纯电动汽车的发展历史及趋势分析综述
对电动汽车的研究我们可以追溯到19世纪30年代。苏格兰人戴文波特于1834年制造了一辆电动三轮车,由不可充电的干电池组作为能源,是电动汽车的雏形,领先第一台内燃机汽车五十余年。在1881年,世界上第一辆可以充电的电动汽车被制造了出来。
1890年前后,世界上很多发达国家都开始将目光转向电动汽车的研发和制造,同时电动汽车处于行业内的最高技术水平12]。但是由于当时技术水平的制约,电动汽车的许多方面都比不上内燃机汽车,例如车辆的续航和效率等。因为在1911年汽车起动机的出现,使得电动汽车失去了优势,自此内燃机汽车开始占据了机动车的主导地位,后来电动汽车逐渐消失。
由于石油能源的大量消耗,让每个国家都有了石油危机。为了降低汽车对石油的依赖,电动汽车被许多国家重新研究,有的国家为电动汽车的研究办法了相应的法规和标准,电动汽车发展了起来。
如今汽车已经和生产生活息息相关。汽车制造业使多种技术相融合,对世界经济的发展。汽车产业发展和保有量增加,汽车对石油能源的消耗越来越多,环境污染问题、温室效应问题日益严峻。
汽车对环境的污染是汽车产业发展的问题之一。汽车在使用过程中产生上百种不同的化合物,有些形成了酸雨破坏环境,有的则直接危害人体的身心健康。汽车的燃料是汽油,原油经加工后产生汽油,同时石油还是化工产业的重要原料,有限且不可再生。由于日益发展的内燃机汽车,石油能源越来越少,现在研究可再生清洁能源迫在眉睫来替代石油,并逐渐降低消耗石油。如今新能源汽车被看成是能够解决环境和能源这两大问题的方法之一。但是新能源汽车的发展和普及受制于其续航里程,因此需要对动力传动系统进行合理的设计。通过该课题的研究,了解并熟悉新能源汽车的构造及原理,进一步加深对电机、电力电子技术专业课程的深入了解13。
很多国家都非常重视发展纯电动汽车,并且颁布了关于纯电动汽车的有效发展措施。为了推广新能源汽车,挪威、荷兰等国提出到2025年或者2030年不再出售燃油汽车;美国对于新能源汽车有相应的补贴政策;欧盟为了控制CO?的排放,将欧洲主要的发展目标定为推动纯电动汽车的普及,其中德国规划30年内普及纯电动汽车13。
自上世纪末我国开始提出发展新能源汽车,在多方面都对普及和研究电动汽车给予扶持。初步建立了官方和企业结合的研究开发体系,并改善相关标准,为研发纯电动汽车关键技术提供铺垫。纯电动汽车的销量取得了较好的效果,但同时面临的挑战和问题也更严峻。
相比发达国家在纯电动汽车的发展,我国在车辆动力电池生产产业链方面更具有优势,生产相关配套零部件的企业也越来越多,为我国纯电动汽车的推动和普及作出技术支持。车辆动力电池的研发是整车中最重要最关键的,我国已经对车辆动力电池的研究和发展有
了质的飞跃,因为三元锂电池的能量密度高,直接影响了车辆的续航能力,所以代替了磷酸铁锂电池,但近几年由于三元锂电池的不稳定发生的真实案例可见,动力电池不能只是一味的追求高能量密度和高性能,还要具有更高的安全性能。近年来,随着基于磷酸铁锂技术的比亚迪刀片电池的出现,打破了之前三元锂电池的地位,人们也更加的注重电池的安全性。同时进一步发展纯电动汽车的各种关键技术,我国纯电动汽车的发展进入新的阶段41。
在我国对于纯电动汽车相关的扶持政策下,国内的各个车企一直在更新相关技术,提高研发能力,推出各种新车型进行竞争。在新能源汽车的销量排行中,比亚迪汽车公司一直处于前列,市场占有量率高,对纯电动汽车的发展具有突出贡献。由于国内各车企的快速发展,越来越激烈的市场竞争,如果技术和产品更新慢会被逐渐淘汰。由于新能源汽车在国内的发展,有很多外国车企与国内车企进行合资,例如北汽集团与德国戴姆勒公司合资等,车企合资使纯电动汽车的发展更加有利[5。
现在人们更多的关注于纯电动汽车的智能技术和物联网技术。据估计,到2025年全球范围内纯电动汽车数量将超过3万亿辆。我国目前已经研究出车辆辅助驾驶技术以及无人驾驶技术,但是纯电动汽车还有更大的发展空间。随着各地区纯电动汽车充电桩的普及以及5G通信技术的发展,我国发展纯电动汽车的速度将会加快5。
虽然汽车产业在我国起步较晚,发展的速度也很快,但是想要追上发达国家还有一大段距离。主要原因是发达国家发展传统汽车产业早,并且发展历史有一百多年,在各方面有丰富的经验和技术,在世界多个国家都有成熟全面的销售网络和品牌,拥有的专利技术也非常多,汽车相关的产业标准也是由他们制定。所以我们距离发达国家有用巨大的技术差距,几十年内也还是赶不上的,所以就有了合资企业。合资企业因为是外资企业主导我国企业,所以使我国车企逐渐依赖于外国车企技术,对于汽车技术的研发投入较少,追求省