电动车辆技术发展简介
一、分类
电动车简而言之就是以电力为驱动、以电力为能源的车辆。电动车按类型可分为:电动自行车、电动摩托车（包括电动三轮车）、电动汽车、燃油助力两用电动车。按电力提供的方式可以分成两大类,一是连接外部电力线来获得电力,二是用电池作为电力。我们所指的主要是后者。
二、发展历史
1、电池电动车的历史。
电动车的历史比我们现在最常见的内燃机驱动的汽车要早。
1838年苏格兰人罗伯特·戴维森Robert Davidson 发明了电驱动的火车。
随着蓄电池技术的发展，电动车的运用在19世纪的下半叶在欧美得到了较为广泛的运用。1859年法国伟大的物理学家、发明家噶斯顿·普朗特Gaston Plante 发明了可充电的铅酸电池 。
世界上第一辆电动汽车于1881年诞生，发明人为法国工程师古斯塔夫·特鲁夫，这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车。
2、中期发展 1860 – 1920及现状
19世纪末期到1920年是电动车发展的一个高峰。在早期的汽车消费市场上电动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，汽车市场形成了以蒸汽、电动和内燃机三分天下的局面。
1884年,西门子第三代有轨电车行驶在德国。
现在欧美很多发达国家、中国的香港地区，都在使用有轨电车；我们的广州也在使用无轨电车。
使用电池的电动自行车、电动摩托车也蓬勃发展。
3、电动车发展再遇黄金期
石油资源的日益减少、大气环境的污染严重，让人们重新关注电动车。上世纪九十年代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1990年1月的洛杉矶汽车展上，通用汽车的总裁向全球推介Impact纯电动轿车。
1992年福特汽车推出了使用钙硫电池的Ecostar , 1996年丰田汽车推出了使用镍氢电池的RAV4LEV， 1996年法国雷诺汽车推出了Clio, 1997年丰田的Prius混合动力轿车下线。
4、先进科技促进了电动车的发展
1997年日产汽车发布了世界上第一辆使用锂离子电池的电动车Prairie Joy EV（左下图）, 1999年本田汽车发布并销售混合动力车 Insight， Tesla汽车公司 2006年推出的Roadster跑车0-60英里只要3.9秒，每次充电可行驶400KM（右下图）。
Prairie Joy EV Roadster跑车
5、电动三轮车
电动三轮车（Electrically operated tricycle）是以电池为动力，电机为驱动的载货或载人用的三轮运输工具。电动三轮车电机采用直流有刷或无刷电机,电机内部设有调速增力装置，正常使用不易损坏，保证了输出动力源源不断、爬坡力强劲。
6、残疾人电动轮椅车
为满足广大下肢残疾人出行需要，市残疾人辅助器具服务中心正在与有关部门合作，研制性能稳定、可靠、高效、美观大方的残疾人电动轮椅车供有需求的人使用。下图为正在研制的轻残型残疾人电动轮椅车原理样车和重残型残疾人电动轮椅车原理样车。
轻残型残疾人电动轮椅车原理样车 重残型残疾人电动轮椅车原理样车
三、电动车的组成及配套设备
目前所指的电动车主要是由蓄电池、电动轮毂、控制器、充电器四大组件和车体组成。
1、蓄电池
目前使用的电动车蓄电池有以下几种：
1.铅酸电池(含铅酸胶体电池),成本便宜，性能稳定，目前市场上的电动车大部分都采用此种电池。
2.锂离子电池(常称之为锂电池),成本昂贵，目前正在研制使用的磷酸铁锂动力电池性能更加完善。
3.晶胶电池，成本最高，同时性能也是最好的，性能稳定，目前市场上使用此类电池的电动车并不多见，只有少数商家才给配置此高性能电池，安全系数最高。
对于充电电池，一般我们以充电次数来衡量其工作寿命的长短。镍镉电池的循环使用寿命在 300-700 次左右，镍氢电池的可充电次数 一般为 400-1000 次，锂离子电池为 500-800 次。充电电池的工作寿命不仅受制作电池采用的原料、制作工艺等因素的影响，还与电池的充放电方法及实际使用情况有密切关系。
2、电动轮毂
电动车通常所采用的电动轮毂型号有：有刷有齿高速电动轮毂（简称高速电机或有声电机）、有刷无齿低速电动轮毂（简称低速电机或无声电机）及无刷无齿程序电机（简称程序电机）。
有刷电机与无刷电机的通电原理上的区别：有刷电机是由碳刷与换向器进行机械换向，无刷电机是靠霍耳元件感应信号由控制器完成电子换向。
内燃机与电动机的比较：
内燃机是将化学能转化为机械能，电动机则是将电能转化为机械能，工作原理不同。
内燃机需要燃烧燃料，体积比较大，排出废气，会污染环境，噪音也很大。火花塞易损耗，需要更换；内燃机汽缸需要保养维护；机械结构复杂；需要部分转化为电能，带转换装置。
电动机体积小，不污染环境，不排出废气，噪音也很小；转换机构简单，能量转化效率高；维护成本低。
3、控制器
控制器按控制方式分类有全动型、智能型、双控型和非零启动型四种类型。
控制系统由主控制器、仪表显示器、调速转把和刹车断电把等组成，其主要功能具有无级调速、刹车断电保护、欠压保护和过流保护等功能。
4、充电器及充换电站
充电器按输出插头分类有莲花插头式、普通电脑插头式、特制电脑插头式。按充电性能分类为普通在线维护充电器、快速在线维护充电器。按充电电压分类为36V、48V。
在充电设施建设的推进过程中，电力部门可依托现有的停车场设施，因地制宜地建设微电网、多点分布、综合化的可充、可换全功能充电站，可避免充电模式存在的两个缺点：一是充电时间长，二是停车环境有限。
以下是世博期间电动巴士的换电站、充电站图片：
2008年北京奥运会期间，中国京华客车厂生产的纯电动公交车进行了一定规模地实际运行。最重要的是，它采用了充换电站模式。这一模式展示了未来充换电站逐步取代加油站的趋势。北京奥运会期间所运用的纯电动车充换电站，采用动力电池快速更换模式，是世界上第一个商业运作的大规模充换电站，它确保50辆纯电动大客车24小时不间断运行。奥运会后，充换电站继续为北京市的100辆纯电动大客车提供服务，实现200万公里无抛锚运行。
北京市今年计划新建30个左右的电动车充换电站，将再有1000多辆环卫电动车投入使用。
2011年1月20日，位于海口市海府路的4个电动汽车充电桩完成安装，标志着海口首批电动汽车充电设施正式投入使用。据悉，到2012年，海口市将有1050辆新能源汽车，全市将配套建设6个电动汽车充电站，充电桩数量达到759个以上。电动汽车与充电桩比例将达到1:1.8以上。
首批32个电动汽车充电桩亮相长沙，客户只要在电力营业网点购买电力充值卡，就可凭卡为电动汽车充电。电动汽车充电桩具有充电控制、液晶显示、语音提示、刷卡计费、电能计量、远程通信等功能
中国普天信息产业股份有限公司的一家子公司（国资委下属企业），目前已和深圳市政府签订战略框架协议，在未来两年将在深圳建设数十个加电站，为深圳的出租车、巴士以及公务车提供能源供给服务。
目前，无锡市区已建成20个加电站，市民可就近加电，不再担心途中电池没电而误事，还省掉了在家充电的麻烦。
5、电动自行车、电动三轮车的充电站设备
充电站最主要的设备由一台控制器外加十个两孔插座构成,控制器内装有数字电度表及空气开关。控制器有十路供电端口，每路通道都有其独立的显示窗口与控制按键。用户在投币或刷卡后，按下其中的一个控制按键，控制器就会给对应通道的插座供电，各通道的工作状态与工作时间（倒计时）可以通过其对应的显示窗口显示出来。考虑为适应不同型号的电动车，控制器是多电压输出。
6、充电模式的选择
一般充电分为慢速充电和快速充电。慢速充电的充电电流相当低，电流大小约为15A，一般充电时间约为5-8小时，有的甚至达到10-20小时。快速充电以较大电流在电动汽车停车的20分钟至2小时内给电池充电，一般充电电流为150-400A。更换电池是直接更换电动车的电池组，需配备专业人员借助专业机械来快速完成电池的更换、充电和维护。
换电与充电两种模式结合起来，可以有效地减少因为电压不稳定、充电方法不正确而造成的电池工作寿命缩短的现象，而且电动车使用者可以免除了充电时间等待的后顾之忧，有效地推进了电动车使用的发展。
利用超市、体育场馆、公共停车场等资源，设立充电桩给电动车充电；在营业区域内提供换电池服务，可以在住宅小区或商场的停车场里，实现电池的配送和更换，只要停车场提供一个集装箱大小的场地即可。据介绍，这种模式构成了低成本、广覆盖、强功能的电池能源供应网络。
对于残疾人电动轮椅车来说，可以在社区康园工疗站、社区公益服务点等地方设置充换电站，进行充电或直接更换电池。
四、电动车的低碳与低成本
记者在采访世博会的时候了解到，世博园内随处可见的电动车已经成为上海最红的明星。
一辆两轮新日世博电动车若按每天驾驶20公里计算，一年总使用成本为956.18元，耗电87.6度，折合成汽油约为28.99升;而同样使用率的一辆摩托车一年使用成本为2585元，消耗汽油182.5升;0.8排量的家用轿车使用成本为10143元，消耗汽油365升。
现在使用的残疾人专用机动车，与正在研制的电动轮椅车的使用成本对比如下：
金城0.31元/km（93#汽油）
鑫伟0.20元/km（93#汽油）
委托研制的电动轮椅车约0.01元/km。
这仅仅是使用成本，如果再算上维修保养的费用和废气排放的因素，电动车的优势会更加明显。
五、我国电动车的发展状况及发展趋势
电动车行业在中国崛起仅仅几年时间，在这短短的几年内，电动车行业由无到有，由零星分布到大范围普及，取得了高速的发展和长足的进步。由于核心技术已经非常成熟和公开，进入门槛低，赢利空间大，短时间内大量企业将目光锁住电动车这个新兴行业。电动车产业的发展具有较强的地域性，一方面表现在生产，一方面表现在消费领域，而且这也是一个渐进的过程。
经过十余年的发展，中国电动车行业（主要是电动自行车、电动三轮车）从小到大，已经形成一个规模庞大的产业群，尤其是进入二十一世纪以后，整个产业呈现高速发展态势。
2004年，中国电动车行业已有1000多家生产厂，年产量达675万辆。2005年，中国的电动车年产量达960万辆，市场保有量在1500万辆以上。2006年国内电动车产量达到近2000万辆，比上年增幅60%以上。以下是某国外机构以前的预测表格：
与世界其他国家一样，电动汽车研发工作在我国也正在如火如荼的进行着：“十五”期间，国家从维护我国能源安全，改善大气环境，提高汽车工业竞争力，实现我国汽车工业的跨越式发展的战略高度考虑，设立“电动汽车重大科技专项”，通过组织企业、高等院校和科研机构，集中国家、地方、企业、高校、科研院所等方面的力量进行联合攻关。为此，从2001年10月起，国家共计拨款8.8亿元作为这一重大科技专项的经费。
我国电动汽车重大科技专项实施以来，经过200多家企业、高校和科研院所的2000多名技术骨干的努力，目前已取得重要进展：燃料电池汽车已经成功开发出性能样车，燃料电池轿车累计运行4 000km，燃料电池客车累计运行8000km；混合动力客车已在武汉等地公交线路上试验运行超过14万km；纯电动轿车和纯电动客车均已通过国家有关认证试验。
我们相信，随着科学技术不断发展，电动车技术日趋完善，环保、节能的电动车辆必将融入我们的生活。
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