纯电动汽车的发展要素以及问题研究

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摘要：这篇科技论文发表了纯电动汽车的发展要素以及问题研究，近年来, 随着社会发展、科技进步, 汽车已成为最重要的交通工具, 但传统燃油汽车尾气污染成为人们担忧的问题，各国都把新能源汽车作为发展绿色经济、倡导低碳环保的重要手段。国际知名车企纷纷投资纯电

　　这篇科技论文发表了纯电动汽车的发展要素以及问题研究，近年来, 随着社会发展、科技进步, 汽车已成为最重要的交通工具, 但传统燃油汽车尾气污染成为人们担忧的问题，各国都把新能源汽车作为发展绿色经济、倡导低碳环保的重要手段。国际知名车企纷纷投资纯电动汽车，但是纯电动汽车仍面临汽车碰撞安全性不够可靠等问题。

　　关键词：科技论文投稿,纯电动汽车

　　1、纯电动汽车的汽车碰撞安全性令人担忧， 尤其是其高压电气系统、高压电池在碰撞后可能带来潜在危险

　　目前， 人们对于汽车碰撞安全性能认知度非常高， 在购车时首要考虑的就是安全性， 碰撞安全性之所以受到广泛关注， 是因为当前互联网信息高度畅通， 大家很容易从各种交通事故视频和图片中， 看到碰撞受损的汽车和乘员受到的伤害。

　　1.1 纯电动汽车高压电气系统和电池碰撞后可能带来潜在危险

　　汽车碰撞安全性的影响因素一般包括主动安全性、被动安全性、事故后安全性;而汽车被动安全性和事故后安全性尤其受到人们关注：汽车被动安全性是指事故发生时减少乘员伤亡的能力;事故后安全性是指汽车能减轻事故后果的性能， 主要包括能否迅速消除事故后果， 同时避免新的事故发生。

　　对于传统燃油汽车来说， 汽车被动安全性和事故后安全性都不成问题， 但是人们对于纯电动汽车碰撞安全性的担忧在于汽车上动力电池和机电部件的碰撞安全性， 纯电动汽车碰撞安全性更多关注于高压电气系统的危害， 尤其是高压电池在碰撞后可能带来的潜在危险：高压漏电、电池电解液泄露、着火， 甚至电池爆炸。据电池受损程度和电池内部化学反应的快慢程度， 电池造成的危害有时候可以直接表现出来， 有时候却不能直接表现出来， 这也给我们处理纯电动汽车碰撞车辆事故时带来一定的挑战。

　　1.2 纯电动汽车未大批量进行碰撞测试， 安全性令人担忧

　　对纯电动汽车进行碰撞测试， 特别是电气安全 (触电保护、电压安全、电能安全、绝缘性能、电解液泄漏以及车载可充电储能系统) 测试结果， 能让消费者对自己购买车辆的安全性产生清楚认识。但是目前纯电动汽车大批量进行碰撞试验并能够顺利获得E-NCAP碰撞测试五星安全证书的真是凤毛麟角;而国产纯电动汽车参加C-NCAP碰撞测试获得五星安全证书的几乎为零!从2017年11月起， 全国多地开始启用新能源汽车专用号牌， 标志着新能源汽车在全国开始推广;但纵观2017年国内汽车产销数据：全年生产2901.54万辆， 销售2887.89万辆;其中新能源车生产79.4万辆， 销售77.7万辆， 在整体中占比仅为2.7%.为何新能源汽车销量如此惨淡?究其原因， 目前市场上国产新能源汽车， 竟无一进行过碰撞测试应是其最重要的原因之一!对于没有进行碰撞测试而进行销售的汽车， 作为消费者来说， 谁会愿意把个人生命交给没有足够安全保障的交通工具呢?这无疑对纯电动汽车的推广起到一定的制约作用。

　　2、纯电动汽车单车售价偏高、综合使用成本居高不下是影响纯电动汽车普及的主要原因之一

　　目前纯电动汽车单车售价偏高， 性价比不及燃油汽车;其综合使用成本主要在两个方面：首先， 电池寿命有限， 更换电池的资金成本高;其次， 充电的时间成本和综合经济成本都要比燃油汽车高。

　　2.1 纯电动汽车单车价格偏高， 性价比与燃油汽车差距太大， 很难受到消费者欢迎

　　受限于制造成本， 目前我国纯电动汽车本身就不是完全市场化的产业， 新能源汽车还没有形成规范的定价体系， 市场推广主要靠国家倡导、政府补贴政策维持， 政府的高额补贴客观上推高了新能源汽车的定价， 使得纯电动汽车单车售价高的离谱!以目前市场上功率为116马力左右的家庭用车为例， 无论是国产车或者合资车， 大多数燃油汽车的单车售价在7万元左右;而纯电动汽车的单车售价高达20万元， 减去国家补贴3~5万元 (续航里程250Km~400 Km) , 单车价格仍达到13~15万元， 价格几乎是传统燃油汽车的2倍!纯电动汽车比燃油汽车价格高出约6~8万元， 燃油汽车按每公里耗油0.5元计算， 买一辆纯电动汽车相当于买一辆燃油汽车行驶了12万~16万公里;以家庭用车年行驶2万公里计算， 几乎是一个家庭轿车使用6~8年时间!而地方补贴方面具有很大的不确定性， 加上审批环节多、落实补贴难， 个别地区还存在限制补贴资金发放、对新能源汽车进行重复检验等限制补贴行为， 作为消费者而言， 谁会选择购买性价比远低于燃油汽车的纯电动车?这无疑成为纯电动汽车产业发展的巨大阻碍之一。

　　2.2 电池寿命有限， 推高了纯电动汽车的使用成本

　　目前动力电池技术仍不尽人意， 纯电动汽车大多采用容量较大的锂电池， 而锂电池的寿命是充放电“500次”左右， 超过这个次数， 电池就彻底报废， 无法正常使用， 而国内汽车厂家对纯电动汽车的电池组质保期大多是6年或者15万公里， 动力蓄电池使用达15万公里就要更换。目前大多数电动车电池组的价格在MYM300/k W·h左右， 更换一组45k W的动力电池大约需要花费18000美元， 折合人民币高达10万元左右， 电池成本均摊到行驶1车·公里达到了0.7元左右， 这无疑严重推高了纯电动汽车的使用成本。

　　2.3 充电过程中的时间成本和综合经济成本都要比燃油汽车高

　　纯电动汽车存在充电时间长的问题仍然难以解决， 以目前市场上的纯电动汽车长安逸动EV300、荣威RX5 EV400为例：采取慢充电方式， 1次充电完成需要7、8个小时;如果有快速充电设备， 即使车附近随处可见高压充电桩， 快充电也需要40分钟左右。和燃油汽车加满50升油只需要6到8分钟时间的便捷性相比， 实在让消费者无法爱上纯电动汽车!

　　由于纯电动汽车充电时间比较长， 每次充电必须占用固定停车位， 因此停车费用开支方面要比燃油汽车高出不少。以上汽集团荣威产品为例：假设荣威RX5新能源电动汽车续航320公里， 平均快充时间为1小时， 慢充时间为7小时。正常使用情况下， 家庭用车1年平均行驶里程按20000公里计算， 理论上1年预计充电62.5次， 由于行驶中存在交通拥堵、爬坡、频繁起步现象， 再考虑到使用音响、空调、暖风等用电设备等因素， 汽车实际续航里程可能达不到320公里就需要充电， 这无疑增加了充电次数， 实际上可能会有约80来次 (不包括排队等待时间) , 按照计时停车费5元/小时次计算， 仅停车费就需要花费400元;如果算上慢充时间， 预计停车费用还要多花费约1000元。

　　另外电动车的较高的售价， 在购买车损险时， 保险费开支还会增加;纯电动汽车修理技术还未普及， 快修店少， 配件紧缺， 如果车子发生故障， 只能去厂家指定的4S店修理、维护， 导致交通成本、时间成本和修理费开支都要比传统燃油汽车高出不少， 同样推高了纯电动汽车的综合使用成本。

　　3、电池续航里程短及电池的安全性是影响纯电动汽车推广的巨大阻碍之一

　　3.1 纯电动汽车续航里程与传统燃油汽车相比普遍较短， 无法满足人们对交通便捷性的需求

　　目前， 电动汽车上装载的动力电池主要有两种：三元锂电池和磷酸铁锂电池。就目前技术水平， 装载一定容量电池的纯电动汽车充满电后， 其续航里程仍然无法与加满油的传统燃油汽车相比。以目前国内市场推出的纯电动汽车为例， 大多数配备的电池容量为45k W左右， 电池重达500公斤， 续航里程仅300公里左右;传统燃油汽车加满一箱油50升， 仅重30到40公斤， 续航里程可达500公里。依此相比， 电动汽车增加车重的同时“产能”相对更低

　　另外， 汽车行驶中受到爬坡、山路等复杂路况以及寒冷、炎热等气候因素影响， 纯电动汽车电池实际续航里程往往远低于厂家标定续航里程。汽车行驶中使用空调、音响、灯光等设备， 无疑都将增加电量消耗， 进一步降低了续航里程;气温环境对电池活性的影响、长时间停驶造成电池亏电， 照样会缩短电池续航里程。这就是为什么消费者常常抱怨实际续航里程远远低于厂家标定续航里程的原因。

　　3.2 电池安全性让消费者担忧， 是制约电动汽车推广的最大障碍

　　目前， 电动汽车大多使用的是锂电池， 未经过恶劣条件的考验， 电池着火爆炸是电池本身致命问题。在高温、颠簸、碰撞等极端情况下有可能发生电池爆炸。高压电池在碰撞后还有可能会发生高压漏电、电池电解液泄露、着火等无法预料的后果， 这也给人们处理电动汽车受碰撞车辆时带来了一定的麻烦和挑战。

　　近年来， 媒体大肆报道的多起纯电动汽车起火燃烧爆炸事故， 让消费者对纯电动汽车心生惧意。2011年， 通用汽车对Volt电动车进行了侧面碰撞测试， 三周后Volt的锂离子电池开始着火， 大火迅速蔓延到邻近车辆;2013年两辆特斯拉Model S着火， 这两起事故都是在汽车高速行驶中被道路上的碎片或杂物刺穿底盘和电池包造成的;2014年， 一辆特斯拉电动车发生碰撞后被解体成两半， 电池包被甩出车子并起火。2011-2016年， 全国共发生25起新能源汽车着火事件， 有16起是关于纯电动客车的， 占64%;仅2015年， 全国就有7起纯电动客车、混合动力客车起火自燃事故。调查显示， 事故车辆在产品设计、日常使用中存在安全缺陷和隐患， 这些案例都对电池安全性能提出了挑战， 引发人们对电动车电池安全性的忧虑。当车辆发生碰撞时， 可能导致电池正负极冲破隔膜， 制动时回充的超高电流等原因还会导致电池发生短路、温度升高进而引起燃烧甚至爆炸。锂电池的这些不安全因素严重困扰着电动汽车的发展。

　　4、配套充电设施严重缺乏导致能源补给不便利是制约电动汽车发展的重要因素

　　消费者要想选择购买纯电动汽车， 必须要考虑固定充电桩和流动充电站问题， 试想在当前的市场环境下， 装一个固定充电桩谈何容易?要知道很多普通消费者连一个固定停车位都难拥有， 还怎样去装充电桩?而快速充电站方面， 由于目前纯电动汽车在国内的保有量太低， 配套充电设施建设严重滞后， 高压充电桩在城乡道路如凤毛麟角， 纯电动汽车维修站更是难觅其踪， 维护保养极不方便。消费者只要选择购买了纯电动汽车， 感觉好像被捆住了双脚， 一直担忧找不到高压充电桩和维修站， 生怕撂到半路上， 因而不敢轻易跑长途、出远门。纯电动汽车能源补给的不便利和传统燃油汽车具备全国加油站的便捷性相比， 纯电动汽车想要普及的路真是任重而道远!

　　5、结语

　　总之， 纯电动汽车尽管能够替代传统燃油汽车解决能源危机和环保问题， 但其产业发展受汽车碰撞安全性不够可靠、综合使用成本高、续航里程短、配套充电设施不足等问题影响， 仍将是科技工作者今后面临和探索的主要问题， 我国纯电动汽车普及的路的确是任重而道远!

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