电动汽车的发展现状及应用技术

近年来，随着各国对纯电动汽车技术研发投入的不断加大，车用动力电池、电机及其控制系统等瓶颈技术取得了重大进展，电力电子、控制和信息技术的广泛应用促使纯电动汽车技术深入发展、日臻完美，产品的可靠性、使用寿命得到明显提升，成本得到有效控制，纯电动汽车技术在世界范围内得到快速发展，一批装备了先进动力电池的纯电动汽车已经进入或即将进入消费市场。

2008年11月19日，宝马汽车公司发布纯电动汽车MINI E。MINI E采用锂离子动力电池，续驶里程超过240km，最高车速为152km/h，从静止加速到100km/h的时间为8.5s。MINI E已经完成了量产车型产品研发，并通过了多项碰撞测试。

2009年，三菱汽车公司开始在日本销售纯电动汽车iMiEV，并逐步出口至美国和欧洲。据三菱测算，如果使用较便宜的夜间时段电力给电动汽车充电，其使用成本不到同等燃油汽车的1/10。该车采用了高能量密度锂离子电池，电池组的能量可保证iMiEV一次充电可连续行驶160km。iMiEV提供了快速充电和家用充电两种模式：快充模式可在30min之内为iMiEV充入80%的电量；普通充电模式下充满iMiEV的所有电池大约需要7h。

2011年，由特斯拉汽车公司制造的全尺寸高性能纯电动轿车特斯拉Model S正式进入量产阶段，在2013年度全球销量达到22300辆的规模。Model S采用汽车级锂离子电池技术，充电全部采用标准化设计。如果使用大电流200V插座，Model S充1h电续驶里程可达110km。该车的电池组由8000个电池单元组成，续驶里程可达到483km。Tesla大量使用铝合金制造车身组件，将整备质量减小到1735kg，风阻系数仅为0.27。它从静止加速到96km/h耗时5.6s，400m加速耗时14s，极速为193km/h。

2012年，北汽E150EV上市。E150EV是基于北汽E系列研发而来的，该车最高车速120km/h，单次充电续驶里程为150km，充电时间为6～8h。继E150EV纯电动汽车上市后，北汽集团在2014年又推出了北汽EV200和ES210两款车型。其中，北汽EV200采用三元锂电池组，最高车速125km/h，60km/h等速续航里程为245km。而北汽ES210搭载了锂电池组，最高车速为130km/h，60km/h等速续航里程可达200km。同时，这两款车都可以采用慢充和快充的两种充电方式，但所需的充电时间有所差异。北汽EV200的慢充充电时间为8～9h，快充充电时间为30min；北汽ES210在220V家用电源可随插随充，6～8h充满；当使用快充桩时，30min可充满80%，1h达到满电状态。

此外，2015年11月，北汽EU260乐享版在广州上市。采用三元锂离子电池组，电池容量为41.4kW·h，最高车速为140km/h。其续航里程为260km以上，等速行驶可达350km。该车提供快充、慢充两种充电模式，其中快充30min可充80%。同时，具有电池寿命管理系统，实现过充过放、高温高寒等电寿命保护，能有效延长使用周期。

宝马电动汽车i3车型于2014年9月在国内正式上市，提供纯电动和混动车型供消费者选择。充电方面，使用家庭220V电源充电，需要8h充满，而在宝马专用充电装置下充电，只需1h，充满电后可行驶130～160km。

江淮iEV5电动车在2015年上市，是江淮的第五代纯电动车。动力系统是由一台永磁同步电动机与23kW·h的三元锂电池组成，续航里程最大可达200km。该车有两种充电方式，分别为8h的慢充和2.5h的快充。同时，该车的最高时速可达120km/h，相比最高时速100km/h的iEV4有所提升。

近些年投放市场的几款典型纯电动汽车如图1-19所示。

图1-19 投放市场的几款典型纯电动汽车

各种高新技术开始在纯电动汽车上应用，赋予其新的生命力和发展机遇，主要表现为：(www.xing528.com)

①动力系统集成优化技术不断进展，节能效果不断提高。

②动力电池技术得到飞速发展，高性能的锂离子电池逐步取代传统的铅酸电池、镍氢电池，在比能量、比功率、安全性、可靠性、循环寿命和成本方面取得很大进步。

③高效的一体化电力驱动系统取代了传统的直流电机。

④电动辅助系统的广泛应用提高了整车能量利用率和性能。

⑤网络系统的应用促进了电动汽车的模块化和智能化。

⑥轻量化技术和电气、结构安全性技术在电动汽车上得到了系统的应用。

⑦把纯电动汽车推广应用作为系统工程，不仅重视汽车本身的研发，而且开始了充电站等基础设施的规划与建设。

⑧在概念车型上，轮毂电机和线控技术等前沿技术得到了初步的应用。

⑨纯电动公交车成为城市节能减排和平衡电网负荷的最有效手段，纯电动公交车的示范和推广应用进程加快。

我国纯电动汽车发展是从城市公交客车开始的。相对于普通轿车，城市中运行的大型客车对速度的要求并不高，公共领域的客车在城市内行驶，活动区域范围有限，充电场所相对固定，并且有相应的停车地点，这都为纯电动汽车的充电问题提供了方便。在成本方面，政府往往批量采购，数量大，有利于纯电动汽车的产业化生产，以降低成本。在补贴方面，由于营运企业少，政府容易制定更灵活的补贴措施，利于纯电动汽车的推广使用。

我国基本掌握了纯电动汽车整车动力系统匹配与集成设计、整车控制技术，样车的动力性和能耗水平与国外相当，在小型纯电动汽车和大型公交客车方面实现了小规模生产和示范运行。但也存在一些主要问题，如整车产品在续驶里程、可靠性和工程化，动力电池的比能量、安全性、可靠性和使用寿命等方面在满足整车要求的前提下，动力电池隔膜、控制器基础硬件、芯片、高速信号处理部件还没有成熟的产品可用，大多依赖进口。