电动汽车关键技术

宁静的港湾

电动汽车具体可分为三类：即仅以车载蓄电池（或电容）为动力源的纯电动汽车，以多个车载动力源提供动力的混合动力电动汽车（当前主要是指以内燃机及蓄电池）和以燃料电池为动力的燃料电池汽车。我室在"八五"、"九五"和"十五"期都承担国家电动汽车研究的重要课题，尤其是在"十五"期间，"电动汽车"列入国家科技领导小组主管的十二个国家科技重大专项之一，我室又是承担该专项中课题最多的单位。经过多年研究工作取得了多项重要成果，已成为我国电动汽车研究开发和人才培养的重要基地。


1) 纯电动汽车的研发
    我室曾作为项目总体组组长，承担了国家计委"八五"重点科技攻关项目"电动汽车关键技术研究"，目标是研发纯电动中巴和轻型客货车。项目验收结论是"取得11项成果，经专家鉴定都处于国内领先水平，其中部分成果与技术指标达到九十年代国际先进水平"。1997年，其中一项成果"电动汽车电机，电池和整车测试方法和测试系统"获国家教委科技进步三等奖。
    1996-2000年我室承担科技部"九五"重大科技产业工程"电动汽车"项目中电动汽车改装车的研制和运行示范课题，在"八五"科技攻关基础上，对上述两个车型进行改进，在两个地区进行示范和商业化运营。1998年6月汕头-南澳国家电动汽车运行试验示范区开通，共有十辆国产电动汽车参加示范运行，其中有我室提供的5辆轻型客货车和2辆中巴，至今已运行三年多，经受了可靠性考核。从1999年开始，12辆电动中巴作为清华大学校园公交车作商业化运行，是国内最大规模的纯电动汽车商业化营运车队，截至2002年6月已安全运行了21万公里，平均每车公里耗电网电570W，相当每百公里耗油约6.8升。
    经过几年努力，我室已基本掌握整车和动力驱动系统建模、电动汽车动力经济性能分析、总布置和动力驱动系统部件集成、电池架和车身车架综合强度有限元分析、稀土永磁直流驱动电机及其控制器的开发、电动真空加力制动系统等纯电动汽车整车系统集成的关键技术，以及运行充电维修、人员培训的较全面技术，建成了电池、电机和整车转鼓试验台等关键试验台。并已作为起草单位制定了4项国家电动汽车整车标准。


2) 混合动力电动汽车的研发
    混合动力汽车被认为是中近期最有希望实现大规模产业化的车型。我室较早在国内开展混合动力汽车研究工作。1998年开始与厦门金龙汽车公司合作，以该公司MQ-6703型25座中巴车为基础研制了两辆串联式混合动力中巴，并经历了几千公里的考核试验，为后续研究提供数据。1999年我室承担了北京市科委混合动力中巴关键技术研究，与北京市客车总厂合作以BJ6580纯电动汽车为基础研制混合动力中巴。以专用发电机、驱动电机和电池特性为基础，建立了混合动力汽车的数学模型，进行动力性能分析、参数匹配、能量管理策略研究，该项目2002年5月通过北京市科委验收全面完成预期计划。
    在上述工作基础上，在"十五"863"电动汽车"重大专项的混合动力汽车项目中，我室承担了以产品化产业化为目标的研发任务。作为第二承担单位分别与一汽、东风和长安汽车集团公司三个混合动力电动轿车项目的牵头单位合作，承担其核心技术之一-多能源动力总成控制系统的研发任务。在动力总成控制原理的研究、软件仿真系统的开发与仿真分析、控制器快速原型系统的开发与应用、动力总成电控单元的研发、电控节气门控制器的研发、CAN总线在混合动力电动汽车动力总成控制系统中的应用、硬件在环仿真系统的研发与应用、匹配标定系统的研发与应用等方面取得重要进展，为上述三家汽车公司混合动力轿车产品的研发工作做出了重要贡献。


3) 燃料电池电动汽车的研发
    质子交换膜燃料电池（简称PEMFC）把燃料（氢）的化学能直接转变为电能，能量转换效率高达60~80%，即便把制氢过程的能量损失考虑在内，PEMFC汽车从油井至车轮的能量效率仍高于内燃机汽车。PEMFC汽车不产生CO2，唯一排放物是水，由于无高温燃烧过程因而也不产生NOx，是人类实现可持续交通的理想动力系统。被世界各国视为新能源汽车的战略高技术之首。
  1998年我室即与北京世纪富原燃料电池公司合作研制我国第一辆PEMFC 8座小型电动车，该车装用5kW燃料电池，车速20km/h，一次加氢可行驶80km。
    2002年我室作为牵头单位和全国近30个单位联合承担国家863重大专项"电动汽车"中的"燃料电池城市客车"项目，本室主要负责整车系统集成技术研发，其目标是：研发PEMFC城市客车动力技术平台--电动化车辆平台、多能源动力平台和数字化控制平台，并将此技术平台集成于公交大客车进行示范运行。最终目标是给2008年奥运会提供一个PEMFC公交车队和实现产业化。
    一年来，我室在整车系统集成关键技术攻关方面取得如下重要进展：


① 整车总体设计技术：放弃了国际上大多数厂家所采用的大功率燃料电池直接驱动方案，采用了小功率燃料电池的经济型混合驱动方案，其可行性得到初步验证。
② 关键零部件的评价技术：对于燃料电池汽车主要总成的评价，目前世界上尚没有成熟的技术和方法。我们提出了一系列评价规范，解决了这一难题。实践证明其评估总体上是科学合理的。
③ 多能源分布式控制系统技术：燃料电池多能源分布式控制开发在国际上也刚开始，在国内尚属首次。经过深入研究，以SAEJ1939为基础，提出了面向燃料电池大客车的总线通讯协议，进行了以CAN总线为基础的多能源分布式控制系统的开发，并采用新型通讯卡方式解决了各零部件间的融合问题。
④ 底盘电动化技术：大客车电动化底盘在国际上属新兴难点技术，也是燃料电池大客车的基础性技术。我们研制了两挡变速箱，以适应城市客车工况和驱动电机特性。还经过两轮研制，开发了新型电动气泵和电动转向泵以及电动空调，解决了电动化后的制动与转向问题。
⑤ 多总成多总线电气系统电磁兼容性技术：燃料电池城市客车上众多的高压电器总成和不同电压等级的总线，使得电磁兼容性成为一个突出问题。我们分别在零部件、分系统和整车系统三个层面，通过实验室大量的试验改进，使得这一问题在实验样车上得到解决。


⑥ 氢-电安全性技术：氢燃料电池涉及氢安全问题，电动汽车涉及电安全问题，两者在同一辆车上形成复杂的氢－电安全问题。我们在纯电动汽车开发经验的基础上，重点研究氢安全检测，保证了氢能汽车研制的安全性。
经过上述关键技术的攻关，我们取得了以"中国第一辆燃料电池城市客车平台车"为代表的6项主要成果，包括：燃料电池城市客车实验平台车；燃料电池动力系统开发平台；车用混合动力系统开发平台；电动车电驱动系统开发平台；燃料电池城市客车数字化整车控制系统平台；基于CAN总线的整车网络与信息系统。还取得了一批知识产权成果，包括：制定了6种技术规范协议与标准；申报了7项专利，积累了一批技术文档。
该项目第一期合同于2002年底以优异成绩通过国家科技部组织的专家评审和验收，现已顺利滚动进入第二期合同阶段。

sliu8

你们是什么公司啊，还是国家研究所？

ysl50889

是啊，电动车要是能研究好，是全国全世界的福音。

karencome

不错，大方面说的还行

dayunzhou

文不对题，不知所云。

xianjw

好像是做广告的。没有实际的动力分享。搞电动车的这些都清楚呀