电动汽车的研究论文总结

摘 要 随着环境污染的日趋严重和“低碳经济”概念的不断推广，节能减排成为当今热点问题。而如今汽车保有量逐年增加，在导致交通拥堵的同时也造成了严重的环境污染，能源危机问题也亟需解决。在此背景下，开发新能源，研制节能环保型汽车是汽车工业可持续发展的必然选择。笔者就新能源汽车的发展现状和发展趋势，以及我国新能源汽车发展所遇到的问题作出阐释与总结。关键词 新能源汽车 发展现状 发展趋势€E烀媪倌烟中图分类号：U473 文献标识码：A1 引言在我国，新能源汽车概念最早在20世纪60年代“十一五”初期的“863计划”中提出。新能源汽车概念一提出，就引起了社会和学术界的广泛讨论，行业内各厂商也表现出较高积极性，不断尝试研发不同类型的新能源汽车。那么，新能源汽车是如何定义的呢？目前，对于新能源汽车的定义各有侧重，新能源汽车的概念和分类标准也没有统一，本文将从普遍认同的概念和分类进行阐述。新能源汽车可以分为广义和狭义新能源汽车。广义上讲，新能源汽车指除汽油和柴油发动机等内燃机之外所有其它能源汽车。包括氢能源汽车、燃气汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车等，废气排放量相对较低或者零排放。从狭义上讲，新能源汽车指采用非常规车用燃料作为动力来源，综合车辆的动力控制和驱动两方面的技

浅谈电动汽车火灾预防研究内容及应注意的问题论文

新能源汽车在未来10 年面临飞速发展的战略机遇。我国高度重视电动汽车的发展，在2011 年3 月出台的“十二五”规划纲要中，把新能源汽车列为战略性新兴产业之一，提出要重点发展插电式混合动力汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车技术，开展插电式混合动力汽车、纯电动汽车研发及大规模商业化示范工程，推进电动汽车的产业化应用。

然而最近几年，因电动车引发的火灾和造成的人员伤亡都呈现高速增长的势头，电动汽车由于使用大量易燃的高分子材料，一旦发生火灾，火焰和浓烟极易造成人员伤亡甚至群死群伤火灾事故，这引起了消防部门和全社会的关注。

1 电动汽车工作原理及火灾预防研究简介

近年来，城市的汽车数量逐年攀升，随之而来的汽车尾气污染、交通拥堵、交通事故等一系列问题尤为突出。同时，随着石油资源的紧张、油价上升和社会对环境污染的关注，零排放、无噪声、行驶成本低廉的电动汽车日益受到关注。

1. 1 工作原理

电动汽车是全部或部分由电机驱动、并配置大容量电能储存装置的汽车，它分为纯电动汽车( BEV) 、混合动力汽车( HEV) 、燃料电池汽车( FCEV) 。电动汽车中的主要器件有控制器、充电器、充电电池和电机等。基本的工作原理: 蓄电池→电流→电力调节器→电动机→动力传动系统→驱动汽车行驶。它具有突出的优点: 环境污染小; 噪声低; 高效率; 结构简单，易于操作，使用维修方便; 经久耐用，使用范围广，不受所处环境影响等。研究表明，电动汽车的能源效率超过汽油机汽车，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖。

1. 2 火灾预防研究简介

近年来的电动汽车火灾频发也引起了国内外消防人员和其他科研人们的关注。例如: 参考文献中，贾广华等对一起电动公交车的自燃进行了调查，调查结果是电动汽车的一组电池箱内部电池发生故障产生高温自燃起火，引燃车厢内可燃装饰材料蔓延成灾，他认为在加强消防力量的同时，应该对新研发的节能电动车辆的安全技术性能，特别是电池供电系统的安全防护措施作进一步改进。我国已经出台了一些电动自行车和电动摩托车方面的技术标准，但是由于国内外动力电池生产的自动化程度、控制精度、系统设计上存在差异，企业生产的每一个单体电池的内阻和容量有差异，最终影响所有单体电池串联在一起的效果，从而在生产源头仍有火灾隐患存在。由于近几年全国各地都有电动自行车火灾发生，人们对电动自行车的火灾危险性进行了初步的`研究，取得了一些有价值的结论，但是这些研究集中在对较小的电动自行车起火原因方面，对电动汽车没有系统深入的研究。电动汽车的电池容量远远大于普通的小型电动自行车，其电池重量甚至高达400 ～ 500 kg 以上，而电池的容量越大，其火灾危险性也就越大，另外，它们的蓄电池的类型也有区别，故不能机械地把由电动自行车得来的经验用于电动汽车。此外，电动汽车还有较电动自行车更为复杂的控制系统和附属装置。至今人们对电动汽车的研究较少，也有学者对锂离子电池的危险性进行了初步的研究，得出了一些基础的数据，但是还缺乏电动汽车在不同行驶状态和充放电过程中的大量数据。由于电动汽车的特殊性，在全球都在关注和推广电动汽车之际，对电动汽车的安全性和火灾隐患进行系统深入的研究已经提上日程。

2 电动汽车火灾预防研究内容

针对电动汽车的三个主要部分: 储能装置、传输路线、控制和附属装置进行火灾预防的研究。首先对电动汽车的储能装置进行研究，然后对传输线路、控制和附属装置进行研究，最后对整车运行时的数据进行测量，结合案例和实验做综合评判，对所得数据进行验证，并形成结论。

2. 1 研究储能装置的性能

对不同的老旧蓄电池进行充放电研究，并将其与新电池进行对比，得出不同使用时期电池的性能对比，特别是电压与储能的关系、电池内部的压力、电极和电解液情况，电极在不同时期的受损情况、升高温度，电解液的可燃性能; 蓄电池受到外力作用，外层保护受损后，检测出现电解液泄露和气体泄露的情况。

2. 2 研究输送线路的性能

对传输线路进行研究，研究车辆在不同加速情况下，传输线路所承受的电流大小，所需要的线径规格和绝缘级别，长时间使用时线路的发热、过负荷的情况、绝缘外层的老化情况; 线路发生短路时，对其周围装置的引燃情况。

2. 3 研究控制和附属装置的性能

对控制装置和附属装置的研究，电动机、控制装置和安全保护装置的可靠性、反应灵敏度，在不同天气条件下，是否出现短路情况; 附属装置自身是否具有火灾危险性。

2. 4 测量整车运行时的数据

对电动汽车整车运行时的状态进行研究，得出在实际运行时的数据，并与以上三个方面的数据进行对比; 结合最近几年的电动车火灾案例和火灾物证鉴定中遇到的实际案例进行反复对比，得出电动汽车的不同部位、在不同状态下的火灾危险性，并提出改进意见和防范措施，用于规范电动汽车的制造、使用和管理。

3 电动汽车火灾原因分析及应注意的 问题

3. 1 火灾原因

( 1) 通过多起汽车和电动车火灾的调查研究发现，蓄电池、发电机、电气控制装置、附属电气装置和输电线路在实际运行中都可能引发火灾，对于它们的火灾危险性和防范措施，成为当今迫切需要深入系统研究的问题。

( 2) 电动车行驶中发生火灾的主要原因是车辆电气线路过负荷、短路，由于未安装电气安全装置或电气安全装置不合格，不能及时有效切断电源，大电流引燃绝缘或其他易燃、可燃材料而引发火灾。充电过程中发生火灾的主要原因是电动车自身电气线路短路、充电器线路过负荷、电动车电池故障引起。

3. 2 应注意的问题

( 1) 因不同类型和容量的电池在充放电时的发热量和电池内压力等情况; 电池在不同温度、不同使用条件和受到不同外部损坏时的表现，释放气体的多少，内部电极的状况，以及内部电解液的可燃性能等。

( 2) 不同温度下电池的工作性能，温度的变化对电池的SOC、开路电压、内阻和可用能量产生的影响。

( 3) 电源输送线路通过不同电流时的火灾危险性，如何选用合格电气线路，并规范敷设，电源控制系统和附属系统引发火灾的可能性等。

( 4) 如何在电动汽车上设置欠压、过流和短路保护装置，控制和减少易燃材料使用，提高电动车安全系数。

4 结束语

随着电动车保有量的持续增长，电动汽车生产和使用过程带来的问题也越来越多，技术标准不健全、生产维修质量控制不严格、没有针对电动汽车操作人消防安全方面的行为规范，这都为引发火灾埋下大量先天性隐患。从国家能源的战略角度和人民生命财产方面，需要对电动汽车的火灾隐患进行深入系统地研究，从而为普及推广电动汽车铺平道路。建议尽快制定出一个《电动汽车防火安全技术规范》，用于规范和指导电动汽车的生产和操作使用，规范管理，提高电动汽车的可靠性，将该类火灾风险降低到最小。

摘要：随着我国汽车保有量的持续增长，汽车排放污染跟能源问题将会越来越严峻。现在我们国家提 摘要 倡低碳生活和可持续发展，为了响应国家的政策。我们必须寻找一种对环境零污染或低污染的汽车，而目 前公认最为理想可行的就是纯电动汽车了。而作为内燃机跟纯电动汽车的过渡产物就是混合动力汽车，混 合动力汽车已经不是什么新鲜的产物了，目前已经有很多车企生产了。在近两年，我国的车企对纯电动汽 车的热情很高，可惜都只是雷声大雨点小。大都只是处于概念车的阶段。发动纯电动汽车还有一段很曲折 艰辛的路要走。 关键词：内燃机：混合动力： 电动汽车：汽车： 关键词 内燃机 像我们这代人,对于汽车并不会感到很陌生.特别是近几年中国车市出现井喷的现象,据保 守的估计,中国现在的机动车保有量已经超过两亿.而且还保持上升的趋势,去年的产销量达 1360 万辆,首次超过美国而位居世界第一.今年 1 到 9 月份的产销已经达到去年全年的水平了, 保守估计今年的产销量将达 1700 万辆.而且在接下来的几年会稳居榜首,产销量持续增长.在 这数据中,又有多少是属于电动汽车的呢?统计数据显示是非常非常的少,几乎可以被忽视. 汽车的产销量不断的增长,这也将引起一系列的问题.内燃机技术发展到今天已经可说是 炉火纯青的地步了,想到再进一步改善是非常的困难了.我们都是知道无论是汽油机还是柴油 机,都会排放一些对大气有害的气体,如:CO HC Nox 等.虽然说排放标准不断的在提高,但是污 染还是存在的.这将跟我们提倡的低碳生活有点格格不入,因此我们就必须找出其它代替品. 就目前而言,就有新燃料发动机,如:醇燃料 氢燃料 石油气燃料 天然气燃料 太阳能燃料混合动力汽车 电动车等等.在这些新能源汽车中,纯电动汽车将是我们发展的趋势.因为其它 的,不是技术太难攻关,就是使用经济性和燃料来源困难等等.电动汽车的优点是零排放 零污 染 燃料来源方便 动力性良好等.但就目前的现状而言,电动汽车的缺点也是显而易见的, 目 前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源（电池）的寿命短，使用成本高。 电池的储能量小，一次充电后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但从发展的角度看，随 着科技的进步，投入相应的人力物力，电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短，电动汽 车会逐渐普及， 其价格和使用成本必然会降低。 现在处于内燃机跟纯电动汽车的过渡产物是HEV 混合动力汽车, 混合动力汽车的种类目前主要有 3 种。一种是以发动机为主动力，电 动马达作为辅 串联混合动力电动汽车原理。 另外一种是， 在低速时只靠电动马达驱动行驶， 速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式” 。还有一种是只用电动马达 驱动行驶的电动汽车“串联方式” ，发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动行驶，驱 动系统只是电动马达，但因为同样需要安装燃料发动机，所以也是混合动力汽车的一种。 现在车市的混合动力车主要有,PRIUS 思域 凯美瑞 凯越 LS600H S400 SMART F3DM 等等. 由于我们国家提倡低碳生活,国家的政策便大力的支持发展纯电动汽车.目前几乎所有的车企都积极的响应国家的号召,如:比亚迪的 E6 奇瑞 S18 众泰 2008EV 长安奔奔 MINI 日 产的 LEAF 通用的 VOLT 等等.虽然推出的车型很多,但也只是雷声大雨点小.技术都不啥的, 而且销量也是少之又少. 电动汽车并不是现代才有的产物, 早在 19 世纪后半叶的 1873 年，英国人罗伯特·戴维 森 （Robert Davidsson） 制作了世界上最初的可供实用的电动汽车。 这比德国人戴姆勒 （Gottlieb Daimler）和本茨（Karl Benz）发明汽油发动机汽车早了 10 年以上。戴维森发明的电动汽车 是一辆载货车，长 4800mm，宽 1800mm，使用铁、锌、汞合金与硫酸进行反应的一次电池。 其后，从 1880 年开始，应用了可以充放电的二次电池。从一次电子表池发展到二次电池， 这对于当时电动汽车来讲是一次重大的技术变革，由此电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪下半叶成为交通运输的重要产品，写下了电动汽车需求量有了很大提高。在 19 世纪 下半叶成为交通运输的重要产品，写下了电动汽车在人类交通史上的辉煌一页。1890 年法 国和英伦敦的街道上行驶着电动大客车，当时电动汽车生产的车用内燃机技术还相当落后， 行驶里程短，故障多，维修困难，而电动汽车却维修方便. 电池是电动汽车发展的首要关键，汽车动力电池难在 “低成本要求”“高容量要求”及 、 “高安全要求”等三个要求上。要想在较大范围内应用电动汽车，要依靠先进的蓄电池经过 10 多年的筛选，现在普遍看好的氢镍电池，铁电池，锂离子和锂聚合物电池。氢镍电池单 位重量储存能量比铅酸电池多一倍， 其它性能也都优于铅酸电池。 但目前价格为铅酸电池的 4-5 倍，正在大力攻关让它降下来。铁电池采用的是资源丰富、价格低廉的铁元素材料，成 本得到大幅度降低，也有厂家采用。锂是最轻、化学特性十分活泼的金属，锂离子电池单位 重量储能为铅酸电池的 3 倍，锂聚合物电池为 4 倍，而且锂资源较丰富，价格也不很贵，是 很有希望的电池。 我国在镍氢电池和锂离子电池的产业化开发方面均取得了快速的发展。 电 动汽车其他有关的技术，近年都有巨大的进步，如：交流感应电机及其控制，稀土永磁无刷 电机及其控制，电池和整车能量管理系统，智能及快速充电技术，低阻力轮胎，轻量和低风 阻车身，制动能量回收等等，这些技术的进步使电动汽车日见完善和走向实用化。我国大城 市的大气污染已不能忽视，汽车排放是主要污染源之一，我国已有 16 个城市被列入全球大 气污染最严重的 20 个城市之中。我国现今人均汽车是每 1000 人平均 10 辆汽车，但石油资 源不足，每年已进口几千万吨石油，随着经济的发展，假如中国人均汽车持有量达到现在全 球水平---每 1000 人有 110 辆汽车， 我国汽车持有量将成 10 倍地增加， 石油进口就成为大问 题。因此在我国研究发展电动汽车不是一个临时的短期措施，而是意义重大的、长远的战略 考虑。 下面是一些专家对我国发展电动汽车的看法: 锂电池大规模用于电动车还需一定时间 河南环宇集团锂电池产业技术副总工程师邓伦浩 目前国内锂电池的研究工作和国外相比，差距主要体现在电池的控制系统和电源 管理系统上。邓伦浩对记者说，现在国内对锂电池的研究处于各自开发的状态。目前，有的公司已经能 够为电 动汽车提供相应 的锂电 池配套产品，配 套的锂 电池一般能跑 200~500 公里左右。 邓伦浩告诉记者，现在国内锂电池的价格太高，电源管理系统的问题还没得到很 好地解决。电动汽车还面临充电的问题。目前，家里的一般线路不能为电动汽车锂电 池充电，必须配一个小型的专用充电器，而且充电的时间很长，很麻烦。在国外，为 了解决这一问题，一般都把充电站和加油站放在一起。现在国内的充电站还没有大规 模地建立起来。 国内锂电池研究存在三大问题 中国汽车工程学会电动汽车分会主任陈全世 陈全世告诉记者，目前国内锂电池研究存在三大问题。首先是制造的一致性问题。 由于在锂电池的制造工艺和设备上存在差距，使得国内锂电池的生产工艺参差不齐， 制造标准还达不到一致性。电动汽车所用的锂电池都是串联或并联在一起，如果一致 性问题解决不好，那么所生产的锂电池也就无法大规模应用于电动汽车。 其次是知识产权问题。目前国内在磷酸铁锂电池的研究上已经取得突破，但是由 于美国在这方面有专利，所以虽然我们在一些环节上能够自主研发，但是在知识产权 问题上，还不知如何应对。 第三是原材料的筛选问题。现在用于锂电池生产的原材料不可能全部进口，主要 还是取自国内， 但是国内的原材料要通过国际认证， 生产出的锂电池才能被国际认可， 所以在原材料认证环节上目前还存在一些问题。 大力发展电动汽车将增加能源供需紧张形势 中国国际经济合作学会经济合作部副主任杨金贵 目前中国 80%的二氧化碳排放来自燃煤，超过 50%的煤炭消费用于火力发电，而同时， 火力发电量占到总发电量的 70%以上。加之目前我国煤炭发电平均效率只有 35%，在这样 的情况下，发展电动汽车，无异于增加电力消耗，同时也就意味着增加碳排放量。随着我国 城镇化、工业化步伐的加快，电力资法律论文 源将更为紧张。而在风能、核能发电尚在发展阶段的我 国而言，大力发展电动汽车，势必将增加能源供需紧张形势，相反不利于低碳产业的发展布 局。对于政府来说，在不遗余力地支持电动汽车发展、支持相关企业开发新产品的同时，更 需要解决源头问题。以电动汽车为例，用煤炭替换石油的作为并不可取，电动汽车成为低碳 经济时代先锋的前提是解决电力资源问题，否则，前景并不乐观。 从以上各个专家的看法，可以看出我国要发展电动汽车是非常艰辛的和曲折的。但这并 不代表不可能， 只是时间问题， 只要我们攻关了那些技术难题， 电动汽车将会造福我们国民， 甚至全人类。因此，发展纯电动汽车势不可挡。