蘭大學(xué)電動(dòng)汽車非接觸充電部門HaloIPT。除了收購(gòu)HaloIPT外，高通還與奧克蘭大學(xué)旗下的商業(yè)化公司Auckland UniServices簽署長(zhǎng)期研發(fā)合作協(xié)議，以推動(dòng)在采用感應(yīng)電力傳輸方式無線電動(dòng)汽車充電領(lǐng)域的進(jìn)一步研發(fā)。圖5-4 搭載高通無線充電技術(shù)的賽車高通在2014年首屆電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽(Formula E)中推出Halo車用無線充電系統(tǒng)。Halo無線充電系統(tǒng)包含四個(gè)部分：供電組件、充電板、車載接收板和車載控制器。它的原理是利用磁共振效應(yīng)實(shí)現(xiàn)地面充電板與電動(dòng)車充電板

34、之間的能量傳輸，從而對(duì)電動(dòng)或混動(dòng)車輛的動(dòng)力電池組進(jìn)行非接觸式充電。這個(gè)充電過程無需使用傳統(tǒng)的電纜即可進(jìn)行，車主僅需要將車輛停放在Halo的充電板上方即可實(shí)現(xiàn)方便、省時(shí)充電?！案咄ü緹o線充電技術(shù)為2014年首屆電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽的領(lǐng)航車(寶馬i8)和醫(yī)療車(寶馬i3)實(shí)現(xiàn)了無線充電。”“Halo無線充電系統(tǒng)可達(dá)90%高效充電效率，超過線纜充電效率。Halo無線充電系統(tǒng)功率可達(dá)20kW，這樣的功率下，充滿85kWh的特斯拉MODEL S P85的電池組僅需不到5小時(shí)?！备咄o線充電總經(jīng)理Steve Pazol舉例道。在杜絕危險(xiǎn)隱患方面，高通密切關(guān)注各國(guó)人體安全法規(guī)，并為Halo設(shè)定了防護(hù)程序，支持

35、異物偵測(cè)和生物體保護(hù)，一旦處于工作狀態(tài)的充電板上有異物或生物體出現(xiàn)，Halo無線充電系統(tǒng)將自動(dòng)停止充電作業(yè)，以避免危險(xiǎn)。Halo還與車主智能手機(jī)相連接，會(huì)將相關(guān)信息發(fā)送手機(jī)客戶端，譬如充電中斷會(huì)向車主智能手機(jī)發(fā)送通知。Halo無線充電系統(tǒng)靈活度較高，對(duì)電池的類型并沒有選擇性，可支持各種型號(hào)電池，“目前市面上的電動(dòng)以及混動(dòng)車型所采用的鎳氫電池、鋰離子電池、甚至鉛酸電池等都可以通過Halo無線充電系統(tǒng)進(jìn)行充電。”Steve Pazol介紹。Halo無線充電系統(tǒng)支持接觸式和埋入式等充電板，從而增強(qiáng)不同廠商充電板的互操作性。2、邊行駛邊充電將成為現(xiàn)實(shí)中國(guó)電動(dòng)汽車市場(chǎng)取得突破需得益于國(guó)家宏觀政策的支持，

36、OEM廠商仍需努力，發(fā)展方向上也要取得創(chuàng)新，無線充電技術(shù)的進(jìn)步無疑推動(dòng)了電動(dòng)汽車的發(fā)展?？v觀無線充電的思路，可見無線充電的發(fā)展歷程為靜態(tài)無線充電向半動(dòng)態(tài)無線充電發(fā)展，未來將過渡到任何時(shí)間任何地點(diǎn)無需插入式電纜即可實(shí)現(xiàn)高速無線充電。比如電動(dòng)方程式錦標(biāo)賽賽道兩旁的接收板可在電動(dòng)賽車疾馳而過的瞬間為其充電。高通表示，未來將實(shí)驗(yàn)把無線充電發(fā)射器埋在部分路面之下，屆時(shí)電動(dòng)車可以在這些路段實(shí)現(xiàn)邊行駛、邊充電。無線充電技術(shù)將逐步推向乘用車。這項(xiàng)技術(shù)有望在未來的Formula E中先行得到驗(yàn)證。無線充電技術(shù)與車聯(lián)網(wǎng)密不可分?！邦A(yù)計(jì)到2017年，出貨的新車中達(dá)60%將通過移動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，2018年，道路上行使的汽車中將有五分之一會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍路況進(jìn)行自我感知?！备咄夹g(shù)產(chǎn)品管理副總裁Nakul Duggal表示?！坝捎贖alo系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)充電功率，在車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，電動(dòng)車可以將電池?cái)?shù)據(jù)發(fā)送至無線充電系統(tǒng)，無線充電裝置進(jìn)而可以自行調(diào)節(jié)充電方式?！盨teve Pazol表示，無線充電技術(shù)和車聯(lián)網(wǎng)將相得益彰