新能源汽车技术发展现状

我国新能源汽车主要发展方向为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池车。在良好政策环境和新能源汽车企业的自主研发下，新能源汽车技术取得了长足进展。

（1）纯电动汽车

纯电动汽车具有零排放的优点，是当前新能源汽车的主要发展方向。蓄电池、驱动电机及控制器是其核心部件。

蓄电池是纯电动汽车唯一的动力源，其主要性能指标是能量密度、循环寿命和成本。铅酸电池技术成熟，但能量密度低，易造成铅污染。镍铬电池和镍氢电池能量和功率密度较高，能满足电动汽车的动力性，但成本较高，废弃后回收复杂，致其应用受限。锂电池储电能力强，工作电压较高，循环寿命长，但其安全性低、成本高等缺点限制了其快速发展。我国纯电动汽车市场倾向于磷酸铁锂和三元锂电池。我国主要车用动力电池的主要性能见表4.5。

表4.5　我国主要车用动力电池性能参数

纯电动新能源汽车一经推出，就展现了其在环保节能方面的优势，但是与传统的汽车对比，纯电动的新能源汽车的续航能力比较差。新能源汽车的电池组会相互影响，在很大程度上降低了电池的使用寿命。新能源汽车更换一次电池组，需要花费大量的费用，新能源汽车的电池问题对新能源汽车的推广和发展造成了巨大的障碍。另外，新能源汽车中的电气设备也会消耗掉很多的电能，如果用户需要使用新能源汽车进行长途旅行，那么新能源汽车可能不具备强大的续航能力。

纯电动新能源汽车要想得到广泛的推广和应用，就要拥有数量足够的充电设施。截至2016年年底，我国新能源汽车的总产销量接近100万辆，但是在全国范围内，建设完成的公共充电站仅有不到5 000座，充电桩不到8万个，车桩的比例严重失衡，根本不能满足新能源汽车的充电需求，这在很大程度上限制了新能源汽车在我国的推广和发展。(www.xing528.com)

就我国现有的充电桩来看，存在着严重的分布不均衡问题，很多充电桩都设置在酒店、医院或者商场等建筑的公共停车场中，私家车车主希望把充电桩的设置地点设置在小区的停车场，但是由于私家车车位会受到物业的限制，很多小区都没有设置充电桩，这就导致建成的充电桩使用率低，而需要建设充电桩的区域却没有充电桩的现象，从而降低了消费者的购买积极性，限制了新能源汽车的推广和发展。

驱动电机的功率和性能直接影响纯电动汽车的加速度和速度控制，汽车对驱动电机的要求是转速高、调速范围广、体积小和制动迅速等。当前主要使用的电机有感应电动机、永磁无刷电动机和开关磁阻电动机。感应电动机具有效率高、体积小、坚固耐用等特点，整个驱动系统调速范围宽，可实现再生制动，但驱动控制器是通过DC-AC控制器进行调频调压和控制调速，其线路复杂，价格高。永磁无刷电动机采用永久磁铁励磁，体积小、惯性低、响应快、能量转换效率高，适用电动汽车的驱动系统，但成本高、功率受限，可靠性需改进。开关磁阻电动机的结构简单、价格低、控制灵活、响应各项指标快速，但使用中存在诸多问题，应用较少。

控制器对能量利用效率和整车性能有重要影响。控制器要求对能量的转化、利用及回收进行控制，同时进行实时信息采集、检测、诊断、跟踪处理，保证行驶的安全性和可靠性。我国大多数控制器是由电池生产企业生产，其原理简单、功能单一，而专业的整车控制系统生产企业规模较小，实力较弱。

（2）混合动力汽车

混合动力汽车上装有两种动力源作为动力装置。采用高功率储能装置提供能量缓冲功能，可有效减小发动机的尺寸、提高效率、降低排放。根据驱动系统的配置和组合方式可以分为串联式、并联式和混联式。串联式结构简单、控制难度低。并联式能有效地降低油耗和排放。采用小功率电动机和小容量蓄电池组的并联式混合动力汽车能显著地降低自重和成本，目前应用最为广泛。混联式理论上易实现最优的燃油经济性和排放性，但其结构复杂，成本较高。

（3）燃料电池车

燃料电池车动力是由氢气、氧气和电解质反应驱动电动马达提供的，唯一的反应生成物是水。燃料电池车在我国还处于初级阶段，目前燃料电池系统的可靠性、耐久性不能满足应用的需求。此外，燃料电池低温启动系统仍然存在问题，核心部件要靠进口，成本高。