电动汽车科普常识

一、电动汽车发展的社会环境

汽车是现代社会的重要交通工具，为人们提供了便捷、舒适的出行服务，然而传统燃油车辆在使用过程中产生了大量的有害废气，并加剧了对不可再生石油资源的依赖。

在能源方面，目前世界汽车保有量约8亿辆，并以每年3000万辆的速度递增，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆，主要增幅来自发展中国家。我国汽车产销保持快速增长，2007年汽车产量接近900万辆。作为能源消费大国，我国形势更为严峻， 2007年中国原油消费总量约为3.5亿吨，其中净进口原油1.6亿吨，占原油消费总量的45.7％，能源大量进口危及到国民经济正常运行和国家能源安全。

图1汽车数量增加、石油需求增加

在环境方面，交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要原因之一。调查研究表明，平均而言大气污染的42%来源于交通运输。据有关部门2002年统计，在全国600多座城市中，空气质量达到国家一级标准的城市不足1％。

图3汽车环境污染

经过多年讨论和探索，国内外对于汽车工业未来发展比较一致的看法是：21世纪是一个面临能源和环境巨大挑战的世纪，传统燃油汽车将向高效低排放的电动汽车方向发展。

二、什么是电动汽车

全部或部分由电机驱动、并配置大容量电能储存装置的汽车统称为电动汽车，包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车三种类型。

1、纯电动汽车

纯电动汽车是完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。

纯电动汽车的优点有：

1）无污染、噪声小；

2）结构简单，使用维修方便；

3）能量转换效率高；同时可回收制动、下坡时的能量，提高能量的利用效率；

4）可在夜间利用电网的廉价“谷电”进行充电，起到平抑电网的峰谷差的作用。

2、混合动力电动汽车

混合动力电动汽车是指使用电动机和传统内燃机联合驱动的汽车，按动力耦合方式的不同可以分为串联式混合动力、并联式混合动力和混联式混合动力。

混合动力电动汽车的主要特点在于：

1）采用小排量的发动机，降低了燃油消耗；

2）可以使发动机经常工作在高效低排放区，提高了能量转换效率，降低了排放；

3）将制动、下坡时的能量回收到蓄电池中再次利用，降低了燃油消耗；

4）在繁华市区，可关停内燃机，由电机单独驱动，实现“零”排放；

5）电机和内燃机联合驱动提高了车辆动力性，增强了驾驶乐趣；

6）利用现有的加油设施，具有与传统燃油汽车相同的续驶里程。

3、燃料电池电动汽车

燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下在燃料电池中经电化学反应产生的电能，并作为主要动力源驱动的汽车。

燃料电池电动汽车，其特点主要表现在：

1）能量转化效率高。燃料电池的能量转换效率可高达60～80%，为内燃机的2～3倍；

2）零排放，不污染环境。燃料电池的燃料是氢和氧，生成物是清洁的水；

3）氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得，不依赖石油燃料。

三、电动汽车的使用能达到良好的社会效益和环境效益

(1)污染小。纯电动汽车和燃料电池电动汽车在本质上是一种零排放汽车，一般无直接排放污染物，间接污染物主要产生于非可再生能源的发电与氢气制取过程。其污染物可以采取集中治理的方法加以控制；混合动力电动汽车在纯电动行驶模式下同样具有零排放的效果，同时由于减少了燃油消耗，CO2排放可降低30%以上。另外，电动汽车比同类燃油车辆噪声也低5分贝以上，大规模推广电动汽车将大幅度降低城市噪音。

(2)节约能源。据测算，传统燃油从开采到汽车利用的平均能量利用率仅为14%左右，采用混合动力技术后，能量利用率可以提高30%以上。纯电动汽车可以利用电网夜间波谷充电，提供了电网的综合效率。

(3)优化能源消耗结构。我国已探明的石油储量仅占世界石油储量的2～3%，从1993年我国成为石油进口国。目前，我国交通运输约占石油总消耗的一半。由于电动汽车具有能源来源多元化的特点，各种可再生能源可以转化为电能或氢能加以有效利用；同时，利用电网对电动汽车进行充电，增加了电力在交通能源领域中的应用，减少了对石油资源的依赖，优化了交通能源构成。