新能源國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)現(xiàn)狀分析

新能源國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)現(xiàn)狀分析一、純電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)動(dòng)態(tài)電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)為動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電子控制技術(shù)。在鋰離子電池技術(shù)、超級(jí)電容技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，許多企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造與集成，研發(fā)了雙電源電動(dòng)汽車(chē)、多能源電動(dòng)汽車(chē)等，或者進(jìn)行換電站系統(tǒng)建設(shè)試驗(yàn)，開(kāi)發(fā)超快充電技術(shù)，其目的都是為了克服純電動(dòng)車(chē)補(bǔ)充電能困難與續(xù)行里程短的缺陷。1、鋰離子電池技術(shù)在蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，具有重量輕、儲(chǔ)能大、功率大、無(wú)污染（也無(wú)二次污染）、壽命長(zhǎng)、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍寬泛等優(yōu)點(diǎn)的鋰離子電池技術(shù)逐漸取代鉛和鎳氫電池，成為純電動(dòng)汽車(chē)中的核心技術(shù)之一。截至20XX年10月為止，全球主要國(guó)家已有20余家車(chē)廠進(jìn)行鋰離子電池研發(fā)，如富士重工、NEC、東芝、JohnsonControls、DegussaAG/Enax、Sanyo電機(jī)、PanasonicEVEnergy等。我國(guó)在鋰離子電池方面的研究水平，有多項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)了USABC提出的20XX年長(zhǎng)期指標(biāo)所規(guī)定的目標(biāo)。目前，專(zhuān)家認(rèn)為鋰離子電池技術(shù)還需進(jìn)一步發(fā)展。一方面，各企業(yè)所公布的大部分純電動(dòng)汽車(chē)蓄電池實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，如加速性能、充電時(shí)間、持續(xù)里程數(shù)等，還須在復(fù)雜的外部環(huán)境實(shí)際運(yùn)行下，進(jìn)一步驗(yàn)證其可靠性，以及生產(chǎn)批量化質(zhì)量控制。另一方面，我國(guó)鋰離子電池所需隔膜材料依賴(lài)進(jìn)口，成本尚待降低。此外，有專(zhuān)家認(rèn)為，蓄電池使用壽命還不長(zhǎng)，造成高額使用成本，成為其商業(yè)化的一大瓶頸。2、超快充電技術(shù)采用傳統(tǒng)的慢速充電法，純電動(dòng)汽車(chē)充滿(mǎn)一次電要好幾個(gè)小時(shí)。這雖然能夠保證相對(duì)較長(zhǎng)的續(xù)駛里程，但由于要安裝許多電池，增加了車(chē)輛的重量和成本，對(duì)電池一致性的要求也較高。現(xiàn)在，快速充電電池技術(shù)出現(xiàn)，具有壽命長(zhǎng)（可充電2000次以上）、沒(méi)有記憶性、可以大容量充電及放電等特點(diǎn)，在幾分鐘內(nèi)就可充70%～80%的電。前面所述的東芝可急速充電鋰離子技術(shù)，即是快速充電技術(shù)的其中之一，這為純電動(dòng)汽車(chē)的商業(yè)化提供了技術(shù)支持。但是也有學(xué)者對(duì)于蓄電池的快速充電提出疑問(wèn)，認(rèn)為快速充電時(shí)的過(guò)充電和過(guò)放電有可能會(huì)惡化各電池在電池組內(nèi)協(xié)同工作的環(huán)境，造成電池組整體的瓦解崩潰。現(xiàn)在許多企業(yè)在這方面積極進(jìn)行研發(fā)，也有所進(jìn)展。20XX年《參考消息》報(bào)導(dǎo)內(nèi)華達(dá)州有企業(yè)研制出納米電池，只需6分鐘就能充滿(mǎn)電，每次充電后的使用時(shí)間能達(dá)到目前充電電池的10倍，使電池充電次數(shù)量高達(dá)到2萬(wàn)次，所提供的電流強(qiáng)度最大能到現(xiàn)在的3倍。這也成為目前純電動(dòng)汽車(chē)電池技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向之一。3、電池與電容相結(jié)合技術(shù)36超級(jí)電容具有充電快、無(wú)記憶充放電、充放電循環(huán)次數(shù)高、無(wú)二次污染等優(yōu)異特性，但有放電快的缺點(diǎn)；鋰離子電池具有儲(chǔ)電量大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，但充電時(shí)間比較長(zhǎng)。取兩者之長(zhǎng)，結(jié)合起來(lái)使用在電動(dòng)汽車(chē)上，除了可以具有傳統(tǒng)純電動(dòng)汽車(chē)的“電代油”和“零排放”主要優(yōu)點(diǎn)外，還具有一次充電行駛距離長(zhǎng)（可達(dá)300公里）、速度快（可達(dá)100公里/小時(shí)）、行使過(guò)程中能量回收效率高等優(yōu)點(diǎn)，代表了純電動(dòng)汽車(chē)的最新發(fā)展方向之一。目前已有富士重工和NEC聯(lián)合開(kāi)發(fā)“鋰離子電容器”，能量密度達(dá)30瓦時(shí)/千克，為先前電容器的4倍，達(dá)到了用于電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)用水平。中國(guó)有上海瑞華集團(tuán)研制環(huán)保型混合電能超級(jí)電容電動(dòng)汽車(chē)，還有國(guó)家電網(wǎng)公司在這方面已經(jīng)完成了3種電池-電容混合型電力工程車(chē)輛的改裝和性能測(cè)試，并將開(kāi)展示范應(yīng)用。4、CTC電車(chē)蓄電池和360°聚光太陽(yáng)能電池車(chē)載充電技術(shù)CTC電車(chē)蓄電池和360°聚光太陽(yáng)能充電技術(shù)通過(guò)在換電站快速更換大容量蓄電池的技術(shù)手段獲取足夠的電能，并通過(guò)360°聚光太陽(yáng)能電池車(chē)載充電技術(shù)進(jìn)行能源補(bǔ)充。這種技術(shù)手段簡(jiǎn)單實(shí)用，克服了純電動(dòng)車(chē)補(bǔ)充電能困難與續(xù)行里程短的缺陷，可使續(xù)行里程提高至400KM，并能延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命。不過(guò)這種技術(shù)尚在試驗(yàn)過(guò)程之中。5、電動(dòng)輪技術(shù)電動(dòng)輪亦稱(chēng)輪內(nèi)電動(dòng)機(jī)（In-WheelMotor）。目前大部分重型礦用自卸汽車(chē)所采用的電動(dòng)輪是直流電動(dòng)機(jī)，而第二代純電動(dòng)汽車(chē)所采用的是交流傳動(dòng)系統(tǒng)。其工作原理如下：交流傳動(dòng)系統(tǒng)中的永磁式三相同步伺服交流電動(dòng)機(jī)緊湊地收藏于車(chē)輪內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子通過(guò)轉(zhuǎn)子托架與車(chē)輪輪轂相聯(lián)，而輪轂支撐于轉(zhuǎn)向節(jié)上，輪胎隨同電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)；而電動(dòng)機(jī)的定子則通過(guò)定子托板、輪轂、轉(zhuǎn)向節(jié)連接于車(chē)身上。該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子為永久磁鐵，當(dāng)向電動(dòng)機(jī)的定子線圈中通以交流電流時(shí)，定子便會(huì)產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使永磁式轉(zhuǎn)子連同輪胎一起旋轉(zhuǎn)，即整個(gè)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)起來(lái)。目前已有三菱公司與東洋公司合作開(kāi)發(fā)了用于藍(lán)