電動汽車是至少有一種動力源為車載電源,全部或部分由電動機驅(qū)動,符合道路交通安全法規(guī)的汽車?,F(xiàn)在電動汽車主要有純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(PHEV)、燃料電池汽車(FCEV)三類。
純電動汽車(BatteryElectric Vehicle,簡稱BEV)是完全由可充電電池(如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池)提供動力源的汽車。
優(yōu)點:
1. 無污染、噪聲?。?/p>
2. 結(jié)構(gòu)簡單,使用維修方便;
3. 能量轉(zhuǎn)換效率高,同時可回收制動、下坡時的能量,提高能量的利用效率;
4. 可在夜間利用電網(wǎng)的廉價“谷電”進行充電,起到平抑電網(wǎng)的峰谷差的作用。
缺點:
蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較貴,又沒形成經(jīng)濟規(guī)模,故購買價格較貴,至于使用成本,有些使用價格比汽車貴,有些價格僅為汽車的1/3,這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價格。
廣義上說,混合動力汽車(Hybrid Vehicle)是指車輛驅(qū)動系統(tǒng)由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合組成的車輛,車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系統(tǒng)單獨或共同提供。
通常所說的混合動力汽車,一般是指油電混合動力汽車(Hybrid Electric Vehicle, HEV),即采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(柴油機或汽油機)和電動機作為動力源,也有的發(fā)動機經(jīng)過改造使用其他替代燃料,例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等。
根據(jù)動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式可分為以下三類:
串聯(lián)式混合動力汽車(SHEV):車輛的驅(qū)動力只來源于電動機的混合動力(電動)汽車。結(jié)構(gòu)特點是發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電,電能通過電機控制器輸送給電動機,由電動機驅(qū)動汽車行駛。另外,動力電池也可以單獨向電動機提供電能驅(qū)動汽車行駛。
并聯(lián)式混合動力汽車(PHEV):車輛的驅(qū)動力由電動機及發(fā)動機同時或單獨供給的混合動力(電動)汽車。結(jié)構(gòu)特點是并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)可以單獨使用發(fā)動機或電動機作為動力源,也可以同時使用電動機和發(fā)動機作為動力源驅(qū)動汽車行駛。
混聯(lián)式混合動力汽車(CHEV):同時具有串聯(lián)式、并聯(lián)式驅(qū)動方式的混合動力(電動)汽車。結(jié)構(gòu)特點是可以在串聯(lián)混合模式下工作,也可以在并聯(lián)混合模式下工作,同時兼顧了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點。
(注:隨著混合動力電動汽車技術(shù)的發(fā)展,其類型不局限于以上幾種,還可按照其它型式劃分。)
那些通常采用傳統(tǒng)燃料的,同時配以電動機/發(fā)動機來改善低速動力輸出和燃油消耗。國內(nèi)市場上,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力,而國際市場上柴油混合動力車型發(fā)展也很快。
優(yōu)點:
1. 采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機的最大功率,此時處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機功率不足時,由電池來補充;負(fù)荷少時,富余的功率可發(fā)電給電池充電,由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。
2. 因為有了電池,可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。
3. 在繁華市區(qū),可關(guān)停內(nèi)燃機,由電池單獨驅(qū)動,實現(xiàn)“零”排放。
4. 有了內(nèi)燃機可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。
5. 可以利用現(xiàn)有的加油站加油,不必再投資。
6. 可讓電池保持在良好的工作狀態(tài),不發(fā)生過充、過放,延長其使用壽命,降低成本。
缺點:
長距離高速行駛基本不能省油。
采用燃料電池做電源的電動汽車稱為燃料電池電動汽車(Fuel Cell Electric Vehicle,F(xiàn)CEV),其動力源是用燃料電池發(fā)動機-電動機系統(tǒng),燃料電池驅(qū)動系統(tǒng)是FCEV的核心部分,不同燃料作為動力源,發(fā)動機系統(tǒng)組成是有區(qū)別的。目前多以壓縮氫氣或液化氫氣及作為基本燃料。
燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會產(chǎn)生有害產(chǎn)物,因此燃料電池車輛是無污染汽車,燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機要高2~3倍,因此從能源的利用和環(huán)境保護方面,燃料電池汽車是一種理想的車輛。
單個的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組,以便獲得必需的動力,滿足車輛使用的要求。
優(yōu)點:
1. 零排放或近似零排放。
2. 減少了機油泄露帶來的水污染。
3. 降低了溫室氣體的排放。
4. 提高了燃油經(jīng)濟性。
5. 提高了發(fā)動機燃燒效率。
6. 運行平穩(wěn)、無噪聲。
序號 | 分類 | 標(biāo)準(zhǔn)編號 | 標(biāo)準(zhǔn)名稱 |
1 | 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 4094.2 | 電動汽車操縱件、指示器及信號裝置的標(biāo)志 |
2 | GB/T 19596 | 電動汽車 | |
3 | GB/T 19836 | 電動汽車儀表 | |
4 | GB/T 24548 | 燃料電池汽車整車術(shù)語 | |
5 | 純電動汽車標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 18384.1 | 電動汽車安全要求第1部分:車載儲能裝置 |
6 | GB/T 18384.2 | 電動汽車安全要求第3部分:功能安全和故障防護 | |
7 | GB/T 18384.3 | 電動汽車安全要求第3部分:人員觸電防護 | |
8 | GB/T 18385 | 電動汽車動力性能試驗方法 | |
9 | GB/T 18386 | 電動汽車能量消耗率和續(xù)駛里程試驗方法 | |
10 | GB/T 18387 | 電動車輛的電磁場發(fā)射強度的限值和測量方法、寬帶,9KHz~30MHz | |
11 | GB/T 18388 | 電動汽車定型試驗規(guī)程 | |
12 | GB/T 28382 | 純電動乘用車技術(shù)條件 | |
13 | QC/T 838 | 超級電容電動城市客車 | |
14 | QC/T 839 | 超級電容電動城市客車供電系統(tǒng) | |
15 | GB/T 24552 | 電動汽車風(fēng)窗玻璃除霜除霧系統(tǒng)的性能要求及試驗方法 | |
16 | 混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 19750 | 混合動力電動汽車定型試驗規(guī)程 |
17 | GB/T 19751 | 混合動力電動汽車安全要求 | |
18 | GB/T 19752 | 混合動力電動汽車動力性能 試驗方法 | |
19 | GB/T 19753 | 輕型混合動力電動汽車 能量消耗量 試驗方法 | |
20 | GB/T 19754 | 重型混合動力電動汽車 能量消耗量 試驗方法 | |
21 | QC/T 894 | 重型混合動力電動汽車污染物排放車載測量方法 | |
22 | GB/T 19755 | 輕型混合動力電動汽車 污染物排放 測量方法 | |
23 | QC/T 837 | 混合動力電動汽車類型 | |
24 | 燃料電池汽車標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 24548 | 燃料電池汽車整車術(shù)語 |
25 | GB/T 24549 | 燃料電池汽車安全要求 | |
26 | GB/T 24554 | 燃料電池發(fā)動機性能試驗方法 | |
27 | QC/T 816 | 加氫車技術(shù)條件 | |
28 | GB/T 26991 | 燃料電池汽車最高車速試驗方法 | |
29 | GB/T 26990 | 車載氫系統(tǒng)技術(shù)條件 | |
30 | GB/T 26779 | 燃料電池汽車加氫口 | |
31 | GB/T 29123 | 燃料電池電動汽車示范運行技術(shù)規(guī)范 | |
32 | GB/T 29124 | 燃料電池電動汽車示范運行配套規(guī)范 | |
33 | 電動摩托車標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 24155 | 電動摩托車和電動輕便摩托車安全要求 |
34 | GB/T 24156 | 電動摩托車和電動輕便摩托車安全要求 | |
35 | GB/T 24157 | 電動摩托車和電動輕便摩托車安全要求 | |
36 | GB/T 24158 | 電動摩托車和電動輕便摩托車安全要求 | |
37 | QC/T 791 | 電動摩托車和電動輕便摩托車安全要求 | |
38 | QC/T 792 | 電動摩托車和電動輕便摩托車安全要求 | |
39 | 充電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 18487.1 | 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 一般要求 |
40 | GB/T 18487.2 | 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 電動車輛與交流/直流電源的連接要求 | |
41 | GB/T 18487.3 | 電動車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng) 電動車輛交流/直流充電機(站) | |
42 | GB/T 20234 | 電動汽車傳導(dǎo)充電用插頭、插座、車輛耦合器和車輛插孔通用要求 | |
43 | QC/T 841 | 電動汽車傳導(dǎo)式充電接口 | |
44 | QC/T 842 | 電動汽車電池管理系統(tǒng)與非車載充電機之間的通信協(xié)議 | |
45 | GB/T 20234.1 | 電動汽車傳導(dǎo)充電充電連接裝置第1部分:通用要求 | |
46 | GB/T 20234.2 | 電動汽車傳導(dǎo)充電充電連接裝置第2部分:交流充電接口 | |
47 | GB/T 20234.3 | 電動汽車傳導(dǎo)充電充電連接裝置第3部分:直流充電接口 | |
48 | GB/T 29781 | 電動汽車充電站通用要求 | |
49 | 關(guān)鍵部件標(biāo)準(zhǔn) | GB/T 18332.1 | 電動道路車輛用鉛酸蓄電池 |
50 | GB/T 18332.2 | 電動道路車輛用金屬氫化物鎳蓄電池 | |
51 | GB/Z 18333.1 | 電動道路車輛用鋰離子蓄電池 | |
52 | GB/Z 18333.2 | 電動道路車輛用鋅空氣蓄電池 | |
53 | QC/T 741 | 車用超級電容器 | |
54 | QC/T 742 | 電動汽車用鉛酸蓄電池 | |
55 | QC/T 743 | 電動汽車用鋰離子蓄電池 | |
56 | QC/T 744 | 電動汽車用金屬氫化物鎳蓄電池 | |
57 | QC/T 840-2010 | 電動汽車用動力蓄電池產(chǎn)品規(guī)格尺寸 | |
58 | GB/T 18488.1 | 電動汽車用電機及其控制器第1部分:技術(shù)條件 | |
59 | GB/T 18488.2 | 電動汽車用電機及其控制器第2部分:試驗方法 | |
60 | GB/T 29307 | 電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)可靠性試驗方法 | |
61 | QC/T 893 | 電動汽車驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)的故障模式及分類 | |
62 | GB/T 24347 | 電動汽車DC/DC變換器 |
純電動汽車和燃料電池電動汽車在本質(zhì)上是一種零排放汽車,一般無直接排放污染物,間接污染物主要產(chǎn)生于非可再生能源的發(fā)電與氫氣制取過程。其污染物可以采取集中治理的方法加以控制;混合動力電動汽車在純電動行駛模式下同樣具有零排放的效果,同時由于減少了燃油消耗,CO2排放可降低30%以上。另外,電動汽車比同類燃油車輛噪聲也低5分貝以上,大規(guī)模推廣電動汽車將大幅度降低城市噪音。
據(jù)測算,傳統(tǒng)燃油從開采到汽車?yán)玫钠骄芰坷寐蕛H為14%左右,采用混合動力技術(shù)后,能量利用率可以提高30%以上。純電動汽車可以利用電網(wǎng)夜間波谷充電,提供了電網(wǎng)的綜合效率。
我國已探明的石油儲量僅占世界石油儲量的2~3%,從1993年我國成為石油進口國。目前,我國交通運輸約占石油總消耗的一半。由于電動汽車具有能源來源多元化的特點,各種可再生能源可以轉(zhuǎn)化為電能或氫能加以有效利用;同時,利用電網(wǎng)對電動汽車進行充電,增加了電力在交通能源領(lǐng)域中的應(yīng)用,減少了對石油資源的依賴,優(yōu)化了交通能源構(gòu)成。
電動汽車技術(shù)當(dāng)前的發(fā)展?fàn)顩r表現(xiàn)為:純電動汽車技術(shù)成熟,在特定區(qū)域推廣應(yīng)用;混合動力汽車技術(shù)漸趨完善,進入商業(yè)化推廣階段;燃料電池汽車技術(shù)處于新的突破前期,正在成為新的研發(fā)重點。
純電動汽車技術(shù)逐步成熟,并在美、日、歐等國家得到商業(yè)化的推廣應(yīng)用。
混合動力汽車因兼顧了純電動汽車和傳統(tǒng)汽車的優(yōu)越性以及可保證(以較低的代價)從傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)向新能源汽車產(chǎn)業(yè)的平穩(wěn)過渡而受到各國、各大公司的高度重視,并隨著技術(shù)的日趨成熟,已經(jīng)進入商業(yè)化推廣應(yīng)用階段。
在燃料電池電動汽車方面,國外企業(yè)界紛紛組成強大的跨國聯(lián)盟,以期達(dá)到優(yōu)勢互補的目的,如日本豐田與美國通用公司,日本東芝公司與美國國際燃料電池公司,雷諾汽車公司與意大利De Nora公司分別組成聯(lián)盟開發(fā)燃料電池電動汽車。