1974年～1975年和1979年～1982年欧美两次能源危机推动纯电动汽车的研制重新进入高峰。这一阶段汽车电力电子学尚未建立，既没有完善的科学理论做指导，更缺乏高科技含量的汽车电力电子装置可供采用。
与传统内燃机汽车及混合动力汽车、氢燃料汽车相比，第二代纯电动汽车也显示出了一定的优势：控制精确度高于混合动力车，风阻系数可降至0.19，整车质量大大低于燃料电池车，CO2排放量低于同级别汽油车，使用过程的能耗费用低于汽油车。当然还存在技术瓶颈和若干问题。
第2章全球电动汽车市场现状及趋势
近年来，全球电动汽车市场正以更快的速度成长，电动汽车产销量均有明显提升。2014年全球市场共销售353522辆电动汽车，同比增长56.78%；其中，电动乘用车323864辆，占比91.61%(电动乘用车指“双80”车，即最高时速80km/h以上，同时一次充电续航里程80km以上)；电动客车及电动专用车29658辆，占比8.39%。
目前，世界主要国家政府都制定了电动汽车中长期发展战略规划，预计电动汽车市场会在未来10年内持续增长，成为拉动经济发展的新的增长点。
第3章纯电动汽车发展的主要特点
3.1、充电基础设施正在不断建设
目前，国家电网公司、南方电网公司、普天海油、中石化等企业已经与多数地方政府签订了战略合作协议，制定了较为明确的建设目标和计划，充电站建设开始呈现加速发展的势头。
3.2、电池技术不断提高
3.3、生产成本不断降低
在新的新能源汽车补贴政策预期之下，投资人涌向动力电池产业，隔膜六氟磷酸锂等对外依存度曾高达80%的关键锂电材料生产技术获得重大突破，价格明显下降。动力电池成本占新能源汽车将近一半。
通过对汽车的购买、维护、使用、燃料以及政府税率优惠等多方面因素进行分析，美国电动汽车联盟认为，同内燃机汽车相比，混动车(HEV)及插电式混动车(PHEV)目前已经具备成本竞争力。而到2024年，内燃机汽车的购置成本预计将全面高于混动车及纯电动车。
第4章电动汽车技术发展趋势简析
从车型来看，现在新能源汽车按我们国家的界定，主要就是纯电动和插电式混合动力，还有燃料电池汽车。
主要畅销的车型中，纯电动的还是占多数，特别是特斯拉，现在还是全球的销售冠军。中国也有九款车进入到全球畅销车型前20名的行列，在市场化方面确实处于领先的位置。
4.1轻量化
每减重1%，带来的节能效果还是非常显著的。特别是对新能源汽车来讲，因为现在电池的能量密度还比较低，整个车重还是比较重，对新能源汽车来讲更需要轻量化。与此同时，轻量化带来的不光是技术上的进步和革新，更重要的是它会带来一些对我们传统制造加工工艺，包括生产模式的重大变革。
比如说像宝马i3，大范围地使用了碳纤维的材料，它现在整车的重量只有1195公斤，比传统车减重了250-350公斤，减重的效果是非常明显的，而且它车身的重量仅仅180公斤，整个复合材料的使用率达到50%。
所以现在碳纤维这种新型轻量化的材料未来在电动车上可能会首先进行普及和应用。另外，像特斯拉也在铝合金的材料运用上也做了大量的工作。
4.2智能化
这两年非常热，甚至某种程度上来讲现在有一种超过新能源的热度，无论从传统车来讲，还是和电动车的结合来讲，都是一个新的发展热点。
4.3低碳化
这里讲的低碳化实际上是一个全生物周期的概念，我们现在发展电动车在社会上还是有不同的声音，包括对电动车到底减不减排还有质疑，主要因为电力的结构，煤电将近70%的比例，如果电动车的能耗不能控制在合理的程度，确实会存在不减排的状况。
如果能够实现动力电池的梯次利用，对新能源汽车降低成本，能够快速地普及会发生非常重要的推动作用。
第5章我国新能源汽车技术发展趋势
分车型来看，我们现在主要还是以纯电动汽车为主。纯电动汽车里，商用车和乘用车的数量相当，这也是我们与国外不太一样的地方。在全球看，国外的重点还是在乘用车。我们对去年市场上销售前10名的也做了一下统计，目前销量的冠军还是插电式的，比亚迪˙秦的量是比较大。在前10名的车型里，纯电动的有7款，插电式的有3款。
具体来看技术的进展情况。对于纯电动乘用车来讲，整车全新结构适应电动车特点的专用的电动化底盘的开发，包括全新结构的整车开发，这是一个非常重要的标志。因为前期基本上都是改装车，都是在原有燃油车的基础上进行改装，所以很多性能得不到优化。
对标国际来看，我们认为，国内的技术水平与国外的产品有两三年的差距，也就是半代产品的差距。
从能耗和动力性能上来看，这是显性的指标，日产的LEAF是一款代表性的车型，这款车的车重将近1.5吨，它的能耗百公里是在11.4度的水平。看看我们现在的一些产品，在能耗水平上还是有欠缺，比如说上汽的150，车重比人家的轻了将近400公斤，但是电耗比人家的略高一点。说明国内的整个性能的优化，低能耗方面还要继续下工夫。所以目前新能源汽车补贴政策里也在酝酿，除了对纯电动乘用车子有续驶里程的要求之外，要增加对能耗的一些要求。
新能源客车方面，在技术上我们还是处于领先的地位，市场应用规模在全球也是最大的，而且这个领域也是创新最活跃的，各种技术方案层出不穷，在各地都得到了规模化的实际应用。
这里也对各种方案作了汇总，主要的技术方案现在有这么几种，包括长续驶里程、慢充方案，也包括短续驶里程、快充的方案，比如说钛酸锂的方案，还有换电的方案，也包括在线充电，利用超级电容的方案，还有增程式的方案以及插电式混合动力的方案。
各地可以根据自己实际情况有针对性选择，这些方案从经济性的角度来看，长续驶里程、慢充的方案和换电的方案，成本比较高，大家在选择的时候，对经济性要做深入的分析。
在充电机、电动空调方面，我们也研制开发出了相应的产品。特别是空调，大家都很清楚，空调制冷、制热对电动车的能耗影响非常大，对续驶里程的影响也非常大。
我们现在主要应用的在加热方面，还是CTV的方式。但是我们这几年，从学会角度也在推动高效的热泵空调技术研发。目前，我们的样机也出来了，这两年重点解决产业化的问题。
目前我们的技术状况，我们从冷启动方面可以实现零下20度的冷启动，但是国外都是零下30度以上的水平。我们的寿命3000小时，国外至少在5000小时以上。
功率密度，我们现在达到2000瓦/升，功率密度是2000瓦，重量的比功率是1000瓦，能量效率60%，特别是铂的分担量是0.6克/千瓦，对我们自己来讲，降的幅度还是比较大的，但是对比国际来讲，我们确实还有挺大的差距。现在日本做到了0.2克/千瓦的水平，未来的目标是0.1克/千瓦。所以铂用量的降低，直接影响到燃料电池成本的下降。
耐久性方面，我们考核做得还不够充分。举个例子，现在客车的耐久性只能是3000小时，国外已经做到1万小时以上的水平。
从发展趋势上来看，大家看到这个图还是比较令人震撼的，这是国际能源署IEA的预测。从2020年开始，传统汽柴油汽车的市场份额开始进入到下降的通道，新能源汽车，包括普通的混合动力汽车在未来应该说是市场份额持续扩大的趋势。
右上角的这张表是我们的技术路线图课题组对未来形成的预测和判断，中国新能源汽车年销量的目标，2020年预计在200万辆的规模，到2025年是500万辆，到2030年是千万辆的市场销售规模。
这是分阶段的技术发展目标和路径。从整车来看，主要的工作是降重量、降能耗、提高续驶里程，这是主线。对于插电式混合动力，最主要是降低油耗，这个油耗与以前提的油耗不太一样。
以前提的都是综合油耗，把电耗和油耗折算在一起，现在提出来下一步要重点考核混动模式下的油耗，要真正检验插电式混合动力汽车的混合动力系统的技术水平，我们相应地提出了这样一些油耗指标的要求。
第6章国外纯电动汽车发展现状
6.1、美国电动汽车发展现状
市场状况：美国是全球规模最大的电动汽车市场，2014年电动乘用车的销量达到119710辆，较2013年增加22.7%。目前，插电式混合动力汽车是美国电动汽车市场销量和增幅最大的产品。
技术研发：美国电动汽车发展以通用、福特和克莱斯勒三大汽车公司为主导，利用三大汽车公司雄厚的技术开发力量和先进制造条件，通过汽车、机电、电子、控制和材料等行业的分工合作，开发出电动汽车的各种总成和技术单元。
2009年奥巴马上台后又转向了率先实现混合动力车商业化、燃料电池车作为远期目标的电动汽车发展战略。在国家战略的引导下，美国各类电动汽车技术成果颇丰，先后提出了针对纯电动汽车与混合动力汽车的四大类标准，并形成了世界上最完善的燃料电池汽车标准体系。
6.2、欧洲电动汽车发展现状
市场状况：步入21世纪后，电动汽车行业在欧洲迅速发展。在一些起步较晚的国家，如荷兰、挪威等，电动汽车发展尤其迅猛，电动汽车保有量持续增加。
技术研发：与美国相比，欧洲更崇尚纯电动汽车。1990年，欧洲“城市电动车”协会成立，旨在帮助各城市进行电动汽车可行性研究、安装必要设备和指导其运营。至今在欧共体组织内已有60座城市参与，帮助各城市进行电动汽车可行性的研究和安装必要的设备，并指导城市的电动汽车运营。
1995年底，欧洲第1批电动汽车实现批量生产，1996年到2000年间，欧洲电动汽车从5，890辆增长到16，255辆，其中法国、瑞士和德国处于前列。
进入21世纪后，欧洲电动汽车产业快速发展，到2014年底欧盟各国电动汽车保有量均大幅增长。欧洲的汽车企业也纷纷在传统内燃机汽车的技术优势的基础上推出了自己的插电式混合动力和纯电动汽车品牌，如雷诺推出的雷诺ZOE、雷诺KangrooZOE、雷诺twizy三款纯电动汽车，宝马推出的纯电动跑车i3、插电式混合动力跑车i8，大众推出的插电式混合动力车辆高尔夫“TwinDrive”等。
虽然纯电动汽车在欧洲取得了一定的发展，但由于没能成功地解决续航里程短的问题，商业化进程相对缓慢，因而部分企业也开始致力于其他清洁能源车的开发和产业化。从销量上看，近年来，混合动力车型在欧洲的销量大幅增长，2013年仅丰田公司一家企业的混合动力车型就在欧洲销售了15.7万辆。
目前，还有一些机构继续在做纯电动汽车的研究开发，例如体现法国政府意向的法国重要的国营企业，法国电力公司与达索集团签约了纯电动汽车的合作开发项目。追随法国进行理论研究和产品开发的是比利时，主要集中在高等院校之中，例如布鲁塞尔和列日（Liege）大学。
6.3、日本电动汽车发展现状
市场状况：日本是全球范围内最早开始发展电动汽车的国家之一，也是世界上首个实现混合动力汽车量产的国家，在实现混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面稳居世界领先地位。
2013年，在日本全部新车330万辆的市场上，销量位居前几名的车型都是混合动力产品。电动汽车占日本国内新车销量的比例为17.7%，同比增长1.5%。
技术研发：一直以来，日本政府特别重视电动汽车的研究和开发。早在1965年，日本政府就将电动车研发正式列入国家项目，并随后成立了日本电动汽车协会。
日本从70年代开始开发纯电动车，许多汽车企业都陆续进行了一些产品发布与销售运行，但坚持下来进行研发和销售的只有大发和铃木两家。到了90年代之后，由于环境等问题，一些大汽车企业重新开始研发第二代纯电动车，丰田、本田、日产等陆续进行了一些产品发布与销售运行。
1996年，丰田公司成功研制出燃料电池汽车样车，并于1997年开始混合动力汽车普锐斯的批量生产。
然而由于技术与价格等方面的原因，在新能源汽车研发战略中，更多的日本汽车企业选择了混合动力汽车作为重点发展方向，坚持纯电动汽车蓄电池技术研发的重点落在三菱重工、富士重工等动力装备类企业。
从国外电动汽车发展历程来看，各国政府采取的技术路线不同，在产业化方面除经济扶持、政策优惠和法规强制外，还通过示范运营、加强基础设施建设、优惠租赁、政府采购、节能环保宣传等手段保证生产、研发、销售等各环节协调发展。同时，各国扶持电动汽车产业的政策都根据不同经济阶段的实际需求而动态调整，使产业发展顺利由政府推动过渡到市场推动，为我国电动汽车发展提供了宝贵的经验。
第7章我国纯电动汽车发展现状
7.1我国电动汽车市场现状
中国作为全球第二大电动汽车市场，近年来在中国政府的强力推动下，电动汽车的产量和销量均实现了巨大的飞跃。2014年电动汽车累计生产8.39万辆，同比增长近4倍。
总体来说，目前我国电动汽车销量的增长以小型车为主，我国本土涉足电动汽车领域的企业逐渐增多，包括北汽新能源、比亚迪、东风日产等，市场上可供选择的车型也开始丰富。
7.2我国电动汽车技术研发现状
2012年7月，国务院发布的《节能与电动汽车产业发展规划》中指出以纯电驱动为电动汽车产业发展和汽车工业转型的主要战略取向，当前工作重点是纯电动汽车和插电式混合动力汽车的产业化建设。
7.3我国电动汽车技术发展现状与趋势
我国纯电动汽车的研究开始于20世纪60年代，到了90年代掀起了一股电动汽车热，部分高校、汽车研究所以及生产企业联合开发充电电池和纯电动汽车，并取得了一些成果。
因此，虽然在传统汽车的开发上，我国与世界先进水平相比有30年以上的差距，但在纯电动汽车技术开发上的差距并不大，几乎站在同一起跑线上，而且关键零部件技术平台相同，有专家认为研发水平最大差距不超过5年。甚至在某些领域，如锌-空气电池和锂电池研究方面，已经达到世界领先水平。
第8章国内外纯电动汽车关键技术对比分析
在新能源汽车的发展战略规划中，各个国家、地区和世界各大汽车公司都依据自己的评估作了不同的选择，对纯电动汽车的研究采用了不同的策略。从当前整体情况看，重视混合动力汽车和燃料电池汽车技术的国家与企业较多，选择重点研发与产业化纯电动汽车的较少。
本文通过分析总结电动汽车四大关键技术，包括电池及管理技术、电机及其控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术。在过去的十几年里我国在纯电动、混合动力及燃料电池汽车，电池、电机及其管理控制技术开发，整车控制与集成等关键技术均取得了较大改进与突破。现就目前国内电动汽车关键技术中电池及其管理技术、电机及其控制技术谈谈自己的些许理解。
8.1、动力电池方面
电池是电动汽车的动力源泉，也是一直制约电动汽车发展的关键因素。车用电池的主要性能指标包括比能量、能量密度、比功率、循环寿命和成本等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。我国动力电池技术与国外具有一定差距
8.1.1纯电动汽车电池简介
到目前为止，电动汽车用电池经过了3代的发展，已取得了突破性的进展。第1代是铅酸电池，第2代是碱性电池，第3代是以燃料电池为主的电池。燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，能量转变效率高，是普通内燃机热效率的2～3倍，比能量和比功率都高，并且可以控制反应过程，能量转化过程可以连续进行，因此是理想的汽车用电池，但目前还处于研制阶段。
8.1.2电池类型分析
电动汽车电池可以分为两大类，即蓄电池和燃料电池。蓄电池适用于纯电动汽车，可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池（镍一氢及镍一金属氢化物电池、镍一福及镍一锌电池）电动汽车电池、钠电池（钠一硫电池和钠一氯化镍电池）、二次锂电池、空气电池等类型。
而燃料电池专用于燃料电池电动汽车，可以分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等类型。
8.1.3蓄电池
蓄电池是将化学能直接转化成电能的一种装置，是按可再充电设计的电池，通过可逆的化学反应实现再充电，通常是指铅酸蓄电池，它是电池中的一种，属于二次电池。
铅蓄电池是能反复充电、放电，它的单体电压是2V，电池是由一个或多个单体构成的电池组，简称蓄电池，最常见的是6V、12V蓄电池，其它还有2V、4V、8V、24V蓄电池。如汽车上用的蓄电池（俗称电瓶）是6个铅蓄电池串联成12V的电池组。
8.1.4特斯拉电池技术
特斯拉电动车选取松下的NCA系列18650锂电池串并能量包作为动力源。每台特斯拉ModelS使用约8000节松下生产的18650电池。特斯拉坚持不使用大容量电池单元，而是使用了松下生产的小容量的18650电池。公司认为这样不仅成本低，而且安全性好，一旦电池单元出现热失控，因为容量小，不容易影响到周围的电池单元。
特斯拉的电池由松下旗下的三洋提供，是镍钴铝（NCA）体系，全球的量产新能源汽车只有特斯拉采用该种体系。镍钴铝酸锂（NCA）比镍钴锰酸锂(NCM)、磷酸铁锂等具有更高的能量密度，但高温稳定性能较差，容易引起电池安全问题，因而对于制造技术有着更高的要求。
8.1.5比亚迪铁电池技术特点
绿色环保-零污染：该电池不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属)，无毒(SGS认证通过)，零污染、零排放，符合规定，为绝对的绿色环保电池。而铅酸电池在生产过程中有重金属污染，在使用过程中有酸雾排放，在回收过程中若处理不当，仍将对环境造成二次污染。而铁电池因其绿色环保性能被列入了“十五”期间的“863”国家高科技发展计划，成为国家重点支持和鼓励发展的项目。
高安全：比亚迪磷酸铁锂电池解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题，能经受严酷的环境考验，无论针刺、火烧、挤压、碰撞等均不会产生爆炸，是新能源车辆动力电池的首选。
免维护：亚迪铁电池采用全封闭包装设计，无需进行任何的维护，传统的铅酸电池则需要经常添加电解液进行维护，如果维护不当还会大大影响电池的寿命。目前来说铁电池的成本较铅酸电池而言要高一些，但在叉车使用过程中，铁电池的高效率和长寿命优势，可以为客户节省一笔不菲的使用费用和电池更换费用，所以铁电池叉车将会被越来越多重视长远效益、具有前瞻性的客户所接受。而且节能环保已成为一项全民工程，绿色环保的铁电池叉车必将会引领行业在变革中更健康地发展。
8.1.6三元电池向高镍方向发展
我国目前三元电池厂商主要生产的是NCM333和NCM523电池，NCM622已经进入部分企业的材料供应链，处于研发阶段的NCM811也有望于近期开始应用。电池单体能量密度将从200Wh/kg向250-300Wh/kg迈进。国际方面，NCM622已经开始应用（宝马i3），NCM811开始小范围适用。
深圳比克电池预计21700电池单体容量可达到6Ah的；天鹏电源21700电池单体能量密度为200-240Wh/kg；亿纬锂能21700电池单体容量为4Ah，能量密度为215Wh/kg并计划在2019年推出260Wh/kg的产品；远东福斯特21700电池规划单体容量为5Ah以上；力神发布的21700电池单体容量为2-5Ah，能量密度为210-260Wh/kg。
8.1.7锂离子电池技术
其中，提升电池体系的能量密度以增长续航里程，目前已成为各大汽车厂商和动力锂电池制造商共同努力方向。目前装车应用最广泛的基于磷酸铁锂和锰酸锂正极的锂离子动力电池，其单体电池的能量密度只有130Wh/kg；组合成电池组后，电池系统的能量密度不到90Wh/kg[11]。为推动我国动力锂离子电池产业技术突破，工信部和科技部提出了近期的规划目标。
电动汽车动力电池的主要性能指标是能量密度、功率密度和循环寿命等，现代电动汽车对车用电池有如下要求：
(l)高能量密度(Wh/kg)及功率密度(W/kg)
(2)长的循环寿命
(3)充电方便、迅速
(4)低的制造成本
(5)低的内阻及自放电率
(6)不污染环境
(7)能在较宽的环境温度范围内工作
(8)少维护或免维护
(9)使用安全
(10)适应大批量生产的要求
目前三元锂电池与磷酸铁锂电池凭借着多种性能因素在动力电池选择上占据优势。特别是磷酸铁锂电池，它具有磷氧共价键结构，使得氧原子不会被释放出来，因此具有较高的热稳定性（电热峰值350℃—550℃）和安全性以及便宜的价格备受青睐。
由于电动汽车的车载能量有限，其行驶里程远远达不到内燃机汽车的水平，能量管理系统的目的就是要最大限度地利用有限的车载能量，增加行驶里程。能量管理系统的功能是实现:优化系统的能量分配，预测电动汽车电源的剩余能量，再生制动时合理地调整再生能量。能量管理系统如同电动汽车的大脑，同时具有功能多、灵活性好、适应性强的特点，它能智能地利用有限的车载能量。
8.1.8我国电动汽车电池现状分析及发展对策
我国电池的进步较为明显。磷酸铁锂的电池得到了大规模的普及应用，能量密度从2007年的90瓦时/公斤提高到目前140瓦时/公斤。三元材料这近几年得到了重视，也开始批量化地上车，能量密度能够得到180瓦时/公斤，与国际单体的水平基本上同步。
对于成本，单体成本到2020年要降到1元/瓦时，系统的成本要降到1.3元/瓦时，2025年单体的成本要降到0.8元/瓦时，系统的成本要降到1元/瓦时。到2030年，单体的成本要降到0.6元/瓦时，系统的成本要降到0.8元/瓦时。
寿命方面，要从目前轿车和客车分别3000小时、5000小时要提高到5000-10000小时(2020年)。成本要有显著的下降。
电池的系统价格从2007年的5元/瓦时下降到了3元/瓦时。功率型的电池，比功率最高达到了3000瓦/公斤。另外，钛酸锂的电池也解决了气胀等一系列的技术问题，也得到了实际的应用。
8.2、电机和电驱动系统方面
8.2.1、驱动电机的基本组成和工作原理
作为电机磁路的一部分以及在铁芯槽内放置转子绕组。所用材料与定子一样，由0.5毫米厚的硅钢片冲制、叠压而成，硅钢片外圆冲有均匀分布的孔，用来安置转子绕组。通常用定子铁芯冲落后的硅钢片内圆来冲制转子铁心。一般小型异步电动机的转子铁芯直接压装在转轴上，大、中型异步电动机(转子直径在300～400毫米以上)的转子铁芯则借助与转子支架压在转轴上。
电机是电动汽车动力的发起点。要求：
（1）电机要频繁的启动/停止、加速/减速
（2）低速或爬坡时要求高转矩
（3）高速行驶时要求低转矩，并且变速范围大以及交款的转速范围和转矩范围内都要有较高效率
（4）工作可靠性高
（5）稳态精度高
（6）动态性能好且工作环境要求不苛刻。
目前运用于电动汽车上的电机主要包括直流电机、交流电机、永磁电机、开关磁阻电机。其性能参数对比如下：
对比可知，永磁同步电机，具有高效率、高控制精度、高转矩密度、良好的转矩平稳性，且体积小、质量轻、运行可靠（兼具无刷直流电机的运行特性）、调速范围宽、机械特性适应性高，足以满足电汽车运行需求。目前已在多款纯电动车上使用，正受到国内外汽车界的高度重视，是最具竞争力的驱动电机之一。
8.2.2、我国车用驱动电机技术处于国际领先地位
目前，我们从电机方面来讲，从产品上看，我们基本覆盖了200千瓦以下的新能源汽车车用电机动力的需求。驱动电机的功率密度、效率这些技术水平与国际水平基本相当，峰值功率大多在2.8-3000瓦/公斤。我们现在也正在开发高转速电机，而且也得到了应用，最高的转速现在能够达到12000转的水平。
我国乘用车驱动电机产品功率密度已经达到3.3-3.6kW/kg（峰值功率/有效质量），最高转速提高至12800rpm以上；商用车驱动电机转矩密度达到18Nm/kg以上，最高转速达到3500rpm以上。
在乘用车方面，如下图所示，我国驱动电机产品的功率密度已经达到3.8kW/kg（峰值功率/有效质量），转矩密度为7.1Nm/kg，与宝马i3的驱动电机技术指标处于同一水平。
我国车用电驱动系统发展目标：十三五重点研发计划对于驱动电机的发展目标为：乘用车电机功率密度4kW/kg，商用车电机转矩密度做到20Nm/kg，继续保持国际领先水平。
十三五重点研发计划对于驱动电机控制器的发展目标为：电机控制器实现功率密度倍增，达到国际先进水平。具体技术目标为2020年达到16-18kW/L，力争2025年达到32-36kW/L（碳化硅）。
8.3、电控系统方面
8.3.1电控系统简述及我国发展概况
电力驱动系统的主要功能是把蓄电池储存的电能转换为汽车行驶的动能，要使得电动汽车拥有良好使用性能，必须开发出合理的控制系统，使电机具备较高转速及较大的调速范围，足够大的启动转矩，以及体积小、质量轻、效率高，动态制动强和能量回馈的能力。
如何提高电驱动控制系统的效率,是电动汽车研究的一项重要课题.对于当前主流的单级减速驱动控制方案,可以采用变速器来优化效率,此外还有一种更为高效的驱动控制方案是双电机驱动控制方案,研究表明,经过优化的双电机驱动方案电机工作点更多地分布在高效区域,从而可以提高驱动系统效率,减少系统损失,延长续驶里程.
8.3.2单级减速驱动控制系统的效率优化
当前主流的纯电动汽车驱动控制系统多以单级减速方案为主,并采用前置前驱方式，比如典型的日产Leaf、比亚迪E6等。单级减速方案的优势在于省掉了复杂的变速系统,采用电机的高转速无级调速特性来实现驱动系统的变速和驱动，使得系统结构简单，相对可靠，但其对电机的驱动特性要求较高,既要求电机具有高转速，又要有大转矩，且能实现较大范围的高效驱动，如此使得电机的设计要求较高，电机的体积和重量变大。
同时，单级减速方案采用固定的变速传动比，电机的工作点对应于给定车速相对恒定，不能调节其工作点分布，因此很难在该系统方案上将系统效率做到最优。对于如何提高驱动系统效率，传统内燃机汽车已经给出了很好的解决方案——多挡变速器。
变速器可以通过变换传动比，调节发动机的性能，将动力经济方便地传递至车轮，很好地实现动力传动系统提供的特性场合的最佳匹配。纯电动汽车驱动系统多挡化目前已经逐渐受到汽车行业的重视，纯电动驱动变速系统的选用一般应该遵循传动效率较高、结构简单、易于实现且成本低的原则。
由于电机的最高有效驱动转速可达到9000～12000r/min,而内燃机一般只有5000～6000r/min,因此电机驱动不需要采用与内燃机一样的5挡或6挡变速器,而只需要采用2～3挡即可满足相同的驱动性能。而且电机驱动特性的低速恒转矩和高速恒功率输出特性更加符合汽车的驱动特性场需求，这也在一定程度上降低了对电机的要求。
北京理工大学对纯电动客车采用三挡AMT进行了研究，但是存在控制过程复杂、换低挡困难以及换挡冲击大等问题。由于AT自动变速器本身结构复杂,而且液压变矩系统效率较低，使得基于AT的纯电动驱动系统整体效率并不高。
8.3.3高效双电机驱动控制系统
如何提高驱动控制系统的效率，除了采用变速器来调节发动机转速和转矩，从而优化系统效率，还有一种更为高效和常见的驱动结构就是混合动力系统。
内燃机的混合动力系统是在传统的发动机驱动基础上引入电机，通过降低发动机功率从而增加发动机负荷率来提高发动机驱动效率，并可以实现低速纯电动驱动和快速起停规避，发动机的怠速和低速不经济工况，以及电机对发动机的驱动功率辅助和剩余功率发电，来进一步调节发动机的工况到最佳经济运行区域，从而实现最大化的发动机驱动系统效率优化，如果将混合动力的思路引入电动汽车，将原先的单驱动电机分为两个独立的驱动电机并联驱动，类似于纯电驱动的混合动力系统，只是两个动力源都是电驱动的电电混合，通过两个驱动电机的动力切换控制优化驱动电机效率，实现高效驱动。这就是双电机驱动方案。
8.3.4国内外纯电动汽车企业电力驱动及其控制技术比较
特斯拉ModelS采用的是由特斯拉与***富田公司共同研发与制造的三相交流感应电机。特斯拉汽车之所以叫做特斯拉，就是因为他们采用了由物理学家尼古拉特斯拉发明的感应电机。所以，电动机是特斯拉的心脏，也是这家公司核心精神的体现。
异步电动机的储备技术相对成熟，运行可靠、持久。但与此同时，相较于其他电器用品，电动车对于电力驱动部分更为细致的追求也突出了异步电机的不足，除了需要消耗更大电量，其转子也容易发热，提速性能较为普通。
电动机及其控制技术是电动汽车系统的核心技术。现代电动汽车和电控与20世纪40年代开发的电瓶车技术有着本质的不同。现代电动车一般采用新型的高效可靠的传动电机，如直流无刷永磁电机、开关磁阻电机及微电子调速控制技术，我国生产的适合车用动力的永磁电机质量很高，已形成出口能力。因此，这部分技术已相对成熟，有实用价值。
8.4、纯电动汽车能量管理技术
8.4.1纯电动汽车能量管理概述
能量管理系统是电动汽车的智能核心，它的作用是检测单个电池或电池组的荷电状态，并根据各种传感信息，包括力、加减速命令、行驶路况、蓄电池工况、环境温度等，合理地调配和使用有限的车载能量；它还能够根据电池组的使用情况和充放电历史选择最佳充电方式，以尽可能延长电池的寿命。
电池当前存有多少电能，还能行驶多少公里，是电动汽车行驶中必须知道的重要参数，也是电动汽车能量管理系统应该完成的重要功能。电动汽车实现能量管理的难点，在于如何根据所采集的每块电池的电压、温度和充放电电流的历史数据，来建立一个确定每块电池还剩余多少能量的较精确的数学模型。
8.4.2能量管理技术分析
能量存储系统：现代汽车的瓶颈仍然是车用存储装置，即电池技术、电池能量成本、质量以及电池充电设施建设等，都制约着电动汽车的发展，目前电动汽车对其储能装置的要求如下：高效的比能量和能量密度，高的比功率和功率密度，长循环寿命，自然放电率小，充电效率高，安全易保养，原材料丰富，成本低，对环境无污染，可回收性能好，现在还没有一种能源能够完全满足上述条件，选用某种蓄电池只能满足上述部分要求，为解决一种能源不能同时提供足够高的能量比，另一个具有高比功率，有蓄电池与之结合的双能源系统也能采用蓄电池和超级电容，蓄电池和超高飞轮结合的系统。
8.4.3纯电动汽车能量管理技术研究
动力电池研究的意义：传统纯电动汽车中，蓄电池作为唯一的能量源，承担纯电动汽车全部功率消耗，这种结构决定了只需设计简单的能量管理简略即可实现能源的分配，因此可以看到现有的能量管理策略大都是针对采用内燃机和纯电动的混合动力汽车，而这种混合动力只是由传统内燃机汽车向纯电动汽车和燃料汽车的过度中间产品，仍从根本上解决不了车辆行驶里程短，加速性能不好等问题。
能量管理系统：能量管理系统是电动汽车的智能核心。一辆设计优良的电动汽车，除了有良好的机械性能、电驱动性能、适当的能量源(即电池)外，还应该有一套维持电动车所有蓄电池组件的工作，并使其处于最佳状态；采集车辆的各个子系统的运行数据，进行监控和诊断；控制充电方式和提供剩余能量显示等职责的能量管理系统。
8.5、整车系统集成和零部件核心技术
8.5.1整车系统集成技术
电动汽车整车系统集成技术的难度，并不比燃油车高。在动力性上，传统燃油车主要比拼加速性能，而电动汽车上所搭载的电机，有着天然的加速优势。在NVH（噪声、振动与声振粗糙度）问题上，对传统燃油车而言，这是一项难度很高的整车集成技术；但对电动汽车而言，难度并不大。
最能体现电动汽车整车集成水平的技术指标是电耗。若想降低电耗，需从全工况电驱动与回馈制动的效率、整车轻量化、车身流线型等多方面综合考虑。因此，电耗也可以反映出一辆电动汽车的综合水平。日产汽车最新一代的聆风车型，在欧洲NEDC工况下，40千瓦时的电量可行驶378公里，在日本工况下甚至能达到400公里。从这一层面上来看，国内电动汽车电耗水平与国际先进水平相比差距较大。
8.5.2零部件核心技术
8.5.3系统技术
电动汽车智能化的价值，不仅涉及技术变革，还涉及商业模式的变革。所以，电动汽车既要提高性价比，还应提高附加值。如果仅是性价比高，却没有附加值，整车厂不盈利，再加上未来电动汽车技术趋同，那么厂家如何去竞争和定价呢？传统燃油车可按照发动机排量区别来增加附加值，但电动汽车没有这么多“花样”，整车厂未来实现盈利，也许就落在智能化这一点上。
从电池、电机与电控系统角度来看，目前较为出色的国内整车厂有上海汽车集团和比亚迪，国外则是宝马、日产和特斯拉。总体来看，国内外虽有差距，但不大。中外基本处在同一个起跑线上，我们应有足够的自信心去竞争。
第9章总结和发展建议
通过对电动汽车关键技术的理解分析，得出以下结论：
（1）电池的研究应集中于研究比能量及比功率更高，充放电性能好，循环寿命长的蓄电池，从电池结构及管理技术的角度对综合性能较好的锂离子电池加以提升，将有助于电池技术的完善与成熟，同时超级电容也具有较好的发展前景。此外，建立健全电池的生产管理环节及固体回收体系，且必须加以重视和解决电池污染问题。
（2）目前使用的电机各有所长，但都存在一定的不足，比如价格过高或者退磁现象，结合不同的使用需求及运行情况，开发具有机械特性适应能力的电机及其控制算法，兼具合理结构及经济成本的将对提高汽车动力性能及续驶里程意义重大。
发展建议：电动汽车的出现为我国提供了一个由汽车大国迈向汽车强国的机遇。建议国家层面要坚定不移的支持电动汽车关键技术的发展，持续设立科研项目，特别是在我们还比较薄弱的方面，比如：电池材料、结构设计、产业配套、生产设备等；电机本体永磁化、控制数字化、系统集成化、碳化硅功率器件等；插电式混合动力系统和深度混合动力系统；燃料电池关键技术等方面，让更多的企业参与，群策群力，提升我国汽车工业的国际竞争力。另外，企业要通过加大研发投入来弥补自身短板，主动迎接市场导向阶段的到来，主动参加到国际竞争中去。
总体来看，和混合动力汽车、燃料电池汽车相比，纯电动汽车技术难度相对较低。生产纯电动汽车不难，但做好很难。生产电动汽车的材料、制造方式、动力系统、控制系统都要改变，变革之处比继承之处更多，所以电动汽车才能被称为汽车革命。
原文标题：国内外纯电动汽车发展现状分析、关键技术指标和性能对比研究
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