电动汽车的发展现状与国内产业化探索

2023年11月26日发(作者：北汽幻速汽车图片及报价)

１．２各类动力电池发展应用现状

铅酸动力电池在非动力应用场 控制要求，而逐渐被效率最优控制、 到ＣＡＮ总线，实现信息数据共享；可

合中可不配置电池管理系统，在电动 无速度传感器交流调速控制系统和

车低端市场占有较大的份额。 传输错误；可减少各功能模块所需的

镍氢电池和锂离子电池是目前

电动汽车动力电池领域的主要选择， 传输，且数据传输可靠。

其中镍氢电池将成为未来３～５年的 现已开发出了一系列满足各类整车 我国目前ＣＡＮ总线技术在汽车

过渡产品，锂离子电池各项指标均满 要求的样机系统，有些成果的主要性 上的应用存在着很大的空白，在电动

足美国先进电池联合会（ＵＳＡＢＣ）的

电动汽车用动力电池中期目标，将在

２～３年后初步实现规模化。 ３．整车控制技术

超级电容充放电寿命可达５０万 电动汽车融合了许多电子控制

次：可在数十秒到数分钟内快速充

电，但其能量密度仅为蓄电池的５％

或者更少。目前，发达国家都在加紧

进行超级电容的开发应用，我国超级

电容的生产和应用还处于起步阶段。 数据信息能在不同的电子单元中共

燃料电池能量转变效率是普通

内燃机的２～３倍，供电时间长，比能 信号也需要实时交换，传统线束已远

量和比功率都高，是电动汽车驱动电 远不能满足需求。

源发展的终极目标。但从目前来看， 目前，较主流的电动汽车整车控

燃料电池汽车总体上仍处于研发阶

段，其商品化应用估计还需要１０年

乃至１５年以上的时间。

１．３动力电池面临的主要问题

近年来动力电池技术取得了不

小突破，但成熟电池寿命仍旧相对较

短。综合性能最好的锂离子电池，其

能量密度与内燃机相比还是很低，且 比功率（Ｗ／ｋｇ） ２００－５００ １ｏ００～１２００ ＞１８００

充放电循环次数有限，这使得续航里

程仍然是一个难题。

２．电机驱动系统技术

电动机与驱动系统是电动汽车

的关键部件，电动汽车要求驱动电机

具有调速范围宽、转速高、起动转矩

大、体积小、质量轻、效率高且有动态

制动强和能量回馈等特性。目前正在

开发或应用的电动车用电动机主要

有直流电动机、感应电动机、永磁无

刷电动机和开关磁阻电动机。表２为

各类电动机的性能对比。

近几年来，电动汽车用电机逐渐

由直流向交流发展，直流电动机基本

上已经被交流电动机、永磁电动机或

开关磁阻电动机所取代。随着交流电

机在电动车驱动系统中的应用，常规

线性控制算法已不再能满足性能的 上，可将各电控单元的状态信号发送

实时监测并纠正由电磁干扰引起的

高频交流脉冲密度调制技术等新技

术代替。

线束，从而使控制单元做到高速数据

我国电动汽车用驱动电机系统

能和技术指标都达到了国际同类产

汽车上应用ＣＡＮ总线技术研究尚处

品－的水平。 于起步阶段。

三、我国电动汽车的产业化

策略研究

系统，如电池管理系统、电机控制系

１．准确进行各类电动车的市场

统、驱动控制系统、再生制动系统及

化定位

ＡＢＳ系统等。电控单元的大量引入，

当前我国各类电动汽车的技术

为了提高信号的利用率，要求大批的

水平发展不一致，因而选取哪种车型

享，汽车综合控制系统中大量的控制

作为首要突破车型很重要。表３是各

种电动汽车的技术成熟度与成本对

比。

由表３可以看出，在混合动力汽

车方面，铅酸电池和镍氢电池技术已

制系统都采用ＣＡＮ总线通信连接。

经成熟。尽管重度混合动力核心技术

ＣＡＮ总线属于现场总线范畴，是一

还未突破，但我国微度和轻度混合动

种有效支持分布式控制或实时控制

的串行通信网络。应用于电动汽车

力的整车技术已较成熟。因而，目前

应首选混合动力汽车进行产业化。

表１各类车用动力电池－眭能及优缺点对比

性能及优缺点 铅酸蓄电池 镍氢蓄电池 锂离子电池 超级电容 燃料电池

比能量 ４０￣４５ ７０—８０ ７５－１２Ｏ 小

循环寿命（次） ＞４００ ＞１０００ ＞２０００ ＞１００００

充电时间（ｈ） ８ ３～６ ３～６

温度范围（ｏＣ） －２０￣７０ －１０～５０ －２０—６０

预计成本

（美元）／（ｋＷ?ｈ） １５０ ２００￣３５０ ＞４００

优点 料丰富比功率大、

技术成熟、原材 放电倍率 比能量大

、

温度特性好 高、免维护 寿命长 寿命超长

．

价格低 寿命长、效率高

缺点 比能量、比功率较 自放电高、 成本高、须 比能量低 制氢存氢困难．基础

低。存在铅毒污染 单体电压低 保护电路 设施空白．成本高

表２电动机用各类电机性能对比

电机种类 功率 转速范围 电机外形尺寸 电机质量 综合性能 电机成本／

密度 （ｒ／ａｒｉｎ） （美元，ｋＷ）

直流电动机 低 ４０００～８０００ 大 重 差 １０

感应电动机 中 １２００～１５０Ｏ０ 中 中 一般 ８￣１０

永磁无刷直

流电动机 高 ４０００￣１００００ 小 轻 最好 １０—１５

开关磁阻 较高 ＞１５０００ 小 轻 好 ８

电动机 １Ｏ

～

汽车维修２０１１．８ ３

ＡＳＦ￣奥迪空间框

架结构

ＡＳＦ￣奥迪空间框架结

奥迪ＡＳＦ技术在研发

过程中曾经获得上百项专利

以及“２００８年欧洲年度发明

的挤压型材和压铸零件构

成。比如应用于车顶和车身

侧翼的铝板都是互相咬合连

接的。就像一副骨架中的每 奖”。世界上没有任何一家

块骨头一样，汽车的各个部

件都将最轻的重量和最优化

奥迪的领先科技

构是一种高强度的铝合金

框架结构，所有面板嵌入其

中，因此还具有承载功能。

ＡＳＦ￣奥迪空间框架结构采

用业内一流技术，打造全铝

汽车生产商能够在量产轻量

化车型数量上达到奥迪的领

先水平，至今奥迪已经生产 的性能集于一身。根据车身

了近６０万辆铝质车身结构

的车型。

ＡＳＦ车身在构造上遵循

不同部位对零件材质和／ｔ ￣ 构

的不同要求提供针对性的解

决方案。

空间框架车身，这种高强度

李

敏

捷

刚性结构不但增强了车辆

操控性能，而且大大降低了

车辆自重。

了仿生学原理，从自然界中 在ＡＳＦ技术领域中奥

吸取灵感。车身骨架由铝质 迪还扩展出很多相关技术并

表３我国各类电动车技术成熟度与成本对比

三部分。在这３项核心技术上，

充电设备设施的普及是电动汽车

商业化的前提条件。结合我国当前动 我国的技术水平都处于研发中，

力电池充电制度和动力电池租赁制

储能装置种类 电动汽车种类 技术阶段 成本

技术水平还比较低，国内很少有

铅酸电池 混合动力汽车 成熟期 低

镍氢电池 中 混合动力汽车 成熟期

纯电动汽车 成熟期 低

纯电动汽车 起步期 中

发展期 纯电动汽车 高

企业能全部掌握这三大技术。在

电池方面，动力电池的寿命、能

量密度等与汽车正常行驶的要

求仍然存在很大差距，且占动力

度，需在城市内建立大规模的充电站、

充电桩和电池更换站，其中充电站内

应该建有快速充电桩和慢速充电桩。

慢速充电桩可充分利用电力低谷

锂电池 混合动力汽车 发展期 高

燃料电池 燃料电池车 起步期 高

电池成本３０％的电池隔膜技术 时段进行充电，降低充电成本，提高充

仍没有掌握，基本上以进口为 电效率和延长电池的使用寿命；快速

主：在电机和控制系统方面，我 充电桩充电成本高，但可在电动汽车

纯电动汽车方面，铅酸电池虽然 国企业在整合元器件方面长时间没