五、纯电动汽车的历史与现状

1. 纯电动汽车的历史

1834年，苏格兰人德文博特（T. Davenport）制造了一辆电动三轮车，它由一组不可充电的简单玻璃封装的干电池驱动，只能行驶一小段距离。1839年，苏格兰人罗伯特使用不可充电电池制造了第一辆纯电动汽车。1859年，法国人普兰特（C. Plante）发明了世界上第一只可充电的蓄电池，为后来纯电动汽车的发展奠定了基础。1881年，法国工程师特鲁夫（C. Trouve）第一次将直流电机和可充电的铅酸蓄电池用于私人车辆，并在同年巴黎举办的国际电器展览会上展出了一辆能实际操作使用的电动三轮车。1885年，德国人卡尔·奔驰（K. Benz）发明了汽油机驱动的汽车，并于1886年1月26日获得专利，成为人类历史上的伟大创举。但是，由于当时纯电动汽车比燃油发动机汽车结构简单，且只需配有电机和电池，制造起来比较容易，而燃油发动机汽车性能比较差，发动机起动也很困难，因此在初期阶段，纯电动汽车得到了发展。

19世纪末，美国、英国和法国的许多公司都开始生产纯电动汽车。最早的纯电动汽车制造厂是Morria和Salam的电动客车和货车公司。另一个比较早的纯电动汽车生产商是波普（POPE）制造公司，到1898年年底，波普生产了大约500辆Calumlria型纯电动汽车。1896—1920年，Riker纯电动汽车公司生产了多种不同类型的纯电动汽车，其中1897年生产的Victoria是一种设计较好的车型。除了美国纯电动汽车制造厂外，英国的伦敦电动出租汽车公司在1897年生产了15辆电动出租车。法国的BGS公司在1899—1906年也生产了几种不同类型的商用型纯电动汽车，包括小汽车、货车、客车和豪华轿车。1899年，比利时人Camille Jenatzy驾驶的电力驱动汽车Jamais Contente首次实现了100 km/h以上的车速。

1895—1915年是早期纯电动汽车的黄金时代。1900年，在美国销售的4200辆汽车中有38％是纯电动汽车，22％是燃油发动机汽车，40％是蒸汽机汽车。在当时，纯电动汽车是金融巨头的代步工具及财富的象征。

进入19世纪以后，由于大量油田被发现，石油开采提炼和内燃机技术迅速进步，而纯电动汽车则由于电池技术进步缓慢，在性能、价格等方面都难以与燃油发动机汽车竞争而逐步被其所取代。1911年，凯特灵（Kettering）发明了汽车发动机起动机，使得燃油发动机汽车更具吸引力，从此打破了纯电动汽车在市场的主导地位。而福特汽车公司的出现几乎使纯电动汽车的发展彻底停止，到19世纪30年代，纯电动汽车几乎消失了。

直到20世纪70年代初，石油危机和空气污染等原因才促使人们重燃对纯电动汽车的希望。

20世纪70年代初期，美国、英国、法国、德国、意大利和日本开始发展纯电动汽车。20世纪70年代后期，世界上许多国家和地区的公司都开始研制纯电动汽车。但是石油价格在20世纪70年代末开始下跌，在纯电动汽车成为商业化产品发展起来之前，能源危机和石油短缺变得不再严重，因而纯电动汽车的商业化失去了动力，纯电动汽车的发展显著变慢，又开始走入低谷。

2. 纯电动汽车的现状

20世纪80年代，由于人们日益关注空气质量和温室效应所产生的影响，纯电动汽车的发展再次获得生机。20世纪90年代初，一些国家和城市开始实行更严格的排放法规，1990年，美国加利福尼亚州大气资源管理局（CARS）颁布了一项法规，规定1998年在加利福尼亚州出售的汽车中，2％必须是零排放车辆（ZEVs），到2003年零排放车辆应达到10％。受加利福尼亚州法规的影响，美国其他州以及世界其他国家开始制定类似的法规，纯电动汽车被认为是符合零排放标准的唯一可用的技术，所以纯电动汽车迅速发展起来。

汽车制造商在不断推动纯电动汽车技术发展的同时，开始将纯电动汽车商业化。在世界范围内，尤其在美国、日本和欧洲国家，许多汽车生产商开始生产纯电动汽车或者涉及纯电动汽车领域。美国的通用、福特、克莱斯勒、美国纯电动汽车公司以及Solectria公司为了响应加利福尼亚州的法规，在纯电动汽车的发展中起着很重要的作用；在日本，几乎所有的汽车生产商，如丰田、日产、本田、马自达、大发、三菱、铃木和五十铃等汽车公司等都制订了自己的商业化纯电动汽车的发展计划；欧洲的许多国家，尤其是法国、德国、意大利和英国都启动了纯电动汽车发展计划，其中较活跃的汽车公司有雪铁龙、雷诺、宝马、奔驰、奥迪、沃尔沃、大众、欧宝和菲亚特等。除了汽车生产商以外，还有一些电力公司和电池生产商在纯电动汽车的示范中也起着积极的作用，其目的都是促进以充电电池为动力的纯电动汽车的商业化，并最终获得商业利益。通常他们和汽车生产商合作来发展纯电动汽车，或者选购纯电动汽车用于电池评估和演示。虽然在这一阶段，纯电动汽车得到了各大企业的重视，但是由于电力电子学尚未建立，既没有完善的科学理论作指导，更缺乏高科技含量的电力电子装置可供采用，特别是当时几乎只有铅酸蓄电池可供使用，而铅酸蓄电池体积大、质量重、能量密度小、功率密度低、充电时间长且每次充足电后续驶里程较短，再加上电力传动系统的制造成本过高等，这些因素均阻碍了纯电动汽车的大规模发展。

2000年以来，随着各国对纯电动汽车技术研发投入的不断加大，车用动力电池、电机及其控制系统等瓶颈技术取得了重大进展，电力电子、控制和信息技术的广泛应用促使纯电动汽车技术深入发展、日臻完善，产品的可靠性、寿命得到明显提升，成本得到有效控制，纯电动汽车技术在世界范围内得到快速发展，一批装备了先进动力电池的纯电动汽车已经进入或即将进入消费市场。

3. 我国纯电动汽车的发展与现状

“八五”期间，国家计委和国家科委将电动汽车项目正式列入国家研究和攻关计划。“九五”期间，国家科技部把电动汽车列入国家重大产业工程项目，完成了纯电动轿车先导车的研制和全新纯电动轿车概念车的开发，建成了我国唯一的国家电动汽车运行试验示范区。1995年研制了我国首辆纯电动大客车YW6120DD（“远望”号）和我国首辆具有完全自主知识产权的纯电动公交车BJD6100EV，完成了为期3年的载客示范试验。

“十五”期间，我国以开发电动汽车整车技术和关键零部件技术为重点，采取整车牵头、零部件配合、产学研相结合的模式，推动了电动汽车技术的研发。

“十一五”期间，国家继续坚持以电动汽车市场为产品开发的导向，以整车产品为载体，以电动汽车动力系统技术平台为核心，促进企业产品的开发和创新；以关键零部件工程化、系列化促进产业链的建设；以共性基础技术促进平台、总成和零部件的深入研究；以公共服务平台、基础设施和政策法规建设促进市场应用和推广。

通过十几年的努力，尤其是“十五”以来的重点攻关，我国逐步围绕纯电动客车和纯电动轿车形成了一个品种齐全、配套能力较强的产品技术链，在使用大容量锂离子动力电池方面克服了成组使用时充/放电性能、安全性能和快速更换等技术难题，技术逐步成熟。

在电动汽车产品开发的同时，其示范应用同步进行。在各地政府的大力支持下，科学技术部在全国建立了电动汽车商业化示范城市，在北京、天津、杭州、株洲、威海和深圳等城市开展了不同车型、不同示范运营主体、不同运营管理方式和不同线路的小规模示范，以期望达到以下目的：一是在示范运行过程中检验了产品的可靠性，使得产品技术得到持续改进；二是通过区域和线路的商业化运行示范，探索了符合市场规律的商业运行模式，积累了丰富的运营管理经验；三是建立多元化、互动型的电动汽车示范运营技术服务体系，在运营过程中采集数据，为示范运营车辆的考核、评估和改进提供科学依据；四是在运营中逐步建立电动汽车商业化运行的政策支撑体系，研究政策效益，促进形成推广应用电动汽车的市场氛围。此外，通过示范运营进行科普教育，使广大民众了解、认识和尝试了电动汽车新技术，为人们进一步接受电动汽车打下一定的基础。

关于纯电动汽车的研发，我国已掌握车辆动力系统匹配与车辆集成设计、整车控制系统等领域的核心技术，在电池、电机和整车研发与产业化等方面均取得重大突破。但在高性能纯电动汽车产品的可靠性和工程化能力上，仍落后于国外先进产品。相对于国外的全新结构车型，国内纯电动汽车多以改装车为主，车辆在产品能耗水平、轻量化技术、产品竞争力、品牌溢价能力等诸多方面存在不足。从表1-1可以看出，多数国产纯电动汽车在电机输出功率、最高车速、加速性能、续驶里程等方面均落后于国外先进产品。

此外、部分电机和电池所需零部件材料、控制器基础硬件、芯片等核心零部件仍依赖进口，车辆整体成本较高。

近年来，我国在纯电动乘用车产品及技术研发领域取得阶段性成果，部分中高端产品达到国际一流水平，具备了商业化推广条件。代表性的产品有腾势电动汽车、启辰晨风电动汽车等，由于采用新型的三元锂电池代替磷酸铁锂电池，纯电动乘用车的续驶里程得到大幅度提高。如北汽的EV200纯电动汽车相比E150EV增加了80 km/h，达到245 km/h。

我国纯电动乘用车换代产品技术进步显著。以江淮同悦系列纯电动汽车为例，几经改进，至2016年已进入第五代产品，是国内纯电动乘用车技术进步的典型代表，其主要产品技术参数见表1-2。