电动汽车技术进展和发展趋势

2018-05-21杨兴炯王文杰冉建丰

世界家苑 2018年4期

杨兴炯王文杰冉建丰

摘要：随着时代的不断发展，越来越多的新型技术逐渐被研发出来。汽车作为目前我国乃至世界出行必备的交通工具，它的发展逐渐被重视着，汽车在发展的同时也带来了许多的问题，比如对环境的破坏以及石油等不可再生能源的损耗，因此汽车的发展必然要进行创新。电动汽车就是能够解决环境保护问题以及能源使用问题的一种新型战略产品，本文在对电动汽车技术发展趋势论述的同时，还对未来我国乃至世界的电动汽车技术发展的方向进行深入的探讨与展望。

关键词：电动汽车；技术进展；发展趋势

1.引言

近几年来，随着能源以及环保问题的不断恶化，世界各国都给予了极大的关注度，各大汽车生产企业以及相关研究机构都对电动机车技术加大了研究力度，各国的政府也对新型能源汽车的研发以及推广制定了一些列相关措施，极大的推动了电动汽车技术的发展。

电动汽车的一些关键零件部位的相关研究日渐趋于成熟，生产能力越来越高，一些相关的研究机构以及汽车生产企业在汽车的结构研究方面有了更进一步的探究。同时，汽车电子技术方面的相关发展也给电动汽车技术的发展带来了不断的创新。本文认为，充分的运用电动化、汽车智能化技术能够使得电动汽车技术充分的发挥出它的运用价值。

2.电动汽车的技术现状

2.1能源动力系统技术的研究现状

电动汽车经过了几十年的快速发展，在能源动力系统技术方面主要有以下几大技术特点。

2.1.1形成各具特色的三大类动力系统结构

目前电动汽车领域有三大种类的电动汽车，分别为燃料电池电动汽车、油电混合电动汽车、纯电动汽车，其中的油电混合电动汽车目前被我国乃至国外都最早的列入了汽车行业生产计划，电动汽车中广泛使用的动力系统为并联混合动力以及混联混合动力系统。随着近几年来，国内外电池储能技术的不断提高，以车载动力储蓄电池提供动力的纯电动汽车得到了进一步的发展，以多个储蓄电池驱动的动力分散结构的纯电动动力系统汽车在国内外都得到了广泛的关注以及研究。以氢元素和氧元素发生电极反应来转换成电能驱动的燃料电池电动汽车在结构上运用了电与电混合一起的动力系统结构，能量装换效果比普通的内燃机高了几倍，是世界未来在生产清洁能源汽车的重要发展的方向之一。

2.1.2电力驱动系统中的主流为交流驱动

由于直流交电机在低速以及高速的控制下较为简单，所以早期的电动汽车运用的都是直流的电动驱动装置。但是直流的的发电机的一些装置系统需要进行一定的定期维护，目前除了少量的低成本制造的车还在使用直流电动驱动机之外，其他类型的电动汽车都已经从直流驱动转变为了交流驱动。与直流驱动相对比，交流驱动在高效率、高功率、高制动、高可靠性、高耐久性等各个方面都有着比直流驱动更好的优势，交流驱动系统将逐渐成为电动汽车驱动系统的主流发展方向。

2.2整体汽车的集成技术现状

电动汽车的整体结构在布置方面，由单纯的零件布置逐渐向能源动力系统以及整体结构有效整合的方向转变。

2.2.1动力传动系统

不管是使用串联、并联还是混联的混合式电动汽车，还是使用储蓄电池来进行发电提供能量的纯电动汽车，它们的电动力装置都是在原发动机的布置的基础上来进行的额，并致力于将相对应的电气装置布置在前舱，所以对一些小型的部件有了更高的要求。除此之外，串联或者并联因为要运用两个及两个以上的动力装置，所以在布置上的要求更加的严格。

2.2.2汽车车身的结构

纯电动汽车使用的是储蓄电池来作为储存能量的系统，混合动力汽车使用的是储蓄电池或者一些超大电容的电池作为储存能量的装置，燃料电池汽车除了前两者所具有的的装置外，还具有一套更加复杂的燃料电池发电系统，对电池的布置要求更加的严格。由于对车身安全性能的综合考虑，，储存能量装置逐渐的进行转变，使之与车身的结构能够更好的进行结合起来，而不是简单的布置在汽车的后备箱或者汽车车身的中间位置。这种布置的方式不仅能够加强对储能系统的有效保护，而且还能促进整体汽车的配置的进一步发展，当然要达到这种布置就要对整车的车身结构设计有着更高的要求，必要时需要对整车进行重新设计或者在结构的设计上有所加强。

3.电动汽车的能源动力技术的发展趋势

3.1电力驱动系统

电动汽车的电力驱动系统性能比一般的工业电力驱动系统要求更加的严格。因为电力驱动系统从储能系统中获取足够的能量从而产生动能驱使汽车工作，所以在各个环境中都有更高的效率要求，从而保证一次充电后能够行驶很长的距离。车辆上装载的电机，它的体积以及重量一般占传统工业用电机的一半甚至更少，说明对于车辆上装载的电机要具有体积小，重量轻的特点。汽车上的电机振动的质量达到了几克左右，这样可以确保电机在任何的环境中都能具有一定的有效性以及更长的使用期限，研究具有更高效率、更高功率、可靠性更高以及成本和噪音较低的电动汽车逐渐成为了电动汽车电力驱动系统的发展方向。

3.2储能系统

电动汽车的理想储能系统是能够使电池进行稳定且持续的大电流放电，以此保证汽车在行驶过程中的速度；还应该具备短时间内的稳定的大电流放电；进行充电的时候能一次性出巡好足够的能量，以保证汽车具有一定的行驶距离。目前锂离子电池被作为电动汽车储能系统最具有前景的一种电池。目前锂离子电池的主要功能已经能够基本满足汽车的使用要求以及批量化生产，推广所应具有的条件也逐渐趋于成熟。目前锂离子电池发展的主要问题仍然是电池的使用期限太短、安全性能不够高以及一些经济性的问题等，由于这些原因导致电池因为充电、放电、温度过高以及过流的问题而导致电池出现提前损坏的现象，导致电池的使用时间大大的缩短，甚至在使用的过程中会发热从而导致燃烧发生爆炸等事故。

4.未来电动汽车的发展趋势

电动汽车与传统汽车的一个最明显的特点就是采用了新型的能源动力系统技术，一方面使电动汽车的保护环境以及节约能源上发生了巨大的改变，另一方面电力驱动系统的快速响应的特点也是的汽车的主动安全技术与性能发生了巨大的改變。汽车电子技术的发展和运用使得电动汽车的相关技术向更多元化的方面发展，为汽车的安全性以及艺术实行带来了极大的改变。

4.1设计理念的改变

电动汽车的设计理念的改变主要表现为安全技术的改变。

4.1.1智能化的汽车技术能够提供仿人的功能，即在发生事故碰撞之前，电动汽车就会根据智能化系统进行提前预警然后自动的调节行驶的轨道路线，从而避免交通事故的发生，保证了驾驶员以及乘客的生命安全。

4.1.2对于车身的碰撞要求大大的降低了。碰撞的安全性的设计理念采用了全新的安全性设计理念，使得车身可以通过吸收能量的方式来对即将发生的碰撞进行快速反应。

4.2汽车生产方式的改变与简单化

未来电动汽车最大的改变特点就是在结构上的改变。

4.2.1汽车的地盘经过一些简单的部件组成在一起，集储能电池系统、电力驱动系统以及传统的底盘结合为一体的新型的底盘，将会使电动汽车的生产方式变得更加的简单化。

4.2.2汽车的车型将会设计的更加的简洁。传统的汽车车型不可能再如此的复杂，原来下车身的功能将由新型的底盘取代，一些新型材料也将被运用在车身上，从而导致一个新型的底盘系统可以搭配不同的汽车造型，逐渐成为一种新的潮流。

5.总结

电动汽车技术除了由新型的能源动力系统取代了传统的内燃机动力系统之外，未来的发展也将研发出更多比传统汽车更好的特征。这些新技术的发展与不断创新，将会大大增强汽车的安全性能，使得电动汽车的安全性能设计进行进一步的改变。

参考文献

[1]杨利锋，陈凯华.中国电动汽车技术水平国际比较研究——基于跨国专利的视角[J].科研管理，2013，34（03）：128-136.