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摘要 当今世界环保和节能日益引起人们的关注，电动汽车和混合动力汽车（EV/HEV）正加速发展。本文回顾了世界范围内电动汽车和混合动力汽车当前的发展现状和发展趋势，重点讨论电动汽车的发展机遇，制约电动汽车发展的因素及解决的办法。
关键词 电动汽车；发展；机遇；新技术；石油危机；环境污染；蓄电池；混合动力
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0238-02
电动汽车是以蓄电池为动力源，全部或部分由电动机驱动的汽车，按其目前的技术状态和车辆驱动原理，电动汽车可分为混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车三种类型。它最大的优点是：零排放、振动噪音小、能效高。
1 电动汽车的发展历程
世界上第一辆电动汽车是英国人托马斯·戴文波特1834年发明的蓄电池汽车，比1886年德国人卡尔·本茨发明的第一辆内燃机汽车整整早了半个世纪。然而，在100多年的汽车发展历程中，电动汽车总是发展不起来。
20世纪初，以美国、英国、法国为代表的欧美国家开始生产电动汽车，这个时期美国生产和使用的电动汽车数量最多达到4万辆。法国和英国也都各自生产少量的电动汽车。但随着内燃机的高速化、电启动技术及批量化生产等技术的出现，内燃机汽车完全占了上风，到20世纪30年代，电动汽车已经基本消失了。
20世纪70年代，全世界出现第一次石油危机，以及内燃机汽车对大气的严重污染，使人们不得不对内燃机汽车的排放污染问题重视起来，降低排放污染，甚至零排放的要求使人们重新关注电动汽车，从而引发了第二轮研发电动汽车的热潮。到20世纪90年代，各国纷纷推出自主品牌的电动汽车。比较具有代表性的是1997年日本丰田公司生产的5座混合动力（电动-燃油）电动汽车Prius。
电动汽车的第二轮研发和生产较之于第一轮有了很大的进步。但是，除了丰田公司的混合动力汽车站稳脚跟外，其余汽车公司生产的电动汽车均是小规模生产，到90年代末，各国的电动汽车基本停止了生产。主要的原因是：
1）生产成本高，整车销售价格较高，一般都在20万元-30万元。2）石油输出国扩大生产，石油产量大幅提升，主要汽车生产国和石油消费国逐步度过了石油危机，对电动汽车的研发动力有所下降。
3）铅酸和镍氢蓄电池的电动汽车，电池能量密度小、使用寿命短、充电时间长、续驶里程短。
2 电动汽车发展的新机遇
进入21世纪后，随着汽车保有量的不断膨胀，石油消耗速度十分惊人，新的石油危机和内燃机汽车排放污染日益严重，世界各国对电动汽车的需求愈加迫切，电动汽车新的发展机遇到来了。这主要是基于以下几个方面。
2.1 石油资源枯歇，世界进入第二次石油危机
据统计，目前世界汽车保有量约为8亿辆，预计到2020年将达到12亿辆。汽车数量的急剧增长，对石油的需求越来越大。据推算目前世界已探明的石油储量只够全世界使用40年-50年。随着石油资源的不断消耗，石油越来越少，石油价格会不断上升，内燃机汽车的使用成本将不断增加。
2.2 环境污染严重，温室效应造成全球变暖
内燃机汽车的石油消耗造成大量的尾气排放，其中有害气体如：CO、HC、NO、NO2对大气污染比较严重。虽然各国都在努力降低汽车尾气排放，但是由于汽车保有量的不断增加，降低排放污染的效果并不明显。同时，其所排放CO2越来越多，这将会导致温室效应，使全球气温在缓慢上升，全球在变暖。
2.3 各国政府的大力支持、扶持
2.3.1 经济上扶持
在研发方面，各国政府都投入大量资金，支持研发单位和企业。中国将投资1?000亿人民币用于研发电动汽车和混合动力汽车；美国政府表示，将最高支出60亿美元推进电动汽车发展；英国计划在5年内投2.5亿英镑资助汽车企业研发电动汽车新技术。
2.3.2 政策上优惠
为了鼓励民众使用电动汽车，各国都出台相应的优惠政策。我国的上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元，插电式混合动力车每辆最高补贴5万元。英国政府对购买混合动力及纯电动汽车的用户补贴金额最高为7?500美元每辆。日本政府对购买混合动力汽车的每辆补贴6-24万日元。政策上的优惠是发展电动汽车的有力推动。
2.3.3 法规上强制
一方面，出台相应法规限制燃油汽车的使用。如：城市人口密集的市区道路限制燃油汽车的通行，允许电动汽车通行。另一方面，制定推广电动汽车的计划。
2.4 电动汽车新技术的应用
2.4.1 新电池技术
电动汽车的电池原来是铅酸蓄电池，体积大，不耐用。现在的电池主要是锂电池、生物燃料电池等，体积更轻，更耐用，续驶里程更长。
2.4.2 电动驱动技术
电动汽车最关键部件之一是电动机，目前已开发出异步电机驱动系统、无刷永磁电机驱动系统、开关磁阻电机驱动系统等。
2.4.3 混合动力技术
它是指在传统内燃机汽车基础上增加一套由电动机和动力蓄电池组成的辅助动力系统，并由该系统进行功率的平衡、耦合以及能量的再生与存储等功能的汽车。其特点是，采用小排量发动机，降低了燃油消耗，市区内关闭发动机，由电动机单独驱动，实现了“零”排放。
2.4.4 插电式电动技术
插电式电动汽车搭载一套Voltec电力驱动系统，它可以通过标准家用220V电源为车载锂电池进行插入式充电。只需充电3小时就可以完成充电。
3 制约电动汽车发展的因素
3.1 电池使用寿命短
电动汽车最核心的部件是蓄电池，蓄电池的使用寿命短、工作可靠性低一直是电动汽车发展的瓶颈。因此，研制成本低、体积小、容量高、工作可靠耐用的蓄电池是破解的关键。 3.2 续驶里程较短
电动汽车由于蓄电池容量、体积等因素的影响，使电动汽车的续驶里程较短，一般充一次电大概能持续行驶100-200千米的里程，而内燃机汽车加一箱油就可持续行驶400-600千米。由于电动汽车续驶里程短，使用起来不是很方便。
3.3 充电困难且充电时间长
电动汽车还存在充电时间长，充电困难，使用不方便等缺点，这也是普通民众不愿意用的一个原因之一。要解决充电时间长、充电困难的问题，政府就必须要投入大量资金，建设多个充电站。
3.4 价格相对偏高
目前电动汽车、混合动力汽车的价格普遍都比较高，一般都在17-30万元人民币不等。如比亚迪F3DM电动汽车，售价为17万元人民币左右，哈飞赛豹纯电动汽车售价约合人民币25万元，凯美瑞混合动力车每辆32-37万元。
3.5 配套维修及保养不完善
当前很多消费者对电动汽车不太“买帐”，除了价格贵以外，还存在着维修保养是否昂贵，是否维修方便，以及对车辆返修率高的担心。目前汽车维修企业专门维修电动汽车的维修人员很少，企业也缺乏相关的培训，电动汽车一旦普及使用，维修质量将难于保证。
4 解决方案与措施
4.1 加大锂电池和燃料电池的研发力度
解决电池使用寿命短和续驶里程短的问题，就要加大锂电池和燃料电池的研发和批量生产。目前世界各国在锂电池和燃料电池生产的条件方面已经成熟，甚至可以达到量化生产。锂电池和燃料电池汽车的电池使用寿命更长，可达到8-10年；续驶里程也更长，锂电池汽车充满电可持续行驶200-250千米，燃料电池汽车可持续行驶400-600千米。
4.2 建设足够多的充电站和充气站
充电难和充电时间长是电动汽车难于普及推广的重要原因之一，解决这个问题最有效的办法就是政府加大投入，建设足够多的充电站和充气站，让电动汽车的使用者方便充电和充气。如英国政府计划从2010-2015年在伦敦市区建成25000个充电站，总计投资6千万英镑。法国政府则计划到2015年建成100万个充电站。中国的北京市则建成规模最大的充电站和充气站，在2008年北京奥运会期间发挥了巨大的效用，真正实现了“绿色奥运、科技奥运”。
4.3 推动汽车生产企业量化生产电动汽车
目前电动汽车推广有难度主要是价格偏高（17-30万元）。要把价格降下来，汽车生产企业必须实现批量化生产，同时政府部门要带头使用电动汽车。
4.4 汽车维修企业培训储备电动汽车维修人员
电动汽车动力系统和控制系统与内燃机汽车相比有很大的不同，所以，对电动汽车的维修也有很大的差别。使用者担心的是自己使用的电动汽车一旦出了问题，维修方不方便等等。要打消这些顾虑，汽车维修企业要作相应的培训让使用者放心。
电动汽车作为电子技术、新能源、新材料等现代高技术的综合，是典型的高科技产品。电动汽车的产业化将极大的促进经济的发展。
参考文献
[1]王震波,贾永轩.电动汽车蓝图[J].机械工业出版社,2010.4.
[2]蒋瑞斌,谭理刚.电动汽车的发展及面临的挑战[J].机械工程师,2009,2.
[3]刘海峰.不同种类电动汽车发展现状[J].节能与环保,2008,1.
[4]陈宗璋,吴振军.电动汽车技术(1)电动汽车发展历程[J].大众用电,2008,1.
[5]王书贤.电动汽车的现状及发展趋势[J].中国汽车制造,2006,2.
[6]陈科，王震坡,林程.北京市纯电动汽车的发展与示范运营[J].新材料产业,2006,9.
[7]国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知[J].2010,5.
作者简介
马寿设（1968—），男，广西南宁人，南宁机电工程学校讲师，学士，从事汽车专业教学、实验研究。
关键词 电动汽车；发展；机遇；新技术；石油危机；环境污染；蓄电池；混合动力
中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)051-0238-02
电动汽车是以蓄电池为动力源，全部或部分由电动机驱动的汽车，按其目前的技术状态和车辆驱动原理，电动汽车可分为混合动力电动汽车、纯电动汽车、燃料电池电动汽车三种类型。它最大的优点是：零排放、振动噪音小、能效高。
1 电动汽车的发展历程
世界上第一辆电动汽车是英国人托马斯·戴文波特1834年发明的蓄电池汽车，比1886年德国人卡尔·本茨发明的第一辆内燃机汽车整整早了半个世纪。然而，在100多年的汽车发展历程中，电动汽车总是发展不起来。
20世纪初，以美国、英国、法国为代表的欧美国家开始生产电动汽车，这个时期美国生产和使用的电动汽车数量最多达到4万辆。法国和英国也都各自生产少量的电动汽车。但随着内燃机的高速化、电启动技术及批量化生产等技术的出现，内燃机汽车完全占了上风，到20世纪30年代，电动汽车已经基本消失了。
20世纪70年代，全世界出现第一次石油危机，以及内燃机汽车对大气的严重污染，使人们不得不对内燃机汽车的排放污染问题重视起来，降低排放污染，甚至零排放的要求使人们重新关注电动汽车，从而引发了第二轮研发电动汽车的热潮。到20世纪90年代，各国纷纷推出自主品牌的电动汽车。比较具有代表性的是1997年日本丰田公司生产的5座混合动力（电动-燃油）电动汽车Prius。
电动汽车的第二轮研发和生产较之于第一轮有了很大的进步。但是，除了丰田公司的混合动力汽车站稳脚跟外，其余汽车公司生产的电动汽车均是小规模生产，到90年代末，各国的电动汽车基本停止了生产。主要的原因是：
1）生产成本高，整车销售价格较高，一般都在20万元-30万元。2）石油输出国扩大生产，石油产量大幅提升，主要汽车生产国和石油消费国逐步度过了石油危机，对电动汽车的研发动力有所下降。
3）铅酸和镍氢蓄电池的电动汽车，电池能量密度小、使用寿命短、充电时间长、续驶里程短。
2 电动汽车发展的新机遇
进入21世纪后，随着汽车保有量的不断膨胀，石油消耗速度十分惊人，新的石油危机和内燃机汽车排放污染日益严重，世界各国对电动汽车的需求愈加迫切，电动汽车新的发展机遇到来了。这主要是基于以下几个方面。
2.1 石油资源枯歇，世界进入第二次石油危机
据统计，目前世界汽车保有量约为8亿辆，预计到2020年将达到12亿辆。汽车数量的急剧增长，对石油的需求越来越大。据推算目前世界已探明的石油储量只够全世界使用40年-50年。随着石油资源的不断消耗，石油越来越少，石油价格会不断上升，内燃机汽车的使用成本将不断增加。
2.2 环境污染严重，温室效应造成全球变暖
内燃机汽车的石油消耗造成大量的尾气排放，其中有害气体如：CO、HC、NO、NO2对大气污染比较严重。虽然各国都在努力降低汽车尾气排放，但是由于汽车保有量的不断增加，降低排放污染的效果并不明显。同时，其所排放CO2越来越多，这将会导致温室效应，使全球气温在缓慢上升，全球在变暖。
2.3 各国政府的大力支持、扶持
2.3.1 经济上扶持
在研发方面，各国政府都投入大量资金，支持研发单位和企业。中国将投资1?000亿人民币用于研发电动汽车和混合动力汽车；美国政府表示，将最高支出60亿美元推进电动汽车发展；英国计划在5年内投2.5亿英镑资助汽车企业研发电动汽车新技术。
2.3.2 政策上优惠
为了鼓励民众使用电动汽车，各国都出台相应的优惠政策。我国的上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元，插电式混合动力车每辆最高补贴5万元。英国政府对购买混合动力及纯电动汽车的用户补贴金额最高为7?500美元每辆。日本政府对购买混合动力汽车的每辆补贴6-24万日元。政策上的优惠是发展电动汽车的有力推动。
2.3.3 法规上强制
一方面，出台相应法规限制燃油汽车的使用。如：城市人口密集的市区道路限制燃油汽车的通行，允许电动汽车通行。另一方面，制定推广电动汽车的计划。
2.4 电动汽车新技术的应用
2.4.1 新电池技术
电动汽车的电池原来是铅酸蓄电池，体积大，不耐用。现在的电池主要是锂电池、生物燃料电池等，体积更轻，更耐用，续驶里程更长。
2.4.2 电动驱动技术
电动汽车最关键部件之一是电动机，目前已开发出异步电机驱动系统、无刷永磁电机驱动系统、开关磁阻电机驱动系统等。
2.4.3 混合动力技术
它是指在传统内燃机汽车基础上增加一套由电动机和动力蓄电池组成的辅助动力系统，并由该系统进行功率的平衡、耦合以及能量的再生与存储等功能的汽车。其特点是，采用小排量发动机，降低了燃油消耗，市区内关闭发动机，由电动机单独驱动，实现了“零”排放。
2.4.4 插电式电动技术
插电式电动汽车搭载一套Voltec电力驱动系统，它可以通过标准家用220V电源为车载锂电池进行插入式充电。只需充电3小时就可以完成充电。
3 制约电动汽车发展的因素
3.1 电池使用寿命短
电动汽车最核心的部件是蓄电池，蓄电池的使用寿命短、工作可靠性低一直是电动汽车发展的瓶颈。因此，研制成本低、体积小、容量高、工作可靠耐用的蓄电池是破解的关键。 3.2 续驶里程较短
电动汽车由于蓄电池容量、体积等因素的影响，使电动汽车的续驶里程较短，一般充一次电大概能持续行驶100-200千米的里程，而内燃机汽车加一箱油就可持续行驶400-600千米。由于电动汽车续驶里程短，使用起来不是很方便。
3.3 充电困难且充电时间长
电动汽车还存在充电时间长，充电困难，使用不方便等缺点，这也是普通民众不愿意用的一个原因之一。要解决充电时间长、充电困难的问题，政府就必须要投入大量资金，建设多个充电站。
3.4 价格相对偏高
目前电动汽车、混合动力汽车的价格普遍都比较高，一般都在17-30万元人民币不等。如比亚迪F3DM电动汽车，售价为17万元人民币左右，哈飞赛豹纯电动汽车售价约合人民币25万元，凯美瑞混合动力车每辆32-37万元。
3.5 配套维修及保养不完善
当前很多消费者对电动汽车不太“买帐”，除了价格贵以外，还存在着维修保养是否昂贵，是否维修方便，以及对车辆返修率高的担心。目前汽车维修企业专门维修电动汽车的维修人员很少，企业也缺乏相关的培训，电动汽车一旦普及使用，维修质量将难于保证。
4 解决方案与措施
4.1 加大锂电池和燃料电池的研发力度
解决电池使用寿命短和续驶里程短的问题，就要加大锂电池和燃料电池的研发和批量生产。目前世界各国在锂电池和燃料电池生产的条件方面已经成熟，甚至可以达到量化生产。锂电池和燃料电池汽车的电池使用寿命更长，可达到8-10年；续驶里程也更长，锂电池汽车充满电可持续行驶200-250千米，燃料电池汽车可持续行驶400-600千米。
4.2 建设足够多的充电站和充气站
充电难和充电时间长是电动汽车难于普及推广的重要原因之一，解决这个问题最有效的办法就是政府加大投入，建设足够多的充电站和充气站，让电动汽车的使用者方便充电和充气。如英国政府计划从2010-2015年在伦敦市区建成25000个充电站，总计投资6千万英镑。法国政府则计划到2015年建成100万个充电站。中国的北京市则建成规模最大的充电站和充气站，在2008年北京奥运会期间发挥了巨大的效用，真正实现了“绿色奥运、科技奥运”。
4.3 推动汽车生产企业量化生产电动汽车
目前电动汽车推广有难度主要是价格偏高（17-30万元）。要把价格降下来，汽车生产企业必须实现批量化生产，同时政府部门要带头使用电动汽车。
4.4 汽车维修企业培训储备电动汽车维修人员
电动汽车动力系统和控制系统与内燃机汽车相比有很大的不同，所以，对电动汽车的维修也有很大的差别。使用者担心的是自己使用的电动汽车一旦出了问题，维修方不方便等等。要打消这些顾虑，汽车维修企业要作相应的培训让使用者放心。
电动汽车作为电子技术、新能源、新材料等现代高技术的综合，是典型的高科技产品。电动汽车的产业化将极大的促进经济的发展。
参考文献
[1]王震波,贾永轩.电动汽车蓝图[J].机械工业出版社,2010.4.
[2]蒋瑞斌,谭理刚.电动汽车的发展及面临的挑战[J].机械工程师,2009,2.
[3]刘海峰.不同种类电动汽车发展现状[J].节能与环保,2008,1.
[4]陈宗璋,吴振军.电动汽车技术(1)电动汽车发展历程[J].大众用电,2008,1.
[5]王书贤.电动汽车的现状及发展趋势[J].中国汽车制造,2006,2.
[6]陈科，王震坡,林程.北京市纯电动汽车的发展与示范运营[J].新材料产业,2006,9.
[7]国务院关于进一步加大工作力度确保实现“十一五”节能减排目标的通知[J].2010,5.
作者简介
马寿设（1968—），男，广西南宁人，南宁机电工程学校讲师，学士，从事汽车专业教学、实验研究。