电动汽车结构原理与维修
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

1.3 电动汽车的优缺点

1.3.1 电动汽车的优点

(1)良好的环境保护效果 燃料电池电动汽车通常以富氢气体为燃料,而富氢气体主要通过矿物燃料制取。在富氢气体的制取过程中,其CO2的排放量比热机过程减少40%以上,这对缓解地球的温室效应是十分重要的。由于燃料电池的燃料在反应前必须脱除硫及其化合物,而且燃料电池是按电化学原理发电,不经过热机的燃烧过程,所以它几乎不排放氮、硫的氧化物,减轻了对大气的污染。当燃料电池以纯氢为燃料时,它的化学反应产物仅为水,从根本上消除了NOx、SOx及CO2等的排放。故以纯氢为燃料的燃料电池电动汽车在行驶中不排放任何有害气体(包括CO2)。蓄电池电动汽车以电力为动力,混合动力电动汽车在城市运行时也可以仅使用储存的电力。因此可以说,电动汽车是零排放汽车。

(2)工作噪声低 普通汽车在加速和等速运行时发动机及其排气系统的噪声占有很大比例,等速行驶时轮胎的噪声大。在汽车加速时,对于电动汽车而言没有与发动机相关的如排气系统等的噪声;对混合动力汽车而言,发动机仍然稳定运转,与发动机相关的噪声大约为汽油机和柴油机的一半;燃料电池汽车加速时动力系统的噪声主要来自进气系统和冷却风扇等,而燃料电池运动部件很少,无内燃机的燃烧噪声和进气门、排气门、活塞与曲轴等运动部件的机械噪声。如果以柴油车和汽油车加速时噪声作为比较,则燃料电池车、蓄电池车及混合动力车加速时的噪声明显低于普通汽车。

(3)热效率高 燃料电池按电化学原理等温地直接将化学能转化为电能。它不经过热力过程,因此不受卡诺循环的限制。在理论上它的热电转化效率可达85%~90%。但实际上,在工作时由于各种限制,目前各类电池实际的能量转化效率均在40%~60%的范围内。若实现热电联供,燃料的总利用率可高达80%以上。

(4)排放的废热少 汽车运行时,内燃机燃烧排出气体温度明显高于环境大气,排气携带的热量将导致环境大气温度升高,进一步对大城市的“热岛效应”产生一定影响。燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车由于有较高的热效率,单位里程排出的热量少,蓄电池电动汽车不带出废热的排气,故使用电动汽车可以减轻城市的“热岛效应”。

(5)可回收利用的能量多 对电动汽车而言,很容易利用电动机反转时发电的功能回收制动或下坡时的能量,从而使汽车的续驶里程增加、经济性提高。近年来新开发的电动汽车都具有下坡、制动或减速时的能量回收系统,具有能量回收系统的电动汽车的续驶里程可增加10%~15%。

1.3.2 电动汽车的缺点

(1)续驶里程短、载质量小 目前生产的电动汽车一般以铅酸电池和锂电池作为动力能源。虽然这两种电池的制造技术较为成熟、规模效益较好,但这两种电池的单位质量能量即比能量偏低。汽车需要背负相当重的电池才能行驶合适的里程,如宝雅公司的雅贝电动车需背负350kg的铅酸电池,使整车质量达1.2t,40km/h等速行驶方可达200km。目前还不能和同类型的几百千克重、行驶里程在五六百千米的普通燃油车相比。但随着高能量动力电池的开发使用,未来的纯电动汽车超越燃油车的续驶里程是没有问题的。

(2)制造成本高 目前纯电动汽车的价格一般为同级燃油汽车的2~5倍。当然生产规模扩大后,会有一定幅度的降低,但仍然难以达到内燃机汽车的水平。内燃机混合动力汽车价格明显高于同级别的燃油汽车。燃料电池汽车的价格非常昂贵,达到同级别的燃油汽车的数十倍,甚至上百倍,还处于消费者无法接受的地步。目前国家对电动汽车采用的是高补贴的办法,随着技术的进步和电动汽车产销量的规模提升,其制造成本会逐渐大幅度下降,到2020年国家取消补贴时,预计电动汽车的制造成本会与燃油汽车持平,并具备同等的市场竞争力。

(3)充电基础设施欠缺、使用不够方便 因为充电桩、充电站等基础设施的欠缺,使目前的电动汽车使用主要依靠用户自己的家用充电设施,使电动汽车只能在近距离的范围内活动。电动汽车若发展必须大规模地建设充电基础设施,这些基础的充电设施既有路边的也有居民小区的。这些充电基础设施的建设又牵扯到整个输送电网络的配套运行和建设问题,从而造成投资规模大、周期长。