电动汽车原理及应用技术纵览

进入20世纪60年代，内燃机汽车的大批量应用带来了严重的空气污染。不仅如此，更重要的是内燃机汽车对石油的过分依赖，导致一系列的政治问题和国家安全问题。20世纪70年代初，世界石油危机对美国乃至世界的经济产生了重大影响，而电动汽车由于其良好的环保性能和能够摆脱对石油的依赖，重新得到社会各界的重视。

1976年，美国国会通过了“纯电动汽车和混合动力电动汽车的研究开发和样车试用法令”（The Electric and Hybrid Vehicle Research Development and Demon-stration Act），拨款1.6亿美元资助电动汽车的开发。1977年，第一届国际电动汽车会议在美国举行，公开展出了100多辆电动汽车。1978年，美国通过“第95-238公法”（Federal Nonnuclear Act）予以修订并增加对电动汽车研发的拨款，政府同时责令能源部电力研究所与电力公司加快研制电动汽车相关技术以及加大资金投入，责成国家阿岗实验室与电池公司合作研制电动汽车用高性能蓄电池。从此，电动汽车在国际上开始第二轮研发高潮。

这段时间的代表性产品主要有：

1994年，日本大发汽车公司开发的电动微型面包车“Hi-Jet EV”。

1995年，法国标致雪铁龙公司开发的电动4座小型电动汽车“P106_ SAXO”及其同动力平台的客货两用车。

1996年，美国通用汽车公司开发的纯电动汽车“EV1”（图1-12），最高时速可达128km/h，从静止加速到96km/h只需9s，一次充电可行驶144km。“EV1”正式销售了上千辆（21世纪初宣布停止）。

1996年，日本丰田公司开发的电动5座小型汽车“RAV4 EV”（镍氢）（图1-13），将传统的铅酸电池改为镍氢电池，一次充电可行驶200km。

图1-12 通用公司的EV1电动汽车

图1-13 丰田公司的RAV4 EV电动汽车

1996年，法国雷诺公司开发的电动4座小型汽车“Ctio”（镍铬电池）。

1996年，日本本田公司推出了“EV Plus”纯电动汽车（图1-14）。EV Plus的0—96km/h加速时间为17.7s，最高速度被电子限速器限制在130km/h，续驶里程为200km，车载接触式充电机输入电压为交流110/220V，输出功率为1.1kW/4.2kW，充电时间为6～8h（从20%充电到100%）。

1997年，日本丰田公司开始销售其5座混合动力电动汽车“普锐斯”（图1-15）。

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图1-14 本田公司的EV Plus纯电动汽车

图1-15 丰田公司的普锐斯混合动力电动汽车

图1-16 福特公司的Ranger电动汽车

1997年，美国福特公司开发电动2座轻型客货车“Ranger”（图1-16）。

1997年，美国克莱斯勒公司开发电动4座小型汽车“Epie”。

1997年，美国通用汽车公司开发电动2座轻型客货车S-10。

1998年，日本日产公司开发电动4座轻型汽车“Aitra”。

第二轮研发（20世纪80年代到90年代末）是以汽车生产商为主进行开发和推广应用，试图与传统汽车正面竞争。但是，结果是除丰田公司的混合动力电动汽车外，世界9大汽车公司的10种纯电动汽车仅仅是小规模生产，其中通用汽车公司EV1和福特汽车公司Ranger EV的产量分别为1353辆和1259辆，没有实现大规模生产，主要原因如下：

①当时电动汽车电池类型主要以铅酸和镍氢电池为主，电池能量密度、使用寿命等性能缺陷直接导致了电动汽车在续驶里程、动力性和使用经济性等方面无法与内燃机汽车相匹敌。

②当时电动汽车的设计理念与普通民众对电动汽车的认识存在一定差距，使得民众接受理念带有一定的“局限性”。比如，在动力性、空间尺寸、最高车速等方面提出了与传统汽车一样的“苛刻”要求，而这些要求也凸显了电动汽车相对于内燃机汽车的劣势。

③当时传统内燃机汽车产业强大的惯性也阻碍了电动汽车的发展。在美国，虽然有政府的提倡和支持，但汽车企业从既得利益出发，并不愿看到电动汽车大行其道，企业响应政府号召试生产电动汽车的目的是为了证明在当时的基础设施和技术条件下，电动汽车产业化是不可能的，技术的开发和储备成为其主要目标，在产业化推进方面并不积极。美国纪录片“谁扼杀了电动汽车”就从一个角度反映了这一事件的复杂背景。