序言：專業知識共享，提升專業技能
背景：當下傳統燃油汽車的保有量日趨增加，國內外相繼出現了能源短缺的情況，發展新能源汽車成為各國汽車製造企業的重中之重。
純電動汽車是新能源汽車的一員，與燃油汽車對比，它具有節能、環保的優點，有利於緩解能源稀缺、減輕大氣汙染。而諸如電池核心技術、電機及電機控制、能量管理方法等關鍵技術的研究會是純電動汽車發展所面對的一系列問題。充電基站的建立以及量產使用也是未來電動汽車發展的核心部分。
新能源汽車指採用非常規車用燃料作為動力來源，綜合考慮車輛的動力控制和驅動形式的先進技術，形成的技術先進、具備新技術、結構的汽車。新能源汽車有:純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池電動汽車、其他新能源汽車等]。電動汽車指的是全部或者部分的動力用電能來驅動電機運行轉動的汽車，根據汽車的驅動原理，也可以將電動汽車分為純電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池電動汽車。當下日趨嚴峻的環境以及能源問題給人們的生活帶來不少負面影響，傳統的燃油汽車造成的環境汙染特別嚴重，並且消耗了大量的資源。電動汽車不僅有節能環保的優點，而且有效緩解了能源稀缺、環境汙染。
一、電動汽車的發展現狀與趨勢
1.1 國外電動汽車發展現狀
發達國家諸如歐美日已經將電動汽車發展作為其在汽車產業具備核心競爭的一枚重要棋子，電動汽車的發展不僅得到了政府的諸多鼓勵措施，而且受到了民眾的歡迎。純電動、混合動力以及燃料電池汽車都已經在其能夠大放異彩的營運地點試用著，如日本東京電力的客服服務車、美國的街道垃圾清掃車等。圖2 為特斯拉純電動汽車。影響著電動汽車發展的最核心關鍵的因素是動力電池。這其中，鋰離子電池已經逐步成為國外混合動力以及純電動汽車的御用動力電池。為了讓鋰離子電池在全球範圍內得到廣泛的使用，各大車廠已經將動力電池的標準化作為全球推廣的關鍵一步。日本車企在此做出表率，豐田、日產在與松下電器的合作之中將合作制定了車用動力電池的標準，該電池標準包含測試、充電、安全等主要方面。
1.2 國內電動汽車發展現狀
進入21 世紀以來， 中國在新能源汽車方面的研究有著相當不錯的成績， 在車用動力電池等核心技術上的研究取得成果的前提下，研發並生產出了一批電動汽車的整車產品，並且在諸多城市開展了公共交通示範運作。如北京121 純電動公交線路、上海Y1 純電動公交線路等。純電動公交的投入使用成為電動汽車在中國更好發展的先驅者。
2005 年以來， 電動汽車的關鍵技術探討研究和量產推廣得到了國家相關部門的大力支持，動力電池及電機總成、供充電基站、能源供給及回收模式、示範試用考核、政府支持政策等都在協同推進過程中得到發展。
1.3 電動汽車的發展趨勢
汽車工業發展的趨勢必將是電動汽車的使用，純電動、混合動力汽車現已是電動汽車發展的兩大類型。電動汽車的量產化及推廣使用一定會經歷漫長的過程和不同階段。電動汽車的發展階段可以大致分為起步、過渡和成熟這三個時期：起步期主要是電動汽車技術方面的探索和研究；過渡期是混合動力汽車的發展研究；成熟期是以純電動和燃料電池汽車作為最終發展目標。事實上傳統汽車行業受到金融危機的不小衝擊，其帶來的國際油價的不穩定，造成了節能減排的壓力增長、動力電池技術研發遲滯，使得部分主流車企在純電動汽車的投入研發資金增多，如豐田、大眾、日產、比亞迪等，相信在各國新能源產業政策的支持下，純電動汽車的發展會迎來新的市場熱潮。
二、純電動汽車發展的關鍵技術
車身、底盤、動力電池組、電機、電機控制器和輔助設備是純電動汽車的主要構成部分。純電動汽車作為新能源汽車分類下的重要角色，國內外關於純電動汽車的研究更是有著良好的發展。要做好純電動汽車的關鍵技術研發工作並不容易，需要車企及研究人員在諸多關鍵的技術上有突破性進展。這其中電動整車結構、電池組、電機及電控以及電能管理技術等將都是發展電動汽車的最關鍵的地方。
2.1 電池技術
純電動汽車的車用動力電池的發展經歷了三代，第一代是鉛酸電池，第二代是鹼性電池，第三代是燃料電池。各種類型的電池性能比較如表1 所示。但這些電池技術成熟但相對陳舊，新型的電池技術，諸如模塊化電池技術、無線快速充電技術等都有待研發，並有效提升電池性能。
2.2 電機及控制技術
驅動電機同樣是純電動汽車的關鍵組成。為了使純電動汽車的具備良好的行駛性能，驅動電機應該具有調速範圍寬、轉速高，扭矩大等基本特徵。另外要質量輕、體積小、機械效率高、制動效能高和能量回收的性能。純電動汽車驅動電機的性能表現如表2 所示。
在機電一體化快速應用的時代，智能數字化的控制系統得到廣泛應用。自適應、變結構、遺傳算法模糊、神經網絡等非線性的智能控制技術也會被快速的應用與電機控制系統。合理使用這些技術將使得系統結構更加優化、響應更加靈敏、抗干擾能力更強，這大大提高整個系統的綜合性能。
2.3 整車技術
純電動汽車是多學科的高合成度的產品，在動力電池、電動機以及電動控制系統之外， 整車總佈置和車身結構也是最基本的構成部分。對於整車技術的研究多借鑑於傳統燃油汽車，並以此作為電動汽車的改進基礎。輕量化材料如鋁鎂合金、優質合成鋼材及諸如碳纖維等材料的採用，會使得車身質量大量減輕；高性能的子午線輪胎的使用會減少車輛行駛過程中的車輪滾動阻力；流線型車身造型，可使得汽車行駛的空氣阻力減少等等。
這其中整車車身輕量化始終是純電動汽車的各項整車技術當中核心的研究內容。純電動汽車因為佈置了動力蓄電池組，增加了整車重量，所以輕量化得問題更加突出，汽車輕量化的技術主要有以下幾種。第一，使用輕型材料，例如鋁合金、碳纖維等。第二，通過結構優化，利用CAD/CAE 結合技術對車身結構進行多工況強度分析以及模態分析研究，計算試驗相結合驗證，實現結構最優，達到質量減輕的效果。第三，採用先進的汽車製造工藝技術，例如激光拼焊等。
2.4 能量管理技術
比能量高、比功率大、使用壽命長的蓄電池是電動汽車具備高續駛里程和良好動力特性的必要條件，但是一個優秀的電池能量管理系統不僅能夠延長電池的使用壽命而且可以增加電動汽車的續駛里程。電動汽車的ECU 是能量管理系統。一方面，它能夠採集汽車各個子系統的實時運行數據，進行實時監控和修復診斷；另一方面，有著控制充放電模式、顯示電池剩餘電量等功能。能量管理系統是電動汽車的安全保障，它需要執行的功能之多，負擔之重前所未有。它不僅可以在線對電池進行修復並且能夠實時保護電池，監測電池電壓、電流和溫度，建立安全保護機制，有效提升電池使用壽命。
三、電動汽車產業化的前景展望
技術成熟程度、使用便利性及經濟性是影響電動汽車普及的主要因素，電動汽車必須在這三個方面具有與燃油汽車相比較的核心競爭力，這樣才能讓電動汽車大規模應用和量產。
在對純電動汽車產業的考察分析之後，可以看到推動其發展的因素主要技術、能源以及政府政策。純電動汽車產業發展必須要汽車技術、市場需求、政府支持及能源等因素協同作用下才能夠更快的實現產業化，也只有這樣才能夠有效的緩解漸趨嚴峻的能源及環境問題。
小米點評：新能源汽車是未來的發展趨勢，汽車企業誰掌握了新能源車的核心技術，誰就是未來汽車行業的王者。
