電動汽車作為世界公認(rèn)的汽車發(fā)展方向給中國帶來了挑戰(zhàn)，但同時也帶來了機(jī)遇。從能源利用的角度而言，大中城市電網(wǎng)負(fù)荷平衡和儲能技術(shù)有待突破，北京市電網(wǎng)峰谷負(fù)荷差已超過40%（上海更是達(dá)到60%），采用電動車輛夜間充電蓄能有效避免電能的二次回收消耗，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的效率。
節(jié)能減排已成為汽車行業(yè)的共識，但采用何種技術(shù)路線卻引發(fā)了長期的爭議。一般而言，實(shí)現(xiàn)汽車的節(jié)能減排有兩種途徑，第一，沿用傳統(tǒng)動力系統(tǒng)，通過對發(fā)動機(jī)技術(shù)升級或采用代用燃料改善其排放并實(shí)現(xiàn)節(jié)油效果，如現(xiàn)在采用符合先進(jìn)排放法規(guī)的發(fā)動機(jī)，天然氣發(fā)動機(jī)等等。第二，采用新型動力系統(tǒng)，主要是指部分或全部采用電驅(qū)動方式，其中以燃料電池作為電源的電動汽車?yán)脷溲蹼娀瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)電技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)零排放，但現(xiàn)階段受到技術(shù)和產(chǎn)業(yè)瓶頸的制約，是面向未來的電動汽車技術(shù)；混合動力電動汽車引入電驅(qū)動技術(shù)與發(fā)動機(jī)配合實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，雖不能實(shí)現(xiàn)零排放，但產(chǎn)業(yè)化難度不高，但由于其應(yīng)用效果對發(fā)動機(jī)技術(shù)依賴程度高，這恰恰是我國汽車工業(yè)的短板，實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新難度大；純電動汽車?yán)没瘜W(xué)動力蓄電池作為車載電源，技術(shù)相對成熟，可實(shí)現(xiàn)零排放。我國早已是動力電池和驅(qū)動電機(jī)的制造大國和資源大國，在電動自行車和電瓶車產(chǎn)業(yè)積蓄了龐大的產(chǎn)業(yè)資源，鋰資源和稀土資源作為純電動汽車的戰(zhàn)略資源在我國有足夠的儲量，使我國已經(jīng)具備大力發(fā)展純電動汽車的基礎(chǔ)條件。相比之下，實(shí)現(xiàn)我國汽車節(jié)能減排戰(zhàn)略，以純電動汽車作為自主創(chuàng)新的突破口是有深厚基礎(chǔ)的。
先期發(fā)展純電動城市商用車符合我國國情
純電動商用車是國際上并未大力投入進(jìn)行研發(fā)的車型，但城市商用車（如公交車、環(huán)衛(wèi)車等）具有定點(diǎn)定線運(yùn)行、運(yùn)力高效、耗能高、排放高等特點(diǎn)，符合純電動汽車的使用特點(diǎn)和零排放優(yōu)勢，尤其城市商用車相當(dāng)部分由政府調(diào)配或補(bǔ)貼，有利于產(chǎn)業(yè)化初期政府對新能源車的補(bǔ)貼和支持政策的實(shí)施。我國作為人口眾多的發(fā)展中國家，公共交通是國家鼓勵的出行工具，純電動商用車有著廣闊的市場，與乘用車相比商用車的噸功率低，對動力電池能量密度、放電倍率以及電機(jī)的功率密度、動態(tài)特性要求等重要參數(shù)要求不高，符合國內(nèi)的技術(shù)能力現(xiàn)狀，并且我國傳統(tǒng)商用車在國外有較強(qiáng)的競爭力，基礎(chǔ)較好，所以先期發(fā)展純電動城市商用車符合我國國情，可以帶動整個電動汽車整車及配套體系的進(jìn)步。
經(jīng)過10余年的研究攻關(guān)，我國純電動商用車整車性能和技術(shù)水平明顯提高，可靠性、安全性大幅度提高，形成系列電動商用車動力系統(tǒng)平臺，安凱、京華、華德尼奧普蘭，福田、申沃、金龍、中通等商用車型，獲得一批國家新能源汽車產(chǎn)品公告，產(chǎn)業(yè)配套體系初步形成。
現(xiàn)階段，純電動汽車存在動力電池成本高、使用壽命短、續(xù)駛里程短、充電時間長等問題，制約了純電動汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用。經(jīng)過多年的研究分析和實(shí)踐，以北京理工大學(xué)為首的純電動商用車團(tuán)隊提出并應(yīng)用了一套完整的解決方案，電池快速更換、集中分箱充電技術(shù)和電池租賃是其中的關(guān)鍵，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電池快速更換系統(tǒng)能在5-8分鐘之內(nèi)完成整車全部動力電池的更換，和傳統(tǒng)車加油的時間接近，大大提高了車輛的利用效率，車載電池數(shù)量減少；更換下來的電池在充電站集中充電，每1-2箱電池對應(yīng)一部小型充電機(jī)，有效解決了整車充電對電池的損害，集中充電環(huán)境優(yōu)越，由專業(yè)單位負(fù)責(zé)充電管理，大幅度延長電池使用壽命；整車企業(yè)不再負(fù)責(zé)電池的購買、集成和安裝，僅僅生產(chǎn)無動力電池整車，標(biāo)準(zhǔn)化電池采用租賃方式提供給運(yùn)營單位，按實(shí)際耗電量支付租賃費(fèi)用，由于整車電耗費(fèi)用僅為燃油費(fèi)的1/4，按現(xiàn)有電池成本估算，在整車運(yùn)行15-20萬公里時，能收回電池成本，電池的壽命還有很大的提升余地，成本有很大的降低空間，國家對純電動車還有較高的補(bǔ)貼，采用租賃方式前景廣闊。該方案在北京奧運(yùn)純電動公交客車 運(yùn)營線上得到了很好的應(yīng)用，上海世博會120臺純電動公交客車也將采用此方案投入運(yùn)營，大連等其他示范城市也引進(jìn)了該技術(shù)路線。
純電動乘用車自主創(chuàng)新是 我國汽車產(chǎn)業(yè)的機(jī)遇
和純電動商用車相比，（中高速）純電動乘用車具有技術(shù)含量高、產(chǎn)業(yè)規(guī)模龐大、覆蓋個人用戶、對社會影響大、是交通能源補(bǔ)充方式的革命、節(jié)能減排總量龐大等特點(diǎn)。如果能完成技術(shù)突破、實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化將是汽車工業(yè)和交通領(lǐng)域的革命，影響極為深遠(yuǎn)。對像中國這樣的汽車工業(yè)起步晚、自主技術(shù)薄弱的國家無疑是重大的機(jī)遇。和傳統(tǒng)燃油車相比，純電動乘用車具有以下技術(shù)優(yōu)勢：
零排放，低噪聲；
能量補(bǔ)充費(fèi)用僅為燃油車的1/5；
電機(jī)具有優(yōu)越的力矩特性，更具駕駛樂趣；
可以充分發(fā)揮電機(jī)控制優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)車輪獨(dú)立控制，提高整車性能；
具有用電優(yōu)勢，可車載更大功率的電器系統(tǒng)，構(gòu)建舒適的駕駛乘用環(huán)境；
易于實(shí)施整車網(wǎng)絡(luò)化控制，實(shí)現(xiàn)智能駕駛；
信息化程度更高，易于實(shí)現(xiàn)智能交通管理，提高出行效率。
與純電動商用車相比乘用車技術(shù)面臨更大挑戰(zhàn)：
對電池要求高，應(yīng)同時具有優(yōu)良的能量特性和功率特性，能實(shí)現(xiàn)無損快充，壽命應(yīng)更長。電池組布置難度大，環(huán)境適應(yīng)性要求更高；
對電機(jī)要求高，應(yīng)同時滿足低速爬坡加速和長時間較高速行駛的能力（應(yīng)大于90km/h），布置空間及環(huán)境要求更為苛刻；
對整車技術(shù)要求高，總體布置更為緊湊，控制策略更為復(fù)雜，舒適性和智能化程度要求高，安全性和可靠性實(shí)現(xiàn)難度大；
車身結(jié)構(gòu)安全及輕量化更為重要和困難。
我國早在90年代就已經(jīng)開展了純電動乘用車的研究開發(fā)工作，在當(dāng)時的技術(shù)條件下成功開發(fā)出純電動乘用車樣車，但由于當(dāng)時缺乏政策環(huán)境和市場支持，整車研發(fā)停頓了一段時間，但基礎(chǔ)研究并未中斷，長期的積累為當(dāng)前電動乘用車技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展奠定了強(qiáng)大的基礎(chǔ)。國內(nèi)很多整車企業(yè)近年都推出了自己的純電動乘用車型，如比亞迪 E6，在深圳用于出租車試驗運(yùn)營。
北京理工大學(xué)近年申報了“新型雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動橋”發(fā)明專利，該專利可以有效解決空間布置難題，適合裝備獨(dú)立懸架的電動汽車，減少傳統(tǒng)汽車的電動化改型的難度；驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用雙電機(jī)相向布置型式，雙減速器成為單一總成，結(jié)構(gòu)緊湊；在具備雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動優(yōu)點(diǎn)的同時，電機(jī)和減速器固定到車架（身）上，全部變?yōu)榛奢d質(zhì)量，避免了輪轂電機(jī)驅(qū)動所帶來的缺陷，有利于改善車輛的動力學(xué)性能；采用二級減速器，能有效減小傳動部件尺寸，方便整車布置，且可以選用高速電機(jī)，降低電機(jī)質(zhì)量和成本，并提高系統(tǒng)的可靠性；可以較為方便地在減速器中加入防滑裝置，提高車輛在復(fù)雜路面的通過性，并可減少雙電機(jī)協(xié)調(diào)控制的復(fù)雜程度；容易擴(kuò)展為四輪獨(dú)立驅(qū)動，充分發(fā)揮車輪的路面附著能力。該方案在保證車輪獨(dú)立驅(qū)動優(yōu)良的動力學(xué)性能基礎(chǔ)上，更加平穩(wěn)舒適，成本更低，更易于實(shí)現(xiàn)電動乘用車的迅速產(chǎn)業(yè)化。因此，該類驅(qū)動系統(tǒng)的研發(fā)和應(yīng)用將成為車輪獨(dú)立驅(qū)動電動乘用車的一個非常具有前景的解決方案。
在國家863和北京市科技項目的支持下，北京理工大學(xué)于2009年5月，成功研制了裝備“雙電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動裝置”的純電動乘用車樣車。該樣車裝備新型磷酸鐵鋰電池和永磁同步電機(jī)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了整車網(wǎng)絡(luò)化控制，最高時速可以達(dá)到120km/h，續(xù)航里程超過200km，支持外部快速充電和車載220V充電模式，可以實(shí)現(xiàn)電池的快速更換，自主研發(fā)的整車控制策略可以滿足整車的功能要求，達(dá)到了功能驗證的目標(biāo)，證明整車及驅(qū)動方案完全可行，在改造過程中對車身結(jié)構(gòu)改變非常少，不影響整車結(jié)構(gòu)性能，改造工作量不大，證明了方案對成熟燃油車型的電動化改造具有顯著優(yōu)勢。2010年還基于雙電機(jī)方案研制出小型純電動轎車樣車，整車重量不超過900千克，完全滿足城市上下班的功能需求，并可以達(dá)到申請國家6萬元財政補(bǔ)貼的技術(shù)要求，預(yù)測批量成本可以控制在十萬以內(nèi)，有非常好的市場前景。
綜上所述，純電動乘用車已被普遍認(rèn)為是可以大力發(fā)展的新能源車型，近年動力電池、驅(qū)動電機(jī)技術(shù)的飛速進(jìn)步為整車性能的大幅度提高奠定了基礎(chǔ)。以日本為首的發(fā)達(dá)國家已經(jīng)逐漸完成中高速純電動乘用車的技術(shù)準(zhǔn)備階段，開始投放市場，國內(nèi)與其相比存在一定差距。國內(nèi)應(yīng)把握純電動乘用車的正確發(fā)展方向，抓住機(jī)遇自主創(chuàng)新，抓緊整車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的建立，為電池電機(jī)等關(guān)鍵部件的突破和應(yīng)用提供高水平的平臺，加快純電動乘用車關(guān)鍵部件的研制工作，形成可靠性好、效率高的系列部件產(chǎn)品及配套體系，為整車的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。
純電動商用車在污染問題比較嚴(yán)重的大中城市有著廣闊的應(yīng)用空間，能集中有效的解決傳統(tǒng)燃油機(jī)動車的污染排放問題，對電池和電機(jī)技術(shù)要求符合國內(nèi)部件的技術(shù)現(xiàn)狀，同時便于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和政府支持，可以作為先期發(fā)展的新能源車型。我國已開始形成完全自主的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，積累了寶貴經(jīng)驗和技術(shù)基礎(chǔ)。
純電動乘用車預(yù)期規(guī)模巨大，是中國汽車工業(yè)的發(fā)展機(jī)遇，但（中高速）純電動乘用車對部件要求高，我國面臨著國外汽車跨國公司的巨大的壓力和挑戰(zhàn)，在和國外差距不是很大的情況下，應(yīng)堅持走中國自己的技術(shù)路線，爭取形成自主的標(biāo)準(zhǔn)體系，在政府支持下做大做強(qiáng)，避免重復(fù)傳統(tǒng)汽車引進(jìn)消化再引進(jìn)的老路。
電動乘用車和電動商用車對電池、電機(jī)的要求比較
電動乘用車
電動商用車
對電池一般性要求
比能量最好大于120Wh/kg，同時最高放電倍率大于2C
比能量可以小于100Wh/kg，同時最高放電倍率為1C左右
對電機(jī)一般性要求
功率密度2-3kW/kg、過載特性2-3倍、動態(tài)響應(yīng)能力強(qiáng)
功率密度1-2kW/kg、過載特性1-2倍、動態(tài)響應(yīng)能力較強(qiáng)
