正版现货新书 现代电动汽车原理与设计 9787302528463 邓涛

邓涛，男，1982年7月生，教授，博士（后），硕士生导师，美国加州大学圣地亚哥分校（University of California, San Diego）访问学者，机电与车辆工程学院车辆工程系主任，第四届重庆交通大学“z受学生欢迎的‘’教师”。主要从事车辆动力传动及其综合控制、混合动力及电动汽车控制研究、新能源汽车理论及应用研究、智联汽车控制等领域的研究工作。近年来主持和主研国家自然科学基金、863计划等g家级、省部级科研项目及企业横向20余项。目前作为项目负责人主持国家自然科学基金青年基金项目、中国博士后科学基金面上资助项目、重庆市博士后科研项目资助项目、重庆市科委基础与前沿研究计划项目、重庆市教委科学技术研究项目、江苏省汽车工程重点实验室开放基金、重庆交通大学博士基金等g家级2项、省部级4项科研项目。目前作为项目负责人主持重庆市高等学校教学改革研究重点项目、重庆市研究生教育教学改革研究重点项目、重庆交通大学校级教育教学改革研究一般项目等省部级重点项目2项、厅局级1项教改项目。在《Journal of Mechanical Science and Technology》、《Advances in

第1章

绪论

1.1发展电动汽车的必要性

我国汽车产销规模在过去15年间飞速增长，已连续10年稳居全球第一，成为汽车制造大国和的汽车市场。截至2018年年底，我国汽车产销量进一步增加，而汽车保有量也达到了2.35亿辆，居世界第二。汽车产业已成为国民经济重要的支柱产业，汽车也成为国民消费的重要领域。然而，汽车石油消耗占国内石油总需求的70%，对外石油依存度达65.4%，汽车尾气排放在我国城市大气污染中的分担率达80%以上。因此，汽车产业的持续健康发展必须突破石油资源短缺、环境污染、影响气候变化的瓶颈。在这一背景下，电动汽车成为当前国际公认的主要发展方向，也是我国从汽车大国到汽车强国的必由之路。

近10年来，以纯电动汽车和插电式混合动力汽车为代表的电动汽车已成为实现大规模生产、替代传统汽车能源动力系统的关注焦点。此外，电动汽车与智能电网、可再生能源的紧密结合，对促进我国电力产业的转型升级具有重要的意义。因此，发展电动汽车是我国高新技术创新的重要方向和汽车产业可持续发展的必然选择，其必要性可总结为以下几点：

（1） 发展电动汽车对调节、优化道路交通领域能源结构，缓解我国对进口石油的高度依赖，保障国家能源安全，具有重要的战略意义，同时也是汽车产业持续较快增长的根本保障。

（2） 我国经济发展已经并将长期受到来自环境污染、气候变化带来的严重制约，不少中心城市的空气污染、PM2.5排放已经超出环境容量极限，一些城市已开始实施限制汽车消费和限制汽车使用的限购、限行政策，我国汽车产业发展遇到了环境的瓶颈。电动汽车中的纯电动汽车具有零排放，混合动力汽车和插电式混合动力汽车等具有日常出行零排放和长距离出行低排放的的环境友好特性。因此，大力发展电动汽车符合绿色发展的理念，是国际公认的汽车产业发展的战略选择。

（3） 电动汽车既是交通工具，又是分布式电能储备装置，它与智能电网的有机融合，具有实现“削峰填谷”的重要作用，有利于提升发电设备的利用效率，在重大灾害期间还可作为电力供给的重要补充。更重要的是，大力发展电动汽车，能够更加有效地利用风能、太阳能等可再生能源，有助于我国电力能源结构的清洁化和加强智能电网建设。

（4） 充电技术和充电基础设施是支撑电动汽车产业发展的必要条件。突破充电装备关键核心技术、多能源融合的电网智能控制技术，建设基于互联网的智能化服务体系，对实现汽车强国战略目标具有重要的支撑作用。

因此，电动汽车的发展不仅可以缓解石油资源短缺压力，也承载着解决日益突出的环境污染问题，实现我国汽车产业结构调整和转型升级，汽车产业做大做强的历史使命。

1.2电动汽车的定义和分类

1.2.1电动汽车的定义

电动汽车是指汽车行驶的动力全部或部分来自电机驱动系统的汽车，它主要以动力电池组为车载能源，是涉及机械、电子、电力、微机控制等多学科的高科技产品。按照汽车行驶动力来源的不同，一般将电动汽车划分为纯电动汽车、混合动力电动汽车、插电式混合动力电动汽车、增程式混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车。

1.2.2电动汽车的分类

1. 纯电动汽车

纯电动汽车是指车辆的驱动力全部由电机供给，电机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其他电能储存装置的汽车。图1.1所示是蔚来ES8纯电动汽车。

图1.1蔚来ES8纯电动汽车

2. 混合动力电动汽车

混合动力电动汽车是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶动力依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。图1.2所示是Polestar 1混合动力汽车。

图1.2Polestar 1混合动力汽车

3. 插电式混合动力电动汽车

插电式混合动力汽车是指车辆的驱动力由驱动电机及发动机同时或单独供给，并且可由外部提供电能进行充电，纯电动模式下续驶里程符合我国相关标准规定的汽车。图1.3所示为丰田Prius插电式混合动力电动汽车。

图1.3丰田Prius插电式混合动力电动汽车

4. 增程式混合动力电动汽车

增程式电动汽车是一种配有地面充电和车载供电功能的纯电驱动的电动汽车，其运行模式可以根据需要处于纯电动模式、增程模式或混合动力模式，是介于纯电动汽车和混合动力汽车之间的一种过渡车型，具有纯电动和混合动力汽车的特征。图1.4所示为理想智造ONE增程式混合动力电动汽车。

图1.4理想智造ONE增程式混合动力电动汽车

5. 燃料电池电动汽车

燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV 是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下，以燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种。图1.5所示为现代NEXO燃料电池电动汽车