电动汽车技术进展和发展前景

电动汽车技术进展和发展前景

李春政，赵利选，高文杰，张燕瑰

吉利汽车研究院（宁波）有限公司，浙江宁波315336

摘要：电动汽车具有节约能源、环境污染小等显著技术优势，在可持续发展视域下，被受国家和百姓的关注。为进一步推动我国电动汽车行业的发展，促进绿色经济发展战略的实施，实现经济发展与环境保护的平衡，对电动汽车核心技术的进展进行分析、对电动汽车未来发展趋势进行展望是既有必要的。

关键词：电动汽车；技术进展；发展前景

引言

随着能源、环境问题越来越突出，纯电动汽车的研究越来越被人们重视。我国汽车产业在国家政策的引导及推动下，以纯电动汽车为代表的新能源汽车从起步阶段进入到加速阶段。基于电动汽车当前快速发展的形式以及广阔的发展前景，对于纯电动汽车的研究已势在必行，纯电动汽车已成为未来车的发展趋势。在电动汽车动力系统设计中有几项关键技术，也就是我们通常所说的“三电”。“三电”是组成电动汽车动力系统的核心，即电机，电池和电控。

1研究背景

这几年，随着“双碳”战略目标的提出，我国在环境保护问题方面积极采取各种强化的政策和措施，在双碳背景下的电动汽车也再度成为研究人员重点研究内容。因其自身的能源消耗低、无环境污染等优点获得了广泛的关注与发展。

2电动汽车技术进展

2.1电池

近年来，新能源汽车充电技术发展很快，其中有一种为双向逆放电，是比亚迪汽车在去年的新能源汽车发布会上发布的一种新技术，双向逆放电可以和多种用途的车辆有效结合在一起，双向逆放电简单来说新能源车不仅可以从电网充电，也可以向其他车外用电器放电，向外放电主要是三种放电方式，分别是车辆到电网的放电（V2G）、车辆和车辆之间的放电（V2V）、车辆到负载的放电（V2L）。同时放电的电流可以是直流电，也可以是交流电，可以实现多种电压形式的放电，其他工业设备，包括手机等都可以现放电。V2G也就是新能源汽车向电网输送电量的方式，这样的一个应用相当于把新能源汽车作为一个小型的储能电站来使用，在夜间可以利用谷电充电的方式，可以节省大量的电力。电动车目前只在一些大中型城市实现了普及，分布式储能电站也多分布于大型城市中，对于新能源客户的汽车充电提供了便利，同时也能带来很大的经济效益。V2V是车辆对车辆的输电模式，这种充电模式可以解决纯电动汽车在道路行驶时遇到电池耗尽时的临时救援问题，纯电动汽车在行驶过程中遇到车辆没电又无法充电时可以利用其他过往的电动汽车进行充电。未来为了普及新能源汽车的应用，还会在高速公路上建立流动充电车，甚至是高速流动充电桩。V2L是车辆到负载的充电方式，车辆的电力可以直接向外输送，可以负载多种充电设备，包括各种直流和交流电压，这样的充电模式可以应用于日常居民生活中，当家里断电时，可以利用新能源汽车的V2L功能实现对家用电器的充电，最长可以保证普通家庭一周的电量使用。除此以外，双向逆放电的功能远远不止上述这些，在电量消耗殆尽的情况下，混合电动汽车还可以通过内燃机的运动来实现发电功能，从一定程度上来说，混合电动汽车相当于一个源源不断供电的储电装置。

2.2驱动单元电机形式

电动汽车的“心脏”就是电驱动系统，每辆新能源汽车都需要电驱动系统实现动力输出与控制。电动汽车电动机可分为交流电动机、直流电动机、交/直流两用电动机、控制电动机(包括步进、测速、伺服、自整角等)、开关磁阻电动机及信号电动机等多种。适用于电力驱动的电动机可分为直流电动机和交流电动机两大类。目前在电动汽车上已应用的和有应用前景的有交流感应(异步)电动机、永磁同步电动机、开关磁阻电动机等；永磁同步电机具有效率高、转速范围宽、体积小、重量轻、功率密度大、成本低等优点，成为纯电动乘用车市场的主要驱动电机；同时异步电动机在高速工况下效率高，在部分车型上也有应用。

2.3整车安全及人员防护要求

2.3.1整车操控要求

现行国标要求电动汽车从断电状态切换至“可行驶模式”的过程更“繁琐”，驾驶员必须进行两次以上有意识的动作才能启动电动汽车，类似于自动挡车型被设计为点火时必须踩下制动器。而在行驶过程中，避免电驱动功率异常、REESS低电量、REESS过热影响车辆正常的持续行驶，国标要求电动汽车通过光、声信号向驾驶员提示以上故障。此外，针对电动汽车噪声小、低速行驶状态可察觉性低的特点，国标要求电动汽车在车速低于20km/h时，应发出低速提示音提醒其他道路使用者。

2.3.2人员触电防护要求

在人员防护的角度上，现行国标从四个部分对触电防护做出了规定。①高压标记要求：对包括但不限于REESS电能存储系统或产生装置进行高压警告标记，对B级电压电路的电缆线束外皮应用橙色加以区别。②直接接触防护要求：电动汽车的B级电压带电部件与乘员间应有物理隔离，如绝缘材料、外壳或者遮拦。车辆充电插座与充电插头在断开后能迅速脱电压。在不使用工具的情况下，驾驶员或维修人员无法打开或拔出高压连接器。③间接接触防护要求：主要是绝缘电阻的要求，最大工作电压下直流电路绝缘电阻≥100Ω/V，最大工作电压交流电路绝缘电阻≥500Ω/V。电动汽车应具有能持续工作的绝缘电阻值监测装置，当绝缘电阻低于阈值时，装置对驾驶员发出明显信号进行提醒。④车辆涉水要求：主要是通过模拟清洗和模拟涉水时电动汽车绝缘电阻值的变化来判定，确保阴雨天气、道路涉水、车辆清洗时一定程度不会发生短路或漏电事故。

3动汽车未来发展趋势分析

3.1　市场发展趋势

新冠疫情的爆发对我国经济发展造成了一定程度的冲击，汽车销售市场也受到了严重的影响。随着国内疫情控制势态的逐渐好转，国家经济进入到稳步回升状态，汽车销售市场也会随之进入回暖期。与此同时，得益于国家电动汽车发展扶持政策的颁布、国民环保理念的提升以及人们汽车消费理念的转变，电动汽车销售市场必然会取得良好发展。但是，市场经济全球化背景下，电动汽车市场的竞争压力也必然会不断增强，这就需要我国电动汽车生产企业，能够加强技术研发，不断提升产品质量，突出产品技术优势和品牌影响力，这样才能把握市场主动权，占据更多的市场份额，提升国产电动汽车在世界市场中的竞争力。

3.2受众发展趋势

在国家政府的支持与补贴下，百姓购买电动汽车所花费的金钱不断减少，在一定程度上增强了百姓对电动汽车的认可度。同时，在国家政府的大力支持下，我国电动汽车研发水平不断提升，电动汽车的整体性能不断提高，相同价位下，电动汽车的体验感要明显高于燃油汽车，使更多的百姓开始接纳电动汽车。另外，国民环保理念的提升、消费价值观的转变以及充电基础设施的完善，也会提升百姓对电动汽车的接纳度。通过“宏光MINI”的火爆销售情况，便能充分看出电动汽车受众的发展趋势。

结束语

本文探究电动汽车技术进展，随着碳中和目标成为全球环境保护的重要发展方向，电动汽车技术将向更加低碳节能的方向发展，今后将会有更多相关的新技术涌现。

参考文献

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