网站原创【摘 要】电动汽车具有环保节能特点,是未来汽车产业发展的研究热点以及必然选择.本文对国内电动汽车发展现状进行了总结,以及对纯电动汽车、混合动力汽车及燃料电池电动汽车三种最常见的电动汽车综述.
【关 键 词】电动汽车；纯电动；混合动力
1.引言
随着全球汽车产业的发展,石油能源短缺问题日益严重,而汽车尾气排放是造成全球变暖及大气污染的主要因素.因此,电动汽车作为一种无污染、低噪声的绿色车辆具有十分诱人的发展前景.从环境角度,电动汽车的尾气主要由氢气和水气组成,基本可以实现“零污染”要求；从能源角度,电力获取途径广泛,燃料来源灵活.基于此,本文主要介绍了目前国内电动汽车的发展现状以及对三种常见的电动汽车进行综述.
2.电动汽车类型和原理
2.1以蓄电池驱动的纯电动汽车
用蓄电池驱动的电动汽车的推进系统主要由蓄电池和驱动系统组成,其中核心系统为驱动系统,主要由驱动电机、机械传动装置、功率变换器和控制器等组成.电驱动系统是纯电动汽车的研究开发重点,也是影响纯电动汽车的动力性能和经济性能的主要因素.不同类型驱动电机直接决定了功率变换器和控制器的类型,也能满足对能量控制不同的要求[1].
目前纯电动汽车主要选用铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍氢蓄电池等作为车载能量源.由于传统的蓄电池存在诸如比功率低,不能瞬时大电流充放电等缺点,极大的限制了电动汽车动力性能的提高.目前正在研制的各类高能蓄电池有镍、银、锂和空气四大系列,如镍锌电池、镍氢电池、银锌电池、锌空气电池等多种.这些电池相比传统电池的优点是比能量高、续驶里程长,充电快速；但仍旧存在寿命短、高等缺点.
2.2混合动力电动汽车
混合动力汽车是指汽车同时装备内燃机车的发电机组与一定容量的蓄电池两种动力来源的汽车.混合动力汽车所使用的内燃机既有柴油机又有汽油机,所以可以使用传统的汽油和柴油作为能源.混合动力车辆具有节能、低排放等特点,引起了全世界的极大关注并成为目前汽车研究与开发的一个重点.
根据混合动力驱动的联结方式,混合动力系统主要分为以下三类[2]：串联式混合动力系统、并联式混合动力系统、混联式混合动力系统.
串联式混合动力系统通常将发动机与发电机做成一体,由内燃机直接带动发电机发电,其电能通过控制系统直接输送给电机转化为动能,最后通过变速机构来直接驱动汽车.当汽车减速或低速行驶时,发电机的发电功率大于电动机所需功率,此时电池充电；当汽车起步、加速或者高速行驶时,发电机发出的功率小于电动机所需功率,电池则向外提供电能.并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统.汽车既可以由发动机和电动机共同驱动或者单独驱动.这种系统的优点是适用于多种不同的行驶工况,具有显著的燃油经济性；混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统分别有一套机械变速机构,两套机构通过齿轮系或行星轮式结构结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系.
2.3燃料电池为动力的燃料电池电动汽车
燃料电池电动车是一种用氢气为动力燃料,在常温状态下,通过电化学反应,直接转换成电能驱动汽车行驶的电动车.目前已开发的燃料电池有磷酸燃料电池、碱性燃料电池、熔化碳酸盐燃料电池、固态氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池.
燃料电池是燃料电池汽车的核心.其与普通电池区别在于：燃料电池是将燃料的化学能转变为电能的装置.但燃料电池在产生电能时,参加反应的反应物质在经过反应后,不断地消耗且不再重复使用,因此,要求不断地输入反应物质；普通蓄电池是一种能量储存装置,不产生电能.蓄电池的活性物质随蓄电池的充电和放电反复进行可逆性化学变化,活性物质并不消耗,一般只需要适当地添加一些电解液等.
3.结束语
电动汽车是汽车工业发展的必然趋势.电动汽车的发展牵涉多学科、多方面的内容,既有技术层面的问题,又要考虑经济、能源、环境等方面的影响.与传统内燃机汽车相比,电动汽车在环境保护与节能方面具有不可比拟的优势.尽管电动汽车的产业化还有很长的路要走,但在当今“节能”和“环保”的世界科技发展的大环境下,电动汽车将成为未来汽车产业的必然选择.