浅谈电动汽车

　　转载无需申请，但请注明作者和来源。   1. 简介
　　电动汽车在21世纪的第三个十年势不可挡，据中国汽车工业协会以及EVSales的数据，2020年中国和全球电动车销量分别为136.7万和312.5万辆，全球电动车市场份额达到4%。这只是汽车革命的序幕，能源和环境是本次变革最大的驱动力。跟燃油车相比，电动汽车虽然不是新生事物但有特殊性，给大家普及一些基本常识。   2. 电动汽车
　　电动汽车是指使用电能作为动力来源，用电能驱动行驶的车辆。内燃机汽车则以化石燃料的化学能（汽油/柴油或者天然气）为动力来源，通过燃料燃烧产生机械动能驱动汽车行驶。电动车的能量传输路径是：电池中的电能-电机-车轮；而燃油车则是：燃料燃烧-发动机-变速箱-车轮。尽管大部分人对电动汽车不熟悉，其实电动汽车却比内燃机汽车的历史更悠久。第一辆电动汽车是1834年由美国人托马斯-达文波特发明的；51年后的1885年，德国的卡尔-奔驰才发明研制出世界上第一辆内燃机汽车，也就是现在常见汽车的鼻祖。早期的电池技术发展一直没有突破，而石油开采和内燃机的快速进步让燃油汽车占得先机，迅速发展到今天并占据了绝对主导地位，而早早面世的电动汽车在发明后近200年内几乎被人遗忘。然而，近几十年日益严重的世界能源危机与环境污染压力，以及电池技术的进步让博物馆里的电动汽车获得新生。   3. 电动汽车的分类
　　电动汽车型号和类型也不少，按照电动汽车动力直接来源，电动汽车分为以下几个大类：
　　纯电池电动汽车（Battery Electric Vehicle：BEV） 储存在电池里的电能是唯一动力来源的电动汽车，也就是狭义上的电动汽车。与传统燃油车相比，纯电动汽车用电池和电机取代了油箱和发动机，同时由于电机比发动机更灵活可控，复杂的的传动装置如变速箱等也不需要了。传统燃油车的心脏是发动机和变速箱，而纯电动车则是以电池为核心，整车的机械结构大大简化，传动系统零件数量从燃油车的2000-3000多个降至20个左右，大大减少了机构件的磨损和故障率。纯电动车的代表车企如美国特斯拉，中国的蔚来，小鹏等，这些新造车势力的所有车型都为纯电动汽车。代表车型有特斯拉的ModelS/3/X/Y，蔚来的ES6/8和EC6以及小鹏的GE/P7/P5等。目前主流纯电动汽车满电的续航里程约几百公里不等。当然电池容量，路况，温度，驾驶习惯都会影响实际续航里程，这里不讨论这个话题。传统燃油车加油补充能量，而纯电动汽车则需要充电。充电根据可以用交流或者直流充电，也就是大家常说的慢充和快充，这个话题也是一个很大的话题，后面单独开一篇讲解。
　　混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle：HEV） 在传统燃油汽车动力基础上，配备小容量（几度电）动力电池、驱动电机以及充电装置。设计初衷是让发动机尽可能保持在最佳效率输出，同时在发动机运行以及回收制动时进行能量回收为电池充电，电池在汽车起步和加速时辅助发动机提供动力。HEV的优势是整车油耗能显著下降，代价就是两套动力系统，牺牲的是车辆的复杂性、重量以及造价。由于没有外接充电接口，一般不把HEV当作电动车来分析讨论。
　　插电混合电动汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle：PHEV） ，由传统的燃油发动机和电池（一般电池容量10kWh左右）共同驱动的电动车，相比HEV，PHEV电动车提供了车载充电接口可供电池充电；代表车型为比亚迪的F3DM，世界上第一款量产的PHEV。PHEV的技术路线也非常丰富，又可以细分为串联（就是后面提到的增程式），并联，混联，这里也不展开讨论。PHEV提供了纯电池电动汽车和传统燃油车的优点：启动和低速时用电池和电机驱动，避免发动机工作在低效率区间以节省油耗，而且在刹车时也能回收部分动能驱动发电机给电池充电；而在高速等适合内燃机发挥高效率的时候工作在内燃机模式；必要时还可以用发动机和电机同时提供动能，既能发挥电池的优势也能发挥燃油车的里程优势，没有明显的里程焦虑，又提高了燃油发动机的总体效率。PHEV插电混合电动汽车既需要对电池充电（时间较短）也需要对油箱加油。总体来讲，混合动力电动车（含插电混合）的本质是燃油车，一种以电池为辅助手段的燃油车，是利用电池和电动机对传统内燃机汽车的改善。没有实际上解决环境污染和化石能源储量有限的根本问题。随着化石能源的枯竭以及环保要求的提高，以及电池技术或其他动力来源的进步，混合动力电动汽车必将退出历史舞台。
　　增程式电动汽车（Range Extended Electric Vehicle：REEV） 本质上REEV是PHEV的一种，就是上面说的串联型混合动力车。但它只从电池获得动力，所以把这种车型从PHEV中拿出来单独讨论。增程式电动汽车配有电池，电机，还有燃油发电机和油箱，直接动力来源为电池的电能，燃油发电机只用来发电给电池充电。相比传统燃油车，增程式电动汽车用汽油发电机和电池、电动机取代了发动机和传动系统，它的动力电池容量和油箱跟纯电动车和传统燃油车都相近，通常状况下既需要加油也需要充电。代表车型为理想One，满电满油的行驶里程约800公里左右，超过市面上绝大多数纯电动汽车。从类型上来讲这是电动汽车的一种，但是从最根本的环保角度考虑，增程式电动汽车（特指用燃油发电机）没有根本解决碳排放、污染和能量来源的问题。   4. 总结
　　狭义的电动汽车就是指配备了动力电池作为唯一动力来源的汽车，特指纯电动汽车(BEV），没有发动机变速箱等传统动力系统，只用电池驱动，需要充电。插电混合动力汽车（PHEV），是在传统燃油车基础上增加电池和电机对车的发动机系统进行改进和补充，提高发动机效率和降低油耗。程式电动汽车（REEV），在纯电动车上增加燃油油发电机对车的电池充电（自带移动充电宝的电动车）。从排放和环保理念上看，纯电动车（BEV）做到真正的行车零污染、零排放，插电混合动力电动汽车（PHEV）则是改良的燃油车，排放污染较传统燃油车有所改善；增程式电动车（REEV）在不加油的情况是一辆纯电动车，但是想要获得更高行驶里程，同样需要加油并且产生污染和排放。当然如果发电机的燃料是清洁无污染的燃料，那么增程式电动汽车就是自带清洁发电厂的超续航纯电动车。