1.2 纯电动汽车

自2012年以来，我国政府规模化推广并运行以纯电动汽车为主的新能源汽车。经过多年的政策扶持，我国新能源汽车市场快速发展，自2015年起，我国新能源汽车产销量保持全球领先；2016年，我国新能源汽车销量超过50万辆，其中纯电动汽车占比大于80%。2020年9月，我国“双碳”目标提出，进一步加快了新能源汽车发展步伐。2022年，我国新能源汽车销量688.7万辆，市场占有率达25.6%，世界销量占比超过60%。其中，纯电动汽车销量占比77.9%。国际上，2022年6月底，欧盟各成员国通过2035年禁止纯燃油汽车的市场销售决议。

相对于传统燃油汽车，纯电动汽车的等效燃油经济性可提高200%，行驶零排放，充电比加油的费用能便宜50%，零部件制造减少能达80%。目前，纯电动汽车还存在一些不足，集中表现为与动力电池技术相关的问题，比如充电时间长、电池价格高和电池热失控等。

纯电动汽车是依赖动力电池和驱动电机行驶的一种汽车，对传统汽车的能源供应发生了革命性的变革。它的一种动力系统结构如图1-1所示，主要由驱动电机及其控制器、动力电池组及其管理器或电池管理系统（Battery Management System，BMS）、变速装置、低压DC/DC变换器和整车控制器等组成。驾驶人的加速踏板和制动踏板等经整车控制器处理后，输出相应的控制信号，通过整车网络如CAN总线，传输给电机控制器、BMS等电控单元，控制驱动电机，实现动力电池的直流电能与汽车的机械能之间双向流动，满足驾驶人的即时操作要求，提高驾驶乐趣。纯电动汽车没有发动机，因而取消了发动机专用的起动机和发电机，低压DC/DC变换器代替了发动机随带的低压发电机及其电压调节器功能。汽车的辅助动力系统，如转向系统、制动系统和空调系统等都需要由电能驱动来完成其功能。

图1-1 纯电动汽车的动力系统结构

虽然19世纪末诞生了电动四轮车，但是近百年来燃油汽车成为私人交通工具的主角。进入21世纪，各大汽车厂商再次制造出可与传统燃油汽车性能匹敌的纯电动汽车，2021年世界纯电动汽车销量达到650万辆，占全部乘用车市场销量的9%。在我国，纯电动汽车已经在某些细分市场的销量处于领先地位，比如，2021年微型乘用车五菱MiniEV销量近40万辆；2022年1—6月，大中型乘用车比亚迪汉EV的月平均销量超过1万辆。汉EV采用前驱或四驱电驱动结构，前后驱分别配备最大功率180kW和200kW的三相交流永磁同步电机，最大转矩达350N·m，最高转速达16000r/min。锂离子动力电池包由磷酸铁锂刀片电池一体集成于底盘，采用液体冷却，能量为85.4kW·h，能量密度150W·h/kg，高电压平台等级为600V。其一次充电的中国轻型车测试工况（China Light Vehicle Test Cycle，CLTC）最大行驶里程可达715km（前驱）或610km（四驱），百公里电耗13.5kW·h（前驱）或14.9kW·h（四驱）。锂离子电池能够通过专用的快速充电器在30min以内充电80%。整车百公里加速时间7.9s（前驱）或3.9s（四驱），百公里制动距离32.8m。

目前，纯电动轿车具有可靠的电安全性。为了防止触电，高电压部件采用封闭性的保护壳进行绝缘处理。车辆发生碰撞时，高电压切断。将高电压部件的保护壳与车身电连接起来，确保乘客安全。锂离子动力电池组不仅被密封，而且安装牢固可靠，保证汽车行驶过程中电池电极及隔膜不发生移动，电池性能稳定，安全耐久。动力电池的车载集成方法正从单体-包（Cell to Package，CTP）的独立式过渡到单体-底盘（Cell to Chasis，CTC）的一体式技术，使纯电动轿车具有超过同级别传统燃油发动机汽车的性能：

●优秀的加速性能。CLTC 700km的比亚迪海豹或长安深蓝SL03的百公里加速时间比同等级燃油车能够减少15%以上。

●出色的操纵稳定性。锂离子动力电池组大多配置在车体中央的地板下方，车辆质心低，且位于车辆中心附近，提高了转弯时的操纵稳定性。

●宽大的内部空间。驱动电机及其控制器、DC/DC变换器和车载充电器等电子电气部件的一体化集成，尽可能扩大车内空间和行李舱容量。

●良好的舒适性，低噪声、振动小。

●分布式驱动全时四驱。

●快速向智能化和网联化发展。