電動汽車是不是一場炒作或騙局,？

耶穌愛子

我認為，做過,，發(fā)現(xiàn)錯了,，不后悔，沒做,，發(fā)現(xiàn)對了,，非常后悔。

見習生小王

電動汽車技術(shù)發(fā)展趨勢及前景(摘要）
隨著全球能源危機的不斷加深,，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染,、全球氣溫上升的危害加劇，各國政府及汽車企業(yè)普遍認識到節(jié)能和減排是未來汽車技術(shù)發(fā)展的主攻方向,，發(fā)展電動汽車將是解決這二個技術(shù)難點的最佳途徑,。
現(xiàn)代電動汽車一般可分為三類：純電動汽車（PEV）、混合動力汽車（HEV）,、燃料電池電動汽車（FCEV）,。但是近幾年在傳統(tǒng)混合動力汽車的基礎(chǔ)上,，又派生出一種外接充電式（Plug-In）混合動力汽車，簡稱PHEV,。

見習生小王

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純電動汽車（PEV）
    純電動汽車是指完全由動力蓄電池提供電力驅(qū)動的電動汽車,，雖然它已有134年的悠久歷史，但一直僅限于某些特定范圍內(nèi)應(yīng)用,，市場較小,。主要原因是由于各種類別的蓄電池，普遍存在價格高,、壽命短,、外形尺寸和重量大、充電時間長等嚴重缺點,。根據(jù)實際裝車時的循環(huán)壽命和市場價格,，可估算出電動汽車從各種動力電池上每取出1kWh電能所必須付出的費用。計算時,，假設(shè)電池最高可充電荷電狀態(tài)（SOC）為0.9,，放電SOC為0.2，即實際可用的電池容量僅占總?cè)萘康?0%;由電網(wǎng)供電價為0.5元/kWh,，電池的平均充放電效率為0.75,。
    從粗略計算中可知，雖然從電網(wǎng)取電僅需0.5元/kWh,，但充入電池,，再從電池取出，鉛酸電池每提供1kWh電能,，價格為3.05元左右,，其中2.38元為電池折舊費，0.67元為電網(wǎng)供電費,，而從鎳氫電池中每提供1kWh電能,，費用為9.6元，鋰離子電池為10.2元,，即后二種先進電池供電成本是鉛酸電池的三倍多,。
    目前國內(nèi)市場上用柴油機發(fā)電，價格大致為3元/kWh,，若用汽油機發(fā)電,，供電價格估計為4元/kWh，即從鉛酸電機提供電能的價格大致和柴油機發(fā)電價格相等,，僅僅從取得能量的成本來考慮,，采用鉛酸電池比汽油機驅(qū)動有一定價格優(yōu)勢，但是由于它太過笨重,，充電時間又長,，因此只被廣泛用于車速小于50km/h的各種場地車,、高爾夫球車、垃圾車,、叉車以及電動自行車上,。實踐證實鉛酸電池在這一低端產(chǎn)品市場上有較強的競爭力和實用性。
    鎳氫電池的主要優(yōu)點是相對壽命較長,，但是由于鎳金屬占其成本的60％,，導致鎳氫電池價格居高不下。鋰離子電池技術(shù)發(fā)展很快,，近10年來,，其比能量由100Wh/kg增加到180Wh/kg，比功率可達2000W/kg,，循環(huán)壽命達1000次以上,，工作溫度范圍達-40～55℃。
    近年由于磷酸鐵鋰離子電池的研發(fā)有重大突破,，又大大提高了電池的安全性,。目前已有許多發(fā)達國家將鋰離子電池作為電動汽車用動力電池的主攻方向。我國擁有鋰資源優(yōu)勢,，鋰電池產(chǎn)量到2004年已占全球市場的37.1％,，預(yù)計到2015年以后，鋰離子電池的性/價比有望達到可以和鉛酸電池競爭的水平,，而成為未來電動汽車的主要動力電池,。
   以電動自行車為代表的低性能車輛，由于其成本低廉,，僅我國在2006年已達到年產(chǎn)2000萬輛,，美國通用汽車公司生產(chǎn)的沖擊1號電動跑車，雖然已達到了很高的動力性,，但是由于售價高昂,，僅生產(chǎn)了區(qū)區(qū)50輛，由于沒有市場而不得不停產(chǎn),。性能較低的場地車，在我國年產(chǎn)達7000～8000輛左右,；天津清源電動車公司生產(chǎn)的微型電動車,，最高車速僅50km/h，年產(chǎn)也可以達千輛以上,，這可能是目前市場所能接受的純電動車輛性能的上限,。上述所有電動車輛均采用鉛酸電池為動力。隨著高性能鋰離子電池的性/價比不斷提升,，未來5～10年內(nèi),，市場上可能會出現(xiàn)最高車速≥100km/h,，續(xù)駛里程≥250km的高性能純電動汽車。

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混合動力電動汽車（HEV）
    由于完全由動力蓄電池驅(qū)動的純電動汽車,，其性能/價格比長期以來都遠遠低于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車,，難于與傳統(tǒng)汽車相競爭，上個世紀90年代以來各大汽車公司都著手開發(fā)混合動力汽車,。日本豐田公司在1997年率先向市場推出“先驅(qū)者”（Prius）混合動力汽車,，并在日本、美國和歐洲各國市場上均獲得較大成功,，累計產(chǎn)銷量已超過60萬輛,。隨后日本本田、美國福特,、通用和歐洲一些大公司,，也紛紛向市場推出各種類型的混合動力汽車。
研制全混合電動汽車的必要性
    混合動力電動汽車是指具備兩個以上動力源,、而其中有一個可以釋放電能的汽車,。混合動力汽車按混合方式不同,，可分為串聯(lián)式,、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種；按混合度（電機功率與內(nèi)燃機功率之比）的不同,，又可分為微混合,、輕度混合和全混合三種。其中外掛式皮帶驅(qū)動起動/發(fā)電（BSG）式是微混合動力汽車的典型結(jié)構(gòu),，其電機功率一般僅2～3kW,，依賴發(fā)動機的停車斷油功能，可節(jié)燃油5～7％;在發(fā)動機曲軸后端加裝一個電動/發(fā)電型盤式電機（ISG）是輕度混合動力汽車的典型結(jié)構(gòu),；具有純電力驅(qū)動功能的可作為全混合或混聯(lián)式混合動力汽車的典型,。豐田公司的Prius轎車即屬于這類全混合汽車。目前我國若干汽車企業(yè)研制的混合動力汽車,，大多采用ISG輕度混合或BSG微混合方案,，主要是考慮這二種方案的技術(shù)難度較小，生產(chǎn)成本也較低,。但是根據(jù)研究表明,，混合動力汽車的節(jié)油率幾乎與汽車功率的混合度和汽車的生產(chǎn)成正比上升。因此,，從長遠來看,，研制全混合電動汽車是一種必然趨勢。
    下面介紹混合動力乘用車研發(fā)及市場情況。
    以節(jié)油率最佳的豐田Prius汽車為例,，在我國實測它與豐田花冠（Corrolla）油耗在不同工況下的對比數(shù)據(jù),。各種工況下的平均節(jié)油率為39.6％，平均百公里可節(jié)油3.07L,。以97號汽油價格為5元/L計算,，每百公里可節(jié)省油費15.35元，行駛20萬km也僅省油費3.07萬元,，顯然還不足以抵消購置混合動力汽車所增加的費用,。據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2006年一汽豐田普銳斯（Prius）銷量僅為2152輛,，占全國乘用車總銷量的0.04％,。考慮到我國用戶對汽車售價的敏感性,，這一銷售業(yè)績并不令人驚奇,，可以認為在近期，如果沒有政府的大力支持,，混合動力乘用車在我國不會有很大的市場,。

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城市公交車的使用特點
    在我國，城市公交車與私人乘用車的情況有很大的不同,，具體歸納為以下三點:
    （1）據(jù)統(tǒng)計我國城鎮(zhèn)居民日常出門有70％是首選乘坐公交車,，我國大部分城市政府都奉行公交車優(yōu)先的交通政策，我國公交車的年產(chǎn)量和保有量都居世界第一,；
    （2）我國城市公交車大多由市政府補助公交企業(yè)采購,，公交車是否符合節(jié)油減排要求，將是政府需要考慮的一個重要采購原則,；
    （3）從技術(shù)角度來分析,，在城市工況下，公交車頻繁起步,、加速,、制動和停車，要額外消耗許多燃油,。有近一半的燃油是被汽車頻繁制動所消耗的,，這就為混合動力公交車的節(jié)油減排留下了相當大的空間。
    正是考慮到以上幾個特點,，我國至少有7～8家汽車企業(yè)將研發(fā),、生產(chǎn)混合動力公交車作為研發(fā)工作的重點。經(jīng)過近幾年的開發(fā),，雖然已取得了一系列重大成果，但公交車的節(jié)油率并未達到預(yù)計的要求，一輛總重15.5t,，長11m的混合動力公交車,，實際油耗大多為33～35L，平均34L/100km,，若傳統(tǒng)11m公交車的平均油耗為40L/100km,，則節(jié)油率僅15％。
    混合動力公交車節(jié)油率難以進一步提高的原因主要有二個：
    （1）汽車的制動過程十分短暫,，一半不超過10s,，在短短的幾秒內(nèi)，電機要求發(fā)出很大的電流,，才能有效回收制動能量,，但是電池的充電倍率只有放電倍率的一半，因此電池不能接受大電流充電,。理論上汽車有50～60％的制動能量可回收,，實際回收的制動能量<20％，最簡單的改進辦法是加大動力電池容量,，例如至少加大容量一倍,，回收的制動能量可由20％增加到40％。但這將大大增加整車成本和汽車自重,，經(jīng)濟上可能是得不償失,。
（2）混合動力公交車若采用停車斷油，甚至滑行時即斷油,，可節(jié)油10％左右（4L/100km）,，實際上國產(chǎn)柴油機沒有專門為混合動力汽車設(shè)計，一般不允許頻繁的停車斷油,，否則供油系和廢氣增壓器都可能損壞,，嚴重影響柴油機壽命。其次,，停車斷油就必須裝有電動轉(zhuǎn)向油泵,、電動空壓機和電動空調(diào)系統(tǒng)，這又會大大增加整車成本和重量,，二相權(quán)衡,，不一定合算，所以近期大多未實現(xiàn)停車斷油功能,。因此,，目前HEV的開發(fā)重點集中在節(jié)油降耗的工作上，針對以上問題,，科研工作者提出了不同的解決方案,，如利用超級電容器的功率密度達鉛酸電池的10倍,，具有快速吸收大電流充電的優(yōu)異特性，在混合動力汽車制動時可以快速吸收能量,，大大提高制動能量的回收率,，此外它還具有循環(huán)壽命長、充放電效率高,、耐低溫特好以及免維護等優(yōu)點,。這種方案由于受到超級電容價格昂貴的影響，限制了它在混合動力汽車上的廣泛應(yīng)用,。在進一步降低成本,，提高能量密度后，超級電容器最有可能首先在混合動力公交車上得到應(yīng)用,。

迪斯

中國就是刀板上的魚,，明知道要挨宰，也得上,。比如鐵礦石,，風電設(shè)備。都一樣,。

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外接充電式混合動力汽車PHEV
    外接充電式混合動力汽車是最新的一代混合動力汽車類型,，近年來受到各國政府、汽車企業(yè)和研究機構(gòu)的普遍關(guān)注,，國內(nèi)外專家認為,，PHEV有望在幾年后得到廣泛的推廣使用。
    據(jù)統(tǒng)計,，法國城鎮(zhèn)居民80％以上日均駕車里程少于50km,，在美國，汽車駕駛者也有60％以上日均行駛里程少于50km,，80％以上日均行駛里程少于90km,。PHEV特別適合于一周有5天僅駕車用于上下班，行駛里程50～90km之間的工薪族使用,。PHEV是在混合動力汽車上增加了純電動行駛工況,，并且加大了動力電池容量，使PHEV采用純電動工況可行駛50～90km,，超過這一里程,，即必須起動內(nèi)燃機，采用混合驅(qū)動模式,。所以PHEV的電池容量一般達5～10kW•h,，約是純電動汽車電池容量的30～50％，是一般混合動力汽車電池容量的3～5倍,，可以說它是介于混合動力汽車與純電動汽車之間的一種過渡性產(chǎn)品,。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車和一般混合動力汽車（HEV）對比,，PHEV由于更多的依賴動力電池驅(qū)動汽車，因此它的燃油經(jīng)濟性進一步提高,，二氧化碳和氮氧化物排放更少,。由于動力電池容量的加大，每輛車的售價至少比一般HEV高2000美元,。
    隨著蓄電池容量的加大，汽車價格將上升,，但是燃油消耗和尾氣排放則下降,。因此可以認為，電動汽車是以使用和損耗蓄電池為代價來換取節(jié)油,、減排的效果,，動力電池性/價比的大幅提升將是電動汽車能否迅速推廣使用的關(guān)鍵所在。
    一般HEV動力電池SOC僅在較小范圍內(nèi)波動（例如±2％～3％）因此循環(huán)壽命次數(shù)很長,，而PHEV的動力電池SOC必須在很大的范圍內(nèi)波動（例如±40％）,，屬于深充深放，因此循環(huán)工作壽命短得多,，和純電動汽車（PEV）相似,。目前在PHEV上都采用先進的鋰離子電池，由統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知,，鋰離子電池每放出1kWh電能,，能耗費為10.2元，相當于內(nèi)燃每kWh能耗費用的3倍,。隨著全球石油價格不斷上升,，燃油內(nèi)燃機的能耗費用也將不斷上升，而鋰離子電池隨著技術(shù)進步和產(chǎn)量的擴大,，其能耗費用將不斷下降,，二者可能在2015至2020年內(nèi)達到平衡點。因此PHEV有望在10年內(nèi)得到大面積推廣使用,。

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燃料電池電動汽車
    早在1839年,，英國人格羅孚就提出了氫和氧反應(yīng)發(fā)電的原理。20世紀60年代,，研發(fā)出了液氫和液氧發(fā)電的燃料電池,，由美國UTC公司首先用于航天和軍事用途。近20年來,，由于石油危機和大氣污染日趨嚴重,，以質(zhì)子交換膜式為代表的燃料電池技術(shù)，受到世界各國普遍重視,。各大跨國汽車公司紛紛投入巨資,，研發(fā)出了各種類型的燃料電池電動汽車(FCEV),。
    質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）主要優(yōu)點
   （1）其排放生成物是水及水蒸汽，為零污染,；
   （2）能量轉(zhuǎn)換效率可高達60～70％;
    （3）無機械振動,、低噪聲、低熱輻射;
    （4）宇宙質(zhì)量中有75％是氫,，地球上氫也幾乎是無處不在,。氫還是化學元素中質(zhì)量最輕、導熱性和燃燒性最好的元素;
    （5）氫的熱值很高,，1kg氫和3.8L汽油的熱值相當,。
    燃料電池電動汽車存在的技術(shù)、經(jīng)濟問題
    在我國,，國家科技部將研發(fā)燃料電池客車和燃料電池轎車列為“十五”和“十一五”計劃“863”重大科技項目,。并已取得一系列重大科技成果，但是在多年科研實踐中,，也暴露出一些技術(shù),、經(jīng)濟問題:
      燃料電池發(fā)動機的耐久性壽命短
    一般僅1000～1200小時（國外達2200小時），燃料電池汽車行駛4～5萬km,，功率即下降～40％,，和傳統(tǒng)內(nèi)燃機可普遍行駛50萬km以上相比，差距很大,；
    燃料電池發(fā)動機的制造成本居高不下
    一般估計3萬元/kW（國外成本約3000美元/kW）,，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機僅200～350元/kW相比，差距巨大,。由于其中如質(zhì)子交換膜,、炭紙、鉑金屬催化劑,、高純度石墨粉,、氫回收泵、增壓空氣泵等關(guān)鍵部件均依靠進口,，所以與國外相比,，并沒有成本優(yōu)勢；
    燃料電池發(fā)動機對工作環(huán)境的適應(yīng)性很差
    國產(chǎn)可在0～40℃氣溫下工作,，低于0℃有結(jié)冰問題,，高于40℃過熱不能正常工作；此外對空氣中的粉塵,、一氧化碳,、硫化物等都十分敏感，鉑催化劑極易污染中毒失效,；
    燃料電池汽車的使用成本過于高昂
    例如高純度(99.999％)高壓氫(>200大巴)售價約80～100元/kg,。按1kg氫可發(fā)10kW•h電能計算,，僅燃料費即約為10元/kW•h，按燃料電池發(fā)動機工作壽命1000小時計算,，折舊費為30元/kWh,。所以總的動力成本達40元/kW•h。與表1對照可知,，至少在目前,，由燃料電池發(fā)動機提供1kWh電能的成本遠高于各種動力電池，這從一個側(cè)面反映了作為汽車動力源,，燃料電池汽車還有相當?shù)木嚯x,。
    盡管存在如此多的問題，但是燃料電池仍然是人類迄今為止,，發(fā)明的最清潔、安靜又可無限再生的能源,，值得我們?yōu)閷崿F(xiàn)燃料電池電動汽車的產(chǎn)業(yè)化,，付出更大的努力。

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電機及電動車輪
    電動汽車驅(qū)動電機是所有電動汽車必不可少的關(guān)鍵部件,。目前使用較多的有直流有刷,、永磁無刷、交流感應(yīng)和開關(guān)磁阻等四種電機,。
    美國和德國開發(fā)的電動汽車大多采用交流感應(yīng)電機,，主要優(yōu)點是價格較低、效率高,、重量輕,，但啟動轉(zhuǎn)矩小。日本研制的電動汽車幾乎全部使用永磁無刷電機,，其主要優(yōu)點是效率可以比交流感應(yīng)電機高6個百分點,，但價格較貴，永磁材料一般僅耐熱120℃以下,。開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)較新,，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、可靠,、成本較低,、起動性能好，沒有大的沖擊電流,，它兼有交流感應(yīng)電機變頻調(diào)速和直流電機調(diào)速的優(yōu)點,，缺點是噪聲較大，但仍有一定改進余地,。
    顯然四種電機各有優(yōu)缺點,，但是對于電動汽車而言,，由于電能是由各類電池提供，價格昂貴而彌足珍貴,，所以使用相對效率最高的永磁無刷電機是較為合理的,，它已被廣泛用于功率小于100kW的現(xiàn)代電動汽車上。
    此外,，在國外已有越來越多的電動汽車采用性能先進的電動輪（又稱輪轂電機）,，它用電機（多為永磁無刷式）直接驅(qū)動車輪，因此無傳統(tǒng)汽車的變速箱,、傳動軸,、驅(qū)動橋等復雜的機械傳動部件，汽車結(jié)構(gòu)大大簡化,。但是它要求電機在低轉(zhuǎn)速下有很大的扭矩,，特別是對于軍用越野車，要求電機基點轉(zhuǎn)速∶最高轉(zhuǎn)速=1∶10,。近幾年,，美、英,、法,、德等國紛紛將電動輪技術(shù)應(yīng)用于軍用越野車和輕型坦克上，并取得了重大成果,。例如美海軍陸戰(zhàn)隊在“悍馬”基礎(chǔ)上研制出串聯(lián)式“影子”新型混合動力越野車,，采用了電動輪技術(shù)。與傳統(tǒng)“悍馬”車對比試驗,，在同樣偵察試驗條件下,，“悍馬”耗油472kg，而“影子”僅耗油200kg,；同一越野路段,，“悍馬”耗時32分鐘跑完，而“影子”僅耗時13分50秒,，此外它還具有在純電動模式下,，汽車靜音、無“熱痕跡”等優(yōu)點,。如此優(yōu)異的性能,，據(jù)聞美軍已決定停產(chǎn)傳統(tǒng)“悍馬”車，全部改產(chǎn)新型混合動力電動輪驅(qū)動的“影子”型軍車,。這一重要發(fā)展趨勢,，應(yīng)引起高度關(guān)注。

見習生小王

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綜上所述，可以從技術(shù)/經(jīng)濟分析出發(fā),，對電動汽車技術(shù)的現(xiàn)狀和未來作如下結(jié)論：
    （1）在目前國內(nèi)市場價格的基礎(chǔ)上,，可粗略計算出各種提供電能技術(shù)的價格比。即電網(wǎng)供電∶柴油機供電∶鉛酸電池供電∶鎳氫電池供電∶鋰離子電池供電∶燃料電池供電=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80,。這從一個側(cè)面反映了各種供電方式距離電動汽車市場的遠近,。當然，隨著石油價格的上升,、電池技術(shù)的進步,，這些比例關(guān)系將發(fā)生很大的變化；
    （2）由于鉛酸電池的供電成本大體和柴油機供電相等,，因此它仍然是低端電動車市場的主要動力電池,。磷酸鋰離子電池技術(shù)進步較快，它最有可能成為鉛酸電池的競爭對手,，率先成為高端電動車市場的主要動力電池,；
    （3）由于混合動力汽車僅需裝用純電動汽車1/10的動力電池容量，整車有較為接近市場的性/價比,，因此它仍將是近期實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的主要電動汽車種類,。考慮到我國國情,，目前仍應(yīng)大力推廣使用混合動力大客車，進一步降低制造成本,，減少油耗和排放,；
    （4）在鋰離子電池性/價比進一步提升后，外接充電式混合動力汽車（PHEV）有望成為理想的上班族乘用車,，它可大幅度減少油耗和降低排放,，但是由于較高的價格，它可能首先在發(fā)達國家得到推廣應(yīng)用,；