智能电动车范文

导语：如何才能写好一篇智能电动车，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

其中，智能电动车就是不得不提的，被附加智能化光环的产品。电动车在低缓地形，如北方中原地带大量普及，发展潜力极大。如果能借助智能化的东风，被市场所接受、认可，利润、发展潜力可比竞争惨烈的智能手机还要大的多。然而，现在的智能电动车实在太“得瑟”，真的会像企业预想的那样火爆起来？

智能化创新处在初级阶段定位混乱

虽然现在特大城市都纷纷对电动车实行禁行手段，但作为一种刚需，电动车仍然在国内遍地开花。电动车品牌数不胜数，竞争极为惨烈。而由此带来的，是电动车日新月异的变化。不过相对来说，电动车的核心竞争点还在品牌影响力、电池技术、外形设计、续航里程等传统方向上。即使越来越的的电动车添加上可显示时速、里程等消息的显示屏，但也只是简单的差异化选择而已。

在竞争愈发惨烈的压力之下，电动车企业纷纷寻找新的突破方向。然而似乎是后知后觉，在小牛智能电动车推出之后，电动车企业才恍然大悟，纷纷将注意力集中在智能化层面。突破方向一旦寻找到，自然难不住这些在电动车行业浸多年的“老油条”。于是我们看到，多款打着智能旗号的电动车纷纷上市。即使没赶上这第一波的电动车企业，也号称旗下智能电动车正处于研发之中。

但由于电动车智能化起步太晚，目前几乎所有的电动车企业都还处于摸索阶段，因此对于如何为电动车附加智能化光环还显得有些摸不着头脑，只能是按照自己的感觉走，整个行业并没有统一化的思路。由此，电动车智能化创新还处在初级阶段，定位十分混乱。

就目前来看，电动车的智能化主要集中在增添GPS模块、远程控制APP实现车辆管控(如剩余电量信息、天气信息、辆行驶轨迹记录等)、车灯遥控开启、增添对手机充电的USB接口等。而这些与用户心中真正的智能化相去甚远，别说与各种高大上的智能家居产品相比，即使是与智能手机相比，智能化程度也远远不足。

而且这些智能功能，多属于锦上添花。没有它们，照样能享受电动车带来的便利，有了它们，当下也无非是为了装X、拉风而已。定位的混乱，让电动车的智能化还有很长的路要走。

传统企业、业界新丁各有各的难处

目前，智能电动车的代表主要有两家。一家是传统电动车企业中的强者——爱玛，另外一家是由李一男所创办的牛电科技。传统企业和业界新丁，交出的智能电动车答卷目前看起来都不算完美。

爱玛在今年六月中旬召开会，宣布与博世电机、正新轮胎、天能电池、星恒锂电池签约，成立中国电动车行业首个时尚联盟。爱玛高层甚至还表示要做电动车界的“苹果”，并号称“中国最美互联网+电动车”M2。但所谓的互联网+电动车，却是将重点放在人体工程学和外形设计上，几乎与互联网、智能化没有任何关系。只是披着“互联网+”的外衣，依然以传统核心为主要竞争力。

而牛点科技推出的小牛电动车，在前段时间轰动一时，引发诸多关注。但实事求是地说，小牛电动车添加的各种智能功能几乎引不起用户的兴趣，而且颜值极低，比市面上很多电动车都不如。只是锂电池具有领先性，却脱离了原本推出智能电动车的初衷。

可以看到，不管是传统企业还是业界新丁，在智能电动车的研发、推广上都各自有各自的难处。传统企业面对智能化，有心无力。迫切地想去拥抱智能化，却不知从何做起，只能将智能化当做噱头。而业界新丁，虽然在智能化程度上有所超出，但实际意义却不大。甚至因为匆忙上马，导致问题频出，小牛电动车目前就出现“00问题”——小牛N1屏幕显示“00”，自动锁死，不能启动，导致延期发货。并且，在外形设计等方面更是有所欠缺。甚至为了能够生存下去，给出极高定价，不为用户所接受。

别得瑟智能化不是一切

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丢车是自行车和电动车用户都经常碰到的问题，智能自动车们使用定位追踪和电子锁解决这个问题，智慧宝也采用了类似的思路，通过安装一个配件，让普通电动车也具备定位和远程断电功能。

智慧宝里面集成了电源、定位和控制模块，可以在出厂前/后安装在电动车内部。它需要与车辆内电路连接，车有电时车辆电源向智慧宝内电池充电，车辆断电时，智慧宝靠内部电池工作，不用担心续航问题。

智慧宝与手机通过GPRS通信，收发定位和控制信息。一旦丢车，用户不只可以在手机app上查看车的位置，还可以直接控制远程断电。app里还集成了维修联盟，车坏时用户可以直接在app上买配件。

除了提供给电动车用户的app，对于拥有大量电动车的企业用户，如快递公司，瑞迈科技还会帮他们建立一个在线管理平台，企业可以在平台查看任意电动车的位置，方便管理。瑞迈科技自己也会维护一个全部产品账户的平台，帮助用户丢车时查找位置。

智慧宝售价只有100多元，主要面向电动车厂家，企业用户，不直接面向消费者销售。联合创世人夏俊也表示他们主要不通过卖硬件盈利，而是希望通过智慧宝建立一个电动车位置和售后的数据平台为电动车企业服务，例如收集电池数据提供给电池厂家用于改进设计。

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目前，电动车在全球范围内似乎再次出现降温的苗头。但是，中国发展电动车的决心不会动摇，因为中国与欧、美、日的国情不同。从能源来看，发达国家车市早就处于稳定期，对能源的需求也基本稳定。中国的车市却正进入快速增长期，对能源的需求也随之快速增长，2012年我国的石油进口已达2.8亿吨，对外依存度达到58%。从环境来看，中国许多城市已经屡次出现大范围的雾霾天气，PM2.5暴增，严重影响了大众的身体健康。这两点决定了我国发展电动车的决心不能动摇。如果汽车保有量再增加一倍、两倍，情景会是怎样？因此，不管世界其他国家政府与产业界对发展电动汽车的态度如何，都不应该改变我们发展电动汽车的既定方针。当然，中外发展电动汽车面临许多相同的问题，如购车成本高、行驶里程短、充电不方便等。但是，我们只要坚持不懈的努力，就有可能突破这些瓶颈。这里重点谈谈电动车充电不方便问题。

目前各示范城市开展的基础设施建设主要围绕公共领域的车辆进行，即电动公交车与出租车，其中包括充电与换电池两种方式，建设了一批充电站、换电站或充换电兼有的充换电站。公共交通领域的基础设施究竟是以充电为主要方式，还是换电为主要方式，业界存在不同的看法，这只有通过实践，不断总结，才能得出客观的结论。

充电问题中最难办的是如伺满足私人购买电动乘用车的要求。换电模式基本不适于私人乘用车，对于大多数人来说，汽车是一种贵重的物品，电动汽车不是电池与汽车的简单组合，尤其是汽车的安全性、能源管理系统、轻量化设计等，直至内外观设计都与电池系统紧密相关，只有通过精细的一体化设计能够做到最优。此外，换电模式还涉及产品安全与质量的法律责任、保险、维修服务等复杂问题。即使有了百年经验积累的法规与管理办法，每年仍然发生数以万计的索赔、召回与事故纠纷，动力电池又是设计电动汽车安全性与使用性能的核心部件，未来麻烦的事情会很多。国内外汽车产业界均不会考虑在私人用车上采用换电方式。

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欧阳明高，教育部长江学者特聘教授，清华大学学术委员会副主任，教授、博士生导师，汽车安全与节能国家重点实验室主任，北京清华节能与新能源汽车工程中心主任，中国民主同盟第十届、第十一届中央委员会副主席，中国人民全国委员会常委，中国汽车工程学会副理事长，国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长。

中国汽车产业发展面临至少三大挑战，但是我们也找到了三个出路，第一个是汽车产业由大到强转型的挑战，第二，排气污染治理的挑战和汽车能源安全的挑战。去年在上汽考察的时候强调，发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，所以我们定了一个国家战略的调子，就是汽车强国战略，就是新能源汽车战略。中国从“十五”开始中国新能源汽车的研发。“十一五”接着确立了节能与新能源汽车的重大项目，布局依然是“三纵三横”，“十一五”期间新能源汽车从打基础进入示范考核阶段。“十二五”还是继续坚持在这个技术体系，同时增加了三大技术平台，就是基础设施技术标准和测试评价，“十二五”期间新能源汽车从示范考核到产业化的阶段，在2014年，中央密集的出台了很多政策，中国电动汽车百人会也是去年成立，来推动电动汽车的产业化。这是近年来中国新能源汽车产业化的进程。

去年我们认为是一个新能源汽车的元年，今年上半年已经接近于去年全年的产量，所以我们今年下半年按照去年下半年的增速，应该比上半年还会更好一点，按照历史规律，所以总体看，我们2014年是进入家庭元年，从去年的结果看，新能源客车产业化规模世界第一位，遥遥领先。我们形成了总体居于国际领先地位的技术体系和产业链，新能源轿车产业化规模居世界第二位，形成了具有中国特色的小型电动产业优势。2015年，新能源汽车继续保持快速增长，我们估计今年有望产业规模全方位达到世界第一位，但是我们也要看到，在补贴政策、基础设施、技术水平等方面还存在诸多问题。

由此我们再看看全球新能源汽车发展趋势，我们认为有三大技术变革：

第一，当然是动力电气化技术变革，应该说在深入的发展。各类电动动力系统的技术已经全面开始商业化，包括我们认为很难的燃料电池汽车也进入市场，所以应该说今年我们可以认为电动汽车的技术真正是可以产业化的，而且是全方位产业化已经开始。

我们首先看一下这中间的三大技术：

第一个，动力电池与纯电动汽车的技术。动力电池的综合性能总体趋势在今后10年比能量还会有大幅度增长，成本也将会随着比能量的提升大幅下降，但是安全性和耐久性的问题会进一步凸显。大家可以看，这中间我们电池的单体在2025年，也就是10年，我这里说的是锂离子不是其他的电池，我们现在用的电池，到2025年单体比能量会达到350瓦时/公斤，体积比能量会提升1千瓦时，这是锂离子电池的性能极限。我们电池系统会达到200―250瓦时/公斤，性能比现在提高近一倍，成本降低50%，达到每瓦时1块钱左右，应该说我们电池技术还是非常看好的。除了锂离子电池我们还有其他的非锂离子电池技术，也在研发之中，这是我们认为比较有产业化比较靠谱的一种估计。

在燃料电池汽车方面，燃料电池发动机技术在不断进步。比如说我们最为关注的燃料电池的波载量，已经从每千瓦1克下降到目前像丰田轿车到0.3克以下，实验室已经到0.1克，在未来会接近于现在燃油汽车催化剂的波载量，而且燃料电池发动机大家可以看逐步在成熟。

另外，插电式混合动力汽车，用的机电混合装置也已经成熟，尤其值得一提的是，我们比亚迪秦成为全球最畅销的插电式车型之一，总体上达到了国际先进水平。

同时，在商用车方面，中国特色的深度混合动力系统，节油率达到35%以上，产业规模全球第一。

这是第一个技术变革。

第二个技术变革，是结构轻量化技术变革。就是我们的材料、结构和制造工艺。应该说电动汽车比传统汽车更需要轻量化，更能够平衡轻量化材料导致的成本上升，更能够带动轻量化的规模应用。轻量化与车身电池相结合是一个理想化的目标，可以看出碳纤维车身和铝镁合金已经开始应用，同时车身上会逐步增加太阳能薄膜的电池，我们的转化效率已经达到30%，成本还偏高，10年之内产业化应该会非常看好。

我们典型的电动汽车，特斯拉电动汽车的轻量化，设计制造方面有重大的变革，而传统的全承载式车身已经不见了，我们又重新出现了以前最早汽车发展中间曾经有过底盘和车架，中间是没有了的，现在又回来了，因为我们要放电池，所以形成了真正的电池车量的底盘。而车身不再是完全的承载式车身，承载除了这个车身之外还有底盘的框架，而且全采用了铝合金。

另外我们可以看宝马i3的轻量化技术，也是这样，采用一个独立的底盘平台，车身全部采用碳纤维，这导致汽车整个的生产工艺全部发生革命性变化，由此我们可以看出，未来轻量化材料和新型车型结构将会导致汽车设计制造体系的重大变革，这种在10年之内也会由在目前的高档车中间应用逐步的向中级轿车发展。我们可以看到一个理想的事情，从用户的角度，那就是独立的底盘平台，然后可以装不同的车身，我们可以买一个底盘，可以形成SUV、MPV、轿车，而且可以在前头开、后头开都可以这样的局面。

第三个，车辆智能化技术变革。我们车辆智能化技术变革包含了三个方面、三个阶段，第一，我们目前是以驾驶员为中心的主动安全辅助系统，中间我们会有网络为中心的网联汽车的阶段，再到车辆为中心的自动驾驶汽车，这是美国SAE国际汽车工程学会制定的智能化水平SAE 一级，我们的辅助驾驶，二级集成式循环空驶，三级高速公路的自动驾驶。我们可以看到典型的汽车设计，目前是信息化水平。

今天讨论最终的主题是车、网和整个的融合。我们认为以电动汽车为储能终端的能源互联网、汽车物联网、信息互联网将会相互融合，就是说在人类历史上第一次将能源、信息、物质这三个基本元素全部连起来，这也要靠电动汽车，因为电动汽车跟智能电网的互动是双向的，既可以储能作为分布式的能源，也可以往电网回馈电，这是第三次工业革命的一个核心支柱。

总结一下，在刚才的现状和趋势的分析基础上我们看到，我国以动力电器化为核心的新能源汽车技术及产业化取得重大进步。但仍有部分整车和核心零部件关键技术尚未完全突破，与国际领先水平相比仍有较大差距。产品成本和技术性能还不能完全满足市场的要求，社会配套体系和政策不够完善，发展依然受到诸多的制约。以电动汽车智能化和轻量化为代表的新兴技术发展迅猛，新一轮技术竞争压力越来越大。

所以必须加快新能源汽车持续创新，推进我国汽车产业技术转型升级，这是我国科技发展的重大战略需求。

所以目前我们正在制定“十三五”的实施方案，这是“十三五”《新能源汽车》科技发展目标。这是我们目前通过国家科技专家组的总体战略规划布局，我们分为四个层次，基础科学、系统集成、共性核心技术和集成开发与示范，这是我们的核心系统集成还是“三纵”，燃料电池系统、混合动力系统、纯电动系统。这是“三横”，共性核心技术、动力电池和电子管理，我们将对300瓦时/公斤的单体机系统将是我们的重点。第二，电机驱动与电力电子，我们将以新一代宽进代半导体为核心，攻克下一代技术，我们要抓住下一轮的技术变革技术。第三，电子控制与智能技术，就是我们今天说到的智能汽车，我们在汽车电子方面已经有多年的研发技术。另外，在基础科学方面，包括基础部件的材料学等。最后是三大支撑平台。

这是我们在总体布局下的六条创新链，38个重点任务，其中有10个是重中之重的重点任务。

下面我想结合今天的主题挑其中的一些给大家介绍一下。

首先，国际汽车智能化技术现状与国内差距。应该说国际上智能汽车发展迅猛，主要的汽车厂商大概都会在2020年前后自动驾驶的技术将会基本就绪，与之相比中国的差距比较大，无论在技术水平、在基础设施的规划、在整个的政策和测试规范等等方面都有很大差距。“十三五”期间我们将通过跨行业、跨领域的协同开发，将尽快实现我国自主的智能驾驶汽车平台技术，应对国际上汽车技术的新一轮竞争。我们建立起完善的智能型新能源汽车研发体系和标准法规体系，促进智能汽车整车和关键零部件的产业化。我们将以纯电动汽车为平台，在整个专项中将会是电池、纯电动汽车、智能化三个联合研发。

首先，我们进行动力电池与电池管理研发，我们2020年的目标是轿车高比能量锂离子电池达到300瓦时/公斤，寿命达到1500次，成本要达到0.8元，比现在降低50%，系统比能量要大于200瓦时/公斤，比现在提高大约1倍，当然这中间在动力电池与电动车管理中间我们将会特别的关注动力电池的系统技术，尤其是安全管理技术。

这是纯电动汽车技术研发的2020年目标，我们百公里电耗降低20%，A级车达到12度每百公里，产业化后续时200―250公里的小型纯电动汽车，取消补贴也可以跟燃油车竞争，这是我们的一个最重要的目标。现在我们补贴还偏高，所以必须要到2020年使它达到跟传统车竞争，这个传统车竞争不是初次的购买成本，而是包含了整个生命周期的使用成本，因为从目前来看使用成本电动车燃油省很多。我现在开的就是电动汽车，一年节约大概5000块钱，并且电动汽车在城里操控性非常好，第二，充电非常便宜，所以我个人充满信心在2020年应该可以跟燃油车竞争。

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关键词：制动能量回收电动汽车镍氢电池Simulink模型

电动汽车（EV）的研究是在环境保护问题及能源问题日益受到关注的情况下兴起的。在EV性能提高并逐步迈向产业化的过程中，提高能量的储备与利用率是迫切需要解决的两个问题。尽管蓄电池技术有了长足进步，但由于受安全性、经济性等因素的制约，近期不会有大的突破。因此如何提高EV能量利用率是一个非常关键的问题。

制动能量回收问题对于提高EV的能量利用率具有重要意义。电动汽车采用电制动时，驱动电机运行在发电状态，将汽车的部分动能回馈给蓄电池以对其充电，对延长电动汽车的行驶距离是至关重要的。国外有关研究表明，在存在较频繁的制动与起动的城市工况运行条件下，有效地回收制动能量，可使电动汽车的行驶距离延长百分之十到百分之三十。

目前国内关于制动能量回收的研究还处在初级阶段。制动能量回收要综合考虑汽车动力学特性、电机发电特性、电池安全保证与充电特性等多方面的问题。研制一种既具有实际效用、又符合司机操作习惯的系统是有一定难度的。本文对上述问题作了一些积极的探索，并得出了一些有益的结论。

1制动模式

电动汽车制动可分为以下三种模式，对不同情况应采用不同的控制策略。

1.1急刹车

急刹车对应于制动加速度大于2m／s2的过程。出于安全性方面的考虑，急刹车应以机械为主，电刹车同时作用。在急刹车时，可根据初始速度的不同，由车上ABS控制提供相应的机械制动力。

1.2中轻度刹车

中轻度刹车对应于汽车在正常工况下的制动过程，可分为减速过程与停止过程。电刹车负责减速过程，停止过程由机械刹车完成。两种刹车的切换点由电机发电特性确定。

1.3汽车长下坡时的刹车

汽车长下坡一般发生在盘山公路下缓坡时。在制动力要求不大时，可完全由电刹车提供。其充电特点表现为回馈电流较小但充电时间较长。限制因素主要为电池的最大可充电时间。

由于电动汽车主要工作在城市工况下，所以本文将研究重点放在中轻度电刹车上。

2制动能量回收的约束条件

实用的能量回收系统应满足以下要求：

(1)满足刹车的安全要求，符合驾驶员的刹车习惯。

刹车过程中，对安全的要求是第一位的。需要找到电刹车和机械刹车的最佳覆盖区间，在确保安全的前提下，尽可能多地回收能量。具有能量回收系统的电动汽车的刹车过程应尽可能地与传统的刹车过程近似，这将保证在实际应用中，系统有吸引力，可以为大众所接受。

（2）考虑驱动电机的发电工作特性和输出能力。

电动汽车中常用的是永磁直流电机或感应异步电机，应针对不同的电机的发电效率特性，采取相应的控制手段。

（3）确保电池组在充电过程中的安全，防止过充。

电动汽车中常用的电池为镍氢电池、锂电池和铅酸电池。充电时，避免因充电电流过大或充电时间过长而损害电池。

由以上分析可得能量回收的约束条件：

（1）根据电池放电深度的不同，电池可接受的最大充电电流。

（2）电池可接受的最大充电时间。

（3）能量回收停止时电机的转速及与此相对应的充电电流值。

本项目原型车为XL型纯电动车，驱动采用异步交流电机，额定功率为20kW，峰值功率为60kW，额定转矩为53Nm，峰值转矩为290Nm，持续输出三倍额定转矩时间不小于30s，额定转速为3600r／min，最高转速为9000r／min。蓄电池采用24节100Ah镍氢电池，其瞬时充电电流可达1．5C（C为电池放电倍率），即150A。在充电电流为0．5C时，可持续安全充电。实验表明，在电机转速为500r／min时，充电电流小于6A。可设此点为电刹车与机械刹车的切换点。

3制动能量回收控制算法

3．1制动过程分析

经推导可得，一次刹车回收能量E＝K1K2K3（ΔW－FfS）。

特定刹车过程中，车体动能衰减ΔW为定值。特定车型的机械传动效率K1和滚动摩擦力Ff基本上是固定的。对蓄电池来说，制动能量回收对应于短时间（不超过20s）、大电流（可达100A）充电，因此能量回收约束条件（2）可忽略，充电效率K3也可认为恒定。对于电机来说，在制动过程中，其发电效率K2随转速和转矩的变化而变化。制动距离S取决于制动力的大小和制动时间的长短。

由以上分析可知，如果电池状态（包括放电深度、初始充电电流强度）允许，回收能量只与发电机发电效率和刹车距离有关。在满足制动时间要求的前提下，通过调节电机制动转矩可以控制电机转速。

3．2控制算法

控制策略可描述为：在满足刹车要求的情况下（由中轻度刹车档位决定），根据能量回收约束条件（1）和（3）的不同值，确定最优制动力，使回收的能量达到最大，即电流对时间的积分达到最大。为了与平常的刹车习惯相符合，令制动力随刹车时间呈线性增长，即Fj＝Fo＋Kt。问题转换为寻找最优的制动力初值Fo和制动力增长系数K。

我国常用的轿车循环25工况规定，汽车最高速度不超过60km／h，加速度变化范围为－1．5m／s2～1．5m／s2。为了体现城市工况下汽车制动的典型性，同时保证安全性和平稳性，考察如下制动过程：电制动初始速度为60km／h（对应电机转速为4500r／min），电制动结束速度为5．4km／h（对应电机转速为500r／min），要求加速度的绝对值小于2m／s2，速度曲线尽量平滑。中度档位刹车时规定制动时间为8s～12s，轻度档位刹车时规定制动时间为12s～18s。下面只讨论中度档位刹车情况，轻度档位刹车情况与之类似。

镍氢电池（100Ah）在常温以0．5C放电时，电池单体电压变化范围为12～15V，但电池主要工作于平台段，即12．2～13V。为讨论问题方便，认为电池单体端电压为12．5V，总电压等于300V。据此假设，计算所得的充电电流误差不超过6％。

电机在不同的转速与转矩运行时，实测的效率曲线类似指数函数。为了处理方便，可将效率曲线分三段线性拟合成如下函数（拟合误差不超过5％，其中n为电机瞬时转速）：

与此相对应，可将制动过程分成三个阶段：

第一阶段：电机转速变化范围为4500r／min～3600r／min，电机发电效率为0．9，要求制动时间t1≤3s。

取制动转矩为60Nm，即F0＝1860N，K＝20，可得t1＝2．62s，平均加速度约为－1．29m／s2。计算可知，充电电流I单调减小，IMax＝It＝0＝75．75A。

第二阶段：电机转速变化范围为3600r／min～1500r／min，电机的发电效率变化范围为0．9～0．82，要求制动时间t2≤5s。

此时问题归结为在约束条件下的最优控制问题。经仿真计算可知，回收能量值随F0、K的增加而单调增加，并且主要由F0决定。当F0较小时，K的变化对制动时间的影响较大。由于电机可运行在三倍过载（140Nm）的情况下，可得最大制动力为4300N。当F0＝4300N、K＝30时，回收能量取最大值，为274．3（单位：安秒／As），平均加速度为－2．83m／s2。为了满足刹车平稳性的要求，取F0＝2300N、K＝50。制动时间为4．71s，此时回收能量为262．8As，较最大值减少4．2％，而平均加速度为－1．68m／s2，仅为最大值的59．3％。此阶段充电电流最大值为76．9A。为了准确描述能量回收的效果；引入了一个新的单位“安秒／As”（即时间以秒为单位对电流的积分）来衡量能量的大小。

第三阶段：电机转速变化范围为1500r／min～500r／min，电机的发电效率变化范围为0．82～0．6，要求制动时间t3≤2s。

仿照第二阶段的分析方法可得，取F0＝3000N、K＝30时，制动时间为1．88s，回收能量为42．1As，平均加速度为－2．01m／s2。此时回收能量较最大值减少2．3％，而平均加速度为最大值的74．1％，此阶段充电电流最大值为35．9A。

4仿真模型及结果

根据汽车动力学理论并结合其它相关方程可得仿真模型：

驱动力合力：Ft＝Ff＋Fj＋Fi＋Fw

其中,Ft为作用于车轮上的驱动力合力，Ff为滚动摩擦力，Fj为加速阻力，Fi为坡度阻力，Fw为空气阻力。在城市工况下，Fi和Fw可忽略。

其中，车体质量为M，瞬时车速为V，制动初始车速为V0，电制动结束时车速为V1，充电电流为I，电池端电压为U。其它符号含义与前相同。

在Simulink环境下建立仿真模型，可得电机转速曲线如图1所示，充电电流曲线如图2所示，回收能量曲线如图3所示。

5制动能量回收控制算法功效的评价

以初始速度为60km／h的电制动典型过程为例，经仿真计算可得，回收能量占车体总动能的65．4％，其余的34．6％为机械刹车和电刹车过程中的损耗。以我国轿车25循环工况为例，考虑到摩擦阻力及各部分效率的问题，回收能量占总耗能的23．3％。

实验证明，本文提出的制动能量回收控制策略是简洁有效的。在典型城市工况下，配备能量回收系统的XL型纯电动轿车运行可靠，可以延长续驶里程10％以上。

6其它相关问题的讨论

锂电池由于比能量高，也是EV常用的动力源。实验证明国内研制的锂电池瞬时（20s）充电电流上限可达1C，对常用的80Ah锂电池而言，其最大充电电流为80A左右。但是出于安全方面的考虑，如果把制动能量回收系统用于锂电池系统，需要严格的限流措施或将电刹车与机械刹车同时作用。

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关键词：电力系统 电动汽车 智能充电

中图分类号：TP393.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0084-01

电动汽车是未来陆地交通工具发展的必然趋势，大量无序的充电行为必然会对已有的电网可靠运行造成各种消极性影响，例如：大范围的电动汽车无序充电会加大电网的峰谷差，造成电网调度困难性变大，而使得电压或者电流发生畸变，严重的甚至会造成电力设备的损伤。所以正确的引导与管理电动汽车充电行为势在必行。

1 电动汽车充电系统的功能要求

电动汽车充电系统从供电电源处获得电能能量，并且用最佳的方式传递给蓄电池，进而有效的组建电源和蓄电池之间的功率转换。充电系统一般是从功率转换单元与开展充电过程控制的控制器一同构成，一般对充电体系的基本工作要求包含了以下几个方面。

第一，安全性：电动汽车充电过程中，怎样较好的确保工作人员的人身安全与蓄电池组合的安全最为重要；第二，便于使用：充电系统需要具备较高的智能性特点，不要求操作人员对充电过程有较高的人为干预；第三，成本较低：使用最低的成本获得最有效的充电效果能够有效的降低整个电动汽车运行过程中的消耗成本，切实提升运行效益，推动电动汽车行业的商业化推广运行；第四，效率高：较高的工作效率能够有效提升整个电动汽车能量的消耗有效性；第五，对供电电源污染小，使用电力电子技术的充电体系完成高强度的非线性设备，容易对供电网和其他用电设备造成有害的谐波污染[1]。另外因为充电设备的功率因数较低，充电系统压力增大的情况下，容易对供电网的影响也是需要得到人们的高度重视的。

2 动力电池特性分析

电动汽车最大的动力来源是动力电池，同样是组成电动汽车体系的重要部分，其性能的优劣程度直接影响着电动汽车的性能优劣性。电动汽车使用的动力电池属于开发电动汽车的核心。对电动汽车动力性能的要求，包括的内容有：加速度大小、匀速行驶速度大小、爬坡速度等等，这些种种客观性因素都会影响电池性能的选择。另外还需要对动力电池的比能量、体积、重量、电池数目、安全性以及免维护性等做全方位考虑。

2.1 常用动力电池

电动汽车的技术发展对动力电池技术的发展发挥着促进性作用，各个汽车公司开始对电动汽车动力蓄电池技术和充电原理做整体系统性研究，当时市面上存在各种不同形式的电池类型，电动汽车使用较多的电池类型包括：铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、镍锌蓄电池和燃料蓄电池等等。

2.2 电池组的差异性与造成的影响

电池的差异性指的是同样型号规格的电池电压、内阻、容量等各种参数之间存在较大差别，从而使得电池差异性出现，电池组差异性会造成如下影响。

第一，制造过程中因为工艺和材料的均匀性影响，而造成同等批次出厂的同型号电池容量和内阻完全不一样，而造成电池自身的可接受性充电功能失衡，因为电池个体间的充电接受能力各不相同，因此电池串联之后使用恒定电流进行电力供应，充电过程中可接受电流较低的电池在充电过程中会电解出大量的水。假设各个电池组中的电池容量具有差异性，那么电动汽车电池快速充电或者汽车减速的过程中进行能量回收充电，便会造成充电电流超过容量较低的电池充电与电流可接受情况[2]。在这种情况下容易造成充电接受能力较低的电池充入的电量慢慢减少，严重的会造成顿板硫化，电池容量降低，造成充电接受能力降低。

第二，电池在使用过程中，假设存在过放电的情况也会加大电池差异性出现的概率，铅酸电池进行过放电过程中，端电压下降速度变快，容易造成极板中出现粗晶粒的硫酸铅，从中可以发现，电池即使放过电依然会降低电池容量，降低电池的使用寿命。因为中断电压监测的及时性与可靠性，而会造成电池能量管理体系无法较好的完成放电控制，所以电池组当中容量较低的电池过放电问题无法避免，电池组中因为电池容量的差距不断加大，因此也会造成容量较低的电池出现越来越严重的过放电现象。

3 智能充电硬件、软件设计

3.1 硬件设计

3.1.1 串行通信接口电路设计

为了让监控人员更好的了解充电器之中电池的充电电压电流和温度等信息，在单片机和上位机PC的通讯端口中使用RS-232转化电平协议完成异步通信数据传递操作。

3.1.2 充电器硬件设计

充电主电路使用降压斩波电路，工作原理是从MSP430F2274单片机输出PWM波借由MOSFET驱动电路完成控制场效应管V切断，有效完成对蓄电池的充放电操作，充电主电路在电路的实际运行过程中可借助合适的电容与电感和PWM波频率，有效的实现Buck电路工作的持续平稳性电流工作状态，同时能够有效的缩短充电时间而强化电压的平整程度。

3.2 软件人机交互设计

人机交互界面的蓄电池智能管理系统使用VC++当成一般开发工具对其进行模块化处理，其能够有效的对蓄电池充电的电压、电流与温度等完成实时监控。

4 结语

电动汽车智能充电系统的研究，对电动汽车用动力蓄电池和其有关的特性需要有清楚了解，特别是对铅酸电池的工作原理与充电性能的了解不容忽视，另外对充电系统的硬件与软件设计同样要有一定的认知。当然因为各个方面因素的影响，对电动汽车电池的智能充电体系研究与设计有有更加深入的内容需要探究，未来还有更多的工作等待开发与完善，以更好的实现智能充电的要求。

参考文献

[1] 随顺科，孙长江.基于DSP的智能充电系统在电动汽车中的应用研究[J].制造业自动化，2011（13）：126-128.

篇7

关键词：混合动力电动汽车；制动能量回收；HEV制动；制动力D时间曲线

中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2011）36-0043-03

混合电动汽车（HEV）是同时燃油和用电以供正常运行的汽车，并且以电能提供主要动力。随着对环境要求的提高和汽油价格的攀升，HEV一直是目前汽车领域研究的热点，其环保性和节能性相比于传统的燃油汽车而言已经有了很大的改善。它已经摆脱了传统汽车的完全靠汽油行驶的弊端，对目前国家背景下汽油价格不断攀升的汽车用户的经济状况有很大的缓解。虽然目前国内外对混合电动汽车都有些研究，可普遍都比较关注HEV的能量利用率的问题。而制动能量回收对于HEV的能量利用率有着十分重要的意义，不但能够对蓄电池适当充电，更重要的是能够延长汽车的行驶距离，提高整个汽车的性能。

一、制动模式

制动就是汽车在行驶过程中通过制动系以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠的停在原地或者坡道上。行业中研究HEV的制动能量回馈中汽车的运行模式，主要包括三种：

（一）急刹车

急刹车是指制动加速度大于2m/s2的制动过程，其往往是由于突然的状况而采取的制动行为。而且，在实际的制动操作中，这类刹车往往以机械为主，同时辅助以电刹车。目前，普遍的中高档汽车都配备ABS装置来防止车轮在急刹车的状况下抱死，出现

危险。

（二）中轻度刹车

中轻度刹车是介于正常刹车和急刹车之间的制动过程，其制动全过程通过电刹和手刹相结合的方式来实现平稳刹车，保证行人和车辆刹车过程中的平稳。

（三）下长坡过程中的刹车

汽车下长坡的过程中一定要限制车速，保证汽车行驶的安全性。在制动力不是很大的时候可以适当采用电刹，如果是制动力比较大的话，就可以通过电刹和手刹相结合的方式来实现汽车平稳下坡。其制动过程中的能量回收表现为回馈电流小，时间长，不满足电池的最大充电时间。

二、制动能量回收的约束条件

混合电动汽车如果要实现制动能量回收，必须要满足几个要求：

（一）符合安全要求，满足驾驶者的习惯

制动过程中的安全问题是首要的，离开了安全，一切分析都变得毫无意义。在安全制动的前提下，我们应该尽可能的按照驾驶者应该有的习惯操作进行合理设置，符合人机工程设计要求。尽量避免大范围的、不符合驾驶员操作的行为习惯的设计，在充分考虑了HEV的驾驶员和乘客的感受之后，能够实现能量回收的混合电动汽车在使用特别是制动过程中应该尽量和传统汽车保持一致，这样，才能为大众所接受。

（二）考虑成本和市场

混合电动汽车的制动能量回收是为了更好的展现汽车行驶功能的，在设计能量回馈体系的时候一定要充分考虑设计的成本和市场。同时在基础之上，要尽可能将混合电动汽车的控制体系做成一个人机交互的整体，实现能量回馈的充分性和最优化。而且，制动回馈的能量也要适应市场需要，与时展的大局相吻合，赢得市场和大众的认可。

（三）能量回收过程中要保证充电的安全

HEV中常采用的电池为蓄电池、锂电池、镍氢电池。在制动能量反馈系统设计的过程中要考虑不同电池能量回收的差异和充放电特性，尽可能快速的、高效地进行电量回收。避免充电时间过长而造成过充，对电池造成损伤。例如，要考虑电池的充放电深度，电池的可接受最长充电时间和最大充电电流，同时也要保证能量回馈过程能够有效的停止，结合各方面的因素综合分析，制定切实可行的制动能量回收策略，实现能量的最大限度回收。

三、制动能量回馈系统

（一）制动系统的构成原理

目前，中、高档汽车上都安装有ABS装置，由于ABS是防止侧滑的，作为汽车遇到紧急状况而出现一脚踩死制动器踏板而出现的转向失灵等状况。通过不断的实验和总结发现，侧向滑移率和纵向附着力有着很重要的关系，具体如图1所示：

由图1可知，当路面附着系数比较小时，滑移率比较小，车轮的滑移率是呈递增的趋势，只要保证在一定的范围内，就能合理的抑制汽车纵向滑动，实现汽车的平顺转向等。

（二）制动系统的组成

汽车制动系统作为汽车制动时的重要部件，是汽车实现制动的依据。在不同的汽车中，汽车的制动系统有着细微的差别，但是汽车制动系统却都有些不可或缺的部分，例如ABS系统、电子控制元件和液压调节器。

ABS是制动系统实现有效制动、防止车轮抱死的重要装置。目前市场上有许多种不同的形式，但是其控制原理大致相同，实现的依据大体相似。液压调节器是ABS的主体元件，是保证ABS正常运转的核心部件，主要有电磁阀、蓄能器、回油泵和辅助液压阀

组成。

在防止车轮抱死的过程中，通过液压调节阀的开关动作实现制动轮缸压力的调节。例如，当控制单元芯片检查并判断出当前的状态是增压时，常开阀和常闭阀都处于断电状态，通过调节，实现常开阀打开，常闭阀关闭，主缸的高压制动液经常开阀进入轮缸而实现油压的升高；同理，当ECU检查出当前状态是减压状态，就会执行相反操作，使得常开阀关闭，常闭阀打开，使得轮缸内的制动液进入低压蓄能器，实现回油泵中制动液的回流。

（三）制动能量回馈的控制系统

目前，HEV的能量回馈有许多种，例如有模糊逻辑的制动能量回馈控制系统、基于DSP的制动能量回馈系统、基于比例的制动能量回馈控制系统。但他们主要核心结构都大体相同，制动能量回馈结构如图2所示：

对于HEV而言，制动时的能量回收主要体现在制动力矩和液压力矩同时工作时，制动系统必须控制好电机转矩的平衡性，使得电机能够有效的产生反馈能量之外，也能够尽可能早的实现汽车的停车。

制动前，可以根据汽车理论中的行驶功率平衡方程式来解释：

P1=P2+P3+P4（不考虑加速阻力）

其中：P1――汽车行驶功率，P2――滚动阻力功率，P3――空气阻力功率，P4――坡度阻力功率。当开始制动时，主要的阻力功率由电机产生，电机转矩转化产生一定的电量，通过一定的线路储存在能量管理系中，实现能量的回馈。

由图2可知，制动开始之后，整车控制器会通过自己本身自带的控制算法，结合踏板下行的幅度，考虑汽车行驶车速和加速度来判断汽车行驶状态：汽车此时处于紧急制动状态、正常制动状态还是下长坡制动状态。在确定汽车所处状态之后，根据电池电压、电流和电量的多少等参数的具体情况进行分析计算，将计算所得的数据分别向电机控制器和ABS同时发送指令，而且控制器也会向能量管理系统发送充电准备状态。然后将电机的电动状态转变为发点状态，在能量管理系统的允许下开始给能量管理系统进行充电实现电量的储存。制动控制器也开始将制动系统的硬件设备进行合理的调整以准备执行液压制动过程，方便汽车的平稳停车。在制动的整个过程中，控制器可以根据车速的不断变化，整车控制器不断改变发出的制动控制指令和制动力矩调节指令。

在实际的设计中，可以采用基于CAN总线的设计控制器，通过西门子公司生产的嵌入式的CAN总线的制动能量回馈控制器，通过适当的初始化，就能满足相关的使用要求。

（四）系统仿真分析

对于制动系统的仿真分析可以采用合适的工具，参考相应的数据进行合理的控制分析，在整体上实现整个制动过程的模拟。在电动汽车制动仿真分析的过程中，运用MATLAB中的Simulink插件进行仿真，假设以130km/h的车速，制动压力设定为80MPa，从而得出模拟曲线如图3：

由图3中可以看出，如果HEV电动汽车在制动过程中采用能量回馈，就能有效地缩短制动距离和减少制动时间，这些无疑都会提高汽车的行驶安全性。

四、结语

混合动力电动汽车的制动能量回馈一直是电动汽车研究的重点，如果能够采用合适的仿真工具，进行合理的分析，确定电机的转矩，实现汽车制动过程中能量回馈的最大化，必然会提高电动汽车能量使用率，延长汽车的行驶里程。

在实际的制动能量回馈研究过程中，要能够结合具体的研究实例，采用合理的系统分析方法，建立科学的分析模型。在整个分析过程中要严格按照相关操作，合理、科学的分析，必然会促进HEV电动汽车的能量研究。

参考文献

[1] 刘博，杜继宏．电动汽车制动能量回收控制策略[J]．自动化与仪器仪表，2004，（1）．

[2] 娄洁，戴龙泉．电动汽车制动能量回收控制策略研究[J]．安徽科技学院学报，2010，（3）．

[3] 殷承良，彭栋．混合动力电动汽车制动能量回馈系统分析[J]．中国电动汽车研究与开发，2002，（4）．

[4] 张健，王耀南，曹松波．基于模糊逻辑的电动汽车制动能量回馈系统[J]．交通与计算机，2005，（23）．

[5] 程杰，胡迪．电动汽车能量回收系统及控制方案的研究

[J]．动力与电气工程，2010，（18）．

[6] 巩养宁，杨海波，杨竞．电动汽车制动能量回收与利用[J]．客车技术与研究，2006，（3）．

篇8

关键词：新能源汽车；动力电池；汽油；电机驱动；控制技术

目前各国经济在快速的发展，科学技术也取得了巨大的进步，但是能源减少、环境破坏这些问题越来越严重，急需解决。之前的汽车必须使用汽油或柴油，造成了石油缺少以及大气污染等问题，对清洁可再生能源的开发必须提上日程。汽车使用能源要向着可再生、低污染的方向发展，目前汽车能源有很多种，汽电混合和油电混合使用是目前较好的一种方案，纯电动更是发展趋势。电力电子技术是如今汽车制造的重要技术之一，有着举足轻重的作用。新能源汽车与电机驱动的控制技术是息息相关的，要将两者有效的结合起来，利用电机驱动的控制技术大力发展新能源汽车，使之更加完善，不仅可以在最大程度上减少使用石油，还可以在最大程度上减少排放的污染物，减少对大气的危害。除此之外，在对电机驱动控制技术进行探究运用时，应该注意对各种小零件的使用，发挥小零件的大用处，从各个方面改进新能源汽车。

一、关于新能源汽车分析

所谓的新能源汽车就是指主要利用清洁能源来作为动力的汽车，具有低污染、节约能源的优点。汽车新能源汽车与人们的生活有很大的关系，新能源汽车发展的好坏直接关系着人们的生活水平，将新能源汽车发展的更加完善，能够提升交通的整体质量以及人们的生活质量，方便人们出行。正因为如此，全球都在致力于研究新能源汽车。与我国相比，发达国家研究新能源汽车的时间较早，并且投资较大，政府给与的扶持政策也很多，所以发达国家的新能源汽车发展较先进。但是我国现在越来越重视新能源汽车的研究，使汽车朝着低污染、使用可再生能源的方向发展，我国政府给与了很多优惠政策，大力支持新能源汽车的研究。

二、新能源汽车电机驱动控制技术

目前，新能源汽车的使用逐渐增多，越来越受到人们的青睐，因为在日常生活中使用的新能源汽车具有很多优点，例如排放的污染物少、使用时间长等。但是，由于受到各种因素的干扰，现在的新能源汽车制造技术还没有完善，不能完全实现使用新能源，大多数的新能源汽车使用的是汽电混合和油电混合。而在新能源汽车的研究中，电机驱动控制技术有着举足轻重的作用，将电机驱动控制技术有效的运用到新能源汽车中，使新能源汽车的发展更进一步。

1、电机驱动控制

目前，全球经济发展迅速，新能源汽车的研究和使用是全球发展的主要方面之一。客观上看，新能源汽车的发展效果较好，不仅减少了对大气的污染，而且在很大程度上减少了对不可再生能源的使用。在新能源汽车的研究中，电机驱动控制技术要想最大程度的发挥作用，必须使用合适的动力系统，要保证动力系统的质量和性能，选择最适合的动力系统。如何选择动力系统是非常重要的问题，以下是电动机的选择依据：

（1）要选择性能较好、质量较轻、外形较小的电动机。目前，各种装置都趋向于于精巧，同样地，电动机也应该朝着这个方向迈进。电动机在新能源汽车的组成中占有非常重要的地位，应该具有性能好的特点以满足新能源汽车发展需要，并且自身的质量要尽量轻巧，外形也应该尽量缩小，以确保其他装置有足够安放的地方。

（2）要保证电动机在转速范围较大的情况下拥有较高的工作效率。

（3）要保证电动机的电磁辐射尽可能的小。新能源汽车不仅要求对大气的污染较低、消耗的能源较低，还要求电磁辐射不能过多，一旦过多就会导致在运行过程中出现问题。

（4）要保证电动机运行过程中花费的成本低。从目前电动机的发展状况分析，电动机能够满足上面三个要求。如今，随着对电机驱动控制技术越来越深的探究，要求电动机在满足上面三个要求的前提下，还要充分考虑其他的因素，最大程度上回收再生能量。

2、电机驱动控制器分析

在研究和使用新能源汽车的过程中，电机驱动控制器是非常重要的，起着关键性的作用。目前，新能源汽车利用的主要是永磁同步电动机调速系统，来控制电机驱动控制器的运行，具有花费成本低、运行较安全的优点，在新能源汽车中得到一定程度的应用。

3、电动汽车驱动系统电磁干扰分析

电动汽车驱动系统在运行时，会产生很强的电磁干扰，并且形成非常复杂的电磁场。开关在打开和关闭的过程中，电流和电压会突然发生改变，单位时间内电压和电流的变化极大，开关在工作时的频率也较高，进而导致了较强的电磁干扰。除此之外，与驱动部位连接的电缆是高压的，运行时经过的电流非常大，电流幅度的变化也会产生较强的电磁辐射。电动汽车驱动系统在汽车的组成中占有极其重要的地位，其性能的好坏对整辆汽车的质量起着关键性的作用。

三、当前新能源汽车电机驱动控制技术浅析

随着全球经济科技的发展，能源紧缺、环境污染等问题越来越引起各国的注意，并成为热门话题。每个国家的能源都是有一定限度的，因此能源的利用一定要合理，不能肆无忌惮的利用。研究新能源汽车的目的就是减少耗能量、降低污染、适应我国能源战略。现在的电机驱动控制技术发展虽然已有很大进步，但是尚未成熟，发展程度依然不能满足当前的社会需求，还需要继续研究，争取更大的进步。新能源汽车与电机驱动控制技术发展的方向主要包括以下两个方面：

（1）新能源汽车与电机驱动控制技术要有效的结合，发挥最大的作用，全方位发展。

（2）提高电机驱动控制技术的整体性能，保证其安全可靠。

结束语：

文章主要关注的是新能源汽车和电机驱动控制技术，目前的技术，在这两个方面表现的还不错，出现的不安全因素很少，从使用情况来看也比较满意。现在不可再生资源越来越少，新能源汽车要把目光放在其他可再生资源上，尽量减少汽油的使用，多开发新能源，否则即使混合其他能源使用，汽油也有用完的一天。在不久的将来，新能源汽车及发动机会越来越成熟，能为世界环境作出贡献。

参考文献：

[1]李永东，朱昊. 永磁同步电机无速度传感器控制综述[J]. 电气传动. 2009（09）

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关键词：电动汽车；电能需求；电力产业链；碳排放

前言：电动汽车作为当前一种重要的新能源汽车，其运行动力来源于电能，和传统汽车相比，电动汽车在运行中可以实现零排放。不过，在其所需电能生产及传输过程中，仍然会产生较大的碳排放量。此外，在电能的生产及传输当中，也会产生一定的损耗，因此，在电动汽车单位电能需求上，通常与发电端电力生产量存在差异。所以，如果电动汽车得到大规模的普及，虽然直接排放问题得到了解决，但是电能需求引致的电力产业链碳排放也是不容忽视的。

1煤电能源链碳排放

在我国当前的电力领域当中，最主要的发电方式仍然是火力发电。而大量燃煤的燃烧，会产生很多氧化二氮、二氧化碳、二氧化硫等温室气体和酸性气体。其中，造成温室效应最主要的气体就是二氧化碳。所以，可将煤电能源链当中，产生的其它温室气体排放系数，换算为二氧化碳当量排放系数，也就是人们常说的碳排放或碳当量[1]。在煤炭的开采、加工、运输、燃烧等环节中，都存在能量传输的问题，因此在各个环节当中，都普遍存在着一定量的碳排放。煤电能源链碳排放的剂量范围主要包括了从原煤开采，到燃煤电厂发电位置，其中不包括后续的电网输配电环节。在煤炭开采运输、电厂发电运行等环节中，也需要消耗一定的电能或燃料，因此，基于全生命周期的角度，在电厂向外提供电能的时候，额外能源需求同样会产生碳排放。通常来说，电厂每向外发出1度电，煤电能源链中就会产生1千克左右的二氧化碳排放当量。在煤电能源链的各个环节当中，二氧化碳的排放量都比较巨大，而重点则在于发电环节，因此应当进行有效的控制。

2电动汽车单位电能需求引致的边际发电量

在发电端，电动汽车单位电能需求，所反映出的电力生产量往往远远高于1度电，这是由于在生产及传输电能的过程中，都会产生各种各样的损耗，所以，电动汽车间接造成的碳排放量也会大大增加。因此，为了研究电动汽车电能需求引致的碳排放问题，就应当对电动汽车消耗单位电能所需发电端的供应电量进行研究。在电动汽车中，边际发电量指的是每消耗1度电，发电侧实际产生的发电量，也就是电动汽车单位电能需求引致的电厂发电量。通常情况下，在电力消费终端，电能需求引致的电厂发电量，与电力设备、用电器的电能转换效率相关。而电动汽车充电终端的充电效率则直接影响了电网的送电量。同时，电网线损与发电侧发电量也有着直接的关系[2]。另外，电厂的综合用电率，也会对电厂发电量产生直接的影响。所以，在电动汽车终端，用电引致的边际发电量，会受到电源结构、电厂用电率、电网线损率、电动汽车充电能效等因素的影响。相关研究表明，如果电动汽车充电效能达到85%～95%，线损率和电厂用电率下降，电动汽车充1度点，边际发电量约为1.20～1.34kWh，电能损耗约在0.20～0.34kWh。

3动汽车电能需求引致的电力产业链碳排放

用IPMi表示电源边际发电量，用PRFi表示电源链碳排放系数，用PEi表示电源碳排放，用PPE表示电力产业链碳排放，则可利用公式PEi=∑PEFi×IPMi计算电源碳排放量，利用公式PPE= PEi计算电力产业链碳排放量。如果电动汽车能够达到90%的充电能效，基准情景下，电动汽车电能需求引致的电力产业链碳排放量要高于低碳情景和强化低碳情景[3]。预计在2030年到2050年左右，低碳情景和强化低碳情景都能够达到100g以下的低碳排放水平。而在基准情景下，由于没有对相应气候变化采取有效的对策，因而预计碳排放量可能会维持在400g左右的水平。如果在未来的发展当中，仍然只注重经济发展，忽略环境保护的问题，电力产业链碳排放无法得到有效的控制和降低。而采用在发展经济的同时，如果能够提高对环境的保护意识，利用高校的发电、输电、减排技术，能够使电力行业碳排放得到有效的减轻[4]。而通过提高电动汽车用电效率、充电效能，降低电网线损，降低电厂用电比率，优化电源结果，提高减排技术和燃煤发电技术，能够更为有效的控制电动汽车电能需求引致的电力产业链碳排放。

结论：电动汽车作为一种新能源汽车，以电能作为驱动能源，虽然能够消除直接碳排放，但是其所用电能的生产及输送，也会产生相应的碳排放。基于此，应采取有效的措施，在发电及输电环节减少碳排放，提高电动汽车的充电效能和用电效率，从而降低电动汽车电能需求引致的电力产业链碳排放量。

参考文献

[1]张兴平，饶娆，冯一帆. 电动出租车充电行为分析及综合效益跨区域对比[J]. 中国电力，2016，02：141-147.

[2]杜剑，谢东，吴涛，吴伯华，王法靖，张籍. 国外电动汽车战略及充换电业务发展现状[J]. 华中电力，2012，01：96-102.

篇10

从筚路蓝缕到成为绿色领航者，新日是第一个真正意义上的全国性品牌，创造了许多行业第一。某种意义上，新日发展和壮大的历程，全景折射出了黄金10年这段波澜壮阔的岁月里中国电动自行车（以下简称电动车）行业发展和演变的历史。剖析新日，不仅有标本意义，也有标杆意义。

并非第一次采访新日，但一个疑问始终萦绕在笔者心头：什么是新日的核心竞争力？随着采访的深入和一番剥茧抽丝之后，答案逐渐浮出水面：品牌力、文化力、产品力和团队力。

从默默无闻到行业领导者，改变新日命运的第一个因素是品牌。

品牌之路，一骑绝尘。营销专家米尔顿·科特勒认为，按照美国的统计，企业在生产环节、品牌打造、分销环节上获取的利润占总利润的比例分别为12%、38%、50%。

尽管深知品牌的重要性，但新日在创立之初资金有限，无法进行大规模的广告投放，总裁赵学忠当时高瞻远瞩地主张品牌建设先从“保健因素”——做好售后服务开始。2005年，“走进新日，感受阳光”的服务理念和“服务6S标准”应运而生，凭服务口碑领先行业，为日后品牌形象的建立和提升奠定了良好基础。

在体育比赛中，成为领跑者是所有竞技者的目标，因为领跑者可以掌控比赛节奏。品牌建设同理。司马迁说过：“立名者，行之极也。”我们在梳理电动车行业黄金10年时发现，新日善于“跳出行业做品牌”。

当行业品牌建设处于简单的企业名称和LOGO阶段时，新日就开创品牌代言之先河；当行业开始考虑请明星代言时，新日携手成龙登陆央视，将高举高打提升到前所未有的高度，唤醒了整个行业的品牌意识。

得益于品牌“溢价效应”，新日在销量上实现了“五连冠”，但新日创牌之路并未止步。新日要突破的新问题是：如何实现新日品牌从知名度到美誉度的跨越？

在提升产品和服务质量的同时，新日瞄准了更大的舞台——奥运会、世博会、世园会。作为世界顶级盛会的北京奥运会、上海世博会均是首次在中国举行，其“注意力经济能达到前所未有的高度”，带来的后续品牌效益也将长期奏效。从操作层面来看，奥运会、世博会、世园会的主题都包括或暗含“绿色”主题，这与新日“绿公司”的形象深度契合。

实际上，新日有更大的品牌理想：随着中国经济的崛起，相对于美国的大片、瑞士的钟表、德国的汽车，董事长张崇舜期望有朝一日，极具中国特色的电动车能够成为中国走向世界的一张名片，奥运会、世园会、世博会正是提升品牌影响力的绝佳舞台。在张崇舜眼中，“让强者更强”的奥运会是顶级企业的“孵化器”，韩国三星就是依靠汉城奥运会成功实现了起飞。

成为奥运赞助商后，新日甫一亮相，就“技惊四座”：新日在奥运史上首次实现奥运中心区域3.8平方公里范围内的尾气“零排放”，并因此获得国际奥委会主席雅克·罗格、北京奥组委主席刘淇、北京奥组委、交通部的高度赞扬和表彰。

通过奥运，新日不仅迅速成长为一个强势品牌，更重要的是，奥运会荣誉、公平、拼搏、挑战等人类普遍认同的价值观已经内化并成为企业文化的一部分。正如新日副总裁胡刚说：“奥运精神在新日永不落幕。”

“大事有我”成为新日铿锵有力的品牌格言。2009年12月，新日电动车与上海世博局签订赞助合作协议，正式成为“中国2010年上海世博会电动车指定供应商”。

新日不仅参与了“大事件”，更用好了“大事件”。北京奥运会期间，新日策划执行的“2008张笑脸迎奥运”网络营销活动堪称“史上最牛的隐性营销”，中国经营报《巧搭奥运车 新日玩转“大事件营销”》一文的作者曾以“公司名+奥运营销”为关键词在Google上进行搜索，结果发现阿迪达斯有42.9万条记录，大运摩托有12.9万条记录，海尔有50.6万条记录，可口可乐有28.9万条记录，联想有87.1万条记录，伊利有20.1万条记录……而新日则有82.9万条记录。

超高的点击率不仅得益于品牌实力，也得益于上海世博会期间，新日的“新日世博宝贝”评选、“送世博下乡”等营销活动吸引了网民、市民的极大关注，并因此荣获世博局颁发的“世博城市之星”、“优秀推广企业”等奖项，新日是30多家项目赞助商中唯一的获奖民营企业。

值得一提的是，连续成为奥运会、世博会、世园会赞助商不仅在电动车行业，在中国民营企业中，也是一项傲视群雄的记录。因品牌运作成果显著，新日先后入选《世博让企业更辉煌：上海世博赞助企业10大经典案例》、21世纪报系的《中国最佳品牌建设案例》、《企业下乡》等专著。此外，新日还吸引了包括美联社、美国福布斯、英国路透社、美国《时代》周刊、德国国家电视台、日本朝日电视台以及人民日报、CCTV、新华社等中外媒体的极大关注。

品牌攀登无止境，2013年，新日赞助《我要上春晚》节目并提供智能电动车奖品，新日通过助力平凡人的“春晚梦”，传递电动车行业的“正能量”。

电动车行业的“产品主义者”。产品是整个营销大厦的基石。当被问及新日当下及未来的方向时，副总裁胡刚很肯定地告诉我——产品，“产品就好比国家之间军事斗争的‘武器’，谁拥有先进武器，就会拥有相应的竞争优势，大刀长矛当然无法同洋枪洋炮作战。”

熟悉电动车行业的人都知道，产品同质化严重、价格战此起彼伏甚至愈演愈烈。其原因并非只是企业在“合成谬误”背景下的驱同效应，与电动车的供应链状况也不无关系，整车厂对上游产品的依赖是造成这一局面的深层原因。

面对这种恶性循环，是“随波逐流”，还是“紧盯消费者而不是竞争对手”始终将研发放在战略高度来思考？新日选择了后者，并从以下三个方面实现了“大破大立”。

打破壁垒，集成创新。第一，新日打破研发和市场之间的壁垒——横跨经销商、厂家、上游供应商之间形成了双向信息沟通机制，经销商不断将一线的消费者购买情况反馈给新日，新日牵头上下游共同组织研发。第二，对微创新进行系统集成，“积跬步，致千里”。第三，通过延伸产业链，掌握“创新之源”。比如新日有自己的电池产品——新新电池。

高层推动，全员认同。公司掌舵人高度重视产品和研发，致力于成为产品创新的推动者。董事长张崇舜始终坚信“投资技术研发就是投资未来”。创业之初，他曾宁愿付出连续3年几乎不赢利的代价，只为买断中科院的一项电机技术。

在张崇舜的推动之下，新日的研发能力堪称行业翘楚：新日电动车年均科研投入几千万元，近期出资数百万元购买一套世界领先的研发软件。此前，新日电动车建立全球最大的多功能电驱动车研发中心与检测中心，与美国麻省理工学院、清华大学等科研机构和高等院校建立产学研一体化战略性合作关系。

新日电动车还先后获批设立了行业内首个“博士后工作站”、“院士工作站”，目前新日拥有“同步变频电机”等100多项专利技术。得益于强大的研发能力，新日不仅成为新国标的制定者之一，也是智能电动车的行业创领者。

从满足需求到引领需求。目前，电动车行业已经进入二次购车时代。在首次购车时代，消费者通过广告、外观来选择产品；二次购车时代，已经有使用经验的消费者对产品的功能性要求更高，比如电池、电机的性能、售后服务优劣等。

其实，这些只是消费者的显性需求，还有消费者潜意识中存在，却未显性化的需求。乔布斯之所以受到全球追捧，正是因为其满足了消费者追求高体验、个性化的潜在需求。

跟汽车比，电动车的便利性越来越高，但体验度相对较差，消费者对高体验度的需求实际上蕴涵着巨大的商机。随着电动车行业进入细分阶段，便利性和体验将呈现两极化的趋势。而满足后者的需求，显然将获得更高的利润。如何才能通过创新给电动车消费者提供更好的体验呢？新日洞察了消费者的潜在需求——科技和时尚。经过艰苦的研发，新日智能电动车应运而生。

智能化时代的创领者。“电动车智能化是一条必经之路，也是一条新技术升级引领产业升级之路。”新日副总裁胡刚认为，“智能化的最大商业价值就是能更好地满足人们的消费体验——品质更强、性能更高、更便捷、更安全、更舒适、更环保。通过重新定义并引领智能车市场，新日计划开辟崭新的智能蓝海。”

近年，新日投入巨大研发力量，专注于智能电动车的研发，目前已经成为全球智能电动车的创领者。“一流企业做标准”，在胡刚看来，新日不仅成功开发出一系列智能电动车产品，还提出了智能电动车的标准：必须做到动力系统、操控系统、人机界面、防盗系统、安全系统、衍伸系统等六大系统的智能化。

新日电动车在六大系统实现了全面的突破。最能代表智能电动车创领者水平的是新日的智能化动力系统，包括：SIM 同步变频（智能之芯），能提升动力30%；IRS智能修复，可以实现一键故障排除；BPC智能充电器，相当于设置了一道充电保护墙。在操控系统上，新日也开发出诸如智能中控（无钥匙遥控）、电动中撑（智能助力）、智能调速（自动巡航）、新新电池（纳米科技）等技术。

这些智能系统之间的关系是基于“蜂巢式”科技研发扩展，可以说，智能电动车集众多先进技术于一身。

创新“倒逼”商业模式变革。在新日高层看来，智能化不仅对电动自行车产品本身是一次革命，其背后配套的供应链、运营模式、售后服务模式都将面临一次全新的变革。而基于智能大战略的思考是否深刻，商业模式的运营和准备是否到位，才是衡量一个企业是否真正开始智能革新的关键。

新日在智能化技术的“倒逼”之下，在几乎整个商业链条上进行了商业模式的创新。

实施精益生产和敏捷“智造”。智能电动车因为有效集成多项先进科技，对原有的生产环节提出了更为严苛的要求。为此，新日引进ERP实施精益生产，以精益求精的精神致力于精雕细琢每一个零部件。一辆崭新的电动车在出厂之前一共要经历108道检测，消费者得到的是安全和良好的体验。此外，智能电动车的推出，对员工素质提出了更高的要求，新日的员工素质和技能也得到相应的提升和扩展。可以说，关键流程能力作为新日的核心竞争力进一步提升。

服务承诺升级。在营销中，消费者让渡价值=消费者价值-消费者成本。新日在通过智能化为消费者提供价值增值的过程中，也致力于使消费者的成本降低。比如，新日承诺：打破行业电池包用12个月的惯例，其新新电池实行18个月的“三包”，帮助消费者节约一半的电池使用成本，借此重新定义了电池“三包”服务的行业标准。

再如，针对电动车居高不下的被盗率，新日推出了智能防盗系统。这套系统拆解难度高，且可以用GPS对丢失车辆进行跟踪。更为难能可贵的是，新日在业内首先承诺，若电动车丢失，公司将予以相应赔偿。这不仅是对自身智能车防盗技术的自信，更是真正以消费者为中心的一种体现。

征服“年轻的心”。新日智能电动车不仅符合新时代消费者对产品更便捷、更舒适、更安全、更节能环保的内心需求，同时也给了“80后”、“90后”更多张扬个性的符号元素。目前，新日的“天弧”、“博雅E智”、“博雅V驰”等智能化形象产品已经下线。这些单品品牌都有望成为电动车行业的“苹果”。

尽管处于领先地位，但新日副总裁胡刚相信“一枝独秀不是春”，他认为“智能化”将激活现有电动车市场，并形成一个规模巨大、前景广阔的产业。

全面提速。微软创始人比尔·盖茨曾说过，21世纪世界经济要解决“创新速度”问题。新日的创新速度体现在两个方面：

一是向信息化要效率。新日在行业率先启动IT数字化企业建设，引入包括先进的U9ERP、高效可移动OA协同办公平台、PTC公司世界级的PLM系统、先进呼叫中心等，通过“铁血”方式推动变革创新，最终促进企业得以实现全国异地多组织集团化规范、透明、高效、协同运营。

二是向扁平化要效率。在板块布局上，新日除了在天津、无锡设厂外，还独辟蹊径，在湖北襄阳设厂，这一方面基于当地良好的汽车配套基础，另一方面襄阳离无锡、天津都是大约1000公里，这样就形成了一个“品字型”的战略布局架构。既可以贴近湖北、四川等重点市场，还可以进一步辐射西南市场。

“想象力”就是用跨界的眼光，跳出自身行业看行业。电动车才经历过黄金10年， 营销操盘与战略部署还有很大的升位空间。通过学习，新日在品牌打造上充分吸取了汽车行业的品牌运作和家电行业成熟的渠道管理模式，形成了自己独特的赢利模式和商业模式。

陆金龙

中国自行车协会副理事长、江苏省自行车协会理事长

从新日看电动车10年发展

六大利好，电动车前景可期

电动车行业正朝集群化、集聚化方向发展，龙头企业、品牌企业将起到主导作用。产业信息化及城镇化的发展将会为电动车行业带来6大利好。

1.新城镇化使城镇的出行基础设施得到完善，为率先“家电下乡”的企业带来新的增长空间，如新日在10省全部中标。2.新就业政策鼓励企业吸纳人才及人才的合理流动，有助于电动车产业快速发展，如新日广泛从汽车、家电行业吸纳人才，人才在新日沉淀后，又为整个行业输出人才。3.新能源补贴将促进行业发展。锂电池既是新能源，也是电动车转型升级趋势，必能得到国家新能源补贴的扶持。4.新产品设计层出不穷，最大限度满足市场需求，如新日以“科技时尚”为发力点，不仅满足需求，还引领行业需求。5.新国标将出，行业将得到整合。6.出口将大幅增加，成为行业新增长点。目前，以新日为首的电动车企业通过与专业出口公司合作，正大力拓展国外市场。

马中超 中国电动车

行业协会理事长

高增长后，

电动车发展呈现新特点

经过10年高速发展后，电动车行业今后将呈现以下特点：1.消费需求升级。电动车经过普及，已度过消费者教育阶段，随着二次、三次购买时代的来临，消费者的购买心理已发生变化，消费面临升级。新日的智能电动车因时而生，恰好满足了消费者体验升级的需求拐点。2.亟需解决“两个97.5%”问题：内销占产量的97.5%，出口仅占2.5%；使用铅酸电池的车型占总产量97.5%，仅2.5%的车型使用锂电池。出口及锂电车是行业今后努力的方向。新日在技术创新和外需上都有精彩的表现。3.品牌将成为重要砝码。随着新国标的颁布，那些不符合要求又无力升级转型的中小电动车企业将被淘汰。那些知名度高、声誉好的品牌将会获得市场青睐。新日在品牌建设上始终走在行业前列。

陆骥烈 格兰仕集团助理总裁

从黄金10年看电动车产业规律

唯有技术创新才能打破瓶颈

电动车行业和其他消费品一样，经过一定时间的高速发展期，必然会进入一个瓶颈期，这是市场与经济的周期性规律作用的结果。瓶颈期的特征有三：行业竞争加剧、资源分配向品牌和营销倾斜、缺乏共同将行业做大的远见。

在技术同质化、渠道同质化、营销同质化的状态下，用互相杀戮的方式不可能做大行业的蛋糕。但绿色能源、快捷交通的定位无论对城市化抑或城镇化需求都高度贴合。电动车是具有鲜明时代特征的消费品，而且是可以不断被技术创新推动进化的产品。

如何突破瓶颈？唯有靠技术和创新。新日推出的智能电动车很好地满足了消费者体验升级的趋势，是一个良好的开端。

未来10年，真正带来行业跃进式革命的将是电池技术的发展。实现这种突破仅依靠企业是不够的，需要整合行业内外的资源。换言之，如果能集中资源解决技术瓶颈，电动车行业将有光明的未来。希望新日在锂电时代继续领航。

何祚庥 中国科学院院士

电动车代表