電動車≠電池+車 科普詳解何謂電動汽車

　　電動汽車將會成為未來新能源的最終解決方案

　　縱觀汽車發展史，電動汽車比搭載內燃機的奔馳專利一號車還要早面世半個世紀。而在二十一世紀的今天，電動汽車又將會成為未來新能源的最終解決方案。毫無疑問，電動汽車最大的優勢便是無排放污染。電動汽車在行駛時與燃料電池車一樣不會產生尾氣，可以做到真正意義上的零排放。另外，由于電能做為可快速再生能源，它可以由多種清潔能源如水力、核能、太陽能、風力、潮汐等快速轉化而來，所以可以有效地減少汽車對石油資源的依賴。同時通過對車載電池的回收利用，電動汽車對環境保護和減少大氣污染的有益推動是無需質疑的。其次電動汽車還具有噪音低，結構簡單，使用維修方便等特點。

　　電動汽車還具有噪音低，結構簡單，使用維修方便等特點

　　不過我們也要清晰的看到，純電動汽車的普及需要相當長的過程，這不僅僅是汽車本身的技術問題，同時還牽涉著社會問題。如何將快速充電鉆建設成如同當今加油站一樣便捷的服務網絡并不是一朝一夕能完成的巨大工程，并且這當中石油巨頭，汽車公司，政府多方的角力結果也將明顯的影響著這一進程發展的快慢。

　　1.電動車的心臟：電動機

　　電力驅動及控制系統是電動車輛的核心，也是區別與內燃機車輛的最大不同點。電力驅動及控制系統由驅動電動機、電池組和電動機的調速控制裝置等組成。電動車的其他裝置則基本與內燃機車輛相同。純電動汽車是完全用電動機來取代發動機驅動的，不少人認為電動機的動力沒有發動機好，然而在先進的交流電機的驅動下，現代電動汽車的動力性甚至遠遠超過了不少大排量內燃機。

　　電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效地產生轉矩，這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。

　　事實上，電動機驅動與發動機相比有兩大技術優勢：首先，發動機能高效產生轉矩時的轉速被限制在一個較窄的范圍內(即經濟運行區)，因此需要變速器適應這一特性。而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效地產生轉矩，這意味著電動車甚至只需要單級減速齒輪就可以驅動車輛。其次，由于高度電氣化的控制系統引入，電動機實現動力輸出的快速響應能力遠高于發動機，這意味著電動機的響應比發動機更加靈敏。

　　在先進的交流電機的驅動下，現代電動汽車的動力性甚至遠遠超過了不少大排量內燃機

　　通用在十年前推出的第一款電動汽車EV1便可以實現百公里加速小于8秒，最高車速為130km/h(電子限速)。而在1994年研發時，通用EV1原型車更是創下了最高車速295km/h的驚人記錄。不過量產電動車一般并不會完全發揮出電動機的全部實力，因為電動車上搭載的電池所儲存的電量十分寶貴。為了節省電力，量產電動車的加速性能大多與同級的內燃機車型接近或略優(電動跑車除外)。

　　2.電動車的“油箱”：電池組

　　制約電動汽車發展的主要問題還是集中于電池成本較高，充電時間長，續駛里程較短。近年來，不少汽車公司和研究機構的最新研究正在逐漸彌補電動汽車的這些先天缺陷。目前鎳氫電池和鋰電池為不少電動車和混合動力車所使用，其中鎳氫電池可快速充電，循環壽命長，同時它不存在重金屬污染，也被稱為“綠色電池”，但是比能量沒有鋰電池高。鋰電池有很多種類，例如鋰離子電池、鋰熔鹽電池、鋰聚合物電池，其具備較高的能量密度，等比功率大、比能量高，非常適合作為電動車車載電池。近年來，鋰電池的研究使其在壽命和穩定性方面有大幅提升，因此鋰電池很可能成為未來電動車的主力電池類型。

　　鋰電池很可能成為未來電動車的主力電池類型，而國家電網規定的標準目前還不得知。

　　由富士汽車，東電和NEC鋰電合作開發的富士R1e純電動車代表了目前純電動汽車領域的前沿科技。富士R1e電動汽車的車重僅為870公斤，在一臺最高功率40kW的電動機的帶動下，其最高車速可以達到100km/h。車載電池可以保證最大80公里的續駛里程。由東電公司主要負責完成的車載電池充電系統可以在15分鐘之內充入80%的電量。如此快速的充電時間，使得電動汽車的使用者不再為長達數小時的充電時間而頭痛了。另外，由NEC鋰電公司開發的車載電池壽命可以達到10年或20萬公里。這款富士R1e純電動車預計將會于明年在日本上市，折合售價低于20萬人民幣。

　　日產Leaf電動車采用薄型化鋰電池模塊，由日產與NEC合資的AESC汽車能源公司所生產供應

　　即將量產上市的日產Leaf電動車，一大突破同樣也是鋰電池的應用。Leaf電動車采用薄型化鋰電池模塊，由日產與NEC合資的AESC汽車能源公司所生產供應。在完全充滿電的情況下，日產Leaf電動車最長續駛里程可以達到160公里，這一續航能力已經可以滿足70%消費者每日的駕駛里程所需。同時日產為這套鋰電池提供8年/16萬公里質保，消除消費者對于電池壽命的后顧之憂。

　　為了提升電動車的實用性，日產Leaf電動車提供兩種充電插槽和兩種充電方式。其中快速充電插槽可在30分鐘內充電80%;而利用一般家庭200伏特電源進行充電，則需時約8小時完成充電。日產Leaf在車頭前方布置兩組充電插槽，可分別就一般200伏特電壓或快速充電系統進行充電;而在前擋玻璃處也具備充電電量顯示。　　

　　電力驅動控制系統按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅動主模塊和輔助模塊三大部分

　　3.電動車的神經中樞：電控系統

　　電力驅動控制系統是電動車的神經中樞，它將電動機，電池和其他輔助系統互為連接并且加以控制。電力驅動控制系統按工作原理可劃分為車載電源模塊、電力驅動主模塊和輔助模塊三大部分。

　　電力驅動主模塊主要由中央控制單元、驅動控制器、電動機、機械傳動裝置等組成。

　　車載電源模塊主要由電池電源、能源管理系統和充電控制器三部分組成。由于電動機驅動所需的等級電壓往往與輔助裝置的電壓要求不一致，輔助裝置所要求的一般為12V或24V的低壓電源，而電動機驅動一般要求為高壓電源，并且所采用的電動機類型不同，其要求的電壓等級也不同。為滿足該要求，可以用多個12V或24V的蓄電池串聯成96 -384V高壓直流電池組，再通過DC/DC轉換器供給所需的不同電壓。

　　能源管理系統的主要功能是在汽車行駛中進行能源分配，協調各功能部分工作的能量管理，使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系統與電力驅動主模塊的中央控制單元配合一起控制發電回饋，使在電動汽車降速制動和下坡滑行時進行能量回收，從而有效地利用能源，提高電動汽車的續航能力。充電控制器則是把電網供電制式轉換為對蓄電池充電要求的制式，即把交流電轉換為相應電壓的直流電，并按要求控制其充電電流。

　　電力驅動主模塊主要由中央控制單元、驅動控制器、電動機、機械傳動裝置等組成。中央控制單元根據加速踏板與制動踏板的輸入信號，向驅動控制器發出相應的控制指令，對電動機進行起動、加速、降速、制動控制。驅動控制器的功能是按中央控制單元的指令和電動機的速度、電流反饋信號號，對電動機的速度、驅動轉矩和旋轉方向進行控制。

逆變器

　　輔助模塊包括輔助動力源、動力轉向單元、顯示儀表和各種輔助裝置等。這部分裝置的功能與傳統汽車上的非常類似。

　　總結：電能驅動將是汽車的未來

　　“石器時代并不是因為沒有石頭而結束” (The Stone Age did not end due to a lack of stones)，正如這句諺語所暗含的道理一樣：科技必然將會推動人類社會的進步。從蒸汽機車到內燃機車再到電力機車的演變已經預示了未來汽車的發展方向。

　　通用十年前制造的EV1電動車和即將上市的雪佛蘭Volt插電式混合動力車，兩者的底盤布置非常相似

　　事實上，無論是已經量產的混合動力和插電式混合動力車，還是虛無縹緲的燃料電池車，它們的本質都是電動車，依靠電能驅動是共同的解決方案。我們可以看到，汽車，這個伴隨著人類走過一百多年的交通工具，將會迎來歷史上最重要的一次變革，一場圍繞著汽車動力系統革命正在逐漸拉開。（文/新浪汽車）