电动汽车

由電動機驅動的汽車

电动车电动汽车是指能使用电能作为动力驱动的车辆。按照动力系统分类,电动车又细分为纯电动车电池电动车(BEV)、混合动力车辆(HEV)和燃料电池车(FCEV)。行业术语中的“电动车”通常指充电式电动车辆,即纯电动车和插电式混合动力车(PHEV),但广义上也可以包括增程电动车(REEV)和燃料电池车。

特斯拉Model S
宝马 i3
日产聆风
比亚迪海豹
三菱iMiEV

与传统的内燃机汽车相比,电动车属于新能源车,车辆整体尾气排放量较低(但供电的发电厂可能会产生温室气体排放和空气污染),行驶时更安静、反应更灵敏、能量转换效率优越且不依赖加油站(前提是有可靠便用的充电桩设施或家用电源)。因现有电池组技术和充电桩普及度不足所导致的里程焦虑是目前电动车普及的主要障碍。

进入2000年代后,以锂电池为代表的储能单元能量密度加速提升,解决了困扰电动车近一个世纪的续航难题,以特斯拉比亚迪为代表的新兴电动车品牌崛起,一些传统燃油汽车厂商(主要是德系韩系,以及少量日系)也在加速转型进行电动车的研发和生产。与此同时,电动车配套的充电桩、换站、燃料电池配套如加站等也在加速建设。在中国大陆美国以及挪威芬兰欧洲国家和地区,也给予了不同程度的政策支持,包括现金补贴、低贷款、无偿土地建厂等。同时一些国家和地区已立法逐步淘汰化石燃料汽车的销售[1],以减少空气污染并缓解气候变迁。据国际能源总署称,到2023年,电动车预计将占全球汽车销量的近五分之一。

历史 编辑

初期探索(1830~1870年) 编辑

电动汽车的历史比现在最常见的内燃机车要早。直流电机之父匈牙利发明家工程师阿纽什·耶德利克最早于1828年在实验室试验了电磁转动的行动装置[2]。美国人托马斯·达文波特于1834年制造出第一辆直流电机驱动的电动汽车。1837年,托马斯因此获得美国电机行业的第一个专利[3]。在1832年至1838年之间,苏格兰人罗伯特·安德森发明了电驱动的马车,这是一辆使用不能充电的初级电池驱动的车辆。1838年,苏格兰人罗伯特·戴维森英语Robert Davidson发明了电驱动的火车。今天在路面上依然行驶的有轨电车是1840年在英国出现的专利。

19世纪末的发展(1860~1920年) 编辑

 
1895年的电动汽车

随着蓄电池技术的发展,电动汽车的运用在19世纪的下半叶在欧美得到了较为广泛的运用。1859年法国物理学家、发明家加斯东·普朗忒发明了可充电的铅酸电池[4]

1896年,哈特福德电灯公司英语Hartford Electric Light Company推出可更换电池的电动货车,买家只买下车辆,但不包括电池,然后在使用时再以每里计交付充电及保养费。[5]

19世纪末期到1920年是纯电动汽车发展的一个高峰。在早期的车辆消费市场上电动汽车比内燃机驱动车辆有着更多优势:无气味、无震荡、无噪音、不用换挡和价格低廉,这形成了以蒸汽、电动和内燃机三分天下的车辆市场[6]

发展停滞(1920~1990年) 编辑

随着美国德州石油的开发和内燃机技术的提高,电动汽车在1920年之后渐渐地失去了优势。车辆市场逐步被内燃机驱动的汽车取代。只有少数城市保留着很少的有轨电车和无轨电车以及很有限的电瓶车(使用铅酸电池组,被使用在高尔夫球场、铲车等领域)。电动汽车的发展从此停滞了大半个世纪。随着石油资源不断流向市场,人们几乎忘记还有电动汽车的存在。相对的,运用在电动汽车上的技术:电驱动、电池材料、动力电池组、电池管理等也无法得到发展或运用。

复苏期(1990年至今) 编辑

 
电动车太阳充电站

随着石油资源的日益减少、大气环境的污染,人们重新关注起电动汽车。1990年之前,提倡使用电动汽车主要还是以民间为主,比如1969年建立的民间学术团体组织:世界电动汽车协会英语World Electric Vehicle Association。世界电动汽车协会每一年半在世界不同国家和地区举办专业电动汽车学术会议和展览(Electric Vehicle Symposium and Exposition,EVS)。

1990年代开始,随着电池储能单元的发展,以及对矿石能源储量、油价不断升高的担忧,各个主要的汽车生产厂家开始在新能源车领域做出尝试。在1990年1月的洛杉矶车展上,通用汽车的总裁向全球推介Impact纯电动概念轿车。1992年福特汽车推出钠硫电池的Ecostar,1996年丰田汽车使用镍氢电池的RAV4LEV,1996年法国雷诺汽车Clio,1997年丰田普锐斯Prius混合动力轿车下线,日产汽车也在同年推出世界上第一辆锂离子电池的电动汽车Prairie Joy EV。1999年本田汽车发布、销售混合动力车本田洞察者

除了传统汽车制造企业的尝试外,也有新成立的汽车制造企业尝试。如在2003年美国新成立的特斯拉公司和在中国大陆新成立的比亚迪汽车公司。两者都以生产纯电动车为主。其中特斯拉在2006年推出的Roadster跑车0~60英里只要3.9秒,每次充电可行驶400公里;而比亚迪在2008年12月15日推出了以磷酸铁锂电池为主的世界上第一款批量生产的插电式混合动力车比亚迪F3DM,直到2010年5月才推出真正意义上的纯电动车:比亚迪e6

2020年代起,有国家和地区已经初步计划在未来十几年后禁售燃油车(预定禁止日期大部分在 2030-2040年),往发展电动车的方向去走。[7][8]2023年2月14日,欧盟的欧洲议会通过法案,2035年起禁售燃油车[9][10]

充换电站 编辑

 
充电停车场

为电动汽车提供规模化充电或快速换电来达到电能补给的能源站。

充电接口 编辑

交流电AC

参考IEC国际标准规范IEC 62196-2英语IEC 62196#IEC 62196-2
  • SAE J1772(又称Type 1):北美单相交流电充电标准,主要在北美、中美洲、日本、韩国和台湾采用。
  • IEC 62196 Type 2:欧洲单相和三相交流电充电标准,主要在欧洲、南美洲、南非、中东、澳洲和印度、新加坡、香港、台湾等亚洲国家和地区采用。中国大陆GB/T交流电充电标准以此基础开发但不相容。

直流电DC

参考IEC国际标准规范IEC 62196-3英语IEC 62196#IEC 62196-3
  1. CCS1:衍生自 SAE J1772 在此基础上增加直流电DC端子实现快速充电,主要用于北美、中美洲、韩国和台湾。
  2. CCS2:衍生自 IEC 62196 Type 2 在此基础上增加直流电DC端子实现快速充电,主要用于欧洲、南美洲、南非、中东、澳洲和亚洲国家和地区。

电动汽车组织 编辑

参考 编辑

  1. ^ Governor Newsom Announces California Will Phase Out Gasoline-Powered Cars & Drastically Reduce Demand for Fossil Fuel in California's Fight Against Climate Change. California Governor. 2020-09-23 [2020-09-26]. (原始内容存档于2023-10-10) (英语). 
  2. ^ Hungarian contributions to world civilization Compiled by Béla J. Kardos, 2000, page 4
  3. ^ 存档副本. [2011-08-07]. (原始内容存档于2008-10-16). 
  4. ^ The Automobile Age, 作者James J. Flink,1990,page 9
  5. ^ Kirsch, David A. The Electric Vehicle and the Burden of History. Rutgers University Press. 2000: 153–162. ISBN 978-0-8135-2809-0. 
  6. ^ 《Build Your Own Electric Vehicle》 , 作者:Bob Brant page 44-45
  7. ^ 2021 電車襲來》禁售燃油車玩真的,看政策法規如何牽動產業變化. [2021-04-19]. (原始内容存档于2021-01-30). 
  8. ^ 除了日本...這些國家也規劃禁售燃油車. [2021-04-19]. (原始内容存档于2021-04-22). 
  9. ^ 歐洲議會通過法案 2035年起禁售燃油車. [2023-04-07]. (原始内容存档于2023-05-01). 
  10. ^ 歐洲議會通過「2035年起禁售燃油車」網懷疑:坐等政策轉彎. [2023-06-09]. (原始内容存档于2023-06-12). 

参见 编辑