电动汽车概论--第一章 绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容)

内燃机汽车经过120多年的发展壮大，逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技，在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展，但是由于内燃机车以石油为燃料，石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境，因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。

1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险

石油是一种总量有限、不可再生的石化资源，是当前人类经济社会的重要能源，交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆，每年新生产汽车超过3500万辆，每年消耗石油70亿桶以上，约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测，地球上的石油资源按照目前的消耗水平，仅仅维持几十年（40-60年左右，说法不太一致），石油资源日渐枯竭。

21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战，石油资源是亟待解决的重要问题之一，也是当前世界不稳定的因素之一。

我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨，产量和进口量各占一半，对外依存度达50%，远远超过30%的安全线。因此，大量进口高价石油，势必影响本国经济发展和能源安全，加剧国际石油危机和抬高石油价格，损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波，更会危及国家安全。

预测到2020年，中国的石油需求量为5亿～6亿吨，而中国只能生产2亿吨，其余的3亿～4亿吨要靠进口，对外依存度将达60%～67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10，相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油，极具风险。

内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势，不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限，还不能完全取代石油燃料，电能来源广泛，人们对电力的使用已经积累了丰富的经验，21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源，发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势，也是汽车工业发展的总趋势。

燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，使燃料的发电效率提高到50%-55%，而且不会对大气造成污染。

1.2环境污染

内燃机汽车的快速发展与广泛应用，使汽车排气污染日益严重，已成为城市最重要的污染源。

HC, CO, NO X, CO2,SO2，颗粒物（铅微粒、碳微粒）以及光化学烟雾（氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下，会产生光化学烟雾。）、噪声（发动机噪声）

1.4电动汽车分类：

纯电动汽车：(EV, Electric Vehicle)

结构简单、成本低，控制简单；节能效果好，零排放。但续驶里程短，应用场合受限。

混合动力汽车：(HEV, Hybrid Electric Vehicle )

结构复杂、成本较高，控制较复杂，节能排放效果较好，但续驶里程长，应用场合不受限。

燃料电池汽车：(FCEV, Fuel Cell Electric Vehicle)

技术难度大，成本高，控制复杂，节能效果好，零排放。续驶里程长，应用场合不受限。短期内难以产业化。

2、电动汽车发展历程——电动车发展的三次浪潮

世界上第一辆机动车就是1834年诞生的第一辆电动汽车，他比1886年问世的世界上第一辆内燃汽车要早半个世纪。一百多年来，电动汽车在汽车发展史中经历了三次重大机遇。

第一次发生在一百余年前,19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。由于当时电池和电机的发展较内燃机成熟，而且石油的

运用还没有普及，使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。

电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置。据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有38％为电动汽车，40％为蒸汽车，22％为内燃机汽车。到了1911年，就已经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营，到了1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车运行。

随着美国德州石油的开发和内燃机技术大大提高，电动车在1920年之后渐渐地失去了优势。汽车市场逐步给内燃机驱动的汽车所取代。

第二次发生在 20世纪70年代，第一、第二次石油危机促使发达国家启动电动汽车研发，日美德英政府规划并资助电动汽车研发，当时出现了少量具有实用价值的产品，政府组织这些电动车在区域试运行。

第三次发生在1990年第三次石油危机爆发，多国政府推出电动汽车推广计划，消费方面，税费减免等鼓励措施出现，欧洲部分城市加快电动汽车配套设施的建设。多数世界级汽车企业启动新能源汽车项目，具有实用价值的二代产品出现。

美国：政府持续投资电动车项目

1976年7月，美国国会通过《电动汽车和复合汽车的研究开发和样车试用法令》，以立法、政府资助和财政补贴等手段加速发展电动汽车。

1991年，美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议，成立了“先进电池联合体”（USABC），共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池，并且与美国能源部签订协议在1991～1995年间投资 2.26亿美元来资助电动汽车用高能电池的研究。

2002年，美国能源部批准经费l500万美元，用于“工业研究、开发和演示使用电池的电动汽车”的费用共担项目，包括使用效率和动力储存、供电质量等。小型、低速、特种用途的纯电动汽车不断发展。

2009年奥巴马上台后明确表示，到2015年美国要有100万辆充电式混合动力车上路。美国能源部将设立20亿美元的政府资助项目，用以扶持新一代电动车所需的电池组及其部件的研发。

欧洲：政府企业联动电动汽车普及良好

相对于国内市场而言，西欧有着一个非常成熟的电动汽车市场及商业推广电动汽车产品的市场环境。与美国相比，欧洲更崇尚追求完美零污染的纯电动汽车。成立于1990年的欧洲“城市电动车”协会至今在欧共体组织内已有60座城市参与，帮助各城市进行电动汽车可行性的研究和安装必要的设备，并指导城市的电动汽车运营。

德国政府十分重视环境保护，投入大量资金用于电动汽车的研制。1971年，成立了城市电动车交通公司(GES)，积极组织电动车的研究与开发。

1991年，在拜尔州投入了300辆电动汽车进行运行。拜尔州还拨400万马克，购买电动汽车的消费者可以得到车价30%的资助。另外，汉堡市也采取了资助用户车价的25%，用来鼓励用户购买电动汽车的措施。

英国是当今世界生产电动汽车较先进和使用最广泛的国家，使用历史已有50年之久，上个世纪80年代中期英国就有12万辆电动汽车在运行。

英国政府投资二千多万英镑支持电动汽车的开发，实行多项优惠政策给使用者，例如免收牌照税、养路费，夜间充电只收1／2的电费等。英国国际汽车设计公司从1979年开始研制电动汽车。

1991年克罗德里蓄电池公司投资建立电动汽车生产集团，研制成MOL．C3型混合瓶动电动汽车，行程130km。