电动汽车技术发展趋势及未来发展前景

　　尽管存在如此多的问题 ，但是燃料电池仍然是人类迄今为止 ，发明的最清洁 、安静又可无限再生的能源 ，值得我们为实现燃料电池电动汽车的产业化 ，付出更大的努力 。

　　为此建议从以下几个方面进行工作:

　　（1）以更为创新的思维 ，对燃料电池的基本理论和基础材料进行深入研究 ，例如努力探寻非铂金属催化剂;努力研制抗电腐蚀金属双极板和耐高温(>110℃)高机械强度质子交换膜等;

　　（2）努力实现如炭纸 、增压空气泵等关键零部件的国产化 ，以降低整机成本;

　　（3）进一步提高整机的优化集成技术 ，着力提高整机的耐候性（高 、低气温变化） 、抗大气污染能力和耐电负荷急剧变化能力等 。

　　6电机及电动车轮

　　电动汽车驱动电机是所有电动汽车必不可少的关键部件 。目前使用较多的有直流有刷 、永磁无刷 、交流感应和开关磁阻等四种电机 。

　　美国和德国开发的电动汽车大多采用交流感应电机 ，主要优点是价格较低 、效率高 、重量轻 ，但启动转矩小 。日本研制的电动汽车几乎全部使用永磁无刷电机 ，其主要优点是效率可以比交流感应电机高6个百分点 ，但价格较贵 ，永磁材料一般仅耐热120℃以下 。开关磁阻电机结构较新 ，优点是结构简单 、可靠 、成本较低 、起动性能好 ，没有大的冲击电流 ，它兼有交流感应电机变频调速和直流电机调速的优点 ，缺点是噪声较大 ，但仍有一定改进余地 。表6列出四类电机比较 。

　　显然表6中四种电机各有优缺点 ，但是对于电动汽车而言 ，由于电能是由各类电池提供 ，价格昂贵而弥足珍贵 ，所以使用相对效率最高的永磁无刷电机是较为合理的 ，它已被广泛用于功率小于100kW的现代电动汽车上 。

　　此外 ，在国外已有越来越多的电动汽车采用性能先进的电动轮（又称轮毂电机） ，它用电机（多为永磁无刷式）直接驱动车轮 ，因此无传统汽车的变速箱 、传动轴 、驱动桥等复杂的机械传动部件 ，汽车结构大大简化 。但是它要求电机在低转速下有很大的扭矩 ，特别是对于军用越野车 ，要求电机基点转速∶最高转速=1∶10（见图5） 。近几年 ，美 、英 、法 、德等国纷纷将电动轮技术应用于军用越野车和轻型坦克上 ，并取得了重大成果 。例如美海军陆战队在“悍马”基础上研制出串联式“影子”新型混合动力越野车 ，采用了电动轮技术 ，其结构及主要技术参数如表7所示 。与传统“悍马”车对比试验 ，在同样侦察试验条件下 ，“悍马”耗油472kg ，而“影子”仅耗油200kg；同一越野路段 ，“悍马”耗时32分钟跑完 ，而“影子”仅耗时13分50秒 ，此外它还具有在纯电动模式下 ，汽车静音 、无“热痕迹”等优点 。如此优异的性能 ，据闻美军已决定停产传统“悍马”车 ，全部改产新型混合动力电动轮驱动的“影子”型军车 。这一重要发展趋势 ，应引起高度关注 。

　　7结束语

　　综上所述 ，可以从技术/经济分析出发 ，对电动汽车技术的现状和未来作如下结论：

　　（1）在目前国内市场价格的基础上 ，可粗略计算出各种提供电能技术的价格比 。即电网供电∶柴油机供电∶铅酸电池供电∶镍氢电池供电∶锂离子电池供电∶燃料电池供电=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80 。这从一个侧面反映了各种供电方式距离电动汽车市场的远近 。当然 ，随着石油价格的上升 、电池技术的进步 ，这些比例关系将发生很大的变化；

　　（2）由于铅酸电池的供电成本大体和柴油机供电相等 ，因此它仍然是低端电动车市场的主要动力电池 。磷酸锂离子电池技术进步较快 ，它最有可能成为铅酸电池的竞争对手 ，率先成为高端电动车市场的主要动力电池；