《感知电世界》课程综合训练报告纯电动汽车——中国低碳交通的未来作者：***学号：********学院：城市建设与环境工程学院时间：2015年12月27日目录1.摘要 (1)2.发展纯电动汽车的意义 (2)2.1发展纯电动汽车是改善世界能源危机、摆脱石油依赖的有效途径 (2)2.2发展纯电动汽车是抑制世界环境进一步恶化的重要手段 (2)2.3发展纯电动汽车是新一轮经济增长的突破口 (3)3中国纯电动汽车的现状 (3)3.1相关企业、高等院校等大力投入以及国家的鼓励支持 (3)3.1.1 (3)3.1.2 (3)3.2生产成本高、推广难以及市场反应差强人意 (3)3.3发展存在不平衡、关键技术的落后以及基础设备建设不足 (4)3.3.1 (4)3.3.2 (4)4.纯电动汽车——特斯拉 (4)4.1强大的动力配置、续航能力及充电能力 (4)4.2对18650型锂电池的使用 (5)4.3完善的充电站建设和电池维护 (5)4.4电池成本的降低 (6)4.5 (6)5.启示 (6)6.结论 (7)7.心得体会 (7)8.参考文献 (8)1.摘要在后哥本哈根时代结束之后，面对世界化学能源的日渐枯竭，低碳、绿色、减排、节能已然成为了现代汽车技术的最高核心竞争力。

而随着经济的快速增长，居民生活水平日益提高，我国已超越美国成为世界上最大的汽车消费市场，预计2020年正在中国行驶的汽车数量将高达两亿量，消耗的燃料将达到三亿吨，因此汽车业界新能源汽车的开发成当务之急。

而近年来，来自硅谷的纯电动汽车——特斯拉逐渐走进了人们的视野中，以几乎完美的姿态颠覆了传统的汽车制造业，给人们带来了全新的驾驶理念。

本文将基于特斯拉纯电动车在市场的崛起，通过对其产品技术和开发、对于能源的节约、市场反响及用户体验等方面分析，同时结合中国国情来探讨中国纯电动汽车的发展和未来前景并对此提出合理的建议。

关键词：电动汽车新能源汽车特斯拉环保2.发展纯电动汽车的意义纯电动汽车（EV）是主要以电池为能量源、全部由电机驱动的汽车。

在各国政府的大力推动下，世界汽车产业进入了一个全面的交通能源转型时期，纯电动汽车的发展便是其中不可分割的重要部分。

那么，发展纯电动汽车的意义是什么呢？2.1发展纯电动汽车是改善世界能源危机、摆脱石油依赖的有效途径2014年中国能源消费增长2.6%，能源结构有所改善，但煤炭仍然为中国能源消耗的主要燃料，占比为66%。

同时，中国目前已成为世界第二大石油消费国、第三大石油进口国，预计到2020年，中国石油对外依赖度将达到56%至60%。

当前中国汽车耗油约占整个石油消费量的1/3，预计到2020年这个比例将上升到57%，至2018年，我国汽车成品油消耗量将超过3.3亿吨。

而纯电动汽车的动力主要来源于蓄电池的电能，而电能来源相当地广泛，太阳能、水能以及风能等可再生能源均可转化成电能。

若大力发展纯电动汽车使其大量普及，实现“以电代油”将有效地在一定程度上摆脱全球对于石油的依赖，并且改善世界能源危机。

2.2发展纯电动汽车是抑制世界环境进一步恶化的重要手段由于汽车尾气的大量排放和工业污染对大气层以及全球环境造成了严重的破坏，人类必须努力在未来二十年内将碳排放量控制在一个合理的数值之内。

而对于纯电动汽车，在使用过程中其自身不会产生温室气体或其他废气，因此大力发展和推广纯电动汽车将是抑制世界环境进一步恶化的重要手段。

2.3发展纯电动汽车是新一轮经济增长的突破口目前新能源汽车的开发及推广还是一片新兴领域，还有着许多问题等待着人们去解答和完善。

若我国能大力地发展纯电动汽车，在纯电动汽车技术开发的领域上抢得先机拔得头筹，那么我国将很有可能在汽车产业上实现“弯道超车”，拉近与国际汽车巨头的距离，并且实现新一轮的经济增长。

3中国纯电动汽车的现状3.1相关企业、高等院校等大力投入以及国家的鼓励支持3.1.1在进入21世纪以后，各个相关企业对于新能源汽车的研发投入显著增加，高等院校以及科研机构中不少人也集中力量联合攻关，在部分的科技方面已经赶上甚至超过了世界先进水平，且不少的纯电动车产品已经通过了相关的检验标准小批量地进行了投入使用。

3.1.2同时，从“八五”开始，纯电动汽车的研发便已成为国家级计划项目，且先后发布了包括新建电动汽车资质准入问题的政策，关于基础设施的发展规划政策，关于公交市场的油补变电补的政策和一些非补贴性政策（新能源汽车不限行、不摇号）等政策来对电动车的开发和市场推广进行鼓励与支持。

3.2生产成本高、推广难以及市场反应差强人意由于纯电动车中的电池价格昂贵，能支持200公里续航里程电池的制作成本接近一辆小型汽油车的价格，且电池每隔5～10年需要更换，因此纯电动车当前售价普遍偏高。

从而导致国内对于纯电动车的市场推广仍举步维艰，因此销售也难以形成商业化规模化，这也反过来提高了纯电动车的生产成本，形成了一个恶性循环，大大地弱化了消费者的购车欲望。

2013年上半年我国纯电动汽车的销量仅为5114辆，2015年有所增加但距离《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》中2015年达50万辆目标仍是望其项背，市场反应不容乐观。

3.3发展存在不平衡、关键技术的落后以及基础设备建设不足3.3.1电动机与驱动系统是纯电动车的关键技术环节。

随着电动机、驱动系统的发展以及控制系统自动化智能化的趋向，纯电动车中各种非线性控制技术都将各自或结合应用于纯电动车的电动机控制系统。

而目前中国无论是对于电动机技术还是控制技术的掌握上仍落后于美、日等国家。

3.3.2一般情况下电动汽车电池需在3000瓦的电源上充电6~8个小时，才有行驶150~200公里的续航里程。

当消费者需要远行时，这就意味这在150~200公里内必须要有相应的充电设备。

而目前中国新能源汽车发展存在着不平衡，整车跑的快，电池供不上，充电设施滞后。

并且基础设备建设还很不足，2014年电动汽车保有量大概有10万辆，而充电桩却只有3.1万个，且由于中国的城市构造以及交通体系比较特殊与国外有所差别，因此充电设施在城区内、高速路网的排布比例还有待商榷。

4.纯电动汽车——特斯拉由上文易知，目前中国纯电动汽车的开发和推广遭遇了瓶颈阶段，新能源汽车产业陷入了困境，而在世界的另一端——一家创办于2003年的美国科技公司“Tesla”却以其旗下纯电动车在2013年第一季度实现利润1120万美元的盈利，成为同期北美电动车销量冠军，并提前九年偿还了4.65亿美元的政府贷款，其飞速地崛起让其成为了资本市场的焦点对象，同时也让人看到了纯电动汽车发展的未来。

那么，特斯拉的纯电动汽车对于其他纯电动汽车又有什么特别之处呢？4.1强大的动力配置、续航能力及充电能力（1）在55mph的平均速率下，特斯拉纯电动车的行驶里程超过350公里。

（2）特斯拉系列中最低配置的纯电动车最高速度也高达177~210km/h，并且由于其具有的极大扭矩，从0加速到100km/h的时速只需要4.4~6.5s，这种动力性质不说是放在电动车中，就算放在大排量豪华汽车中也算得上佼佼者。

（3）当处于特斯拉公司建立的超级充电站中使用其独有的高压充电技术，充电峰值可以高达480公里/小时（90千瓦/时），即仅需充电30分钟即可行驶240公里以上的里程。

4.2对18650型锂电池的使用特斯拉是唯一一家采用18650型锂离子电池的公司。

特斯拉旗下首款车型roadster使用了6831节18650型钴酸锂电池，而第二款量产车型Model S使用了松下定制的三元材料电池，即镍钴铝三元正极材料的锂电池（NCA）。

特斯拉之所以采用18650型锂电池的原因有以下几点：对比其他纯电动汽车使用的电池，它能量更大、稳定性、一致性更好且成本更低；全球每年产出十几亿个18650型电池，安全级别不断地提升；单体电池尺寸小但可控性高可降低电池发生故障带来的影响，即当电池组中的某个电池发生故障，系统会对车主进行警示但对于电池的整体效应没有太大的影响。

而一辆纯电动汽车对于电池有着一定的要求，即性能要稳定、安全系数高并且可多次循环充电。

锂电池性能虽然好，但是大功率锂电池的安全性一直是一个难以忽视的问题。

而特斯拉解决钴酸锂电池安全风险的方法带给了整个业界新的启发——优良电池管理系统。

roadster通过将6831节2Ah左右的松下18650型电池并联好串联在一起构成了整个系统；69个18650型电池被并联封装成一个电池砖；99个电池砖串联成一个电池片；11个电池片组成一个电池泡。

而Model S则一共采用了8142节由松下提供的18650型锂电池，可供86kWh的电量，足以支持2.1吨Model S高达480km的续航里程。

同时，每个电池上都有相应的监测控制器用以保护整个电路。

整车层面上还有车辆系统控制器泳衣监控BSM。

这样构成的一整套电池控制系统便是特斯拉汽车电池的技术核心，其造价高昂，据传高于20000美金。

4.3完善的充电站建设和电池维护在使用中，充电站的充电和电池的维护是否方便时用户体验最重要的部分。

而特斯拉为用户提供了三种不同的充电方式：（1）普通民用充电——直接接入美规120V家用电即可，充电效率约为每充电1h可行驶50公里（2）车库充电——特斯拉免费为客户打造高效充电方案，对车主的车库进行改装，是充电电压和充电效率均翻倍（3）超级充电站充电——目前特斯拉已经在从洛杉矶到旧金山以及华盛顿特区到波士顿的沿线建好超级充电站，而目前全美修建的充电站已达到100座，充满一次电只需一小时。

其最终目标是在全美修建200座超级充电桩，3000个充电口。

而至于电池维护保养的方面，特斯拉目前提供了85kWh版本电池8年无限公里保养，60kWh版本8年20余万公里的保修。

并且换一次电池包的费用与加满一箱油相当。

4.4电池成本的降低从特斯拉的发展历程来看，若特斯拉如其预示一般将在2020年满产将实现电池成本在目前基础上再降30%，那么按照目前成本计算，2020年电池成本将会降到140美元/kWh，那么这也意味着特斯拉纯电动车在未来的市场竞争中再次占领一片有利地位。

如果量产可以进一步降低电池价格，那么这个目标的实现可能会更早。

4.5因此由综上所述的特点加上其他因素，特斯拉之所以能在美国取得成功的原因可归纳如下图所示。

图15.启示美国特斯拉的成功让我们重新燃起了对纯电动汽车的希望，特斯拉的成功并不是偶然，它的骤然崛起表明着新能源汽车行业已经进入到了一个新的阶段之中。

虽然也有部分专家对于特斯拉纯电动汽车持有保留意见，但不可否认的是，特斯拉的横空出世给中国纯电动汽车的开发和发展带来了不少的启发：（1）中国是一个锂电池生产大国，但对于锂电池的创新开发和利用组装还是与国际存在着较大的差距，导致中国纯电动汽车的续航里程大大少于特斯拉的纯电动汽车。