2011年7月13日，國度科技部發(fā)表了《國度“十二五”科學(xué)和技藝進(jìn)行規(guī)劃》，準(zhǔn)確提議“十二五”時期，周全實(shí)行“純電驅(qū)動”技藝轉(zhuǎn)行策略，實(shí)行新燃料車子科技資產(chǎn)化工程。要點(diǎn)推行要害零部件技藝（電池-電機(jī)-電控）、全車集成技藝（混合能源-純電驅(qū)動-下一代純電驅(qū)動）和公共平臺技藝（技藝準(zhǔn)則法則-根基設(shè)備-測試評價技藝）的探討與攻關(guān)。

   周全實(shí)行“純電驅(qū)動”技藝轉(zhuǎn)行策略，即從國度策略上講，純電動車子作為我們國家新燃料車子進(jìn)行主攻方向的技藝路線已日益準(zhǔn)確，往日所謂“進(jìn)行混合能源車子、純電動車子、能源電池車子”多個技藝路線仿佛可行畫上句號了。“十二五”時期，大型大巴車制造廠商新燃料車子的探討與攻關(guān)重心也要和隨國度策略轉(zhuǎn)行而轉(zhuǎn)行，將要“純電驅(qū)動”大大巴車研下發(fā)到非常要緊的位置。本文將對“純電驅(qū)動”大大巴車研發(fā)的難點(diǎn)發(fā)展剖析，其意圖是，尋覓最好解決門徑。

   1 車子研發(fā)的所面對的根本難題

   一是車子做功所需能源供應(yīng)難題，請求能源供應(yīng)持續(xù)、穩(wěn)固、高效、環(huán)境保護(hù)；二是驅(qū)動體系能符合機(jī)動車的快、慢、起、,停、提速、減速動態(tài)的活動浮動，請求平安、可靠；三是能源供應(yīng)與驅(qū)動體系之中功率傳導(dǎo)的配合難題，請求合乎道理且經(jīng)濟(jì)。

   傳動車子的研發(fā)的背景是，汽油類的燃料是十足的，“純電驅(qū)動”公交大大巴車研發(fā)背景鑒于當(dāng)前汽油類的燃料沒再是十足的，卻是相對局限的了，可是電類燃料是十足的。傳動車子研發(fā)與新燃料車子研發(fā)所面對的根本難題是相同的，只是傳動車子技藝曾經(jīng)較為老練，但仍在接著改善之間，但是新燃料車子技藝日前無老練。 

    
   2 純電動大大巴車資產(chǎn)化工程從攻關(guān)的技藝上分為3個層次：

   2.1 要害零部件技藝（電池-電機(jī)-電控）；
   2.2 全車集成技藝（混合能源-純電驅(qū)動-下一代純電驅(qū)動）；
   2.3 公共平臺技藝（技藝準(zhǔn)則法則-根基設(shè)備-測試評價技藝）。

   從社會大分工上講，大型大巴車制造廠商探討與攻關(guān)的重心是全車集成技藝，學(xué)習(xí)和理解要害零部件技藝（電池-電機(jī)-電控）的進(jìn)行是前提，踴躍參加公共平臺技藝（技藝準(zhǔn)則法則-根基設(shè)備-測試評價技藝）的探討也是必需的。

   3 當(dāng)前要害零部件技藝（電池-電機(jī)-電控）的進(jìn)行現(xiàn)狀

   3.1 眾所周知，電池是純電動大大巴車研發(fā)中阻礙中的阻礙

   日前純電動大大巴車所采納的是大功率、能源型的鋰系列電池。所謂阻礙說的最重要的理由有三個：

   3.1.1當(dāng)前電池技藝壁壘較大。因而，從鋰電池電解液的制造、正負(fù)極資料的制造到隔膜資料的制造，再到電源治理器件的制造，都有相對多工藝的難題，不容易以確保電池的品質(zhì)、平安以及運(yùn)用生命能滿足大大巴車的運(yùn)用工況。

   3.1.2 鋰電池的電解液最重要的成分是六氟磷酸鋰。據(jù)文件報導(dǎo)，它的污染性比干電池的污染性要高出多個倍。如何料理和重復(fù)應(yīng)用是一大困難。

   2.1.3 電池包里單體電池絕對性同樣是一道困難。鋰電池單體的標(biāo)稱電壓唯有3伏。而純電動大大巴車車用的電壓日前根本是有兩種方式，一個是300多伏，另一個500多伏。3伏的單體電池必需通過多路的串聯(lián)（并聯(lián)）成組今后才能用于車用。由電池廠商請求電池包在規(guī)格、型號上能同一，便入準(zhǔn)則化，大大巴車廠商請求電池比能量大、比功率高，而空間小，便入車體構(gòu)造設(shè)置和安排。如許許多的單體電池在高頻繁的充、放電工況下，要維持單體電池絕對性，同樣是一道困難。

   4 純電動大大巴車驅(qū)動體系功能請求很高

   20 世紀(jì)90 年代前，變頻調(diào)速器無出去，沒有軌電車通常都用直流電機(jī)調(diào)速電機(jī)，以符合機(jī)動車的快、慢,起、,停、加減速。而此刻純電動大大巴車運(yùn)轉(zhuǎn)工況差不多繁雜，請求能夠頻繁地發(fā)動、泊車、提速、減速，相對與從前的沒有軌電車的利用不同了。因而，對驅(qū)動體系的請求很高。根本請求是，純電動大大巴車驅(qū)動體系要有較沒有問題能源特性，驅(qū)動電機(jī)要空間小、品質(zhì)輕、效能高，不但具備高的轉(zhuǎn)速、較寬的調(diào)速范疇，況且足要有夠大的起動轉(zhuǎn)矩，同一時間要具備動態(tài)制動能力強(qiáng)、能量反饋功能好、運(yùn)用生命長的特色。詳細(xì)地說：

   4.1電動機(jī)應(yīng)具備提速功能好。即瞬時功率大，過載能力強(qiáng)（過載系數(shù)應(yīng)為2～3）；

   4.2電機(jī)裝在大大巴車上的體積較小。在高溫、雷雨等壞天氣及頻繁波動等地惡劣事業(yè)要求下，應(yīng)具備較高的抗干擾能力；

   4.3 電動機(jī)應(yīng)具備廣闊的調(diào)速范疇。包括恒轉(zhuǎn)矩區(qū)和恒功率區(qū)。在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)時，請求低速運(yùn)轉(zhuǎn)時具備大轉(zhuǎn)矩，以滿足起動和爬坡的請求；在恒功率區(qū)時，請求低轉(zhuǎn)矩時具備高的速度，以滿足車子在平坦的路面能夠快速行進(jìn)的請求；

   4.4 電動機(jī)應(yīng)能夠在車子減速時實(shí)現(xiàn)再生制動。要將能量回收并反饋回蓄電池，讓得電動車子具備最好能量的應(yīng)用率。

   5 日前純電動大大巴車可才采納的驅(qū)動體系方案較多。其技藝含量較高，學(xué)習(xí)曲線繁雜，實(shí)行起來，組織難度較大。

   5.1 直流電機(jī)驅(qū)動體系，其有本錢低、易于平滑調(diào)速、操控器容易、操控相對老練等優(yōu)點(diǎn)。

   直流電機(jī)可行用作電動機(jī)，也可行用作發(fā)電機(jī)。在起動、提速和恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時，電機(jī)處于電動狀況，實(shí)現(xiàn)電能到機(jī)械能的切換，驅(qū)動機(jī)動車向前。當(dāng)電動車子減速或制動時，請求直流電機(jī)處在發(fā)電制動狀況，即處于再生制動狀況，給蓄電池充電，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。但源于直流電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中須要電刷和機(jī)械換向器換向，效能和轉(zhuǎn)速均低于交流感應(yīng)電機(jī)。

   5.2  20 世紀(jì)90 年代后，交流電機(jī)驅(qū)動體系的研制和開發(fā)有了新的突破。

   比較直流電機(jī)，交流電機(jī)空間小、品質(zhì)輕、效能高、調(diào)速范疇寬、可靠性高、價值廉價、修理容易方便，在電動車子上獲得了廣大利用，感應(yīng)交流電機(jī)在電動車子上利用時，達(dá)成機(jī)動車的起動、提速和恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)電動車子減速或制動時，電機(jī)處在發(fā)電制動狀況，給電池充電，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。

   5.3 永磁電機(jī)在大電流負(fù)載時可導(dǎo)致資料磁功能下調(diào)，恒功率操控難題。

   永磁電機(jī)有永磁直流電機(jī)和永磁交流同步電機(jī)兩大類。永磁電機(jī)具備高的“功率/品質(zhì)”比，比其余類別的電機(jī)有更高的效能和轉(zhuǎn)矩，況且極限轉(zhuǎn)速和制動功能優(yōu)于其余類別的電機(jī)�？墒怯来刨Y料受溫度作用大，高溫區(qū)易去磁。電動車子車用永磁電機(jī)最重要的是永磁沒有刷的。

   5.4開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動體系日前用于純電動大大巴車少許見

   它是由磁阻電機(jī)和開關(guān)電路操控器構(gòu)成的機(jī)電一體化，磁阻電機(jī)轉(zhuǎn)子上沒有繞組，符合用于頻繁正反轉(zhuǎn)及沖撞的負(fù)載。功率電路采納的功率開關(guān)元件不多，電路較容易。功率元件與電機(jī)繞組串聯(lián)，不易產(chǎn)生短路，因而，本錢較輕事業(yè)可靠，操控電路也較容易，可實(shí)現(xiàn)寬調(diào)速、低速大轉(zhuǎn)矩和制動能量反饋等特性。體系效能高，起動轉(zhuǎn)矩大，電流小。

   5.5全車集成技藝涉及較多的學(xué)科，概括性較強(qiáng)

   全車集成技藝對電動大大巴車生產(chǎn)廠商而言是必需要掌握的。大致要這樣幾個方面：

   5.5.1 純電動大大巴車全車概括技藝目標(biāo)的探討。全車可靠性、耐久性優(yōu)良，最高車速≥70km/h，0~50km/h提速時間≤6s，50~80km/h提速時間≤8s，第一大爬坡度≥20%；能量消耗率10～11.5kWh/100km，一次續(xù)駛350km以上，都市工況制動能量回收率達(dá)到10%以上；提速行進(jìn)車外噪聲低于70dB（A）；

   5.5.2新資料和成組利用技藝新突破。相對磷酸鐵鋰能源電池而言，要實(shí)現(xiàn)迅速充電，3-4小時可充電80%；

   5.5.3 全車網(wǎng)站化操控理論及仿真探討，要實(shí)現(xiàn)純電動大大巴車網(wǎng)站化操控；
   5.5.4 開發(fā)全車操控器，實(shí)現(xiàn)全車智能操控及故障診斷；
   5.5.5  搬動通訊技藝與發(fā)全車操控器的接連與利用。

   6 實(shí)行“純電驅(qū)動”技藝轉(zhuǎn)行策略已有的要求

   6.1電池資產(chǎn)曾經(jīng)具有扶持實(shí)行轉(zhuǎn)行策略的能力

   清華大學(xué)教授，車子工程系主任，國度863《節(jié)能與新燃料車子》重要名目行家組組長歐陽明高匯報，2010年鋰電池的本錢曾經(jīng)下調(diào)到4塊錢以內(nèi)，比能量大于每公斤80瓦/時。華夏鋰電池的產(chǎn)能曾經(jīng)挨近一百億瓦/時，按大概每輛車20個千瓦/時算，大概是50萬臺的能力。依照這種說法，國度周全實(shí)行“純電驅(qū)動”技藝轉(zhuǎn)行策略是有國家內(nèi)部電池資產(chǎn)作根基的。

   6.2通過十好幾年不同技藝路線的嘗試，主流大巴車廠商認(rèn)識在同一，“純電驅(qū)動”優(yōu)于混合驅(qū)動技藝。
日前電動公交車種類眾多。一類是混合能源電動公交大巴車，有串聯(lián)的、并聯(lián)的、混聯(lián)組、插電式的；第二類是純電驅(qū)動，有增程式的、電池+電容式的、純電池的。在本年7月20～22日舉行的2011第二屆華夏(昆明)新燃料公交大巴車大賽上，大家都有20家主流大巴車公司的25輛大巴車參賽。結(jié)果表達(dá)，以純電驅(qū)動的增程式電動大巴車功能優(yōu)于各式混合能源大巴車。依照這種結(jié)果講明，實(shí)行“純電驅(qū)動”技藝轉(zhuǎn)行策略是構(gòu)建大巴車廠商十好幾年實(shí)踐的根基之上。

   7 解決門徑研究

   7..1 “進(jìn)行新燃料公交車要堅持多個技藝路線，讓市場抉擇”這一看法是有害的。

   進(jìn)行新燃料車子前10年，我們國家采用多個技藝路線是對的。這是由于前期無人實(shí)踐通過，必需摸著石頭過河，不行人為的去劃定某一個技藝路線。而今日理應(yīng)對10好幾年的實(shí)踐發(fā)展總結(jié)，如何進(jìn)行進(jìn)行新燃料公交車，即技藝路線必需同一。

   進(jìn)行“純電驅(qū)動”公交車的技藝路線要定下去了。源于新燃料公交車本身的技藝阻礙沒有辦法在短期里獲得較為老練的解決，其收購資金最重要的來自仍是國度的財政，公交公司不宜像收購慣例公交那樣，發(fā)展所謂的“市場抉擇”。

   7.2能源電池產(chǎn)能有了保證，但功能阻礙的解決有待時日。

   日前能源電池不但在資料、比能量、比功率、生命、價值上與世界差距較大，況且在高溫、低溫情況下，難題時有產(chǎn)生；另有一種難題，此刻新燃料公交車上裝備能源電池的空間很大（重量太重），對公交車而言，浪費(fèi)了較多有用載客容量，假如算概括的經(jīng)濟(jì)賬，是不太經(jīng)濟(jì)的。是以說，進(jìn)行增程式電動公交車作為當(dāng)前“純電驅(qū)動”的技藝路線是穩(wěn)妥的。

   7..3 純電池式的“純電驅(qū)動”是下一代純電驅(qū)動車子的提法是科學(xué)的。

   這一看法，尤其對“純電驅(qū)動”公交大大巴車研發(fā)具備非常要緊的指導(dǎo)意義。作為“純電驅(qū)動”公交大大巴車的研發(fā)，根本路線是：

   一是要認(rèn)識到：源于日前能源電池在資料、比能量、比功率、生命、價值上與世界差距較大，加之，在高溫、低溫情況下，難題時有產(chǎn)生，這點(diǎn)困難非是大巴車公司能解決的，

   二是要認(rèn)識到：“純電驅(qū)動”公交大大巴車必需要有充電的根基設(shè)備作支撐。即便電池的功能十足解決了，作支撐的根基設(shè)備的布置和建造，作為公交大大巴車的研發(fā)者是發(fā)揮不了很大的效用的。

鑒于以上兩點(diǎn)，“純電驅(qū)動”公交大大巴車的研發(fā)，近期的要點(diǎn)是：

   （1）進(jìn)行增程式純電動公交車，以適理當(dāng)前社會環(huán)境的現(xiàn)實(shí)，繞過當(dāng)前“換電形式”與“充電形式”之爭，推進(jìn)能源電池資產(chǎn)的進(jìn)步。

   （2）同一時間踴躍展開全電池式“純電驅(qū)動”公交大大巴車的研發(fā)，以推進(jìn)當(dāng)前社會環(huán)境的改良，即帶動根基設(shè)備的布置和建造。

   8 “純電驅(qū)動”公交大大巴車研發(fā)的歷程

   第一步，研發(fā)沒有軌電車。確信是純電驅(qū)動型的，但非車載電池提供能源，這一階段，車子級的能源電池，無發(fā)生；

   第二步，研發(fā)有輔源的沒有軌電車，確信是純電驅(qū)動型的，且部分實(shí)現(xiàn)了有部分能源源由車載能源電池提供，這一階段，車子級的能源電池的進(jìn)行處于初級期；

   第三步，研發(fā)增程式純電動公交車，確信是純電驅(qū)動型的，且實(shí)現(xiàn)悉數(shù)由車載的能源電池提供能源源，可是在機(jī)動車行駛中，要由裝備的較小功率的發(fā)電機(jī)不停地給車載能源電池充電，這一階段，車子級的能源電池的進(jìn)行處于成長久；

   第四步，研發(fā)全電池的純電驅(qū)動公交車，即實(shí)現(xiàn)悉數(shù)由車載能源電池提供能源源，車上不在裝備較小功率的發(fā)電機(jī)了，這一階段，車子級的能源電池的進(jìn)行已處于老練期了。