1、1电动车关键技术发展综述摘 要 电动车是一种绿色环保的交通工具，是目前国内外研究的热点问题。文章从电动车动力电池、驱动电动机、能量回收系统、能量管理系统等几个方面对电动车技术进行了综述。随着技术的进步，未来电池、电动机性能将逐渐满足电动车的需求，电动车必然会得到普及。 关键词 电动车；电机；电池；能量回收 DOI 10.13939/ki.zgsc.2016.28.104 随着中国经济的蓬勃发展，我国汽车工业也迎来了高速发展的时期。但是，随着汽车的普及，能源消耗、环境污染等问题也纷纷出现。世界各国对解决这类问题的呼声日益高涨，新能源汽车产业应运而生，不仅因为天生的环保特性得到了国家的大力支持，也
2、因为其相对燃油汽车低廉的使用成本逐渐被百姓接受。国际汽车巨头早已对电动车展开了研制工作，我国政府也早在“八五”期间就把其列为科技攻关项目，经过长期发展，自主品牌也有大批新能源汽车面世。坦率地说，我国电动汽车正处于一个相对技术薄弱但潜力巨大的时期，只有加强技术攻关、妥善解决电动汽车关键技术问题，才能开辟我国电动汽车的巨大市场。 1 动力电池 传统汽车以液态汽油或柴油作为燃料，而电动汽车用电动机驱动，用蓄电池、超级电容、燃料电池或动能电池作为能源。电池性能的好坏直接决定了电动汽车的续航里程、最高车速等行驶性能。世界电动车协2会主席陈清泉院士曾指出我国电动车电池技术存在两个问题，即对电池缺乏深层次分
3、析和缺乏科学的评价体系。这不仅需要科研院校、电动汽车企业加强在这方面的研究，也需要国家给予资金支持，同时出台相对应的法律规范、国家标准引导行业发展。 铅酸蓄电池、锂离子电池、聚合物电池、磷酸铁锂电池及超级电容的单体电压、比能量、比功率、循环寿命等性能如表 1 所示。由表 1 可知，每种电池均有一些性能短板。总体来讲，锂离子电池性能相对优秀，比能量、比功率十分出色，未来解决其安全性问题后有大量应用的可能。超级电容充电时间短、使用安全、比功率大，但其缺陷在于比能量低，电动汽车采用后续航里程会受到相当的限制，运行里程不大的城市公交可以采用，在其路线两端建立充电站，这样超级电容充电速度快的优点就能充分
4、发挥。 目前，动力电池存在以下缺点：能量密度普遍较低，汽油的能量密度为 1.2W?h/kg；续航里程较短；电池组价格昂贵且寿命有限；电池组重量较大，增大行驶阻力消耗能量。目前国际知名电动汽车厂商特斯拉采用的是锂离子电池，日韩企业多采用锰酸锂电池，而国内电动车领头羊比亚迪采用的是磷酸铁锂电池，电动车电池未来的路还很漫长，需要各家厂商继续投入时间和资金进行研究和探索。 2 驱动电动机 电动机驱动电动车行驶，是电动汽车的核心部件，电动机性能直接决定电动汽车驱动系统性能。欲使电动汽车具有良好的驾乘体验，驱动电动机应该具有较宽的调速范围、足够高的转速和足够大的启动扭矩，3还必须拥有重量轻、体积小、效率高
5、的特点。电动机在充分满足汽车的运行需求的同时，还需保证行驶时的舒适性和续航范围大等性能。新能源汽车用电动机为满足上述要求，必须按照比普通工业用电动机更为严格的技术规范设计生产。 从表 2 中可以看出，永磁电动机具有高效率、高控制精度、良好的转矩平稳性及低振动噪声等特点，通过合理的设计磁路结构能获得较高的弱磁性能，在电动车驱动方面具有很好的应用价值，但目前其成本较高，随着稀土永磁材料的开发，未来拥有广阔的前景。开关磁阻电动机驱动系统是高性能机电一体化的产品，最高转速大、调速灵活、成本低廉、工作可靠，但其因噪声大、设计复杂、控制性能较差等原因还没有广泛使用。目前还没有完全符合电动汽车电动机工作特性
6、的电动机，未来还需要改进、加强设计以满足电动车的需要。 3 能量回收系统 电动车能量回收指的是当车辆制动时，将车辆的动能依靠发电机回收存储在电动车电池当中。因电动车自身电池容量限制，所以能量回收是电动车设计当中需要着重考虑的问题。研究表明，当行驶工况变化频繁时，采用制动能量回收可以至少提高 20%的续航里程。现有的解决方案通常是直接向蓄电池充电来吸收制动所产生的能量，但由于蓄电池难以实现短时间大功率充电、循环次数有限、成本较高。为此，有研究人员提出采用超级电容的方式吸收制动能量回收的观点，由表 1 我们可以看出，超级电容比功率大、寿命长，充电迅速，而且拥有可以平滑放电的优点。该装置不仅可以延长
7、电动车续航里程、增加电池寿命，还能避免4发生汽车紧急制动时车轮抱死的情况，提高汽车操作稳定性。 4 能量管理系统 电动车电池是电动车行驶的动力来源，而且目前电池的容量较小，所以我们更应该精细控制电池的使用，优化电池放电曲线，提高比功率。能量管理系统应设计有电子控制单元，对从各传感器传回的信号处理分析，做出合理控制，使电池工作处于一个良好的工作状态。 5 结 论 本文通过对电动车技术关键部分进行综述，得出以下结论： （1）电池技术是电动车发展的首要问题，电池性能的提高、价格的降低、寿命的延长对电动车的普及有举足轻重的意义。 （2）电动机作为电动汽车的动力装置，目前还没有一种电动机能完全符合电动车运行要求，目前大量使用的是交流异步电动机，但未来永磁电动机、开关磁阻电动机如果能解决自身缺点那么会有良好的推广前景。 （3）能量回收系统能增加电动车续航里程，对于电动车的使用性能有所改进，同时能节约能源，保护环境。 （4）能量管理系统对电池工作管理直接影响电池的各项性能指标，能为电池良好的运行带来保证。 参考文献： 1杨寅，熊鹏，陈统卓，等.基于超级电容的电动车制动能量回收技术研究J.电子技术应用，2009（3）：73-76. 2刘纯坚.电动车电池管理系统现状、趋势以及开发研究D.上海：5复旦大学，2011.
