电动汽车电动机噪声分析与优化
关键词：电动汽车 电动机噪声 分析 优化
1 引言
在电动汽车中，电机系统与电动汽车的动力、安全、经济及噪音振动等方面的性能，存在着紧密的联系。因此，在生产电动汽车时，电机系统的选择非常关键，实践证明，功率密度大、转矩密度大、低速重载性能好、调速范围宽、高效区宽、稳定性好、噪音低的电机系统是最佳选择。如果采用高转速和高功率的电机系统，那么它的噪音问题就特别严重。为了提高大众对电动汽车的使用体验，加强对电动汽车电机系统的研究具有重要的意义。
2 简述电动汽车中的电机系统
与工业上使用的电机具有较大的不同性，应用在电动汽车上的电机系统需要具备一定的使用特点，例如，能够适用加速、减速、爬坡、频繁的启动等操作要求，不管是高速行驶，还是低速行驶，高转矩和低转矩能够转换自如。实践中，电动汽车驱动电机具体的要求主要包括以下几点：其一，过载能力必须要达到要求，一般需要具备四倍左右的过载能力，不管是短时的加速，还是需要爬坡行驶，都能满足使用者的需要，提供良好的驾驶体验。其二，以巡航时的速度为基准，电动汽车的最高转速可达其的五倍之多。其三，在较宽的转速和转矩范围内，使用效率都非常令人满意。其四，电动汽车的驱动电机具有良好的动态性、性能的稳定性、控制性和可靠性，工作状况令人满意。
在实践中，依据电动汽车使用的牵引电机类型的差异性，可以范围直流驱动系统和交流驱动系统。感应电动机、永磁同步电机及开关磁阻电动机是交流驱动系统经常会用到的电机类型。
3 电动汽车电机系统的噪声分类
3.1 电磁噪声
电磁噪声是电动汽车噪声的其中一种，其的传播途径是磁轭，是气隙磁波作用在定子铁心齿上形成的。而电磁噪声的主要来源是定子铁心产生的振动变形的径向分量，当径向电磁力波与定子的固有频率接近时，共振现象产生，极大的增强了噪声的声量。
在电机运转的时候，带有旋转的力波是气隙磁场的表现形式，此状态下产生的电磁力具有交变的特性。气隙磁场中不仅包括主磁通，还包含有很多的谐波分量，它们所具备的频率并不是相等的，通常与齿数、槽数有很大的关系，是这些数量关系的数倍之多。
产生电磁噪声还具有一些其他的原因：
(1)铁心饱和导致的。当铁心处于饱和状态时，磁场正弦分布的顶端就会变得平坦，谐波的分量就会被分次数的增强，最终使得电磁噪声被放大了。
(2)开口槽方面造成的影响。众所周知，不管是定子，还是转子，它们的槽都是开口槽，气隙磁导在旋转的时候是不稳定的，处于不断的变化和波动中。气隙磁场中出现了很多在基波磁势作用下产生的“槽开口波”。它们与气隙和槽开口大小有很大的关系，气隙越小，槽口越宽，幅值相应的就会越大。
3.2 机械噪声
机械噪声的产生是无法避免的，是任何的机械零件在运动的过程中，都可能产生的。在电动汽车的电机系统中，机械噪声和电磁噪声具有千丝万缕的联系。如果存在着结构振动，电磁场就会受到一定的影响。同样的，电磁力的存在，也会对机构件的振动频率和幅值产生一定的影响。机械噪声并不是一成不变的，而是会随着电机的转速和负载电流的大小大变化而发生相应的增大或者降低的变化。在高速运转的状态下，机械噪声成为电机噪声的最主要的形式，当然，这其中少不了轴承、结构及电刷等产生的共振而产生的噪声。
电动汽车的电机主要用到滚动轴承和滑动轴承。滑动轴承的特点是噪声角度，主要运用在大型的电机和微型电机当中。而滚动轴承的优势比较明显，不仅承载能力较大，而且稳定性较强，维护工作比较容易。但是其的劣势也不能忽视，那就是运行中会产生较大的噪声，成为电机的主要噪声源。产生机械噪声最常见的原因是转子运动时平衡性较差造成的。如果其的频率和旋转频率具有高度的一致性，那么产生的噪声往往是低频噪声。而如果定子、转子的旋转频率具有较大差异时，就会产生较大的机械噪声。
3.3 空气动力噪声
在电动汽车中，电机产生的空气动力噪声具有笛鸣噪声和涡流噪声之分。涡流噪声产生的原因，主要是由于转子和风扇共同作用产生，它们产生的冷却空气湍流在旋转表面交替出现涡流引起的，具有较大涉及面。而笛鸣噪声的产生，主要是由于空气被过分压缩，或者空气在固定的障碍物上遭到了摩擦而产生的，同理人们日常吹口哨的情形。旋转电机空气动力噪声的产生是无法回避的，噪声的产生与转子的表面圆周速度、表面粗糙度、风扇的空气动力特性和突出的零件形状都有关系。空气动力噪声是由随轴仪器旋转的冷却风扇造成的空气流动形成的噪声，与风扇与转子的形状、表面的粗糙度、风道的形状等有着紧密关系。
4 电动车降噪优化措施分析
4.1 应对电磁噪声的方法
重视抓极的设计工作，体现出一定的合理性，构成正弦励磁场环境，尽量减少谐波的干扰;规避低磁力波的干扰，做好槽配合的选择;气隙磁密必须做好科学性的选择;定子和转子的装配很关键，做好圆度和同轴度的调节，对降低电磁噪声是非常有帮助的。
4.2 应对结构噪声的方法
要想有效降低电动汽车的结构噪声，就需要在转子的动平衡度上下一番功夫。在电动汽车结构件运行的基础上，运用转子最大程度实现动平衡，特别值得注意的是，在电动汽车上运用了不等距风扇时，动平衡状态的实现，不应该忽视风扇的存在，而应该将其的状态考虑其中。
另外，减小和隔离结构震动的方法也是非常重要的内容点。主要包括：其一，想办法使得主要结构件的固有频率与主机振力频率相比较，产生较大的差异性。其中最重要的是，结构件的共振动频率，必须要和高阶电磁激振力的振动频率具有较大的差别性，才能保证降低结构震动的方法是有效的。其二，有必要在电机端盖和定子铁心之间做好联结处理。其三，运用一些措施，进一步增强电机结构内部的阻尼效力。
5 简析电动汽车出现噪声故障的诊断
电动汽车电动机的噪声测试通常会在台架上来完成，测试系统主要包括硬件部分和软件部分，不同于以往传统的测试方式，如今硬件测试采用是阵列系统，包含二十几个传声器。借助MKLL 对大量数据进行收集，并及时的传送至计算机终端，再经过计算机系统的分析和处理，噪声的频谱的得以呈现，通过电机噪声声场的重建，找到噪声的准确位置。
在实践中，针对电动汽车电动机发出的故障噪声，开展频谱的测试，经过电机部件常见频段和电机声场的重建，对寻找和确定电机故障发生的准确位置是非常有帮助的。例如，电动汽车的电动机轴承出现故障，引起的原因并不是唯一的，可能是使用中的軸承质量不好，或者是轴承的安装不规范，或者轴承的磨损严重等原因造成的。由此可见，通过对电动汽车噪声的研究和分析，一定程度上对电动汽车的故障诊断发挥着重要的作用。例如，驻车背景噪音、真空泵噪音和电池风扇噪音测试如下：
结论：电池风扇噪声是驻车时的主要噪声源，经1/3 倍频谱进行检测，峰值主要保持在310Hz 左右，而其他部件噪声的的影响较小。
6 结语
随着生态环境问题的日益严重，电动汽车逐渐走入了大众的生活当中，发挥着重要的作用，受到人们的广泛认可和喜欢。在实践中，电动汽车运行中经常会出现一些噪声，引起噪声的原因很多，需要认真分析，并有意识的进行优化，以便给人们带来更好的使用体验。
作者：闫云敬 董志辉 覃振杰
摘 要 汽车是现代社会人们出行最为重要的一项交通工具，是解决人们日常出行交通的主要选择。伴随着我国经济发展水平的不断提高，我国人民对于汽车的需求量也在不断提升。但汽车数量的提升，一方面大量汽车尾气的排放加剧了空气污染问题，另一方面传统汽车能源的大量消耗也给汽车行业造成了困扰。为解决这一问题，目前新能源汽车的研发与生产是各国汽车行业的重要发展方向，其中纯电动汽车凭借在能源获得便利性以及能源消耗无污染方面的优势成为行业发展的主流方向。而就目前纯电动汽车产业的发展现状来看，其核心问题还是在于相关技术的研究与突破，本文就纯电动汽车的技术现状做总结分析，并探讨未来纯电动汽车的技术发展趋势，旨在为我国纯电动汽车的技术发展提供指导。
关键词 纯电动汽车 技术现状 发展趋势
1 纯电动汽车概述
纯电动汽车是新能源汽车的一种，目前行业对于纯电动汽车的界定一般是指以车载电源为工作动力、通过电机驱动车轮行驶的汽车。因此纯电动汽车与传统汽车的最大区别就在于能源获取途径的不同，传统汽车主要以汽油或柴油燃烧来获得能源，而纯电动汽车则是以车载电源为行驶能源。目前，常见的纯电动汽车在结构上主要由电源系统、电力驱动系统、驱动力传动系统、整车控制系统等部分组成，其中最为关键的部分是电源及电力驱动系统，这一部分是整车的动力来源，也是目前限制纯电动汽车发展的技术难题。
纯电动汽车的优势主要体现在两方面：
一方面纯电动汽车的能源获取相比传统汽车更加简单，电力能源在当前城市中获取十分便利，使用也更加安全;
另一方面则体现在纯电动汽车在污染控制方面的巨大优势，汽油或柴油的燃烧会造成严重的空气污染，而电力能源的使用则没有这一问题。
但目前，纯电动汽车在技术方面仍然还有较大的缺陷，特别是在电池系统的研发上，还存在着使用寿命较短，充电时间较长等方面问题。因此，想要充分发挥纯电动汽车的优势，还需要不断提高技术研究水平，解决当前的技术难题。
2 纯电动汽车的技术现状
从纯电动汽车的发展历史来看，其发展的历史已经比较长，但是在过去较长的一段时间里，纯电动汽车的使用主要局限在一些特定的领域，没有大范围的推广市场，因为行业对于纯电动汽车的研究还不够成熟，投入市场的产品都存在一定的技术缺陷。现如今，我国基于可持续经济发展的战略指导，对于电动汽车行业有了一定的政策支持，这极大的提高了我国汽车产商在纯电动汽车技术方面研究的积极性。因此，总结归纳纯电动汽车的技术发展现状，了解当前技术层面所存在的问题，对于下一阶段的技术发展有着一定指导意义。目前，就行业发展现状，纯电动汽车技术的特点主要表现在以下几点。
2.1 电池技术
电池技术是当前纯电动汽车行业需要重点攻破的主要技术难题，电池使用寿命以及充放电的速率会直接影响到汽车的续航水平，电池工作的安全性更是会直接关系到驾驶人员的生命安全。对于纯电动汽车的电池系统而言，性能指标的评价主要通过比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)这五项性能指标来进行衡量。[1]因此，纯电动汽车电池技术的发展就需要通过在控制生产成本的基础上，不断提高比能量、能量密度以及比功率，同时尽可能的延长电池的使用寿命。
行业对于纯电动汽车的电池研究主要有三个阶段。第一个阶段是酸铅电池，在这一时期，纯电动汽车的电池一般都是阀控酸铅电池，这一类型的电池在比能量及比功率上有较大的优势，同时在技术发展相对成熟，能够有效控制生产成本。而正是因为这一类型电池在纯电动汽车上的应用才使得纯电动汽车能够大量走向市场。但是，酸铅电池在使用寿命及充放电寿命上还存在较大的缺陷，因此电池技术的发展又进入第二阶段碱性电池阶段。这一类型的电池种类比较多，常见的有镍铬电池、镍氢电池、钠硫电池、锂离子电池以及锌空气电池等。而碱性电池相比起铅酸电池，在比能量方面有了较为显著的提升，能够有效提高电动汽车的驾驶性能，同时在电池容量方面的提升也比较明显，能够在酸铅电池的基础上成倍的提高汽车的续航公里，因此，现阶段市场上的纯电动汽车也主要是以坚持碱性点为主。而第三阶段的电池主要是燃料电池，这一类型的电池可将燃料的化学能转化为电能，这一技术不仅使得电池的能量转变效率提高，在比能量以及比功率方面也有了较大突破。因此，這一类型的电池是纯电动汽车的理想应用电池，但目前技术还未发展成熟，无法大规模投放市场，需要持续攻破技术难题。
2.2 电力驱动及控制技术
驱动系统是汽车整体系统中十分重要的一项，直接关系到汽车的行驶操控，而对于纯电动汽车而言，驱动电机则是驱动系统的主体，对于汽车的整体性能至关重要。目前，行业对于驱动电机的技术指标主要在转速、启动转矩、体积及质量方面。而结合已有技术，现在常见的纯电动汽车驱动电机主要有以下四种类型：
(1)直流电动机;
(2)感应电动机;
(3)永磁无刷电动机;
(4)开关磁阻电动机。
其中应用最为广泛的主要是感应电动机。使用感应电动机作为驱动系统的电动汽车主要有两种控制方式：矢量控制与直线转矩控制。这两种控制方式中，直线转矩控制模式具备较突出的优势。首先，直线转矩控制相对来说比较简单，操作便利，对驾驶员的操作技术要求较低。其次，直线转矩控制系统虽然结构简单，但是在控制性能方面表现也比较优秀，能够满足绝大多数情况下对于驱动控制的需求。再则，由于结构简单，直线转矩系统也能够具备较快的反应速度。这三点优势与纯电动汽车的技术特点需求较为符合，因此目前欧美国家在纯电动汽车的控制系统中主要是使用这一方式。
而在纯电动汽车的电力驱动及控制技术的发展中，永磁无刷电动机的研究是重要方向。永磁无刷电动机在实际应用中能够表现出十分优秀的高功率密度，而根据驱动方式的区别，这一类型的电动机又有无刷直流电动机系统和由正弦波驱动的无刷直流电动机系统。其中由正弦波驱动的无刷直流电动机系统类电机在体积和重量方面控制较为突出，同时能量密度功率和效率是目前常见几种电机中最高的，响应速度也较快，因此这一技术的应用前景十分广阔。
2.3 电动汽车整车技术
伴随着纯电动汽车技术的发展，汽车整车技术的研究也进入了新的阶段。纯电动汽车是典型的高科技综合性产品，为了保证汽车续航及操控性能的提升，除了在电池及驱动系统方面需要不断提升技术，在车体车身方面也需要进一步突破。因为相较于电池技术以及驱动系统技术的突破，通过减轻车身重量，降低风阻等手段来降低纯电动汽车的能耗更易实现。目前，在纯电动汽车的整车技术中，各种轻质材料(如镁、铝、碳钎维等复合材料)已经有了广泛应用，通过应用这些新型材料能够有效实现汽车整体重量的下降。而汽车重量的下降能够有效提高汽车运动的整体性能，这一点在纯电动汽车形式过程中制动下坡以及怠速的情况下，在能量回收的效率方面有着明显的优势。目前，电动汽车的整车技术往往是根据能量回收的角度去优化车身结构，降低车辆行驶过程中所收到的阻力。在接下来，纯电动汽车的整车技术发展趋势仍然将聚焦在车身重量减低以及减少风阻的目标上，通过优化车身结构，运用各种新型材料优化车辆性能。
2.4 能量管理技术
前文提到，电池系统在纯电动汽车运行过程中的重要性，因此为保证汽车的整体性能与使用寿命，还应当重视电池系统的能量管理技术。相较于电池技术、电机驱动控制技术、电动汽车整车技术这一类关乎汽车硬件方面的技术，能量管理系统是纯电动汽车技术中的软件部分，是纯电动汽车智能化、信息化的重要体现。 而所谓的能量管理就是指，具备能够调节电动汽车整车各个功能部分能量使用情况的系统。这一系统的设计目标在于实现对于电池以及电池组荷电状态的检测，然后根据各个传感元件所获取的温度、电机转速、电池工况等数据，来对车载能量进行合理的调配，从而使得电池系统的充放电方式能够达到最为协调的情况。这样一方面能够有效提高电动汽车的续航水平，节约电力的使用，另一方面也能够大大延长电池的使用寿命。[2]电动汽车的能量管理技術的关键是基于计算的管理数学模型，通过对数据的分析，得到相应的作业指令。因此，对于模式的不断优化是这一技术发展的主要方向，通过不断积累数据，不断优化模型的计算逻辑，从而提升能量管理系统的实用性。这一过程是持续不断的过程，需要研究人员结合技术的发展不断更新模型，不断优化计算。
3 总结
纯电动汽车的研究是目前新能源汽车产业发展中十分重要的一项工作，伴随着我国对于汽车需求量的不断提升，出于环境保护及节约能源的角度，未来纯电动汽车将在汽车市场中占据着越来越重要的位置。为满足这一发展需要，就需要不断在纯电动汽车的技术研究上做出突破，本文就纯电动汽车在电池技术、电力驱动及控制技术、电动汽车整车技术、能量管理技术方面的发展现状做出归纳总结，并结合当下市场的实际情况对纯电动汽车的技术发展趋势做出预测。
参考文献：
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(兰州知豆电动汽车有限公司，甘肃 兰州 730300)
作者：韩悌明
摘要：节能和环保是未来汽车可持续发展的永恒主题，纯电动汽车被看作能够解决内燃机汽车诸多问题的重要途径之一。如何以低成本快速开发技术指标高、符合市场需求的纯电动汽车，成为汽车界新的热点之一。文章介绍了纯电动汽车特点、类型、组成、控制技术等内容。
关键词：纯电动汽车;控制技术;内燃机汽车;车载电源;蓄电池 文献标识码：A
随着汽车保有量的增加，全球石油存储量的日趋减少，汽车的排气对环境的污染越来越严重，已成为当今世界汽车工业面临的问题。大力发展纯电动汽车可能成为石油枯竭、零污染等问题下的“最终解决方案”，如何以低成本快速开发技术指标高、符合市场需求的纯电动汽车，成为汽车界新的热点之一。
1 纯电动汽车的定义、特点
1.1 定义
纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。一般采用高效率充电电池或燃料电池为动力源。纯电动汽车无需再用内燃机，因此，纯电动汽车的电动机相当于传统汽车的发动机，蓄电池相当于原来的油箱。
1.2 特点
(1)节能、不消耗石油;(2)环保、无污染、噪声和振动小;(3)能量主要通过柔性的电线传递，部件布置灵活;(4)驱动系统布置灵活;(5)其质量取决于不同类型电动机、蓄能装置;(6)能源效率高，多样化;(7)结构相对简单，生产工艺相对成熟，使用维护方便;(8)动力电源使用成本高，续驶里程短。
2 纯电动汽车的分类
2.1 按蓄能装置分类
主要有铅酸蓄电池、锂蓄电池、镍氢蓄电池、钠硫蓄电池等纯电动汽车。
2.2 按驱动电动机分类
直流电动机、交流电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机等纯电动汽车。
2.3 按驱动结构布置分类
实际上是按驱动传递方式来分，归纳其典型基本结构主要有四种：传统的驱动模式、电动机-驱动桥组合式、电动机-驱动桥整体式、轮毂电动机分散驱动。
2.4 按用途分类
按照用途不同，纯电动汽车可分为电动轿车、电动货车和电动客车三种。
3 纯电动汽车的关键技术
纯电动汽车主要由底盘、车身、蓄电池组、电动机、控制器和辅助装置六部分组成。发展纯电动汽车必须解决好四个方面的关键技术：电池技术、电机驱动及其控制技术、电动汽车整车技术以及能量管理技术。
3.1 电池技术
电池是电动汽车发展的首要关键，是电动汽车的动力源泉，其续驶里程之长短取决于车载动力电池容量之大小。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量(E)、能量密度(Ed)、比功率(P)、循环寿命(L)和成本(C)等。要使纯电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。
纯电动汽车电池种类主要有铅酸蓄电池、镍镉(NJ-Cd)、镍氢(Ni-MH)、钠硫(Na/S)、锂离子(Li-ion)和锌空气(Zn/Air)等多种电池。
铅酸电池极板由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的一种蓄电池，也是现在汽车上应用最为广泛的电池，主要归功于其成熟的技术、低廉的成本。缺点是寿命短、比能量低、易造成铅污染等。不能满足纯电动汽车的需求。
镍镉电池和镍氢电池营运而生的出现在人们的生活中，它们的能量和功率都要高过传统的铅酸电池，并且其属于碱性电池，所以一经出现就在市场上受到了相应的关注，并逐渐投入到实际的需求中，满足电动汽车的耐时性和动力性。根据实际的测量得知，氢镍电池单位重量内储存的能量大概是铅酸电池的两倍，并且其他特性也远远高于铅酸电池。只是这两种新型的电池造价较高，甚至高达铅酸电池的5倍左右，还有一点就是镍镉电池在失去实际工作能力之后，需要对其进行妥善的回收，不然将会对我们的环境造成很大伤害，这两点原因限制镍镉电池和镍氢电池的广泛使用，也是我们后期需要改善的问题。
出现较早的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池生产制造技术已经较为完善，但是将其放置在汽车上仍然不够现实，存在待优化的问题。当前的实际情况使不少的汽车厂家更加看重锂电池，并在不断投入人力、物力和财力来对其进行研究，这使得锂电池越来越优于以往的电池，在不断的研究过程中，钴酸锂、三元材料、锰酸锂和磷酸铁锂等多种类型的锂离子电池出现在人们的生活中，并不断投入市场，也不断被更新换代。汽车生产厂家为何如此钟爱于锂电池的研究呢?说到底还是源于锂电池的强大的储电能力和输出电能的持久性，锂是最轻、化学性质非常活泼的金属，其构成的电池单位重量内的储电能力是铅酸电池的3倍，锂电池能够承受较大的工作电压，体积更加小巧、轻便，使用年限较长，此外，锂资源的含量较大、无污染，是众多国家发展电动汽车行业的首选，既能增加使用期限，又能完全贴合绿色环保的时代主题，所以广大的汽车生产商都在加大研究锂电池的力度。但是，即便锂电池拥有如此多的优点，其安全性、成本的控制、材料的使用等也限制其的发展和技术的完善，导致其在市场上的投入使用仍然有限。现在电动汽车上使用的锂电池主要有锰酸锂和磷酸铁锂两种，效果不错。
3.2 电机技术详细研究
电动汽车要想受控制地行驶在道路上，能不能够听取驾驶员的操控就要看电机的技术做得是否到位。当前市场上对电机的调速主要通过调压和调频两种方式，电动汽车速度的快慢和启动的灵活性主要受驱动电机的功率和性能的影响，要想使电动汽车的使用性能理想，效果满意，就要保证驱动电机的调速功能范围广、转速快、体积小巧、质量轻便并且能够及时进行能量观测和制动迅速等优势。
直流电动机具有控制较简单、成本低、技术成熟的优点，但直流电动机由于有电刷，因此存在换向火花，电刷易磨损，需定期维护。对于直流电动机，主要是通过DC-DC转换器进行调压调速控制。
感应电动机本身具有坚固耐用、效率高、体积小、免维护的优点，并且整个驱动系统调速范围宽，能较有效地实现再生制动，但驱动控制器通过DC-AC控制器进行调频调压矢量控制调速，其线路较复杂，价格也较高。
永磁无刷电动机可以分为无刷直流电动机和三相永磁同步电动机，由于采用永久磁铁励磁，其体积小、惯性低、响应快，所以具有能量转换效率高、过载能力强、免维护等优点，非常适应于电动汽车的驱动系统，有极好的应用前景。缺点是成本较高、功率受限，可靠性需改进。
开关磁阻电动机的优点较多，但是在实际的使用过程中依然存在了一些待解决的问题，在这里我们首先介绍其优点：结构简单、质量坚固耐用、价格低、控制灵活、响应各项指令快速;其缺点如下：噪音较大、不够舒适、转矩波动大、运行途中不够顺畅、需要位置检测装置等，这些缺点限制了其应用到更广阔的市场需求中，该电机的这些缺点急需改善，才能为电动汽车的发展做出更大的贡献。
电动汽车运动性能的好坏主要受制于驱动系统类型和性能，因为电机本身拥有优秀的调速功能，它的变速构造能够逐渐简化，更多的是变化一种固定的减速设置来完成其他的应用。此外因为电机能够带负载直接启动，不但可以减少离合器，更可以完成正反旋转，所以不用通过变速器来完成电动汽车的倒车行为。
伴随着科学技术的发展，越来越多的新时代技术应用到电动汽车的制造中，电动机和驱动系统的日益完善，控制系统中加大力度数字化和智能化技术的使用，使得电动汽车的发展越来越迅速，也使得电动汽车在消费者眼中越来越可靠，相信在不久的将来电动汽车会对传统汽车在市场销售中形成一定的压迫感。
3.3 电动汽车整车技术
电动汽车作为新时代、新科技的综合产物，除了在电池和驱动系统等方面大做改善之外，车体的自身也投入了大量的心血设计，使其更加适应市场的考验，更能符合人们的选购需求。要想整体提高电动汽车的行驶距离，除了大力提高电池的储电能力之外，还应在其车身上大下工夫，例如车身材质摒弃以往的钢铁等笨重材质，选择镁铝、优质钢材等轻便材料，科学设计车身外在构造，使电动汽车在减少自身整体重量的同时，依然具有优秀的安全性;在汽车制动、下坡的状态时减少能量输出，保证能量的有效利用;对于电动汽车的车轮材质，则选取高弹材料，能够大大减少汽车的阻力，使汽车从车身到车胎都减少用电量，最大程度地实现电量的有效利用，实现汽车的长途行驶。
3.4 汽车能量管理探究
汽车上的电池是电动汽车的唯一能源，一旦其电力不足，汽车就难以运行。车上的电池除了保证汽车正常运行之外，车上的辅助装置也需要电能来开启、维持正常的运转，例如冷暖气、音响等，所以汽车的电池能源一定要有足够的储蓄能力，输出时间也一定要足够长，不能因为车子的长时间运作，导致电池有能源但是输出受到限制，这样一样会导致汽车无法正常运转。要想保证汽车能源的良好工作性能，就要对汽车蓄电池进行科学的管理。
首先电池管理系统负责汽车行驶过程中能源到达汽车各部的量的多少，一旦出现能源短缺，优先将电供应到汽车的哪个部位，从而使汽车能源得到最高效的利用。
其次能量管理系统作为车子的核心系统，主要是监测电池的能源储存量，并将更加具体的情况和操作指令，合理地输出电能到各功能单位;最后还可以根据电池的使用情况来选择最理想的充电方式，保证电池的使用时限，缩减汽车的资本投资。
4 纯电动汽车的优势及存在的问题
4.1 纯电动汽车的优势
纯电动车省去了油箱、发动机、变速器、冷却系统和排气系统，相比传统汽车的内燃汽油发动机动力系统，电动机和控制器的成本更低，且纯电动车能量转换效率更高，即具有故障少、零排放(环保)、高效、节能、经济等优点。
4.2 纯电动汽车的不足
目前蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没有形成经济规模，故购买价格较贵。
充电时间长，充电基础设施不能满足要求;充电后，续驶里程短，
5 结语
纯电动汽车成为“十二五”时期国家选择新能源汽车发展的主要方向。因此熟悉纯电动汽车技术，以便今后在技术上不断创新、更好运用，为维护提供理论依据。
参考文献
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作者简介：纪光兰，女，甘肃交通职业技术学院副教授，工程师，研究方向：汽车电子控制技术、新能源汽车等。
(责任编辑：黄银芳)
作者：纪光兰
摘 要：在能源危机日益凸显的当代，研究新能源汽车是当今全世界的重大课题。电动汽车是未来汽车的发展趋势。本文针对新能源汽车中的纯电动汽车，分析了其特点，阐述了其分类、结构与工作原理。
关键词：纯电动汽车;特点;分类;结构;原理
纯电动汽车是以电池为储能单元，以电动机为驱动系统的车辆。纯电动汽车的特点：(1)无污染，噪声低;(2)能源效率高，多样化;(3)结构简单，使用维修方便。缺点是动力电源使用成本高，续驶里程短。随着科技的发展，纯电动汽车的缺点被克服，则纯电动汽车的优势将会完全凸显，纯电动汽车必将引领汽车工业的一场新革命。
1 纯电动汽车的分类
纯电动汽车的特点是结构相对简单，生产工艺相对成熟。缺点是充电速度慢，续驶里程短。因此适合于行驶路线相对固定，有条件进行较长时间充电的车辆。
1.1 按用途分类
(1)纯电动轿车;(2)电动货车;(3)电动客车。
1.2 按驱动形式分类
(1)直流电机驱动的电动汽车;(2)交流电机驱动的电动汽车;(3)双电机驱动的电动汽车;(4)双绕组电机电动汽车;(5)电动轮电动汽车。
1.3 按使用的电池类型分类
(1)铅酸蓄电池电动汽车;(2)镍氢电池电动汽车;(3)锂离子电池电动汽车;(4)燃料电池电动汽车。
2 电动汽车的组成
电动汽车主要由电力驱动系统、电源系统和辅助系统等三部分组成。汽车行驶时，由蓄电池输出电能(电流)通过控制器驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。电动汽车续驶里程与蓄电池容量有关，蓄电池容量受诸多因素限制。要提高一次充电续驶里程，必须尽可能地节省蓄电池的能量。
3 纯电动汽车的工作原理
电动汽车应用较多的电动机有直流电动机和交流电动机两大类。电动汽车的驱动系统采用直流电动机时，虽然在结构上有许多独到之处，并具有起步加速牵引力大，控制系统较简单等优点，但它的整个动力传动系统效率低。电动汽车使用的交流电动机驱动系统，突出的优点是体积小、质量轻、效率高、调速范围宽和基本免维护等优点，但其制造成本较高。
电动汽车的控制系统的性能直接影响着汽车的性能指标。该控制系统控制汽车在各类工况下的行驶速度、加速度和能源转换情况。它类似于燃油汽车的加速踏板和变速器，包括电动机驱动器、控制器及各种传感器，其中最关键的是电动机逆变器。电动机不同，控制器也有所不同。控制器将蓄电池直流电逆变成交流电后驱动交流驱动电动机，电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮，使电动汽车行驶。
电源系统包括电源、能量管理系统和充电机等。它的功用是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。
纯电动汽车的常用电源有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。
纯电动汽车的能量管理主要是指电池管理系统，它的主要功用是对电动汽车用电池单体及整组进行实时监控、充放电、巡检、温度监测等。
辅助系统主要包括辅助动力源、空调器、动力转向系统、导航系统、刮水器、收音机以及照明和除霜装置等。辅助动力源主要由辅助电源和DC/DC功率转换器组成。它的功用是向动力转向系统、空调器及其它辅助设备提供动力。
电动汽车的驱动系统是电动汽车的核心部分，其性能决定着电动汽车运行性能的好坏。电动汽车的驱动系统布置取决于电动机驱动系统的方式，可以有多种多样。常見的驱动系统布置形式如(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)图所示。
作者：张立地
眼下汽车行业出现了一个新的IT挑战，即需要为电动汽车建立一套庞大的基础设施，来保证电动汽车的充电需求，以确保电动汽车能真正走向市场。这个过程迫切需要信息技术的大力推动，确切地说，需要借助IT技术的强大数据处理能力来保证充电需求，并优化电力的利用率。分析师们认为，电动汽车这种新型汽车要取得成功必须有IT技术的帮助。
雪佛兰和日产推出的新型电动汽车(福特和宝马会在今年夏天推出类似的电动汽车)已经能够连接到智能电网，通过3G网络传送电池使用和驾驶模式方面的大量数据。丰田和微软在4月初共同宣布，它们在合作开发基于Azure的服务，为丰田电动汽车驾驶员提供数据。
Gartner公司的汽车部副总裁Thilo Koslowski说：“IT能够分析电动汽车所需要的车载和非车载能源管理系统，帮助驾驶员找到下一个充电站。”他表示，技术还可以为其他任务助一臂之力，包括预定充电站、为驾驶员规划驶往充电站的路线、开始缴费以支付汽车的充电费，以及控制和平衡电力公司的电力负荷。他补充说：“我们还可以分析驾驶行为，决定把充电站建在何处。”
如果这一切听起来很耳熟，那是由于我们其实之前就已经走上了这条道路。上世纪90年代末，通用汽车公司推出了第一款由一家大汽车制造商正式生产的电动汽车——EV1。这款车一开始就注定要失败，一部介绍这款车的纪录片列举了它为何失败的几个理由，而一个主要理由是IT当时还没有准备好迎接从燃油汽车时代到电动汽车时代的这一重大转变。
几家汽车制造商和密切关注汽车行业的人士表示，这一回IT似乎已为电动汽车做好了准备。
解决“里程焦虑”问题
汽车行业使用“里程焦虑”(Range Anxiety)这个术语有其充分理由。电动汽车每次充电只能行驶约80〜160公里，而目前充电站数量少得可怜——比如在外界普遍认为电动汽车较普遍的旧金山，也只有几十个充电站。电动汽车要取得成功，克服这个障碍至关重要。
Koslowski说：“电动汽车要大行其道，电动汽车的拥有体验一定要尽可能地与传统的内燃机汽车一样舒适、相似。”
汽车厂商很清楚地知道，电动汽车基础设施现处在早期阶段，所以它们正在设法依靠IT技术来缓解“里程焦虑”的问题。比如，日产Leaf完全靠电池电力能行驶大约160公里的路程。它使用一种名为Carwings的系统，该系统基于微软的Windows Embedded Automotive 7嵌入式平台开发。通过该系统提供的一个仪表板，驾驶员可以安排行驶路线、预先知道能不能在途中找到充电站、这些充电站建在何处等。Carwings可以在iPhone上使用，显示当前充电量或状态，那样驾驶员不用上车就能够做出行驶路线方面的合理决定。这个工具还让驾驶员可以设定车内的温控系统，以便在汽车充电的同时预热或预冷，那样在寒冷天气，充好电后车内温度已经上来。
Carwings系统的主要目的是帮助驾驶员了解车载电池的电力状态和前往目的地这一路上的充电站的情况，借此决定要不要先充电、路上是否能充电等以保证顺利达到目的地。日产还通过电子邮件每个月发送电力使用模式方面的最新数据。有了这些数据，驾驶员就可以改变上下班路线，或调整车内的温控配置。
日产的电动汽车项目经理Gregg Hedgren表示，该公司使用一些专门的算法来分析电动汽车的一些规律，比如每次充电后平均的行驶里程、温度控制(如空调)对行驶里程的影响。他说：“我们主要致力于电动汽车的专有特性研究。目前除了电池和动力传动系统方面的数据外，针对电动汽车其他方面收集的数据不多。我们将继续完善自己的研究和算法，比如研究频繁加速对里程有怎样的影响，然后把这些数据反馈给驾驶员。”
Hedgren表示，眼下充电站位置方面的数据还只是每季度更新一次，而在电动汽车基础设施建设的早期阶段，每季度更新一次已经足够了。
现在，日产还在考虑如何与电力公司进行合作，以便帮助驾驶员不仅顺利找到充电站，还能在充电高峰期预定充电站，甚至可以坐在车里预付充电费。另一个更长远的计划是帮助电力公司平衡供电系统的总体用电负荷。
不用上车通过智能手机就可以了解电动汽车电池的电力状态。
辅助电动汽车的设计
IT还被大量应用于电动汽车本身的设计上，包括为充电传感器开发相关的支持软件、为充电端口开发行业标准。
表明IT如何帮助设计电动汽车的一个最佳典例就是雪佛兰Volt(Chevy Volt)。通用汽车公司把350辆试产的Volt分配给早期的试驾者(其中许多是本公司的员工)试驾，然后获取每个试驾者提供的数据。通用汽车公司能在短短3年内、而不是通常的5年内设计出Volt，很大程度上要归功于IT技术支持下的强大的数据分析能力。
据安吉星(OnStar)公司的CIO Jeff Liedel介绍，雪佛兰获取的数据包括当前充电状态和来自发动机的故障码。车载电动汽车控制模块许多是崭新的，所以获取来自这些模块的具体数据显得至关重要，包括表明每个模块如何工作的实时诊断数据。随后，工程师们能够跟踪和记录这些数据，分析包含众多诊断信息的数据仓库，并改动设计。
用IT技术来辅助汽车设计并不是什么新鲜事——安吉星之前就通过IT技术获取来自燃油汽车的测试车队数据，但是Volt与之前的应用IT技术的区别在于，设计师们能够非常迅速地获得数据，并根据这些数据立即改动设计。通用汽车公司使用IBM的Rational软件来记录设计变化、解读传感器数据，并将变化传送给研发团队。设计师们使用Compuware软件对收集来的数据进行分析，用来确定汽车隔多久就需要充电。
Liedel说：“在测试车的研发期间，我们要从每个电池组收集大约几百个不同的数据。我们把这部分数据直接反馈给电池实验室的工作人员。另外，我们在研发汽车时，非常注重整车的生命周期测试，以及把实验室的结果与现场测试的实际结果联系起来。”他进一步解释说，研发团队还考虑了分别在炎热与寒冷环境下行驶的汽车其充电对电池性能有怎样的影响。
宝马公司在设计Mini E量产车和宝马ActiveE概念车时也采用了类似的方法，这家德国汽车制造商将在今年夏天现场测试这款概念车。
宝马电动汽车运营和战略经理Rich Steinberg表示，宝马在研发阶段与加州大学戴维斯分校进行合作，以分析来自测试车辆的数据。宝马分析了电池方面的数据，比如与不预热或不预冷相比，汽车连接到充电站时远程开启车内温度控制系统(可以使用日产的Carwings iPhone应用程序来实现)在测试期间对电池性能有何影响。
让宝马研究人员吃惊的是，他们发现大多数电动汽车驾驶员往往在晚上充电，哪怕电动汽车的电量远远没有用完。将投放美国市场的Mini E车型会充分考虑这种习惯，让汽车整个晚上处于充电状态，从而有效延长汽车的行驶里程。宝马能够利用收集到的这些数据——数据存储在慕尼黑的一台中央服务器上，不仅改进电池组的设计，还能改进制造车辆的方式。比如，宝马公司在测试Mini E时发现，可以采用更轻的制造材料来延长电动汽车的总里程数。
在网站上汇总电动汽车数据
IT不仅在研发电动汽车时发挥了更大的作用，还能在优化驾驶员的驾驶习惯方面起到重要作用。比如，驾驶员将来有望查看汽车行驶报告，看看自己到过哪些地方，查看电池在一段时间后的性能。然后，他们可以利用这些信息来决定如何驾驶，甚至决定选择哪条路线去上班。
值得关注的是，雪佛兰Volt已经有一个网站，可以汇总每辆汽车(以匿名的形式)的电池使用数据，包括当前充电状态和所剩电力还能跑的里程，电动汽车车主在使用哪种充电模式，与只使用燃油相比，汽车在电动驾驶模式下总共能跑多少里程等。2011年年中，该网站会提供驾驶效率方面的更丰富数据，包括只用电力已行驶了多少里程。眼下，这家公司发布了一些不同驾驶员的统计数字，比如燃油经济性和上下班距离。
雪佛兰Volt及其他电动汽车还使用了微软Hohm服务，这项服务可帮助人们监测自己家里的耗电情况，并与电力公司的电表计量联系起来。它可以让驾驶员知道为电动汽车充电用了多少度电。
Gartner公司的Koslowski表示，这些网站事关电动汽车的成败，因为它们让驾驶员可以深入了解自己的电动汽车耗电情况。从更广的角度来看，它们还能表明IT如何从更宏观的层面来了解总耗电情况。实际上，就电动汽车基础设施而言，IT有助于更好地集中管理用电量、检查电网负荷,甚至为驾驶员提供奖励机制，比如在指定时段充电可以少缴电费。只是这些想法现在还处于早期规划阶段，因为电力公司还在观望购买电动汽车会不会成为一种消费时尚。
日产Leaf的仪表盘中显示了电池电力使用状况。
管理电动汽车的供电
说到IT在电动汽车领域的作用，最激动人心的发展前景之一是管理电动汽车的供电和耗电。与电动汽车相比，燃油汽车方面的基础设施虽然很广泛，但技术含量低。
福特公司的可持续发展经理Mike Tinskey说：“在汽油领域，我们目前并没有太多有关汽油的信息。比如，我们不知道客户在汽油使用方面的情况。有些加油站还在用原始的测量尺来测量油箱储油量。想了解地下和炼油厂有多少燃油，肯定离不开历史数据和数字，只有那样才能了解整体的需求状况。”
Tinskey表示，在电动汽车领域，未来可以分析电动汽车中的相关数据，从而知道电力来自何处(可从电力公司获取数据)、这些电力去向何处(通过分析来自充电站的数据来了解)。福特已经分析了这方面的众多数据，并宣布即将推出的福特福克斯电动汽车会投放到美国的几个城市进行测试，包括休斯敦、底特律和纽约。Tinskey表示，福特分析了众多数据，如各城市的供电状况、驾驶习惯,甚至气候条件等。
Mike Kuss是全美可再生能源实验室的工程师，也是电动汽车电网集成小组(Electric Vehicle Grid-Integration Team)的成员——这是美国能源部下属的一个研究组织，与包括汽车制造商在内的公共和私营机构开展广泛合作。他表示，电动汽车的能源管理非常有可能实现。目前，他所在的小组在科罗拉多州测试电动卡车，以进一步了解它们的用电需求以及如何利用IT来调整行驶路线。比如，他所在的小组分析了当行驶路线经过因红绿灯而时停时开的地区时，车辆的电力需求会发生怎样的变化。
Kuss说：“我们实际上是在实时关注车辆，比如我们能够看到上坡行驶对于电池组剩余电能的减少有怎样的影响。从成千上万人的实际驾驶方式来看，我们发现人们其实并没有用完电池的电力。平时，你可能开不到80公里，常常只是休长假、出远门时才偶尔用车。”
Kuss说，作为车主的第二辆汽车也极大地影响了电动汽车的使用模式。比如说，有些人开电动汽车可能只是用来上下班。
上述所有这些测试数据将用于评估和规划能源在城市中如何使用、有多少能源可供使用，以及使用了哪种能源(包括可再生能源)。
引导电动汽车及时找到充电站是IT技术的最主要的应用之一。
为电动汽车建立网络运营中心
一旦电动汽车基础设施部署到位，就有可能在电动汽车较为普及的大城市为电动汽车建立网络运营中心(NOC)。Gartner公司的Koslowski表示，这一幕要成为现实，很可能需要政府积极参与，至少先要建立充电站，然后与能够监测所有充电站的NOC联网。
NOC将有助于把电动汽车驾驶员的实际用电量与城市现有的发电量联系起来。另外，随着电动汽车的使用日益普及，还有望帮助电力规划人员规划更长远的用电需求。
Tinskey说：“网络运营中心的最大受益者将是电力公司。所以，如果提出建立这类系统的方案，我们预计电力公司会大力推进。”
Koslowski表示，为电动汽车建立的NOC可能极其重要。他预计，到2020年，电动汽车将占到汽车总量的7%;到2030年，这个比例会高得多。这意味着电动汽车对电网的影响会大得多，城市必须更多地了解汽车在何处行驶、如何平衡电力负荷、如何布建充电站，以及如何确保总是有地方可以充电。
Koslowski表示，IT将在建立基础设施中起到重要作用，对NOC概念来说更是如此。建有NOC的城市有望将数据提供给驾驶员，那样他就知道应该在何处泊车和充电，或者汽车里程减少时及时提醒驾驶员。
与传统汽车相比，IT在电动汽车中发挥着更重要的作用。
确保电动汽车通信的安全
与数据传送和分析密切相关的一个问题是数据的安全问题。这些问题涉及电动汽车数据本身的隐私。
梅赛德斯-奔驰公司的战略经理Ralf Oestreicher介绍了该公司目前针对已投放欧洲的E-Cell原型车(包括梅赛德斯AMG E-Cell)的一些做法。他表示，以充电费支付为例，数据不仅在充电站进行了加密，而且在传送到处理交易的结算中心的途中也经过了加密。不过结算中心只能对与授权充电站提供商有关的那部分数据进行解密和转发——它为每家提供商单独解密数据，而不是使用一套IT系统为每家提供商统一解密数据。这样一来，就防止了数据因失窃而泄密的可能性。
标准是IT能发挥作用的另一个领域。福特的Tinskey表示，这方面仍处于早期阶段。电动汽车基础设施中每个单独的数据孤岛从技术上来说都很先进——电力公司使用智能电网，充电站将位置方面的数据发送给电动汽车，连汽车本身也使用标准连接来进行充电，但是针对这些孤岛之间进行联系的标准还没有到位。
幸运的是，电动汽车行业已表态愿意展开标准方面的合作——比如说，SAE J1772充电标准是大多数流行电动汽车(比如Volt和Leaf)上使用的五针插头。这种插头能够安全地传送来自汽车的数据，包括充电状态和里程。
Tinskey表示，开发用来处理电动汽车数据的行业性标准这个过程可能很缓慢，要取决于有多少人在接下来的几年购买电动汽车。
可以肯定的是，与电动汽车相关的大部分IT技术大部分已到位。目前仍然需要的主要是建立充电站提供商、电网以及新的汽车品牌和型号之间的联系通道。汽车厂商已经在分析来自驾驶员的丰富数据,接下来的步骤将是利用这些数据开发出更好的电动汽车和建立更可靠的电动汽车基础设施。
摘 要 随着我国科学技术的发展，经济水平的提高，人们对生活质量的要求不断提升，汽车作为代步和运输工具已经越来越普遍，私家车数量逐年增多。传统汽车采用化石能源提供能量，化石能源不仅储量有限，且燃烧后会产生部分污染性物质，加剧环境的恶化。电动汽车包括纯电动、混合动力、燃料电池电动、三大类。采用电池供电，不会产生污染气体，故电动汽车的推广使用是实现我国传统汽车工业转型的主要手段。本文介绍了电动汽车技术国内外研究现状，并针对关键技术进行分析探讨，从企业和高校两方面对电动汽车技术新进展进行讨论。
关键词 电动汽车;关键技术;新进展
汽车作为一种常用现代交通工具，其广泛使用让人类的生活水平有了极大的提高，改变了人们的生活方式，缩短了空间上的距离。但传统汽车使用化石能源，如油气资源，燃烧石油天然气等化石能源不仅面临能源紧缺的困境还会产生大量废气，对环境造成巨大污染。2014年前10个月原油进口总量比去年同期大幅增长18%，达到2.526亿吨，这是一笔极大的经济开销。有观点认为，在未来一段时间内汽车尾气的排放将是空气污染的主要来源。无论是能源危机的影响还是环境保护的要求，电动汽车行业逐渐受到各国领导集体的重视，电动汽车的相关研究也越来越多，各大汽车企业也均投入资金进行电动汽车的研发，至今也有许多电动汽车已上路正常运行着。
1 电动汽车技术发展现状
电动汽车是将电气化技术融入汽车技术的产物，早在20世纪初期就有科学家进行了相关研究，但由于当时技术水平较低和电动汽车零部件性能太差，研制出的电动汽车性能远不如燃油车，故并没有受世人重视。直到20世纪七八十年代，能源危机以及各国开始对环境保护逐渐重视，电动汽车的研究才进入了高速发展阶段。二十世纪九十年代，世界各大汽车公司都在电动汽车的研制上投入了较大资金，各国也投入巨额科研经费进行关键技术的攻坚克难，一系列电动汽车概念车已研制成功，如福特的Think city，通用的EV1，本田的EV Plus等等。
电动汽车根据动力源种类可以分为三类：仅电池供电的纯电动汽车、采用电池和油气能源供电的混合动力电动汽车和采用燃料电池供电的燃料电池电动汽车。纯电动汽车可以实现零污染，且控制简单，但马力小，续航里程短，只适用于低速短距离行驶情况;混合动力电动汽车采用电池和石油产品共同提供能量，可以达到燃油车的性能并实现低排放低能耗，但使用双动力源导致造价成本较高，控制复杂;燃料电池电动汽车可以將燃料的化学能直接转换为电能，缩减了转换步骤，提高了转换效率，但目前对于燃料的存储仍存在一些困难。
美国已经启动了在某些试点电动汽车基础设施的建设项目，如在加州北部的旧金山、奥克兰等地的居民区、停车场、商厦等地都安设充电桩，方便电动汽车车主随时充电;日本东京电力公司也积极进行电动汽车基础设施建设，在东京市区建立大量充电桩，并做出承诺建造千余充电站为电动汽车车主提供便利。我国电动汽车的研发始于99年国家启动的“清洁汽车”行动，在研发与生产方面，我国已有一部分汽车企业和高校能进行电动汽车整车或者零件的研发与生产;在电动汽车产业化方面，相关产业链也已有雏形;在试点示范运行方面，北京、武汉等地作为电动汽车试验运行城市，已有大量运行公交车属于电动汽车。
2 电动汽车关键技术
车身、底盘、电池、电机以及控制技术是电动汽车的5大关键技术，常规汽车制造时也要考虑车身和底盘的性能忧缺，而电动汽车中电池技术和电机控制技术是独有的，电池性能的好坏和控制技术的稳定一直是影响电动汽车性能的主要因素。
1)电池技术。
电池是电动汽车电动机的主要动力源之一，电池技术的发展直接影响到电动汽车的发展，电池要能成为电动汽车合格的动力源必须具有以下特点：比能量高，电池能量密度大，相同体积的电池可以存储更多的电能;电池输出功率足够，在汽车负荷较重时，需要提供足够的马力来正常运行;电池充电效率高，使用次数多，高效的充电效率可以减少充电时间，节约车主时间，电池使用次数越多，相应的成本也就月底;电池制造材料成本低，价格更低廉有利于电动汽车整体成本降低，市民更容易接受;电池的安全性能要好，不能出现自燃自爆，电解液泄露等事故。到目前为止电动汽车用电池已经有3代的发展，分别是铅酸电池、碱性电池、燃料电池。其中铅酸电池的成本低、比能量较高，满足大批量生产的条件，已进入大批量生产阶段;碱性电池具有更高的比能量，但其价格成本较高，使用碱性电池会导致电动汽车成本增加;燃料电池的转换效率很高，是理想的电动汽车用电池，但目前实现起来仍有一定的技术困难，仅处于研制阶段。
2)电机及控制技术。
电机是电动汽车驱动系统的重要设备，将电能转换为机械能的工具，其性能的优劣直接影响了电动汽车性能，电动汽车用电机应具有调速范围广、转速高、启动转矩大、效率高等特点，且在特殊工况时能实现能量的回馈，将机械能转换成电能存储于电池中。电机控制方式中比较成熟的技术有矢量控制和直接转矩控制，目前也有一些先进的非线性控制技术应用于电动汽车领域，如鲁棒控制、模糊控制、自适应控制技术等等，这使得电动汽车更加智能化。
3 电动汽车技术新进展
3.1 企业项目进展
1)一汽集团已经研制成混合动力城市客车和混合动力轿车，其中混合动力城市客车采用纯电机驱动、发电机单独驱动和联合驱动等驱动方式，并使用专用小电机来保证发电机的可靠启动。同时当汽车运行于下坡等情况时，电机可运行于发电状态，将能量回馈存储在电池中，做到能量的充分利用。天津一汽公司研制的夏利纯电动轿车也已获得相关部分检验认可，具备能量回馈的功能，车速最高可达120 km/h，续航里程大于230 km。
2)东风汽车集团研制出的电动汽车包括神龙富康纯电动轿车、EQ系列混合动力客车以及混合动力轿车，目前混合动力客车已在武汉市公交系统中有所使用。神龙系列电动汽车使用交流感应电机作为动力源和镍氢电池作为供能机构，车速最高可达85 km/h，加速度较大，可以在较短的时间内提升速度，续航里程约为150 km。EQ系列客车已作为公交车载客使用，其动力源采用柴油机和开关磁阻电机共同组成，车速最高可达
80 km/h，续航里程达500 km，无论是废气排放量还是油耗均比同类型燃油车低三成以上，整车排放水平已达欧洲Ⅲ号标准。
3)上海汽车集团已经研制出两种燃料电池轿车，名为“凤凰”的燃料电池电动汽车载客人数设计为8人，燃料电池输出功率可达30 kW，汽车功率可达100 kW，车速最高可达120 km/h，加速度很大，可以在很短时间内将车速提高到100 km/h以上;奇瑞公司也开发了部分类型的电动汽车，其混合动力汽车采用的发电机的排量为1.0L，但电动汽车整车性能和排量为1.6L的燃油车相当，车速最高能达到160 km/h，排放水平也能达到欧洲Ⅲ号标准。
4)比亚迪汽车公司研制的电动汽车成本大约在10万元附近，用户比较容易接受，已在深圳、北京、上海、广州等地陆续销售，同时比亚迪公司自主研制新型锂铁电池，比常用锂电池具有更优越的性能。车速最高能达到100 km/h，续航里程约为120 km。
3.2 高校项目进展
1)香港大学于93年就已研制出U2001系列电动汽车，该电动汽车使用永磁直流无刷电机作为驱动电机，采用镍氢电池提供电能。并通过对无刷电机的特殊设计，使其在转速变化剧烈的情况下也能高效率工作。同时U2001系列电动汽车采用声频导航系统，时刻提醒驾驶员周边路况，不仅方便用户选择合适路线，同时能提醒司机谨慎驾驶，提高汽车行驶的安全性。该纯电动汽车采用智能能量管理系统，通过控制器逻辑判断，来控制功率的传输方向，使得能量的转化和传递效率最高。该轿车最高速度可达110 km/h，加速时间较短，续航里程约
170 km。
2)清华大学承担了国家“燃料电池城市客车整车技术”的研发计划项目，目前已经研制出一系列样机，并投入运行。采用氢氧燃料电池，使用质子交换膜控制燃料电池输出功率，其额定功率为18 kW，汽车驱动电机的功率为35 kW，可短时运行于2倍以上额定功率，并采用无极调速装置，可使车速平滑改变，最高速度可达90 km/h，续航里程约为150 km。
3)同济大学已试制成燃料电池微型电动汽车和混合动力电动汽车，其中燃料电池微型电动汽车采用锂离子蓄电池和氢氧燃料电池两种混合供电，续航里程约为150 km。混合动力电动汽车也已通过国家验收，最高时速为120 km/h，续航里程約为200 km。由于电动汽车采用的动力源比较复杂，控制系统能实现的功能也较多，可以根据不同的交通状况控制能量源的输出功率，来保证汽车的高效运行。
4)西安交通大学将鲁棒控制技术应用于电动汽车能量回馈方面，不仅可以考虑输入电压的改变，还能根据负载的变化和其他一些扰动来进行补偿，对电动汽车续航里程的提高起了很大作用。西安交通大学研制出的铅酸电池为能源的纯电动汽车续航能力有了明显提高，早在05年西安交大就完成了8天7夜的拉力试验，证实了优异的控制技术有利于能量的利用效率的提高。
4 总结
化石能源的短缺以及环境保护的重视已迫切要求电动汽车要迅速发展，本文通过对我国各汽车企业以及各高校有关电动汽车的研究进展进行分析讨论，探讨分析了我国电动汽车的研发和产业化工作取得的一定成果，并认识到只有解决相应的关键技术，切实降低制造成本，才可能使电动汽车市场更为广阔。
参考文献
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作者简介
徐福金(1973-)，山东寿光万龙实业有限公司车业事业部工程师，生产副总。
作者：徐福金
2012-2-4http://(国家863计划重大项目办公室网站)
低速电动汽车终于可以名正言顺地上路行驶了。2月1日上午，河北御捷马电动汽车上牌首发仪式在邢台新世纪广场举行。
为促进邢台市低速电动汽车产业持续健康发展，该市工信局、发改委、质监局、交警支队和保险行业协会日前联合出台《邢台市低速电动汽车管理办法(暂行)》。《办法》规定，在邢台市范围内生产、销售和使用的低速电动汽车(设计时速为20km―60km的四轮电驱动车辆)，实行人工登记管理;参照《机动车驾驶证管理办法》，低速电动汽车驾驶人应取得C1以上驾驶证。根据《办法》，低速电动汽车上牌后，可以在邢台市二级及以下公路和城市、公园、景区、社区、厂区、乡村等道路上行驶。低速电动汽车在二级及以下公路和城市道路上行驶时需走机动车道，遇到快、慢行线分道时应走慢行线，无快、慢线分道时应靠右行驶。
《办法》的出台受到邢台市电动汽车生产企业欢迎。河北御捷车业有限公司董事长张立平说，作为中国投资最大的低速电动汽车生产企业，御捷车业去年已累计销售1万多台。《办法》的出台将有力地促进邢台市低速电动汽车的生产和销售，公司计划今年进一步扩大产量，力争实现年产销4万台的目标。
深圳市陆地方舟电动车有限公司属于高科技高成长性企业，主要从事高新技术特种电动汽车及其驱动系统的研发，制造和销售业务。公司凭借国内外股东背景和高等院所的资源优势及自身的核心技术开发出的“陆地方舟”系列智能交流电动车,以交流变频电机驱动和采用先进的智能DSP交流变频控制系统为核心技术研制，是国内外同类产品中起点最高、配置最先进、性能最优越的环保电动车，独特的技术实现了“低速恒转矩，高速恒功率”的运转。陆地方舟交流电动车已通过国家科技部门专家的鉴定，属于深圳市科学技术成果(成果号：2006001)，是不同于普通电瓶车(由直流电机驱动)的新一代高科技电动车换代产品。其核心技术的产业化应用，已使中国环保汽车中传统直流电瓶车应用从真正意义上进入了交流电动车应用的新时代。
公司在混合动力电动汽车和电动车方面已获多项国家专利和科技成果。在电动汽车、混合动力汽车领域，成为国内少数拥有核心技术和自主知识产权的优势企业。
陆地方舟交流电动车采用的是专用汽车底盘、独立悬挂，不同于在高尔夫球车底盘上改装的普通电瓶车，性能更稳定，结构更安全、舒适、可靠。
目前公司已生产出公安巡逻、旅游、观光、环卫、医疗救护、物流货运等多种车型，产品已成功进入国内外市场，并获得用户的青睐!
陆地方舟智能交流变频电动车(简称“交流电动车”)
产品简介(技术性能)
陆地方舟交流电动车是经国家科技部门专家鉴定批准的，技术上具有领先水平并拥有自主创新知识产权的科学技术成果。
该交流电动车驱动系统采用交流异步电机，由矢量数字智能控制器DSP施行转速控制，实现0--45KM/H或0--65KM/H无级变速，具有功率大、控制可靠、方便维修等特点。整车设计不仅具有结构紧凑、结构可靠、性能稳定、操作方便、乘座舒适，而且在整车布局、乘座环境方面也体现了高度的人性化设计理念。
该车辆在行驶中可方便、安全平顺地加速和减速，停车期间可采用市电对电池组充电，此举不但可以均衡电网负荷与低谷的作用，还有利于降低使用能源的成本。
该交流电动车是根据各种场所具体要求按照汽车设计原理开发使用由交流感应变频电机驱动的纯电动汽车。主要特点是采用先进交流感应变频电机动力系统及独特的智能(DSP)交流变频控制技术，从而解决直流电机系统普遍存在的爬坡、过载、续驶里程和维护等方面存在的问题，实现了低速恒转矩，高速恒功率运转的性能。开发的电动汽车专用底盘较现有市场上的多数在高尔夫球车底盘上进行改装的游览观光车，其运行稳定性和可靠性，及操作便利性都有较大改善。外观设计新颖、时尚，深得客户喜爱，工艺性强。
*先进的智能控制技术使专用电机功率在0~6KW 范围可变，并在宽调速范围内均可实现在高效区工
陆地方舟交流变频电动车的特点为：
1) 时速高，可控制性强;
2) 续行里程长，并能适应不同工况下使用;
3) 爬坡动力强劲，交流变频驱动系统性能优越;
4) 过载能力强，能量利用率高;
5) 充电时间短，免维护电池，维护保养费用低;
6) 采用汽车底盘及结构设计，经久耐用;
7) 电能供应充足，能增加外饰，保持电能供应稳定、平衡。
售后服务承诺：整车一年上门保修服务，终身服务。
一次充电续驶里程 ≤140 km 充电时间 6~8小时 控制系统 智能交流变频控制器(DSP)
电池 144V(密封阀控车用动力电池，免维护)电机系统 6 KW交流感应电机 (峰值功率24KW)方向系统 齿轮齿条传动
加速器 电子油门
电气部分 前后车灯等由12V电池独立供电轮胎 真空轮胎
底盘 专用汽车底盘(螺旋弹簧+筒式减震+独立悬挂)最高车速制动距离 ≤5m
最小转弯半径 ≤5m
最大爬坡度(满载) 45%
最高车速km/h 45-130 km/h
深圳市陆地方舟电动车有限公司
电动汽车销售部
巫双文
13927407183
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