关键词:电动汽车;城市物流汽车;动力系统;仿真分析;
一、前言
随着汽车工业的不断发展,我国汽车的保有量呈逐年递增趋势。汽车保有量的逐渐增大,致使原油消耗量越来越大,同时对环境污染也越来越重。为了解决原油消耗与环境污染的问题,我国加大了对电动汽车的研发力度,将电动汽车产业定为国家战略性新兴产业。
电动汽车(ElectricVehicle)是指以车载电源为动力,用电动机驱动车轮行驶,且满足道路安全法规对汽车的各项要求的车辆。电动汽车采用电动机为驱动单元,使用的电能来源十分广泛,如水电、煤炭、核能、潮汐能、氢能、风能、太阳能等。即使将发电厂的污染考虑在内,电动汽车也比燃油汽车造成的空气污染少得多[1]。与传统车相比,电动汽车的行驶噪声很小,可大大降低城市噪声污染。电动车可实Drive-by-wire的思想,使系统结构简化,操纵简便,同时电动汽车的能量基本上是通过电缆传输的,各部件的放置具有很大的灵活性,方便车辆的布置。电动汽车可以实现制动能量回收,提高能源的使用效率。电动汽车减速停车时的动能,可以通过再生制动转化为电能并贮存在蓄电池中,停车时不必让电动机空转,这可降低能源消耗。对电动机进行控制时,响应时间短,转矩控制准确,有利于改善车辆的动态性能。电动汽车电动机不像燃油发动机那样辐射大量的热能,有利于缓解城市热岛效应。电动汽车可利用夜间富裕的电力充电,有利于电网均衡负荷,达到维持电厂经济运行,提高电网经济效益。
电动汽车的发展必然是汽车行业的发展方向,而动力系统的设计分析和性能匹配是电动汽车不可或缺的项目。此外,随着我国物流行业的迅速发展,对于城市物流车的需求逐渐加大。目前江苏省内的物流公司一般采用的大型燃油货车,这种车型在送货过程中存在安全性低、载货空间不足、能源浪费等缺陷。为了解决这些问题,一款安全性高、载货能力强的电动城市物流车的需求变得尤为重要。
二、电动汽车的发展现状
国外发展状况
欧美和日本作为传统汽车工业的发达地区,其电动汽车产业同样处于世界 领先地位。面对日益严峻的能源危机和环境问题,欧美和日本政府相继发布实施了新的电动汽车发展战略,明显加大了政策扶持力度,世界知名汽车制造商纷纷加大对电动汽车核心技术研发的投入,世界电动汽车产业步入新的高速发展阶段。
美国为了保证本国的石油安全、减少温室气体排放,美国将发展电动汽车产业作为其国家战略,重点发展纯电动汽车和插电式电动汽车[2]。美国作为世界第一经济体,汽车保有量位居世界第一,电动汽车研发水平处于全球领先地位。技术方面,主要以通用、福特和克莱斯勒三大公司为主导,利用三大公司的技术力量和先进制造条件,通过汽车、机电、电子、控制和材料等行业的分工合作,开发出电动汽车的各种总成和技术单元;市场方面,2014 年全年电动乘用车的销量达到 119710 辆,2015 年美国电动汽车总共销售约 116548辆,虽然 2015 年总销售量较 2014 年稍有回落,但也足以看出其具有巨大的电动车市场;产业扶持方面,主要体现在对电动汽车研究和开发方面的资金扶持和对购买电动汽车的优惠补贴两个方面[3]。
