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??汽?

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可持續能源
Wind turbines near Vendsyssel, Denmark (2004)
?述
節約能源
可再生能源
可持續交通系統

??? 或 ??汽? 是指能使用 ?能 作??力??的 私人 ?式 車輛 。按照 ?力系? 分?，???又?分? 純電動車 或 ?池??? （BEV）、 混合動力車輛 （HEV）和 燃料電池車 （FCEV）。行?術語中的「電動車」通常指 充?式???? ，?純電動車和 ?電式混合動力車 （PHEV），但廣義上也可以包括 增程電動車 （REEV）和燃料?池?。

特点 [ ?? ]

???的 ?燃机 汽? 相比，?能量?看，1公斤汽油?含12千瓦?的能量，而1公斤??子?池?可?存0.15千瓦?的能量。????于 新能源? ，車輛整體 尾? 排放量較低（但供電的 發電廠 可能會?生 ?室?? 排放和 空??染 ），行??更安靜、反應更靈敏、 能量轉換效率 優越且不依? 加油站 （前提是有可?便用的 充?? ?施 或家用 ?源 ）。油箱到??的效率相差?大，使用汽油的??在 14~33% ，柴油??在28~42%，??汽??86%。因?有 ?池? 技?和充??普及度不足所?致的 里程焦? 是目前???普及的主要障碍。 [1]

?入2000年代后，以 ??池 ?代表的?能?元 能量密度 加速提升，解?了困????近一?世?的?航??，以 特斯拉 和 比?迪 等 中?造?新?力 ?代表的新???? 品牌 ?起，一些??燃油汽??商（主要是 德系 和 ?系 ，以及少量 日系 ）也在加速?型?行???的??和生?。?此同?，???配套的 充?? 、? ? 站、 燃料?池 配套如加 ? 站等也在加速建?。在 中?大? 、 美? 以及 ?威 、 芬? 等 ?洲 ?家和地?，也?予了不同程度的政策支持，包括 ?金 ?? 、低 息 ?款 、无? 土地 建?等。同時一些國家和地區已立法逐步淘汰 化石燃料 汽車的銷? [2] ，以減少空氣?染? 緩解氣候變遷 。據 國際能源總署 稱，到2023年，電動車預計將?全球汽車銷量的近五分之一。

?史 [ ?? ]

初期探索（1830~1870年） [ ?? ]

??汽?的?史比?在最常?的 ?燃机 ?要早。直流?机之父 匈牙利 的 ?明家 、 工程? 阿?什·耶德利克 最早于1828年在??室??了?磁??的行??置 [3] 。美?人 托?斯·?文波特 于1834年制造出第一? 直流?机 ??的??汽?。1837年，托?斯因此?得美??机行?的第一??利 [4] 。在1832年至1838年之?，?格?人 ?伯特·安德森 ?明了???的??，?是一?使用不能充?的初??池??的??。1838年，?格?人 ?伯特·戴?森 （ 英? ： Robert Davidson ） ?明了???的 火? 。今天在路面上依然行?的 有??? 是1840年在英?出?的?利。

19世?末的?展（1860~1920年） [ ?? ]

1895年的電動汽車

?着 蓄?池 技?的?展，??汽?的?用在19世?的下半?在?美得到了???泛的?用。1859年 法? 物理?家、?明家 加斯?·普朗? ?明了可充?的 ?酸?池 [5] 。

1896年， 哈特福德電燈公司 （ 英? ： Hartford Electric Light Company ） 推出可更換電池的電動貨車，買家只買下車輛，但不包括電池，然後在使用時再以每里計交付充電及保養費。 [6]

19世?末期到1920年是 純??汽? ?展的一?高峰。在早期的?輛消?市?上??汽?比?燃机????有着更多??：无?味、无震?、无?音、不用??和价格低廉，?形成了以蒸汽、??和?燃机三分天下的?輛市? [7] 。

?展停?（1920~1990年） [ ?? ]

?着美? 德州 石油 的??和 ?燃机 技?的提高，??汽?在1920年之后??地失去了??。?輛市?逐步被?燃机??的汽?取代。只有少?城市保留着?少的有???和无???以及?有限的???（使用 ?酸?池 ?，被使用在高?夫球?、??等?域）。??汽?的?展?此停?了大半?世?。?着 石油 ?源不?流向市?，人??乎忘??有??汽?的存在。相?的，?用在??汽?上的技?：???、?池材料、?力?池?、?池管理等也无法得到?展或?用。

??期（1990年至今） [ ?? ]

電動車太陽充電站

?着石油?源的日益?少、大??境的?染，人?重新?注起??汽?。1990年之前，提倡使用??汽?主要?是以民??主，比如1969年建立的民???????： 世界??汽??? （ 英? ： World Electric Vehicle Association ） 。世界??汽???每一年半在世界不同?家和地???????汽?????和展?（Electric Vehicle Symposium and Exposition，EVS）。

1990年代?始，?着?池?能?元的?展，以及??石能源?量、油价不?升高的??，各?主要的汽?生??家?始在新能源??域做出??。在1990年1月的 洛杉??展 上， 通用汽? 的?裁向全球推介Impact????念??。1992年 福特汽? 推出 ?硫?池 的Ecostar，1996年 ?田汽? 使用 ???池 的RAV4LEV，1996年法? 雷?汽? 的 Clio ，1997年?田 普?斯 Prius混合?力??下?， 日?汽? 也在同年推出世界上第一? ??子?池 的??汽?Prairie Joy EV。1999年 本田汽? ?布、?? 混合?力車 本田洞察者 。

除了??汽?制造企?的??外，也有新成立的汽車製造企業嘗試。如在2003年 美國 新成立的 特斯拉公司 和在 中?大? 新成立的 比亞迪汽車公司 。兩者都以生? 純電動車 ?主。其中特斯拉在2006年推出的Roadster??0~60英里只要3.9秒，每次充?可行?400公里；而比亞迪在2008年12月15日推出了以 ?酸???池 ?主的世界上第一款批量生?的 ?電式混合動力車 ： 比亞迪F3DM ，直到2010年5月才推出?正意義上的純電動車： 比?迪e6 。

2020年代起，有國家和地區已經初步計?在未來十幾年後禁?燃油車（預定禁止日期大部分在 2030-2040年），往發展電動車的方向去走。 [8] [9] 2023年2月14日，歐盟的歐洲議會通過法案，2035年起禁?燃油車 [10] [11] 。

核心技? [ ?? ]

???的技???在于“三?”，? ?机 、 ?池 和 ?控 。?然其???部件也?重要，但是???作? ?具 ，最重要的是?三????移??行息息相?的方面。

??机 [ ?? ]

主?目： ??机 和 ?引??机

不通品牌的????有不同的?机??，比如 特斯拉 生?的 ???? 通常使用 ?步??机 ， 日?聆? 和 雪佛? Bolt?使用 永磁同步??机 [12] ，而 比?迪 生?的一些????和 ??混?? ?使用 直流无刷??机 。相比 汽油 和 柴油??机 ，??机可以?生更高的 力矩 ，同?不需要依? ?速器 和 ?合器 ??? 加速 和 怠速 ?的力矩?化，加速?的反?速度也由于燃油?（燃油?因??速器?行的原因，通常?有一定?后）。???的?机?可以?合 再生制? ?已?生的力矩以 ?? 形式回收??存在 ?? 、 蓄?池 或 超??容 ?，?而在增强制?效果的情?下?能回收能量，有效延???行?里程。

因???机的能量??效率的 能量??效率 ?超基于 活塞??机 原理的各??? ?燃机 ，所?生的 ?? ?少，因此不需要?大的 冷却液 - 散?器 系?????机降?，可以省去大量的空?和重量????的其?部件。同????在采用 二??? ???不需要?有 ??? ?前后?分配力矩，如果是 四??? ?可以采用前后?台?机?一?控的??也不需要???，?就?底?和座?省出了?外的空?。一些特殊??的???（比如 仰望U8 ）甚至可以使用四台?机分???四??子，使得各??子可以?立??，更可以?活????地形。

??机相????燃机最大的??是 ?保 和?行成本。?然不同地?的 ?? 有?，但?????机每百公里的耗???仍要?于 汽?燃油??性 。而且??能量效率高，?行?生的 ?音?染 更低，所用的?能也不像燃油?那?必?依? 化石能源 ，而是可以部分甚至完全利用 可再生能源 。此外???行不需要燃?也不??生 尾? 排放，?使把???造成的 ?室?? 和 空??染 也算上，所?生的 ?足迹 也?小于燃油??以?行的 石油工? 。有?多抵????的??和?人常常?散布 恐?、困惑和?疑 ?法，?生????和??造成的?染也算入???的?境成本，但却往往避?制造燃油?和采油/?油造成的?境成本相比之下只高不低。

?池? [ ?? ]

主?目： ????池

????池（electric-vehicle battery，??EVB）通常是可?入 ?? 充? ?能的 蓄?池 ，一般????有?大 千瓦小? ?格的大容量，因此目前最常?的是 能量密度 ?高的 ??池 。???燃油?上?? ?? 、 照明 及 点火 （SLI）的 汽?蓄?池 不同，????池需要能???持??出?高的功率，因此需要是能?深度放?的深循??池（deep-cycle battery），因此需要?高的 功率重量比 。因?目前的?池技????的 液? 化石燃料 （汽油和柴油）相比， 比能 仍然?于劣?，有此造成的 里程焦? 也成????普及的最大障碍，?然未?的 固??池 有?力可能克服?方面的局限。

早期的???使用的蓄?池是 ?酸?池 ，后?也有使用 ???池 、 ???池 ，偶?也有 ?空??池 及???化物?池等熔??池 [13] ，但因?其?航能力?差，以蓄?池?基?的????在1920年代汽油??普及后基本上被市?抛?。?1990年代末?始，因?各? 可携式 ?子?品 （比如 膝上?? 、 平板?? 、 PDA 、 智能手机 等）和?人?型交通工具（如 ??摩托? 、 ??自行? 和 ??滑板? 等）的普及??了?池技?和性能的提升，??池高容量、高 功率密度 和?乎无 ??效? 可在任何 ?量?? 下充/放?等特性使其受到??，???也因此?益，目前最常使用的????池是 ??子?池 和 ??子聚合物?池 。到2018年，全?里程超?250英里（400公里）的???（比如 Tesla Model S ）已商品化，其?池衍生的技?也?用在不同的???域中 [14] 。

??池的制造和原料供?（ ?? 以及其? 稀土元素 ）的 成本 一直是???（?然截至2019年  ( 2019- 表?式??：无法???点符?“月”。 ) ，?池??池的?位成本已?2010年下降了87% [15] ），而且受?或出? 短路 ?容易出? ?失控 起火 有着?大的安全?患。目前增?最猛的????池是以 比?迪 刀片?池 ?代表的 ?酸???池 ，?然能量密度不如??子?池，但安全性、?池?命和深度充/放?性能都具有??，也被大量使用在 光伏 ?能 等?域。

因?????池的?能容量和功率?出都?超????，因此也可以用?支持?多?????以做??准配置的?? ?器 ，比如?料 制冷 机、 ???? ?? 和??加?座椅，?所?“ ?箱 、 彩? 、大 沙? ”的 新能源? ?配“三大件”。此外，?多新型????支持 V2G 功能，在 停? 、?外出行和?急?可以作? ?用?源 ?直接供?其??器和??工具的使用。

充?接口 [ ?? ]

充電 停車場

全球主要的有?充?技??准包括 IEC 62196；本五大整??提出的CHAdeMO?准；特斯拉?有??；?合充?系?（CCS）?准；SAE J1772；和中?推??准GB/T 20234。 [1]

交流電 [ ?? ]
參考IEC國際標準規範 IEC 62196-2 （ 英? ： IEC 62196#IEC 62196-2 ）
  • SAE J1772 （又稱Type 1）：北美單相交流電充電標準，主要在北美、中美洲、日本、韓國和台灣採用。
  • IEC 62196 Type 2 ：歐洲單相和三相交流電充電標準，主要在歐洲、南美洲、南非、中東、澳洲和印度、新加坡、香港、台灣等亞洲國家和地區採用。中國大陸GB/T交流電充電標準以此基礎開發但不相容。
直流電 [ ?? ]
參考IEC國際標準規範 IEC 62196-3 （ 英? ： IEC 62196#IEC 62196-3 ）
  1. CCS1：衍生自 SAE J1772 在此基礎上增加直流電DC端子實現快速充電，主要用於北美、中美洲、韓國和台灣。
  2. CCS2：衍生自 IEC 62196 Type 2 在此基礎上增加直流電DC端子實現快速充電，主要用於歐洲、南美洲、南非、中東、澳洲和亞洲國家和地區。
无?充? [ ?? ]
  • IEC 61980 ??汽?无??力?? (WPT) 系?
  • SAE J2954 202208 ?型??式/??汽?无?功率??和?准方法
  • EN ISO 19363:2021 ??道路??：磁?无??力??、安全和互操作性要求
  • GB/T 38775 ??汽?无??力???准

?子控制 [ ?? ]

主?目： ?子控制器 和 汽??子

?控系?被??新能源汽?的“大?”，替代了?? ?速箱 的功能，同?需要能????繁起停和加?速，同??需要有?大的?速范?，低速/爬坡?要求高 ?矩 ，高速行??要求低?矩；如果是 混合?力? ?需要?理?机??、?机??、回?制?回收能量等特殊功能，直接?定了爬坡、加速、最高速度等主要性能指?。

一般??，???的?控系?主要包含三?共性子系?，之?都是通? CAN?? 等??相互通信：

  • 整?控制器（vehicle control unit，??VCU），是各??控子系?的?控中?，????和管理整??的?行??，也是????互?的主要接口，接收各?操作指令、??和分析整?及部件??、以及控制其?子系?的?作；
  • ?机控制器（motor control unit，??MCU），是???特有的核心功率?子?元，通?接收整?控制器的控制指令?整?机?出指定的?矩和?速；
  • ?池管理系?（battery management system，??BMS），主要??池系?的??、?流、?度等???据?行采集???和分析，以便保??池安全、管理能量控制和行?信息。

因????有着更大容量?池的能源支持，使其可以??功能更??、更多?化的 消??子?品 和 ???? ，?配合各? ?感器 ??助 防偏? 、 防撞 和 盲点?? ，或通? 无?通信 ?? OTA ?件更新 ，?在?多 ?念? 甚至在??融合 无?感??? 、 物?? 和 人工智能 ?做到 自??? 。而相比之下，??燃油?通常??在?成本和价格控制在大?消?水平的情?下?行?些??的?控系?。

??汽??? [ ?? ]

?? [ ?? ]

?考 [ ?? ]

  1. ^ 1.0 1.1 Cirimele, Vincenzo; Freschi, Fabio; Mitolo, Massimo. I Charge, Therefore I Drive: Current State of Electric Vehicle Charging Systems . IEEE Power and Energy Magazine. 2023-11, 21 (6). ISSN 1540-7977 . doi:10.1109/MPE.2023.3308227 .  
  2. ^ Governor Newsom Announces California Will Phase Out Gasoline-Powered Cars & Drastically Reduce Demand for Fossil Fuel in California's Fight Against Climate Change . California Governor. 2020-09-23 [ 2020-09-26 ] . （原始?容 存? 于2023-10-10） （英?） .  
  3. ^ Hungarian contributions to world civilization Compiled by Bela J. Kardos, 2000, page 4
  4. ^ 存?副本 . [ 2011-08-07 ] . （原始?容 存? 于2008-10-16）.  
  5. ^ The Automobile Age, 作者James J. Flink，1990，page 9
  6. ^ Kirsch, David A. The Electric Vehicle and the Burden of History . Rutgers University Press. 2000: 153 ?162. ISBN  978-0-8135-2809-0 .  
  7. ^ 《Build Your Own Electric Vehicle》 , 作者：Bob Brant page 44-45
  8. ^ 2021 電車襲來》禁?燃油車玩?的，看政策法規如何牽動?業變化 . [ 2021-04-19 ] . （原始?容 存? 于2021-01-30）.  
  9. ^ 除了日本...這些國家也規劃禁?燃油車 . [ 2021-04-19 ] . （原始?容 存? 于2021-04-22）.  
  10. ^ 歐洲議會通過法案 2035年起禁?燃油車 . [ 2023-04-07 ] . （原始?容 存? 于2023-05-01）.  
  11. ^ 歐洲議會通過「2035年起禁?燃油車」網懷疑：坐等政策轉彎 . [ 2023-06-09 ] . （原始?容 存? 于2023-06-12）.  
  12. ^ Widmar, Martin. Electric vehicle traction motors without rare earth magnets. Sustainable Materials and Technologies. 2015, 3 : 7?13. ISSN 2214-9937 . doi:10.1016/j.susmat.2015.02.001   可免费查阅.  
  13. ^ Axeon Receives Order for 50 Zebra Packs for Modec Electric Vehicle; Li-Ion Under Testing . Green Car Congress. 2016-11-24 [ 2019-12-15 ] . （ 原始?容 存?于2021-03-23）.  
  14. ^ EV Database . EV Database. [ 2020-04-25 ] . （ 原始?容 存?于2021-04-20） （英?） .  
  15. ^ Battery prices are falling, which is good news for EVs . Marketplace. 2019-12-03 [ 2020-04-25 ] . （ 原始?容 存?于2021-04-17） （美?英?） .  

?? [ ?? ]

載具

種類
汽車充電方式 （ 英? ： Electric car charging methods ）
標準
連接器
各地區 （ 英? ： Electric car use by country ）
亞洲
歐洲 （ 英? ： Plug-in electric vehicles in Europe ）
北美
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