一、什么是电动汽车？  

采用高效率充电电池、或燃料电池为动力源的汽车

电动汽车是指以电能为动力的汽车，一般采用高效率充电电池、或燃料电池为动力源。电动汽车无需再用内燃机，因此，电动汽车的电动机相当于传统汽车的 发动机，蓄电池相当于原来的油箱。由于电能是二次能源，它可以来源于风能、水能、核能、热能、太阳能等多种方式，所以，它是非常有发展前景的替代能源汽 车。电动汽车属于零排放汽车。

电动汽车由底盘、车身、蓄电池组、电动机、控制器和辅助设施蓄电池六部分组成。由于电动机具有良好的牵引特性，因此蓄电池汽车的传动系统不需要离合器和变速器。车速控制由控制器通过调速系统改变电动机的转速即可实现。

电动汽车的优点是：它本身不排放污染大气的有害气体，即使按所耗电量换算为发电厂的排放，除硫和微粒外，其它污染物也显著减少，由于电厂大多建于远离人口 密集的城市，对人类伤害较少，而且电厂是固定不动的，集中的排放，清除各种有害排放物较容易，也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得，如煤、 核能、水力等，解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电，使发电设备日夜都能充分利用，大大提高其经济效 益。有关研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有 利于节约能源和减少二氧化碳的排量，正是这些优点，使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。

电动汽车到底有多么清洁，是人们所关心的问题。尽管电动汽车本身是清洁的，但为给电动汽车的蓄电池充电，发电厂发电的过程中却有可能产生空气污染和固体废 弃物。如果发电厂是用清洁能源发电，如：太阳能发电或水力发电，则其污染物排放是微乎其微的。但如果发电厂使用传统燃料（如煤炭）进行燃烧发电，就会产生 污染，如颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳，同时还会排放作为温室气体的二氧化碳。但是，从某种意义上讲，在发电厂控制污染要比对每一辆 车分别控制污染容易些；同时，发电厂经常是位于空气污染严重的城市中心以外；更重要的是，我们将越来越多地使用可再生的能源进行发电，如：生物能、风能、 地热或太阳能，这些能源都将是清洁的能源。

二、电动车前景展望

发展清洁无污染的电动汽车已是大势所趋，也是世界各国的必然选择

据近期海外权威机构预测，到2010年全球汽车保有量将接近10亿辆，而到2015年这一数字还将增加20%，将超过12亿辆。随着具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车重新获得了生机，电动汽车受到世界各国的广泛重视。

自2006年起，中国取代日本成为仅次于美国的世界第二大新车消费市场。2030年将超过美国，位列第一。中国消费者对汽车有着巨大需求，在未来相当长一段时间里，中国汽车市场将继续保持世界上最快速发展的态势。

根据预测，2010年，中国国内石油需求将达到3.8亿吨，届时，国内有能力自产2亿吨，替代1000万吨，进口1.7亿吨；2020年，国内需求 将达到5亿吨以上，自产约2.5亿吨左右，替代3000余万吨，进口2亿多吨。如果中国的汽车业以当前12％的年均增长率发展，如此庞大的汽车数量将对能 源和环境产生巨大压力。中国在2030年将需要进口近10亿吨石油来提供汽车燃油。我国虽然不是全球最大的汽车使用国，但是却是全球第二大石油耗国。按传 统交通能源动力系统发展下去，不可持续中国这个泱泱汽车大国的兴起。

实现我国交通能源动力系统转型已是大势所趋，新能源汽车拥有广阔的市场前景。如果中国采用一系列先进技术，包括电动汽车、压缩天然气汽车和以天然气 为燃料的内燃机技术，到2030年，中国汽车的二氧化碳排放总量有可能降低45％。如果电动汽车在2030年占中国全部乘用车的30％，届时中国将节省其 石油总需求量的10％。如果到2030年电动汽车能实现30％的市场占有率，市场规模将达到1.5万亿元以上。

日前，麦肯锡公司用了8个多月时间研究北美、欧洲、中国和印度的乘用车市场后，在其研究报告《中国蓄势待发：电动汽车的机遇》认为：在传统汽车行 业，中国落后世界领先水平几十年，但在电动汽车等新能源汽车领域，大家处于相同起跑线，中国有成本和市场优势，有潜力和有可能在全球电动汽车市场取得领先 地位。在大力推行节能减排的大趋势下，中国的汽车行业、政府部门和消费者都具备了迎接电动汽车的条件。在中国发展电动汽车，可以大幅减少温室气体排放，降 低对进口石油的依赖。

据相关资料显示： 20世纪70年代的石油危机和日益严重的环境污染使汽车技术正经历着燃料多元化、动力电气化等重大技术变革。具有高效节能、低排放或零排放优势的电动汽车 重新获得了生机，并受到世界各国的广泛重视，是国际节能环保汽车发展的主攻方向，世界上许多国家都开始投入大量资金开发电动汽车。

尽管传统的内燃机汽车仍在当今世界占据主导地位，但发展清洁无污染的电动汽车已是大势所趋，也是世界各国的必然选择。当前全球主要汽车生产国及企业 都在加大电动车辆的研制与开发力度，燃料电动汽车已成为世界各大汽车公司21世纪初激烈竞争的焦点，动力技术革命将彻底改变2l世纪汽车业的面貌，这一改 变就是在近几年出现的燃料电动汽车。美国的通用福特公司日本的丰田、日产及本田公司，欧洲的奔驰、雪铁龙公司都在电动汽车的研制与开发上显示了很强的实 力。眼下，电动汽车正迅速从研制试验阶段走向商品生产及应用阶段，但纯电动汽车由于受到电池续航能力、充电时间的困扰，目前还没有一款非常完善的产品推向 市场。

现代电动汽车一般可分为三类：纯电动汽车（PEV）、混合动力汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）。但是近几年在传统混合动力汽车的基础 上，又派生出一种外接充电式（Plug-In）混合动力汽车，简称PHEV。目前在全世界，电动汽车一直是各大汽车集团花费巨资研发的新兴领域。本田公司 自80年代起就开始了电动汽车的研究开发，1996年终于推出了本田的EV车“PLUS”。该车使用的是高能镍氢蓄电池，充电一次可行驶210－350公 里，最高时速可达130公里，1997年“PLUS”成功地出租到了美国。

丰田推出了油电混合动力汽车“普锐斯”，在节能与续航能力之间找到了完美的结合点。目前“普锐斯”全球销量已经突破了50万台，并预计在2012年 之前突破100万台。日本的其它汽车厂商也有混合动力车型在市场上销售，如混合动力版本田思域等，也取得了相当好的销售业绩。不过，混合动力是过渡产品， 以燃料电池为基础的电动汽车是目前公认的发展方向。

富士和日本电气公司合作开发的“R1e”使用了新型锂电池，这种电池用专用充电器5分钟内可充电90%。使用这种电池，“R1e”连续运行距离达到 120公里。“R1e”的新型电池不仅充电时间缩短、电池重量减少一半以下，而且由于电池中加入了锰，电池寿命也大为延长。富士计划2010年把 “R1e”正式推入市场。三菱推出了蓝瑟EvolutionMIEV（轮内马达测试车），以名闻遐迩的蓝瑟EvolutionⅨ为车体，内部安装了锂电池 以驱动安装在四轮轮圈内的电动马达，提供车辆移动的动力。

此外，在国外已有越来越多的电动汽车采用性能先进的电动轮（又称轮毂电机），它用电机（多为永磁无刷式）直接驱动车轮，因此无传统汽车的变速箱、传 动轴、驱动桥等复杂的机械传动部件，汽车结构大大简化。近几年，美、英、法、德等国纷纷将电动轮技术应用于军用越野车和轻型坦克上，并取得了重大成果。例 如美海军陆战队在“悍马”基础上研制出串联式“影子”新型混合动力越野车，采用了电动轮技术。这一重要发展趋势，已引起世界主要汽车厂商的高度关注与跟进 研发。

三、目前电动汽车面临的主要问题


蓄电池寿命，价格昂贵，污染严重等成为电动车发展的瓶颈

1．续驶里程有限  

目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100～300 km，并且这个数字通常还需要保持适当的行驶速度及具有良好的电池调节系统才能得到保证，而绝大多数电动汽车在一般行驶环境下的续驶里程只有50～100 km。比起传统燃油汽车而言电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。  

2．蓄电池使用寿命太短   

普通蓄电池充放电次数仅为300～400次，即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700～900次，按每年充放电200次计算，一个蓄电池的寿命 最多为4年，与燃油汽车的寿命相比太短。另外，不同类型的电池在性能方面都有各自的优势和不足，例如，铅酸电池成本低，原材料丰富且易于回收，但续驶里程 短、加速动力差且寿命短。镍镉电池加速动力足、寿命较长。但其成本高、可回收性差。钠硫电池的比能量较高，能够提供较长的续驶里程。但它要求的工作环境较 苛刻。且其沽性物质具有强腐化性并易爆炸。就整体来看。成熟电池的寿命都相对较短。  

3．蓄电池尺寸和质量的制约      

现有电动汽车所使用的电池都不能在储存足够能量的前提下保持合理的尺寸和质量。如果电动汽车自身装备质量大。就会影响加速性能和最大车速的提高。例 如，现有电动汽车电池的外体积一般要达到550 L。当把这么大体积的电池用于家庭轿车上时，就必然要挤占轿车的行李厢空间。  

4．电动汽车价格昂贵      

主要是电池技术复杂，成本太高，另外也由于采用一系列新材料、新技术，致使电动汽车的造价居高不下。电动汽车蓄电池的价格约为100美元／kW?h，甚至有的高达350美元／kW?h，成本太高，用户难以承受。  

5．间接污染严重      

电动汽车本身虽无排放污染，但其间接污染也是不容忽视的。如铅酸电池中的铅，从开采、冶炼到生产的排污，都会对环境造成污染。再如所用电能，相当大一部分来自火力发电，煤炭燃料也会造成大气污染。  

四、电动车的发展瓶颈  

虽然电动车成为未来汽车发展的方向，制约其发展的各项因素仍需关注

近几年，我国对纯电动车的研发投入不断加大，一些技术难点正逐步被克服，但是仍有很多业内专家对当前的电动车技术及其产业化前景存有质疑，归纳起来电动车的发展瓶颈主要有以下几个方面：

一、电动车电池

电动汽车对电池的要求极高，必须具有高比能量、高比功率、快速充电和深度放电的性能，而且要求成本尽量低、使用寿命尽量长。目前，铅酸电池作为比较成熟的 技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此为动力源的电动 车不可能拥有良好的车速及续航里程。其它较成熟的电池，如镍镉电池和镍氢电池，虽然性能好于铅酸电池，但含有重金属，价格较高，且用完遗弃后对环境会造成 严重污染，都不适宜大批量生产。

目前，越来越多的研究人员考虑采用锂离子电池作为电动车的动力电池。锂离子电池具有以下优点：工作电压高(是镍镉电池、氢镍电池的3倍)、比能量大(可达165WH/㎏，是氢镍电池的3倍)、体积小、质量轻、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、无污染等。

在锂离子电池中，磷酸铁锂电池较被看好，这种电池虽然比能量不及钴酸锂电池，但是其安全性高，单体电池的循环次数能达到2000次，放电稳定，价格相对便 宜(相比于钴酸锂电池)，可能成为未来电动车动力的新选择。然而，即使是这种比较便宜的铁锂电池，其成本依然十分高昂。假如一款成熟的电动轿车按整备质量 1.5吨、最高时速130Km/h，一次充电续驶里程200Km(60Km/h等速)来计算，所需的磷酸铁锂电池(76AH、工作电压320V)将重达 350Kg，仅仅电池的价格就大约在10万RMB左右！即使在电池上取得重大突破的汽车公司，对外也承认他们的双模电动车要比现有的同级别车型价格高出 7～8万元。那么有多少消费者愿意花15万去买一款相当于夏利的动力的紧凑型车呢？这正是全世界电动车无法形成气候的根本原因之一。总之，目前尚无一种高 性价比的电池能够同时满足电动车产业化的性能与成本需要。

二、其它技术瓶颈

1、电池使用寿命短而更换成本高：现在国内多数锂电池生产厂家提出免费质保期限只有一年，2008奥运会唯一指定锂电池供应商中信国安的锂电池，免费质保 期限也只有二年。如前所述，即使是一辆性能相当普通的电动车，电池成本也要8～10万RMB，如果一年或二年后消费者要自费更换电池，其费用将是多么巨 大！

2、电池适应性差：除了快速充电问题很难解决外，电池在低温条件下容量将明显降低，在高温条件下(50℃)又需要泠却才能正常工作，而这也是要消耗自身能 量的。此外，随着使用时间的延长，电池的各种性能将逐渐下降，其结果将造成电动车整车性能(车速、加速性、一次充电的续驶里程)不断下降。

3、充电便利性问题：对于无车库的城市车主，在家充电并不方便；即便可以用家用220伏电压充电，安全上也存在一定隐患。为根本解决这一问题，唯一的办法是在小区、停车场建充电站，类似网络的普及不是短期内能够实现的。

4、电量耗尽问题：目前凭借电压判断电量的方式并不准确，这也是世界性的技术难题。一旦误判导致电量耗尽而抛锚，电动车将比内燃机汽车麻烦得多。

5、电动车空调问题：电动空调的耗电功率在3～4kw，一般开启空调，电动车的续驶里程至少要减少三分之一，换言之，原来能行驶90公里的电动车，当使用空调时最多只能行驶60公里。

6、能量回收困难：在考虑行车安全的前提下，电动车在减速及制动时可以回收的能量很有限，目前最多只能回收这部分能量的20%。这对于需要不断起停的城市工况，会对续航里程造成很大影响。

三、运行经济性

纯电动汽车不使用燃油，不受油价飞涨的影响，电力相对燃油较为便宜。但是由于电动汽车需要改变整个动力体系，这就需要承担额外的成本来换装电机、电池，特 别是电池和电机控制系统的成本很高，必将带动整车销售价格的提高。为了满足车速和续航里程的需要，又必须增加电池容量，这样整车重量和成本还要增加。与此 同时，现有内燃机的节能技术也在不断进步，如果没有政府的特殊政策扶植或一定数额的经济补贴，用户选择购买价格昂贵的电动汽车就不见得划算了。

四、基础设施建设

电动汽车商业化的基础设施包括充电站网络、车辆维修服务网络、多种形式的电池营销、服务网络等。建立一定数量的公用充电站并配备专用电缆及插座等是实现电 动汽车产业化的关键。在一个城市内至少要建设十几个到数十个公用充电站，才能满足市区内的出租汽车、私家车、商务车快速充电的需要。此外停车场和社区内也 要设立充电设备。

上述这些基础设施装备需要系统规划和巨额投资。以北京奥运会为例，50辆电动大巴的快速充电站总计占地5000平方米，共花费近亿元，另有服务人员40 人。显然如果电动车实现大规模产业化，这些费用恐怕还是要分摊到电动车用户头上，这样折算下来，那时的电费就不会像现在大家想的那么便宜了。

五、电力供应问题

电动车未来的发展也取决于电力供应是否充足。有专家指出，电动车对于像法国等核电充足的国家来说可能比较合适，因为核电是恒定发电的，电动车可以集中在夜 间用电量小时充电，既省电又可平抑电网的峰谷差。但是我国的核电比例很小，且工农业均发展迅速，总体电量并不富余，这也将成为限制我国电动车发展的重要因 素。

早在2007年6月，《国家电网公司“十一五;节能减排综合性工作方案》中就已规划，预计到“十一五;末，国家电网公司经营区域内电动公交车运行线路将达 到420条，电动公交车达到4200辆，电动出租车达到535辆。这个数目与我国已接近每年一千万辆的汽车产销量相比是微乎其微的，而且这个建网计划也没 有把未来商业化前景更大的电动轿车列入服务对象，这说明国家对电动车的“普及;前景也是有客观预计的。

上述这些基础设施装备需要系统规划和巨额投资。以北京奥运会为例，50辆电动大巴的快速充电站总计占地5000平方米，共花费近亿元，另有服务人员40 人。显然如果电动车实现大规模产业化，这些费用恐怕还是要分摊到电动车用户头上，这样折算下来，那时的电费就不会像现在大家想的那么便宜了。