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电动汽车现状与发展趋势研究
表1.1 蓄电池电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的特征
电动汽车类型 驱动方式 能量系统
蓄电池电动汽车 电机驱动 蓄电池、超级电容器
混合动力电动汽车 电机驱动、内燃机驱动 蓄电池、超级电容器、内燃机
发电单元
能源和基础设施
主要特点
电网充电设施 零排放续驶里程短；初
期成本高
主要问题
蓄电池和蓄电池管理、
充电设施
加油站、电网充电设施 很低排放续驶里程长依赖原
油结构复杂
多能源管理优化控制、蓄电池
评估和管理
氢气、甲醇或汽油 超低排放、续驶里程较长、
成本高
燃料电池、燃料处理器燃料
系统
燃料电池电动汽车 电机驱动 燃料电池
1.2电动汽车的发展背景及必要性
能源的短缺和人们对生活质量的更高要求是电动车发展的主要原因。汽车的能源消费占世界能源总消费的近四分之一。随着世界经济的发展，汽车的保有数量在急剧增加，由此而引起的能源与环境问题就显得更加严重。
因石油危机的影响，发达国家领先进行节能技术的开发，将产业部门的能源消费停留在GNP(能源消费总量)的一半水平。但是，以汽车为主的运输部门因其急速发展，能源的消费比其它部门大，占总能源消费的24%。以传统的石油作为动力能源的汽车因其尾气中的有害物质如CO、HC和NOX等对人类及环境造成的危害，人类必将面临巨大的挑战。经计算从全世界汽车排出的CO2为64亿标准炭吨。在当今世界面临能源与环境的双重危机之前，势必要求汽车工业提高汽车的能源使用效率，减少污染物质的排出量。但是，仅通过改善现有内燃机车的性能来解决这一问题是很困难的。各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向, 发展电动汽车将是解决这两个技术难题的最佳途径。
1.3电动汽车发展简史
其实100多年前汽车诞生时，工程师们考虑过使用电力驱动，不过当时的电能储存技术支持不了让车跑太远，便宜高效的汽油才逐渐成为了公路世界的主流。半个多世纪以后，电力汽车再次来到路上。
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一百余年前。由于当时电池和电机的发展较内燃机成熟，而且石油的运用还没有普及，使电动汽车在早期的汽车领域中占有举足轻重的位置。第一辆电动汽车（3轮）由法国人古斯塔夫土维在1881年制造出来，此后三四十年间，电动汽车在当时的汽车发展中占据着重要位置。据统计，到1890年在全世界4200辆汽车中，有38％为电动汽车，40％为蒸汽车，22％为内燃机汽车。到了1911年，就已经有电动出租汽车在巴黎和伦敦的街头上运营，到了1912年在美国更有至少3.4万辆电动汽车运行。 19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。随着美国德州石油的开发和内燃机技术大大提高，电动车在1920年之后渐渐地失去了优势。汽车市场逐步给内燃机驱动的汽车所取代。
在70年代石油危机的爆发时.由于石油的大量开采和内燃机的种种优越性，电动汽车渐渐被人们忽视。直到上世纪70年代石油危机的爆发，给世界各国政界一次不小的打击，开始考虑替代石油的其他能源，包括风能、太阳能、电能等可再生能源。因此从政治经济方面考虑，才又给了电动汽车第二次机遇，又一次被人瞩目。1966年，通用汽车展示了燃料电池技术的潜力，推出全球第一款燃料电池汽车。
如今世界上除了已存在的能源问题之外，环境保护问题也逐渐成为了各个方面所关心重大课题，内燃机汽车的排放污染，给全球的环境以灾难性的影响，因此开发生产零污染交通工具成为各国所追求的目标，电动汽车的无（低）污染优点，使其成为当代汽车发展的主要方向。 各个主要的汽车生产厂家开始关注电动车的未来发展并且开始投入资金和技术在电动车领域。
在刚刚结束的以“畅想绿色未来”为主题的北京车展，新能源车型成为车展上最受瞩目的车型。因此各大参展厂商纷纷拿出了自己的新能源车型。在本届北京车展上，共有95台新能源汽车亮相，众多汽车厂商都将推出新近研发的节能、环保车，“突出展示近年来新能源及混合动力汽车的研发及推广、节能减排技术的运用等最新成果，向世人展示面向未来的环保技术和当代汽车工业与最新科技的完美结合，引领广大观众走进明日汽车的崭新境界。”
第二章 国外电动汽车发展状况
在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，
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在国际上已经形成了广泛共识。根据各大汽车公司发布的产品上市计划，预计2012年前后将迎来国际电动汽车产业化发展的一次高潮。全球汽车工业为破解能源、环境制约，实现可持续发展，长期以来一直在积极探索和努力推动交通能源动力系统转型。特别是08年以来，面对金融危机、国际油价高位震荡和日益严峻的节能减排压力，世界汽车产业进入全面交通能源转型时期，发展电动汽车成为国际取得高度共识的实现交通能源转型的技术路线，世界电动汽车产业进入了加速发展的新阶段。
2.1国外先进国家对电动汽车的支持情况
国外先进国家对电动汽车发展常用的政策手段主要有以下3种类型。 经济上扶持：在研发期间，政府给予较高强度资助，支持研究单位和企业，尽快开发出经济实用型电动汽车。资金上的大力扶持，为发展电动汽车奠定了良好的经济基础。
政策上优惠：对电动汽车的使用者给予政策上的倾斜，让用户得到使用上的实惠。政策上的优惠是对发展电动汽车的有力推动，它给生产者和使用者提供了开发和购买的动力。
法规上强制：一方面，在合适的时间、地点，对燃油汽车的生产、销售、使用和排放实行限制性法规；另一方面，制定推广应用电动汽车的计划。
总体来说，国外对电动汽车产业政策的制定一般根据国情，比较注重从组织管理、经济激励、市场推广、技术研发等方面的系统配套、协调发展。总结起来如图2.1所示。
图2.1 电动汽车发展的一般步骤
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2.1.1美国
2.1.1.1美国电动汽车的发展概况
汽车工业是美国的支柱产业，在给美国带来繁荣昌盛的同时，也带来了能源危机、环境污染以及资源的浪费。近年来，美国从国外进口石油约占其全国消耗量的一半以上。1973年因争夺石油资源而爆发的中东战争，引起了世界性的石油危机，导致美国、欧洲和日本等一些依赖进口石油的国家，在国家安全和国民经济上受到了石油危机的威胁。
美国有丰富的电力资源，有强大的电力网络。为了适应经济建设的发展和社会发展的需要，美国投入了大量的人力和物力，研制开发各种型式的电动汽车。
1991年，美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议，成立了“先进电池联合体”(USABC)，共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池。1991年10月美国电力研究院也参加了先进电池联合体来参与高能电池与电动汽车的开发，美国通用汽车公司还在底特律建成EV—1(纯电动汽车)电动轿车总装线，每天生产10辆电动轿车。
美国电动汽车的研究和开发，得到了美国政府的支持，投入了大量的资金和科研力量，使资金来源有了可靠的保证，在应用现代技术上得到了广泛的支持。在美国，三大汽车公司相互协商，共同促进电动汽车的开发和研究。该国以三大汽车公司为主导，利用大汽车公司雄厚的技术开发力量和先进制造条件，开发出不同特点的电动汽车。同时，还充分利用汽车、机电、电子、控制和材料等行业的优势，分工开发电动汽车的各种总成和技术单元，也使电动汽车得以迅速发展和不断改进提高。
2.1.1.2美国发展电动汽车的计划
美国电动汽车联盟提出的电动汽车发展目标和行动计划，主要内容有：1）到2040年美国将拥有2.5亿辆电动车, 其中3/4的轻型车需求由电动汽车提供, 届时美国轻型车耗油量将减少75%,美国基本上摆脱进口石油依赖；2）争取到2020年，全美拥有电动汽车1400万辆，近1/4的轻型汽车需求由纯电动汽车或插入式电动汽车提供；3）呼吁联邦政府拨款1300亿美元，资助电动车电池开发生产和传统汽车厂商的转型；呼吁出台有吸引力的鼓励民众使用电动车和建设电动汽车基础设施的税收激励或财务补助政策措施，先行在美国33个重点城市展
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