電動小汽車

我國大城市的大氣污染已不能忽視，汽車排放是主要污染源之一，我國已有10個城市被列入全球大氣污染最嚴重的20個城市之中。我國現今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年已進口幾千萬噸石油，隨著經濟的發展，假如我國人均汽車持有量達到全球水平---每1000人有110輛汽車，我國汽車持有量將成10倍地增加，石油進口就成為大問題。因此在我國研究發展電動汽車不是一個臨時的短期措施，而是意義重大的、長遠的戰略考慮。武漢益商電動車有限公司推出的公交服務電動車、電動客車，具有環保、經濟、低噪音的特點。

電動小汽車由底盤、車身、蓄電池組、電動機、控制器和輔助設施蓄電池六部分組成。

三大核心部件：電池、電機、電控。

電器系統：按功能分為兩個系統：

（1）動力系—電池、電機等。

（2）控制及輔助系—電控、加速器、開關、線束、充電機等。

其中電池仍然以鉛酸蓄電池為主，部分車輛或因客戶要求可安裝鋰離子電池或鐵離子電池，但其相對價格比較貴。

動力電機使用較多的有直流串勵電機、直流他勵電機、無刷電機、開關磁阻電機、交流非同步電動機等，其中直流串勵電機和直流他勵電機由於價格便宜、性能優越等特點在電動車上得到廣泛應用。

底盤按功能分為四個系統：

（1）傳動系—離合器、變速箱、萬向傳動軸裝置、驅動橋中的主減速器、差速器和半軸等等；

（2）行駛系—起紐帶和承載的作用。主要包括車架、車橋、車輪和懸架等等；

（3）轉向系—包括方向盤、轉向機和傳動桿件等；

（4）制動系—用於控制車速和停車。包括制動器和制動控制裝置。

車身分為車頭和車廂兩個部分

車頭是乘坐駕駛員的位置，一般可乘坐駕駛和副駕駛兩人。

車廂是根據客戶需求改裝而來，包括其車廂配置，用料，空間設計等等

蓄電池——電流——電力調節器——電動機——動力傳動系統——驅動汽車行駛

組成

電動汽車的組成包括：電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械系統、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統是電動汽車的核心，也是區別於內燃機汽車的最大不同點。電力驅動及控制系統由驅動電動機、電源和電動機的調速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內燃機汽車相同。

電源

為電動汽車的驅動電動機提供電能，電動機將電源的電能轉化為機械能。應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動汽車技術的發展，鉛酸蓄電池由於能量低，充電速度慢，壽命短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池等，這些新型電源的應用，為電動汽車的發展開闢了廣闊的前景。

驅動電動機

驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。但直流電動機由於存在換向火花，功率小、效率低，維護保養工作量大；隨著電機控制技術的發展，勢必逐漸被直流無刷電動機（BLDCM）、開關磁阻電動機（SRM）和交流非同步電動機所取代，如無外殼盤式軸向磁場直流串勵電動機。

電動機調速控制裝置

電動機調速控制裝置是為電動汽車的變速和方向變換等設置的，其作用是控制電動機的電壓或電流，完成電動機的驅動轉矩和旋轉方向的控制。

早期的電動汽車上，直流電動機的調速採用串接電阻或改變電動機磁場線圈的匝數來實現。因其調速是有級的，且會產生附加的能量消耗或使用電動機的結構複雜，現已很少採用。應用較廣泛的是晶閘管斬波調速，通過均勻地改變電動機的端電壓，控制電動機的電流，來實現電動機的無級調速。在電子電力技術的不斷發展中，它也逐漸被其他電力晶體管（入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斬波調速裝置所取代。從技術的發展來看，伴隨著新型驅動電機的應用，電動汽車的調速控制轉變為直流逆變技術的應用，將成為必然的趨勢。

在驅動電動機的旋向變換控制中，直流電動機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方向，實現電動機的旋向變換，這使得電路複雜、可靠性降低。當採用交流非同步電動機驅動時，電動機轉向的改變只需變換磁場三相電流的相序即可，可使控制電路簡化。此外，採用交流電動機及其變頻調速控制技術，使電動汽車的制動能量回收控制更加方便，控制電路更加簡單。

傳動裝置

電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅動轉矩傳給汽車的驅動軸，當採用電動輪驅動時，傳動裝置的多數部件常常可以忽略。因為電動機可以帶負載啟動，所以電動汽車上無需傳統內燃機汽車的離合器。因為驅動電機的旋向可以通過電路控制實現變換，所以電動汽車無需內燃機汽車變速器中的倒檔。當採用電動機無級調速控制時，電動汽車可以忽略傳統汽車的變速器。在採用電動輪驅動時，電動汽車也可以省略傳統內燃機汽車傳動系統的差速器。

行駛裝置

行駛裝置的作用是將電動機的驅動力矩通過車輪變成對地面的作用力，驅動車輪行走。它同其他汽車的構成是相同的，由車輪、輪胎和懸架等組成。

轉向裝置

轉向裝置是為實現汽車的轉彎而設置的，由轉向機、方向盤、轉向機構和轉向輪等組成。作用在方向盤上的控制力，通過轉向機和轉向機構使轉向輪偏轉一定的角度，實現汽車的轉向。多數電動汽車為前輪轉向，工業中用的電動叉車常常採用後輪轉向。電動汽車的轉向裝置有機械轉向、液壓轉向和液壓助力轉向等類型。

制動裝置

電動汽車的制動裝置同其他汽車一樣，是為汽車減速或停車而設置的，通常由制動器及其操縱裝置組成。在

電動汽車上，一般還有電磁製動裝置，它可以利用驅動電動機的控制電路實現電動機的發電運行，使減速制動時的能量轉換成對蓄電池充電的電流，從而得到再生利用。國內電動汽車在大功率載客汽車，給提供空氣制動設備有耐力NAILI滑片式空氣壓縮機，主要是壓縮空氣的制動方式。

工作裝置

工作裝置是工業用電動汽車為完成作業要求而專門設置的，如電動叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動機驅動的液壓系統完成。

一、外，是指電動汽車表面、電動轎車身漆面車底漆防老化保養。

比如，做汽車鍍膜、汽車打蠟、汽車輪胎、輪胎測壓、汽車清潔洗車，汽車貼膜等都能對汽車的車底漆或是汽車起到保養作用。以下情況下，可能會引起油漆層的剝落或導致車身和零部件腐蝕，須立刻清洗車輛。1沿海一帶行駛時；2撒有防凍劑的路面上行駛時；3沾有油脂等雜物時；4空氣里含有大量灰塵、鐵屑或化學物質的地區內行駛時。

二、內，是指車內，如內飾清潔、車內消毒、日常檢測存放、電池及元器件的保養。

1、長期不用時，要每過一個月充一次電，要將電池裡的電充滿后存放，切忌不能在虧電的狀態下存放。

2、使用過程中，如果電動轎車的續行里程在短時間內突然大幅度下降十幾公里，則很有可能是電池組中最少有一塊電池出現問題。應及時到銷售中心或代理商維修部進行檢查、修復或配組。

3、在車輛剛啟動時，應緩慢加速，避免瞬間急加速損傷元器件。在保證安全的前提下，行駛中應盡量減少頻繁剎車、啟動，以節省電能。

4、使用過程中，應根據實際情況準確掌握充電時間，參照平時使用頻率及行駛里程情況，掌握充電頻次。一般情況蓄電池平均充電時間在10小時左右，過度充電、過度放電和充電缺乏都會縮短電瓶壽命。

5、電動轎車嚴禁在陽光下暴晒。溫度過高的環境會使蓄電池內部壓力增加而使電池失水，引發電池活性下降，加速電極板老化。

6、電動汽車的清洗應依照正常洗車方法，清洗過程中應注意防止水流入車體充電插座，防止車身線路短路。電動轎車的手工清洗方法：1、待車身溫度降至攝氏40度以下；2、用水管將鬆動的臟物衝掉；3、用中性洗車劑清洗車輛，用軟布浸上清潔液，不要用力擦，以免損壞漆面。

7、經常檢查輪胎氣壓，不正確的輪胎氣壓會造成耗電、行駛里程短，降低駕駛的舒適性，降低輪胎壽命並降低行車平安性，每月至少檢查一兩次輪胎氣壓。

8、其他重要注意項目

1)、每天出車前先檢查電量是否充足，剎車性能是否良好，螺絲是否鬆動等，有故障應及時修理排除，檢查完成確定沒有故障時才能出車；

2)、充電應在兒童無法接觸到的地方進行；

3)、每次停車都必須關閉電源開關，拔出鑰匙，將檔位開關扳至空檔位置，並將手剎拉起；

4)、維修或更換電瓶、電器，須關閉電源總開關后操作；

5)、兒童在車內玩耍時要拔掉鑰匙開關，以免造成危險；

6)、電動車行駛前，須檢查車門是否關緊；

7)、因事故或其他原因造成起火時應立即關閉總電源開關

國內外形勢

2010 年年初國際氣候組織曾對40 名電動汽車相關行業專家進行訪談，結果表明充電基礎設施建設的重要程度在電動汽車發展眾多影響因素中排名第2，超過了購買價格因素，僅次於排名第1的電池技術提高因素。充電設施的基礎性、關鍵性作用各方已達成共識。

從國外發展情況來看，儘管國外主要發達國家的充電設施建設還處於起步階段，但是政府支持力度非常大。從國內發展情況來看，我國充電設施建設主要參與者包括國家電網公司、南方電網公司、普天海油、中石化、比亞迪等企業。到2018年，我國已經投產了一定數量的充電站與充電樁，充電方式有快充、慢充、換電池等多種，先期的工作為後續建設提供了寶貴經驗。國家電網公司、南方電網公司、普天海油、中石化等企業已經與多數地方政府簽訂了戰略合作協議，制定了較為明確的建設目標和計劃，充電站建設開始呈現加速發展的勢頭。

儘管充電基礎設施建設在國內外普遍得到高度重視，但是世界各國都面臨著相關技術標準與運營模式不明確等一系列問題，我國亟待在試點基礎上加大研究和創新力度，探索一條適合我國國情的充電基礎設施發展道路。

國外發展情況

世界各國著名的汽車廠商都在加緊研製各類電動汽車，並且取得了一定程度的進展和突破。

第一，日本一直以來，出於對能源危機和環境保護的關注及佔領未來世界汽車市場的考慮，日本十分重視電動汽車的研製與開發。從世界範圍內的整個形勢來看，日本是電動汽車技術發展速度最快的少數幾個國家之一，特別是在混合動力汽車的產品發展方面，日本居世界領先地位。世界上能夠批量產銷混合動力汽車的企業，只有日本的豐田和本田兩家汽車公司。1997年12月，豐田汽車公司首先在日本市場上推出了世界上第一款批量生產的混合動力轎車PRIUS。該轎車於2000年7月開始出口北美，同年9月開始出口歐洲，已經在全世界20多個國家上市銷售。推出的產品已經是多次改進后的第二代產品，其生產工藝更為成熟。根據豐田汽車公司的測試，PRIUS轎車在城市工況下比同等排量的花冠轎車節油44.4%；在市郊節油29.7%，綜合節油40.5%。有關統計數據顯示，豐田汽車公司已佔有全球混合動力汽車市場90%的份額。2004年9月15日，一汽集團與日本豐田汽車公司在北京舉行了混合動力汽車合作項目簽字儀式，宣布雙方在2005年內。共同生產豐田PRIUS混合動力轎車。PRIUS混合動力轎車將在同年進入中國市場。

繼PRIUS混合動力轎車之後，豐田汽車公司還推出了ESTIMA混合動力汽車和搭載軟混合動力系統的CROWN轎車。豐田汽車公司在普及混合動力系統的低燃耗、低排放和改進行駛性能方面已經走在了世界的前列。此外。本田汽車公司開發的Insight混合動力電動汽車也已投放市場.供不應求。2002年4月，本田汽車公司在美國市場上投放了Civic混合動力汽車。日產汽車公司宣布，將於2006年向美國市場銷售Ahima牌混合動力汽車，這是其於2002年與豐田汽車公司簽署聯合生產混合動力汽車協議的第一個產品。

第二，美國。美國的汽車公司在電動汽車產業化方面比來自日本的同行遜色不少，三大汽車公司僅僅小批量生產、銷售過純電動汽車，而混合動力和燃料電池電動汽車還未能實現產業化，來自日本的混和動力電動汽車在美國市場上佔據了主導地位。

第三，挪威。2012年挪威電動汽車銷量達到了1萬輛，占當年新車銷量的比例達到5.2%，這對人口僅500萬人口的挪威來講頗引人矚目。挪威市場的電動汽車多為日產Leaf車型，2012年日產Leaf型車在挪威汽車銷售市場上排名第13位，其他品牌的電動汽車有Revas和KewetBuddies等。

氣候變化、能源和環境問題是人類社會共同面對的長期問題。隨著美國表示回歸COP15(《聯合國氣候變化框架公約》締約方第15次會議)和以中國、印度為代表的新興國家被納入到其中，以及主要國家積極實施能源和環境保護戰略，全球進入了真正解決人類社會共同問題的時代。交通運輸領域的溫室氣體排放、能源消耗和尾氣排放三大問題是否有效解決直接影響人類共同問題能夠有效解決，為此，全球主要國家政府、組織、汽車生產商、能源供應商、風險投資企業共同行動起來，推動全球汽車工業產業結構升級和動力系統電動化戰略轉型，促進具有多層次結構的電動汽車社會基礎產業形成和相應的政策、組織保障體系建設，助推可持續發展電動汽車社會的形成。

作為世界能源消耗大國和環境保護重要力量，中國積極實施電動汽車科技戰略，促進汽車工業產業結構升級和動力系統電動化轉型，培育和發展電動汽車社會，並取得了一定效果，但仍然面臨著政策環境亟需完善、工業基礎薄弱、國際競爭力弱、開放協同創新環境差、知識產權保護和標準化意識低、個別關鍵技術有待加強、車輛成本高、商業模式探索不充分等問題。本報告在簡要分析國外電動汽車社會發展現狀和階段特點基礎上，著重總結我國電動汽車社會的發展歷程，構成我國電動汽車社會的基礎產業結構特點，電動汽車社會建設所需的政策、標準、組織保障體系發展現狀，並結合新能源汽車戰略性新興產業培育和發展，提出完善我國電動汽車社會發展的建議。

降低交通領域溫室氣體排放是解決全球氣候變化重要手段，是建設可持續發展電動汽車社會前提條件。世界主要國家政府、組織都制定了嚴格的汽車尾氣排放標準，旨在減少交通領域對全球氣候和環境造成的影響。以歐盟為例，溫室氣體排放問題是歐盟研究制定交通領域車用能源戰略重要因素，為達到2050年將溫室氣體排放量減少80%目標，歐盟對各大溫室氣體源頭進行任務分解，交通領域作為溫室氣體排放重要源頭之一，其減排目標是到2050年，與當前排放水平相比，二氧化碳排放量減少95%以上。因此，歐盟規定2015年之後新車的平均碳排放量需降至130g/km，并力爭到2020年降低至95g/km。為實現該標準，全球汽車生產商積極探索不同技術方案降低車輛碳排放，如柴油汽車/生物燃料汽車開發與應用(以歐洲柴油車和巴西生物燃料汽車的規模應用為代表)、傳統汽車技術進步(如汽油缸內直噴技術、機械+廢氣渦輪增壓複合技術、均值壓燃、雙離合器技術、加強起動機實現快速起停技術等)、汽車動力系統電動化轉型。

此外，美國洛杉磯光化學煙霧、世界石油危機、中東局勢動亂、北京陰霾天氣等一些事件對注重環境保護、保證國家石油安全提出了迫切要求，推動了世界範圍內汽車技術進步，加速電動汽車社會建設。

柴油車和替代燃料汽車的規模應用、先進汽車技術的開發應用一定程度上能夠減少車輛碳排放，但從長遠角度無法完全滿足未來低碳交通需求。未來很長一段時間內，我國公路交通將採用傳統車輛、替代燃料汽車和新能源汽車并行發展，並最終發展為低碳甚至無碳公路交通方式，加上人類環保意識的提升、健全的政策法規和技術標準體系、充分的知識產權保護等，共同構成我國電動汽車社會主體。

邁向電動汽車社會的過程是重組傳統汽車產業、開展新事業的歷史機遇，需要傳統汽車生產和銷售企業、電機產商、電子產商、材料產商、能源企業、IT企業等共同努力，需要國際組織、國家及地方政府共同推動。在這種彼此相互發展趨勢中，由整車企業主導、零部件企業附屬的傳統垂直整合型汽車產業結構和產業價值鏈將被拋棄，取而代之是電動汽車製造商和為電動汽車社會服務的基礎產業，以及相應的水平分工式電動汽車產業價值鏈。在該新興電動汽車產業價值鏈中，整車製造商仍然擁有策劃、營銷過程中產生的附加價值，而研發、生產過程中產生的附加價值將由整車製造商和其它公司共同擁有，如AC Propulsion、Edrive、SFCV等。

在構建電動汽車社會過程中，四層次產業結構是國外電動汽車社會基礎產業的典型特徵。按由下到上的順序，第一層是包括發電站、輸電網、充/換點站、充電樁等在內的基礎設施；第二層是應用主體，包括從電網接受電力並實際發揮功能的產品或者向電網傳輸電力的產品陣容，如電動汽車和能源網路子系統中設置的蓄能電池、太陽能電池等；第三層是控制層，該層綜合考慮電動汽車和太陽能電池應用特點，通過整個電網來對電力的最優分配進行控制；第四層是服務層，重點強調和應用有關的服務，如利用電動汽車進行拼車、按照固定價格回購太陽能電池所發的電等。

早在2000年時，在環境保護和國家石油安全戰略的推動下，建設電動汽車社會被提到日程，我國進入了電動汽車社會“科技引導”初期發展階段。該階段(“十五”時期和“十一五”前期)以電動汽車關鍵技術研發為主要特徵，著重開展電動汽車關鍵技術原始創新和系統集成創新、測試環境建設、專業技術人才培養、技術標準體系搭建、開放協同創新環境建設、科技成果轉化活動等一系列活動。

“十五”期間，以攻克電動汽車科技問題為切入點，在充分考慮到我國工業基礎薄弱、科研實力不強、企業R&D投入有限等現狀，發揮我國集中力量辦大事的社會主義制度優越性，科技部創造性提出了“三縱三橫”電動汽車研發戰略規劃布局，全面部署電動汽車關鍵技術攻關，從而完成了我國電動汽車關鍵技術的原始創新和系統集成創新。“十一五”期間，在認真總結前期研究成果基礎上，聚焦電動汽車動力系統技術平台和關鍵零部件研發，加強規模產業化技術攻關。

“十二五”時期是我國電動汽車社會快速發展戰略機遇期，電動汽車社會的基礎產業結構發展的好壞決定我國搶佔未來全球經濟新增長點的質量，決定我國汽車工業產業結構升級、動力系統轉型是否順利實現，是實現汽車工業由大變強的一個重要戰略機遇。

我國電動汽車社會發展態勢總體良好，但面臨著無發展經驗和模式可借鑒、電動汽車製造價值鏈不完整、價值鏈體系內利益方利益爭鬥不止、技術基礎和創新能力相對弱、企業知識產權和標準戰略意識不夠、開放協同創新機制不暢、政策導向與技術戰略需優化、示範推廣普及發力點不明確等問題，因此建議在“二十五”關鍵時期，加強以下方面研究和部署：

(一)開展電動汽車社會內涵研究，積極探索、規劃電動汽車社會發展路線圖

我國在電動汽車技術研發活動及示範推廣工作上走在了世界的前列，尤其是電動汽車的示範推廣，沒有國外成功經驗可以借鑒，為避免走錯路，貽誤時機，我國應加強國內外政治、經濟、社會和技術環境變化趨勢研究，情景分析不同變化趨勢對我國電動汽車的優勢/弱勢、機會/威脅的影響(SWOT分析法)，指導電動汽車社會發展過程中的決策。

(二)消化吸收國外有關電動汽車製造商價值鏈，結合我國電動汽車社會發展過程，形成分工合理、利益均衡、科技與金融有效結合的水平分工式電動汽車製造商價值鏈

相比傳統整車企業主導、零部件附屬的垂直整合型傳統汽車價值鏈，電動汽車製造商價值鏈具有水平分工特點。為完善水平分工的電動汽車製造商價值鏈，我國應建立相應引導政策，指導整車製造商應與關鍵零部件、系統總成單位在產品研發和生產環節的分工，實現將部分高額附加價值轉移給零部件，如APU單元的集成設計與控制、電池包集成設計與管理等，最終達成全產業鏈內各企業利益合理分配，從而提高所有企業的積極性。

此外，我國應積極引導、吸引大型國有企業資本、風險資本、民間資本進入到電動汽車產業價值鏈中，實現電動汽車科技與金融資本的深度結合。

(三)堅持有所為，有所不為，致力於突破面向普通消費者全天候環境使用的電動汽車產品的短板技術

電動汽車社會成熟度的重要衡量指標是電動汽車保有量佔全社會汽車保有量的比例，我國電動汽車保有量佔全國汽車保有量比例不到1/5000，仍然處在電動汽車社會快速發展初期。究其原因，主要由於常規混合動力汽車的發動機控制技術、電動車用發動機快速起停技術、電池成本控制技術、電池材料製備技術、電池高壓電安全器件製造技術、高功率大電流IGBT技術、電池的低溫環境適應性技術、避免電池熱失控技術、整車高壓電安全防護技術、整車能量管理與主動安全控制等技術仍然無法滿足整車性能要求，而電動汽車總體性能必須遵循“木桶原理”，因此，上述任何一個關鍵技術成為短板都將影響電動汽車普及，阻礙電動汽車社會形成。

(四)調整新能源汽車補貼標準，將新能源汽車科技發展技術戰略和補貼標準有效掛鉤

“純電驅動”技術戰略是順應全球汽車動力系統電動化變革趨勢，是我國“十二五”時期電動汽車科技發展的重要技術戰略。為落實“純電驅動”技術戰略，科技部制定了“技術平台一體化”、“車型開發兩頭擠”、“市場推進三步走”具體實施戰略。

(五)深化技術創新聯盟、產學研合作、聯合開發等合作形式的內涵，建立電動汽車開放式協同創新機制

當前，開放式創新、組織網路式發展、更大範圍地利用協作技術成為全球企業商業模式創新的重要趨勢。電動汽車社會的形成依賴高科技、材料、能源、通信等多產業聯合推動，需要多學科技術交叉融合，因此，開放式協同創新機制是當前我國電動汽車技術研發分散和核心技術競爭力弱等實際情況下的必然選擇。為此，在我國電動汽車社會發展過程中，應深化技術創新聯盟、產學研合作等形式的內涵，調動全國優勢資源，形成一個能真正代表國家水平的、開放的、相互尊重的電動汽車技術創新“國家聯盟”。

(六)加速國家標準制定，積極主導或參與國際標準制定，一方面，嚴防國際公司採用標準化戰略，降低我國產品國際競爭力；另一方面通過主導或參與國際標準制定，採用事實標準等策略，突破國際市場壁壘，培育我國電動汽車國際市場競爭力

在可持續發展電動汽車社會建設過程中，我國如何積極應對、引導標準化趨勢，是形成我國電動汽車國際競爭優勢的重要因素，因此我國應從以下三個方面開展標準化工作：

1)平衡我國企業差異化需求和技術標準化總體趨勢，推動國內標準化活動，並積極參與國際標準化活動。

2)積極應對國際對我國具備競爭力的部分乃至全部核心技術實施標準化活動，制定確保我國產品競爭力的實質性優勢戰略；對對我國造成發展障礙的國外技術，在ISO、ITC等範圍內實施標準化行動。

3)戰略上思考如何應對標準化趨勢，對於技術鏈上非附加價值高的技術，採用類似德國寶馬汽車等相關企業所用的戰略，利用外銷以促進技術的廣泛應用，利用規模經濟實現大幅降低成本

復旦大學教授吳宇平課題組的一項重磅研究成果。這項關於水溶液鋰電池體系的最新研究，可將鋰電池性能提高80%。電動汽車只需充電10秒即可行駛400公里，這種電池成本低廉，安全不易爆炸。