[汽車之家 新能源/環(huán)保技術(shù)]  想買車又沒號(hào)對(duì)于施行限購政策城市的人們來說已經(jīng)成為一種難以名狀的痛，既然如此，那您有沒有考慮過買臺(tái)電動(dòng)汽車來讓自己解脫一下呢,？近年來國家對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的扶持力度不斷加大,，特別是針對(duì)電動(dòng)汽車更是不遺余力,，各種刺激政策的相繼出臺(tái),，使之自選購環(huán)節(jié)便存在著很多先天優(yōu)勢(shì),，免搖號(hào)就是其中之一,，但作為一種新興商品，電動(dòng)汽車無論從構(gòu)造,、參數(shù)還是評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來說都與傳統(tǒng)燃油汽車有很大差異,，如何挑選,，如何使用維護(hù),，對(duì)很多人而言都是一頭霧水。因此,，今天我們就詳細(xì)為您介紹一下,，購買電動(dòng)汽車所需了解的一些基礎(chǔ)知識(shí)，以便您在購車前更加理性,，底氣更足,。

* 汽車之家為何把部分混動(dòng)車型劃到電動(dòng)車范圍內(nèi)？

　　在國家頒布的各種新能源車優(yōu)惠政策方面,，基本上以電動(dòng)車為主,，包括純電動(dòng)汽車和插電式（含增程式）混合動(dòng)力汽車，這兩種（也可以說三種）車都有共同的特點(diǎn)：可以以純電動(dòng)方式行駛,，使用的動(dòng)力電池不包括鉛酸電池,，而且有外部的充電插口。另外,，包含其中的燃料電池汽車,，也是以電能驅(qū)動(dòng)車輛行駛。綜合以上的原因,，并且更符合消費(fèi)者的稱呼,，我們把純電動(dòng)汽車、插電式（含增程式）混合動(dòng)力汽車,、燃料電池汽車統(tǒng)稱為“電動(dòng)車”,。

● 電動(dòng)車類型解讀

■ 純電動(dòng)車型

　　純電動(dòng)車顧名思義就是純粹靠電能驅(qū)動(dòng)的車輛。盡管被冠以“新能源車”這個(gè)看起來十分前衛(wèi)而又富有科技感的稱謂,，但拋開那些各式各樣的外表和配備,，電動(dòng)車的動(dòng)力系統(tǒng)其實(shí)十分簡(jiǎn)單，簡(jiǎn)單到用兩個(gè)部分就可以概括：電能儲(chǔ)存系統(tǒng),，也就是電池組,，以及提供驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)機(jī)。如果按照這樣的視角看待純電動(dòng)車,，你就會(huì)發(fā)現(xiàn),，其實(shí)在高端展廳耀眼燈光之下價(jià)值百萬的特斯拉豪華電動(dòng)車和小時(shí)候玩的迷你四驅(qū)車其實(shí)沒什么兩樣。當(dāng)然,，這僅僅是從驅(qū)動(dòng)形式來講的,，如今的純電動(dòng)車輛在電池材料,、電池管理、電動(dòng)機(jī)以及車載設(shè)備的技術(shù)復(fù)雜程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了你的想象,，這也就是為什么純電動(dòng)車的價(jià)格往往并不便宜,。

■ 插電混合動(dòng)力車型

　　插電混合動(dòng)力車型在國內(nèi)還算不上普及，但“混合動(dòng)力”這個(gè)名詞對(duì)中國消費(fèi)者并不陌生,，我們經(jīng)�,？梢钥吹揭载S田普銳斯和雷克薩斯CT200h為代表的日系混合動(dòng)力車型在路上穿梭。插電混合動(dòng)力,，就是可以“插電”的混合動(dòng)力,，因此我們需要首先先了解一下什么是混合動(dòng)力車型。

　　混合動(dòng)力按照不同的定義可以有多種分類方式,，其中一種為按照內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)動(dòng)力的混合度進(jìn)行分類,。目前國內(nèi)普遍采用的混動(dòng)系統(tǒng)按混合度分類標(biāo)準(zhǔn)為：
　　微混合型：電動(dòng)機(jī)峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比≤5%；
　　輕度混合型：電動(dòng)機(jī)峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比為5%-15%,；
　　中度混合型：電動(dòng)機(jī)峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比為15%-40%,；
　　重度混合型：電動(dòng)機(jī)峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比為大于40%。

　　除此之外,，另一種較為常見的分類方式是按照動(dòng)力系統(tǒng)的連接方式,，可以將目前現(xiàn)有的混合動(dòng)力車型分為串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種形式,。其中在串聯(lián)形式中,，內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)并不直接提供動(dòng)力，也不能單獨(dú)帶動(dòng)車輪,，而僅僅用作帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為電池充電,，提供電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的電能。這種形式通常也被稱為增程式,，我們將在后面為您詳細(xì)介紹,。

　　與串聯(lián)形式相對(duì)應(yīng)的就是并聯(lián)。在并聯(lián)系統(tǒng)中,，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)與車輪均有機(jī)械連接,，都可以單獨(dú)帶動(dòng)車輪，同時(shí)也可以協(xié)同工作,，共同驅(qū)動(dòng)車輛,。目前，并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)多用于微混與輕混車型,，電動(dòng)機(jī)更多地用于車輛起步和加速時(shí)動(dòng)力的輔助來源,。

　　除了串聯(lián)和并聯(lián)的形式，目前用到最多的是混聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng)�,；炻�(lián)系統(tǒng)綜合了串聯(lián)和并聯(lián)的特點(diǎn),，兩種動(dòng)力單元即可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，也可以共同協(xié)作,，同時(shí)混聯(lián)系統(tǒng)由于具有單獨(dú)的發(fā)電機(jī),，不再像并聯(lián)系統(tǒng)那樣使用電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用，因此發(fā)動(dòng)機(jī)還可以與電動(dòng)機(jī)共同工作時(shí)對(duì)電池組進(jìn)行充電,，從理論上講,，也可以實(shí)現(xiàn)串聯(lián)（即增程式）的工作方式。

　　了解了混合動(dòng)力車型的分類之后,，我們?cè)倩剡^頭來了解什么是插電混合動(dòng)力車型,。顧名思義,，插電（plug-in）,，就是可以通過介入外界電源來對(duì)動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。從理論上來說,，只要滿足這一點(diǎn)的以上任何一類混合動(dòng)力車型都屬于插電混合動(dòng)力車型,。不過，我們身邊最常見的插電混合動(dòng)力車型都采用了混聯(lián)的結(jié)構(gòu),。

■ 增程式混合動(dòng)力車型

　　增程式混合動(dòng)力車型,，從結(jié)構(gòu)上來說就是我們之前所講過的串聯(lián)式混合動(dòng)力車型，當(dāng)電池組電量充足時(shí)采用純電動(dòng)模式行駛,，而當(dāng)電量不足時(shí),，車內(nèi)的內(nèi)燃機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為電池充電,，提供電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的電力,。由于僅為發(fā)電運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)可以長期運(yùn)轉(zhuǎn)在較為經(jīng)濟(jì)的工況下，因此相比于傳統(tǒng)燃料車型,，增程式混合動(dòng)力車型在增程狀態(tài)下依然具有燃耗方面的優(yōu)勢(shì),，同時(shí)具有電動(dòng)車運(yùn)行平順的優(yōu)點(diǎn)。目前我們可以看到的最典型的增程式混合動(dòng)力車型為雪佛蘭的沃藍(lán)達(dá)Volt,，寶馬i3增程版,、以及依舊前途不明的Fisker Karma。增程式混合動(dòng)力車型采用插電和發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電兩種方式對(duì)電池組進(jìn)行充電,。

　　當(dāng)然,，由于增程式混合動(dòng)力車型都可以通過“插電”的方式為電池組充電，因此增程式混合動(dòng)力車型也被我們算作插電式混合動(dòng)力車型中較為獨(dú)特的一類,。

■ 燃料電池電動(dòng)車型

　　燃料電池是一種主要通過氧或其他氧化劑進(jìn)行氧化還原反應(yīng),，將燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的電池。目前最常見的燃料為氫,，一些碳?xì)浠�合物例如天然��,、醇,、和甲烷等有時(shí)亦會(huì)作燃料使用。燃料電池有別于原電池,，因?yàn)樾枰�穩(wěn)定的氧和燃料來源,，以確保其運(yùn)作供電。這種電池的優(yōu)點(diǎn)是可以不間斷的提供穩(wěn)定電力,，直至燃料耗盡,。目前最接近量產(chǎn)的燃料電池車型為豐田的FCV，已經(jīng)預(yù)計(jì)在明年3月份在日本上市,，同年夏天進(jìn)入歐洲市場(chǎng),。這款燃料電池車擁有兩個(gè)70MPa的高壓儲(chǔ)氫罐，搭載了一臺(tái)功率122Ps（90kW）,、扭矩260N·m的電動(dòng)機(jī),，在日本JC08模式下測(cè)試?yán)m(xù)航里程可達(dá)700km。

　　氫燃料電池車型的排放清潔（理論上僅排放水）,，相比純電動(dòng)車?yán)m(xù)航里程有了大大的提升,，同時(shí)當(dāng)燃料耗盡后可以向傳統(tǒng)燃油車輛那樣迅速補(bǔ)充氫燃料，無需長時(shí)間充電,。當(dāng)然,，氫燃料電池車對(duì)于廠家的技術(shù)水平要求很高，因此目前普及起來相對(duì)困難,。

● 電動(dòng)車動(dòng)力電池

　　通過前面的講解,，想必您已經(jīng)對(duì)電動(dòng)汽車的分類有了一定了解，但如果要購買電動(dòng)車,，僅僅明白其類別如何劃分顯然還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,。電池作為電動(dòng)車的動(dòng)力源，一直以來被視為電動(dòng)車發(fā)展的重要標(biāo)志性技術(shù),，也是制約電動(dòng)車發(fā)展的重要瓶頸,，其性能好壞直接關(guān)系到整車?yán)m(xù)航里程的長短，因此掌握一些與電池相關(guān)的基本知識(shí)對(duì)日后購買電動(dòng)車會(huì)大有幫助,。

● 電池的分類

　　電池從廣義上講主要可分為化學(xué)電池,、物理電池和生物電池三大類，其中化學(xué)電池和物理電池已經(jīng)應(yīng)用于量產(chǎn)電動(dòng)汽車中,，而生物電池則被視為未來電動(dòng)車電池的重要發(fā)展方向之一,。出于對(duì)目前實(shí)際應(yīng)用情況的考慮，我們只對(duì)化學(xué)電池及物理電池進(jìn)行詳細(xì)介紹,，如若您對(duì)生物電池亦抱有興趣,，可另行參閱其它資料。

■ 化學(xué)電池

　　化學(xué)電池是目前電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的電池種類，如鎳氫電池,、鋰離子電池,、鋰聚合物電池、燃料電池等都屬于這一范疇,。從結(jié)構(gòu)角度上講,，其可進(jìn)一步分成蓄電池及燃料電池兩大類別，我們目前所見的絕大多數(shù)電動(dòng)車都采用蓄電池技術(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng),，如豐田普銳斯,、特斯拉MODEL S等。當(dāng)然,，這里所講的蓄電池并不是我們?nèi)粘Ｋ�講的汽車電瓶,，而是對(duì)可重復(fù)充電電池的統(tǒng)稱，其中車載電瓶通常使用的鉛酸蓄電池僅僅是細(xì)分門類的一種,。

　　由于電動(dòng)車蓄電池種類較多,，其中很大部分已經(jīng)被目前市場(chǎng)所淘汰，且對(duì)其晦澀原理進(jìn)行大篇幅講解并不能對(duì)實(shí)際購車帶來多大幫助,，所以我們先通過一個(gè)表格大致了解下這些電池的種類和基本特性,，然后就目前市場(chǎng)上常見的幾種蓄電池進(jìn)行詳細(xì)說明,。 

注：由于電池種類很多,，所以我們表中只列舉出了一些具有代表性的類別。

常見電動(dòng)車用化學(xué)電池：

- 鋰電池

　　鋰電池是目前電動(dòng)車上最常用的電池種類之一,，雖然其從1970年誕生至今時(shí)間并不算長,，但憑借能量密度高、循環(huán)使用壽命長等特點(diǎn)迅速占據(jù)了電動(dòng)汽車電池市場(chǎng)的絕大部分江山,。如今,，在售電動(dòng)汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種，且這兩種電池在自身特點(diǎn)上存在顯著差異,，因此我們有必要對(duì)其進(jìn)行一番細(xì)致的講解與對(duì)比,。

磷酸鐵鋰電池為什么安全？

　　對(duì)于電動(dòng)車用電池,，大多數(shù)人可能都鮮有認(rèn)知,，因此，我們不妨舉個(gè)例子來幫助大家理解,。最近,，由比亞迪同戴姆勒共同出資成立的全新電動(dòng)車品牌騰勢(shì)即將上市銷售，而其所搭載的正是磷酸鐵鋰電池,。相比于早期的錳酸鋰電池,，磷酸鐵鋰電池在能量密度上并未有太大差別，約為100-110Wh/kg，但其熱穩(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的,，當(dāng)電池溫度處于500-600℃高溫時(shí),，其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解，而同屬鋰電池的鈷酸鋰電池在180-250℃時(shí)就內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài),。換而言之,，磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指，也正因如此,，其也成為目前電動(dòng)車電池的主要門類之一,。

特斯拉為何選擇三元鋰電池？

　　與磷酸鐵鋰電池相比,，特斯拉MODEL S使用的三元鋰電池在重量能量密度上要高出許多,，約為200Wh/kg,這也就意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。不過其缺點(diǎn)也顯而易見,，當(dāng)自身溫度為250-350℃時(shí),，內(nèi)部化學(xué)成分就開始分解，因此對(duì)電池管理系統(tǒng)提出了極高的要求,，需要為每節(jié)電池分別加裝保險(xiǎn)裝置,，除此之外，由于單體體積很小,，所以單車要的電池單體數(shù)量非常龐大,，以MODEL S為例，7000余節(jié)18650三元鋰電池才能滿足一輛車的裝配用量,，這無疑又為電池管理系統(tǒng)進(jìn)一步加大了控制難度,。因此，目前市場(chǎng)在售車型中,，只有特斯拉一家使用的是三元鋰電池,。

- 鎳氫電池更注重充放電控制

　　鎳氫電池是目前除鋰電池外另一主流電動(dòng)車動(dòng)力電池種類，于上世紀(jì)90年代后逐漸發(fā)展開來,，如以豐田普銳斯為代表的很多混合動(dòng)力汽車均采用此類電池作為儲(chǔ)能元件,。其能量密度與普通的鋰電池差距并不大，約為70-100Wh/kg,，但由于電池單體電壓僅為1.2V,，是鋰電池的1/3，因此在需求電壓一定的情況下,，其電池組的體積要比鋰電池大上一些,。

　　與鋰電池一樣，鎳氫電池也需要電池管理系統(tǒng),，不過其更注重電池的充放電管理,。之所以存在這樣的區(qū)別,，主要是源于鎳氫電池具有“記憶效應(yīng)”，即電池在循環(huán)充放電過程中容量會(huì)出現(xiàn)衰減,，而過度充電或放電,，都可能加劇電池的容量損耗（鋰電池此項(xiàng)特性幾乎可忽略不計(jì)）。因此對(duì)于廠商來說,，鎳氫電池控制系統(tǒng)在設(shè)定上都會(huì)主動(dòng)避免過度充放電,，如將電池的充放電區(qū)間人為控制在總?cè)萘康囊欢ò俜直确秶鷥?nèi)，以降低容量衰減速度,。

- 燃料電池是未來汽車最理想能源

　　燃料電池其實(shí)不是“電池”,，準(zhǔn)確地說是一個(gè)大的發(fā)電系統(tǒng)。其因能量轉(zhuǎn)換效率高,、無污染,、壽命長、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)被業(yè)界公認(rèn)為未來汽車的最佳能源,。簡(jiǎn)單來說,，燃料電池是通過化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置，而能量的來源主要是依靠不斷供給燃料及氧化劑產(chǎn)生的,。

　　理論上講,，燃料電池能采用的燃料種類很多，甚至是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)所用燃料均可,，不過真正能起電化學(xué)反應(yīng)的,，僅僅是其中的氫和氧化劑中的氧，因此,，氫燃料電池是目前燃料電池的研究核心,。

　　就當(dāng)今市場(chǎng)而言，燃料電池汽車離我們并不遙遠(yuǎn),。據(jù)此前報(bào)道，世界首款量產(chǎn)燃料電池汽車豐田FCV將于明年3月在日本正式銷售,。該車配備了兩個(gè)70MPa的高壓燃料堆,，輸出功率為122Ps(90kW)，續(xù)航里程可達(dá)700km(日本JC08工況下）,。除此之外,，其添加燃料僅需3分鐘，相比傳統(tǒng)電動(dòng)汽車的充電時(shí)間要快上很多,。目前在日本與之相關(guān)的各種政策也緊羅密布地相繼制定出臺(tái),，不過國內(nèi)何時(shí)能夠買到還不得而知，只能再耐心等待一段時(shí)日,。

■ 物理電池

　　物理電池顧名思義,，就是依靠物理變化來提供,、儲(chǔ)存電能的電池統(tǒng)稱，如超級(jí)電容,、飛輪電池等都屬于物理電池的家族成員,。

- 超級(jí)電容功率密度高但電池容量小

　　超級(jí)電容是一種介于傳統(tǒng)電容與電池之間的電源元件，其主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲(chǔ)存電能,，期間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，因此被歸為物理電池的范疇。與之前所介紹的化學(xué)電池相比,，超級(jí)電容三大明顯優(yōu)勢(shì),，首先，其反復(fù)充放電達(dá)數(shù)十萬次（傳統(tǒng)化學(xué)電池只有幾百至幾千次）,，壽命上要比化學(xué)電池高出很多,；其次，超級(jí)電容在充放電時(shí)的功率密度極高,，瞬間可放出大量電能,，可滿足車輛更加寬泛的電力需求；第三,，工作環(huán)境適應(yīng)能力更佳,，通常室外溫度在-40℃-65℃時(shí)，其都能穩(wěn)定正常工作（傳統(tǒng)電池一般為-20℃～60℃）,。

　　當(dāng)然,，有優(yōu)勢(shì)就會(huì)有不足，能量密度低就是制約超級(jí)電容發(fā)展的首要瓶頸,，所以,，目前其主要應(yīng)用于車輛啟動(dòng)系統(tǒng)、軍事及少量公交車輛,，至于是否可作為家用車動(dòng)力電源使用,，還需等能量密度難題有所突破后方可知曉。

- 飛輪電池目前僅作為輔助電池使用

　　飛輪電池是上世紀(jì)90年代提出的一種新概念電池,，也屬于物理電池的一種,。簡(jiǎn)單來說就是利用類似飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生能量的原理來實(shí)現(xiàn)自身充放電的。在2010年10月美國勒芒系列賽最后一輪中,，保時(shí)捷911 GT3混合動(dòng)力賽車就首次正式使用飛輪電池技術(shù),，而其便是鼎鼎大名的保時(shí)捷918 Spyder的前身。不過這兩款車型的飛輪電池均僅作輔助能源使用,，其功能類似于我們常見的制動(dòng)能量回收系統(tǒng),。即便如此，我們依然有理由相信,，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展及價(jià)格進(jìn)一步降低,，飛輪電池的應(yīng)用前景將十分廣闊,。

● 電動(dòng)機(jī)

　　不得不承認(rèn)，現(xiàn)階段制約電動(dòng)車發(fā)展或者性能的因素很大一部分都源自電池技術(shù),，在上面的文章中我們介紹了目前市面上能夠買到的電動(dòng)車所使用的電池類型,。電池的充放電速度以及能量密度固然重要，但作為驅(qū)動(dòng)車輪的電機(jī),，它本身的性能也會(huì)影響電動(dòng)車的行駛表現(xiàn),。就像電池一樣，各廠商在電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用方面也在摸索中前行,。

　　相比之下,，電動(dòng)機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)還是更明朗一些，從現(xiàn)已成熟的電動(dòng)機(jī)技術(shù)來看,，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)在各個(gè)技術(shù)特性方面似乎更符合電動(dòng)車的使用需要,，但尚未得到普及，永磁同步電動(dòng)機(jī)已經(jīng)開始裝配在一些量產(chǎn)車上,，例如騰勢(shì),、寶馬i3，應(yīng)用較廣泛的是異步電動(dòng)機(jī),，此外,，如果按電流類型劃分還可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩種。通過下面的表格,，我們可以先大致了解下4種較為典型的電動(dòng)機(jī)的性能特性,。

■ 無刷直流電動(dòng)機(jī)

　　電池儲(chǔ)存電能，電能是以直流電的方式從電池輸出經(jīng)過轉(zhuǎn)換器傳至電動(dòng)機(jī),。直流電動(dòng)機(jī)按有刷直流電動(dòng)機(jī)和無刷直流電動(dòng)機(jī)區(qū)分,，有刷直流電動(dòng)機(jī)因維護(hù)不方便被無刷直流電動(dòng)機(jī)取代，無刷直流電動(dòng)機(jī)已成為入門級(jí)電動(dòng)車所使用的最為普遍的一種類型,。

　　在技術(shù)特性上,，無刷直流電動(dòng)機(jī)可分為具有直流電動(dòng)機(jī)特性的無刷直流電動(dòng)機(jī)以及具有交流電動(dòng)機(jī)特性的無刷直流電動(dòng)機(jī)。我們所討論的范疇僅限較為主流的直流電動(dòng)機(jī)特性的無刷直流電動(dòng)機(jī),。

　　根據(jù)電動(dòng)車對(duì)電動(dòng)機(jī)的技術(shù)要求,，直流電動(dòng)機(jī)能夠滿足電動(dòng)車運(yùn)行的基本需求，另外,，無刷直流電動(dòng)機(jī)也不需要用戶在用車期間去考慮它的維護(hù)問題，基于這樣的特性,，無刷直流電動(dòng)機(jī)成為入門級(jí)電動(dòng)車的首選,。

　　之所以說它是入門級(jí)電動(dòng)機(jī)的首選是因?yàn)檫@種電動(dòng)機(jī)自身也存在一些弊端，這些弊端會(huì)成為阻礙它在電動(dòng)車行業(yè)里的發(fā)展,。

　　直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍不算寬泛,，而且最高轉(zhuǎn)速僅為6000rpm左右,，這樣的轉(zhuǎn)速屬性很難滿足電動(dòng)車的工況需求，所以,，有些廠商通過為其匹配二級(jí)減速器或具備一定傳動(dòng)齒比范圍的CVT變速箱來彌補(bǔ)直流電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速方面的短處,。顯然，這樣的技術(shù)結(jié)構(gòu)在空間布置以及重量控制方面對(duì)整車的設(shè)計(jì)都有不利的影響,。當(dāng)然,，也可以只為電動(dòng)機(jī)匹配一個(gè)單級(jí)減速器，但車輛的動(dòng)力性能以及最高車速都會(huì)受到影響,。

■ 為什么現(xiàn)在異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛,？

　　一款產(chǎn)品或者一種技術(shù)得到廣泛應(yīng)用的原因一定離不開成本和功能這兩方面的平衡，異步電動(dòng)機(jī)在電動(dòng)車領(lǐng)域的普及就能說明這一點(diǎn),。異步電動(dòng)機(jī)的擁躉者中除了國內(nèi)大多數(shù)廠商推出的電動(dòng)車產(chǎn)品外,，還包括在電動(dòng)車陣營中獨(dú)樹一幟的特斯拉MODEL S。在技術(shù)方面,，異步電動(dòng)機(jī)為什么能夠得到普及,？

　　異步電動(dòng)機(jī)也可被歸納到交流電動(dòng)機(jī)范疇。變頻調(diào)速是電動(dòng)機(jī)首先要具備的功能,，因?yàn)�,，純電�?dòng)車的車輪由電動(dòng)機(jī)和差速器組成的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)本身的轉(zhuǎn)速范圍即可滿足車輛的行駛需要,，因此,，從技術(shù)結(jié)構(gòu)來看，變速箱不再是整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的必要裝置,，但是,，在變頻調(diào)速的性能方面，還是對(duì)電動(dòng)機(jī)提出了較高的要求,，另外,，倒車也是日常駕駛時(shí)經(jīng)常遇到的問題，所以,，還需要電動(dòng)機(jī)能夠自如的在正反轉(zhuǎn)狀態(tài)間切換,。

　　異步電動(dòng)機(jī)具備變頻調(diào)速的能力，其效果相當(dāng)于我們所理解的裝配有無級(jí)變速箱的車輛在加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與車速較為線性的對(duì)應(yīng)關(guān)系,。而上面提到的倒車問題,，異步電動(dòng)機(jī)也可輕易通過自身正反轉(zhuǎn)的切換給予滿足。

　　異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)能回收也更為容易,。車輛滑行或制動(dòng)時(shí),，車輪反拖電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，在這個(gè)工況下,，電動(dòng)機(jī)可進(jìn)行發(fā)電并將電能回收到電池中,，以此延長車輛的續(xù)航里程,。

　　功能上能夠滿足電動(dòng)車的技術(shù)需求，但其自身結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜,，由此帶來的是堅(jiān)固耐用,、工作狀態(tài)穩(wěn)定、成本易控等優(yōu)勢(shì),。

■ 更好的電動(dòng)機(jī)是什么類型

- 永磁同步電動(dòng)機(jī)

　　事實(shí)上,，永磁同步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與上面提到的直流電動(dòng)機(jī)相似，這樣便可具備無刷直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、運(yùn)行可靠,、功率密度大、調(diào)速性能好等特點(diǎn),。與此同時(shí),，由于永磁同步電動(dòng)機(jī)采用的驅(qū)動(dòng)方式不同于直流電動(dòng)機(jī)，所以,，在噪音以及控制精度環(huán)節(jié),，永磁同步電動(dòng)機(jī)更勝一籌。

　　永磁同步電動(dòng)機(jī)的使用對(duì)于電動(dòng)車的乘坐舒適性也有幫助,。通常情況下,，我們把乘員艙的靜音性當(dāng)做衡量一款汽車舒適性的因素之一，對(duì)于一般用戶而言,，這樣的衡量標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)車同樣適用,。目前的電動(dòng)車大多只提供一級(jí)減速器，所以,，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速較高,，受電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)方式、裝配精度以及各個(gè)部件間的匹配等因素影響,，車輛行駛時(shí)電動(dòng)機(jī)發(fā)出的噪音有可能影響到車內(nèi)乘員的乘坐舒適性,。當(dāng)然，我們并不能否然整車隔音工程的作用,，但僅評(píng)價(jià)對(duì)噪音源的控制,，永磁同步電動(dòng)機(jī)還是有一定優(yōu)勢(shì)，另外,，它的體積也更小,，換言之，布置更為靈活,，更輕的自重對(duì)整車重量也有所貢獻(xiàn),。寶馬i3所使用的正是永磁同步電動(dòng)機(jī)。

特斯拉為什么不用永磁同步電動(dòng)機(jī)

　　從技術(shù)優(yōu)勢(shì)來看,，永磁同步電動(dòng)機(jī)應(yīng)該成為高端電動(dòng)車必用的一個(gè)類型,，但事情也沒有這么絕對(duì)，特斯拉MODEL S使用的則是上面介紹的異步電動(dòng)機(jī)類型,，盡管在重量和體積方面,，異步電動(dòng)機(jī)并不占優(yōu)勢(shì)，但其轉(zhuǎn)速范圍廣泛以及高達(dá)20000rpm左右的峰值轉(zhuǎn)速即使不匹配二級(jí)差速器也能夠滿足該級(jí)別車型高速巡航的轉(zhuǎn)速需求,，至于重量對(duì)續(xù)航里程的影響,，高能量密度的18650電池能夠“掩蓋”電機(jī)重量的劣勢(shì)。此外,，異步電機(jī)穩(wěn)定性優(yōu)秀也是特斯拉選擇其的重要原因,。

- 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)

　　開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)是一個(gè)很具發(fā)展?jié)摿Φ碾妱?dòng)機(jī)，在同樣具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、堅(jiān)固耐用,、工作可靠、效率高等優(yōu)勢(shì)外,，它的調(diào)速系統(tǒng)可控參數(shù)多和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比上述電動(dòng)機(jī)都要好,。功率密度也更高，這意味著電動(dòng)機(jī)在重量更輕且功率大,，當(dāng)電流達(dá)到額定電流的15%時(shí)即可實(shí)現(xiàn)100%的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,。另外，更小的體積也使得電動(dòng)車的整車設(shè)計(jì)更為靈活,，可以將更大的空間貢獻(xiàn)給車內(nèi),，更為重要的是，這種電動(dòng)機(jī)的成本也不高,。

- 說了這么多優(yōu)點(diǎn),，那為什么這類電動(dòng)機(jī)還無法得到普及呢？

　　雖然開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，但控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜,，特別是在研發(fā)階段，現(xiàn)有技術(shù)很難為其建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型,。在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,，電動(dòng)機(jī)本身發(fā)出的噪音以及振動(dòng)是電動(dòng)車無法“容忍”的，尤其是負(fù)載運(yùn)行的工況下,，這兩點(diǎn)尤為明顯,。綜上所述，這類電動(dòng)機(jī)或許在未來能夠通過技術(shù)優(yōu)化克服致命硬傷的前提下,，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)車領(lǐng)域,，能夠幫助電動(dòng)車的續(xù)航里程有所提升。

- 誕生100年，仍無法被廣泛應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)

　　而誕生于100年前的輪轂電機(jī)到現(xiàn)在仍舊停留在概念階段,，目前,，很多配套廠商都能夠拿出輪轂電機(jī)以及驅(qū)動(dòng)車橋的設(shè)計(jì)方案，但少有廠商能夠予以采納,，輪轂電機(jī)給簧下質(zhì)量帶來過重的負(fù)擔(dān)是阻礙它發(fā)展的原因之一,。

● 充電　　

　　現(xiàn)階段,，除了上面談到的電池容量,、電動(dòng)機(jī)等問題，充電技術(shù)也是阻礙電動(dòng)車普及的因素之一,。如何智能,、快速地為電動(dòng)車充電是眾多汽車廠商研發(fā)的重中之重。對(duì)電動(dòng)車而言,，充電裝置要能滿足安全性,、便利性、經(jīng)濟(jì)成本,、效率等多方面的要求,，目前市面上多見的充電方式有充電樁充電站這樣的常規(guī)充電方式、無線充電方式,、更換電池,。

■ 常規(guī)充電

　　目前，部分市售電動(dòng)車配備了便攜式充電設(shè)備,，車主可使用車上自帶的便攜式充電設(shè)備,，利用民電或商電為車輛補(bǔ)充電能,，也可以到專用充電站式,、充電樁進(jìn)行充電。

　　目前,，隨車搭配的便攜式充電設(shè)備允許電流多為10A或16A，利用這些便攜式充電設(shè)備就可以使用家中的插座進(jìn)行充電,，不過需要注意的是,，家中的插座也包含有10A以及16A的區(qū)分,，空調(diào)所用插座一般為16A,，其余大部分用電器的插座是10A,，不同的電流會(huì)對(duì)電動(dòng)車充電時(shí)間產(chǎn)生一定的影響,。

■ 快速充電

　　常規(guī)充電方式為電池充滿電的時(shí)間約為8小時(shí)左右,，因此很多車主選擇夜間或電費(fèi)低谷時(shí)為愛車充電,。當(dāng)需要極短時(shí)間內(nèi)給電池充滿電時(shí)，常規(guī)充電方式便顯得“捉襟見肘”了,，此時(shí),，是快速充電登場(chǎng)的時(shí)候了，最近電動(dòng)車領(lǐng)域大紅大紫的特斯拉就支持快速充電模式,。

　　這種充電方式一般以高充電電流在短時(shí)間內(nèi)為電池充電,，雖然在設(shè)備安裝成本上相比常規(guī)充電方式要高,，但其充電時(shí)間與內(nèi)燃機(jī)加注燃油的時(shí)間十分接近。

　　不過需要注意的是并非所有電動(dòng)車都可以進(jìn)行快速充電,，這是由于快速充電時(shí),，短時(shí)間內(nèi)電池會(huì)承受較大電流的“沖擊”，因此會(huì)導(dǎo)致普通電池出現(xiàn)過熱現(xiàn)象,，存在安全隱患,。因此，車輛開發(fā)之初,，需要針對(duì)快速充電選擇特殊電池,，當(dāng)然，無論如何優(yōu)化電池,，快速充電始均會(huì)對(duì)電池壽命產(chǎn)生一定影響,。

■ 無線充電

　　上面的常規(guī)充電方式中，無論是使用16A,、10A電流的傳統(tǒng)方式,，還是使用高充電電流的快速充電，其都會(huì)受到“線的羈絆”,，充電裝置以及充電時(shí)使用的線路令其多少會(huì)受到場(chǎng)地制約,，無線充電則在一定程度上解決了這個(gè)問題。多通過布置在地面的供電線圈及車輛底部的受電線圈,，通過線圈間產(chǎn)生的磁共振取代傳統(tǒng)輸電線為車輛充電,，不過這種充電方式對(duì)于供、受電線圈的間距要求較高,。

■ 更換電池

　　除了上面講到車充電方式外,，還有一種特殊的“充電方式”，即更換電池組,。這種充電方式是在車輛蓄電池電量耗盡時(shí),，通過特定的更換站，用充滿電的電池組替換已經(jīng)耗盡電量的電池組。

相關(guān)視頻：

　　下面這段視頻是我們?cè)谡箷?huì)上拍到的北汽新能源提供的電動(dòng)車更換電池演示視頻,，其通過機(jī)械臂完成電池更換,，速度方面相比人工更換更快捷。

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　　目前,，杭州部分地區(qū)試點(diǎn)運(yùn)行的電動(dòng)出租車更換電池速度已經(jīng)可以控制在5分鐘內(nèi)，不過這種更換電池的方法需要不同品牌車型匹配相同電池組,，且需要對(duì)電池的物理尺寸,、電氣參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一，加之存在無法確定電池品質(zhì)始終如一,、基站建設(shè)過少等問題,，限制了這種更換電池方式在國內(nèi)的推廣。

編輯總結(jié)：

　　就國內(nèi)現(xiàn)已出臺(tái)的政策而言,，免于搖號(hào)可謂是購買電動(dòng)汽車的最大推手,。但如何選擇適合自己的電動(dòng)車，想必對(duì)于個(gè)人而言依舊是首要難題,。通過上文介紹,，當(dāng)前市場(chǎng)上采用鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程已經(jīng)基本可以滿足人們?nèi)粘３鲂械氖褂眯枰�,，且隨著基礎(chǔ)設(shè)施及法律法規(guī)的逐步完善,，在使用上亦會(huì)日趨便捷。

　　當(dāng)然,，有些人可能對(duì)純電動(dòng)汽車還是心存忌憚,，擔(dān)心因續(xù)航里程限制所帶來的不便，既然如此,，插電式混合動(dòng)力車型也是不錯(cuò)之選,，雖然其不如純電動(dòng)汽車那樣無需加油，但在續(xù)航里程及地域適應(yīng)性上優(yōu)勢(shì)明顯,，可打消遠(yuǎn)途出行的顧慮,。總的來說,，無論您選擇購買任何一種電動(dòng)車,，只有對(duì)相關(guān)知識(shí)詳加了解，理性選擇,，才可真正坐享其所帶來的愉悅與便利,。（圖/文 汽車之家 科技）

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