【摘要】分析现有电动汽车由汽车厂家单挑一研发制作的弊端，为使未来电动汽车即能满足用户多样化需求，又可达到大批量专业化精益生产条件的最佳运行模式。综合运用汽车、电机、控制三大基础理论，提出基于四大基础部件的电动汽车最佳结构。要求汽车业联合电机、电控、电子等行业，共同协作潜心于核心技术及其基础研究，制定最佳结构的各零部件标准化，多品种电动汽车即可由多规格零部件组成的多系列基础部件选配组装，以专业化精益生产来极大提高性价比。为此各相关执政部门及行业协会需通过协调，以消除行业壁垒来整合重组新汽车产业链。使我国电动汽车业不失时机地赶超世界领先，并以龙头产业振兴整个民族工业。
论文关键词：电动汽车,最佳结构,基础部件,新产业链,精益生产,运行模式

　　1 引言

　　电动汽车是节能环保的未来汽车已被世界所公认，为此各国均已投入大量人力、物力掀起了研发电动汽车热，全球各大汽车业都在为尽快掌握其核心技术占领未来汽车领域而努力。但由于电动汽车结构或其产业链发生了本质变化，需要更多的电机、电子及电池等技术行业来共同参与，并且其性价比要真正能被广大民众所接受，要求各部件能尽快标准化，以专业化流水线方式生产。对于我国在传统汽车领域仍较大地落后于发达国家，其技术还长年受制于国外，而发展电动汽车确是赶超世界领先的极好机遇，但也更须实现跨行业间的联合协作。况且多年来随数控、计算机、手机等技术的发展，电动汽车所需的相关产业在我国也已具备相当的实力基础，即应通过各相关执政部门的协调，尤其面对当前我国极好的汽车市场前景，汽车业需消除行业壁垒，以振兴民族工业为前提，通过联合协作共同努力，即使相关行业能共同分享汽车龙头产业的大蛋糕，也才能使汽车业自身得到快速发展。犹如当年数控机床发展初期，机床需有更好的伺服电机和数控系统来控制，要求电机、电子等行业来共同协作开发，即使当初还属两个部门管辖的机械与电子紧密联合，从而促进了我国机床数控化率的快速提高，也使相关行业得到共同发展。这是迅猛发展的电子技术使更多机械产品向机电一体化发展的需要。

　　电动汽车三大类间关系为：纯电动汽车是技术基础；混合动力电动汽车是发展中过渡模式；燃料电池汽车是理想目标。且三类电动汽车都要用电机作驱动，所发展电机技术是基础之基础。发展混合动力电动汽车相对我国技术优势不大，成本也总难以下降。燃料电池汽车虽是理想目标，但目前在氢原料上有待作大量研究提高。而抓好纯电动汽车技术基础即可利用我国在市场、资源、技术三大优势：纯电动汽车主要存在能量不富裕特点，特别适于微型车制作，而我国家庭也正呈小型化结构，随生活水平提高私家车销量将占最大部分。作为车载能源蓄电池最具发展潜力是锂电池，而材料锂的储存量约一半在我国。并且我国近几年随电动自行车、手机、笔记本电脑等的发展也极大地带动了电池产业，据去年深圳国际电池会议获悉，世界三分之二的电池产自中国，我国已成为世界第一电池大国。对电动汽车电机驱动最具发展前途的应是轮毂电机，而轮毂电机目前应用最多又在我国，我国处于技术领先且产销量占全球90%的电动自行车均应用了轮毂电机，按技术发展需先易后难、循序渐进，这即为纯电动汽车发展打下相应基础，但在电动汽车上应用关键还需在增大功率和提高性能上下功夫，为此曾提出了两项改进的中国发明专利[1][2]。

　　尽管对我国应优先发展哪一类电动汽车曾有较大不同争议，但随产业发展必将逐渐趋于一致。笔者一直认为对纯电动汽车应先着力于微型车研发，对载重量较大的才需考虑混合动力电动汽车。而且针对我国私家车销量将会持续看好，并由此引起对交通的巨大压力，结合我国家庭呈小型化，特提出节约交通资源1倍多和能源20多倍的节源环保型三人座电动微轿车[3]作为普及型私家车，按交通现状和私家车普及趋势，应改变将私家车当作显耀富贵身份象征的奢侈品观念，私家车仅作为便捷性交通工具，需从提高人均交通资源利用率来考虑车型。近也已有多位院士、专家学者提出须将纯电动汽车发展上升为国家战略，通过政策支持优先助力具基础技术并在我国有优势的纯电动汽车早成产业化。为此本文即以阐述纯电动汽车为主，意欲通过分析电动汽车应有的最佳结构与其新产业链相关行业应采取的最佳生产方式，以及各行业间如何能按最佳运行模式来极大提高电动汽车性价比。作为抛砖引玉，希望能引发汽车及相关产业更深层次的广泛研讨，使我国既能尽快掌握其核心技术赶超世界领先，也能使电动汽车的生产模式尽早以精益的专业化流水线方式运行。即鉴证于诸类产业的发展，要求相关执政部门及行业协会通过有效的协调，引导本属机电一体化的未来电动汽车产业也能象造PC机、手机那样生产，以提高性价比来真正使广大民众所接受，并努力走向世界，将未来电动汽车产业做大做强。

　　2 电动汽车现有研发、制作模式的弊端

　　分析比较现所研发的众多电动汽车，结构均沿袭传统的设计模式，即未能从发挥电机驱动的优势来对结构作突破性改进。最大特点是为满足车速、加速及续驶里程等指标，增大了电机功率和蓄电池容量。如一款定价30万元的品牌纯电动轿车，虽采用高性能蓄电池，但由于电机功率和蓄电池容量增加，使车载自重比一般轿车增加了一倍，其中一半为电池重量。按车辆动力学可知，汽车的滚动阻力、坡度阻力、加速阻力均与车载质量成正比。因此车载自重的增加不仅使原本为改善汽车动力性能而增大的电机功率和蓄电池容量都大打折扣，也使其性能变差，大量车载自重增加如同载货汽车，失去了小轿车轻便灵活应有优势。该车为满足大量电池的空间布局，增大了车身尺寸和车内地板高度，外观看似大气而豪华，但车内地板的增高即影响乘坐舒适性，也增加一定风阻。也因大量电池集中安置于车中，增加了电池发热与散热难度，于是也提高了电池管理系统的复杂性，而增加了体积和重量。且如此多的蓄电池也难以采用更换法来确保续驶里程。

　　按电机拖动理论对电机的选型需特别注重负载特性匹配，由于调速电机有直流、交流、永磁无刷、变磁阻等多种类型[3]，各类电机带负载特性不同，其适用性也各有区别。因此按汽车行驶工况的负载特性要求，选择合适的电机类型显得尤其重要。但分析现有电动汽车介绍，发现所选电机几乎应有尽有，存在盲目选择的相应误处。有许多品牌电动汽车竟然还采用了永磁同步电机，同步电机的优点是调速精度极高(转速总与电源频率同步)，也由此引起不能过载的缺点，虽永磁同步电机效率可提高10%左右，但极差的过载能力，使得无法发挥诸多良好电机能数分钟内过载额定功率３倍以上的优势，在满足起步、加速、爬短坡等短时过载要求的同时，可较大减小电机功率来降低成本、车载自重和大部分运行期的电能。这对调速精度要求不高的汽车存在顾此失彼。

　　在此再举一简单实例，对于电动自行车在相同蓄电池容量前提下，若采用优质高性能轮毂电机与劣质低性能电机相比其续驶里程将相差一倍。如在相同续驶里程要求下其蓄电池容量即可减少一半，而对于电动汽车若蓄电池减少一半即能极大地降低成本，也使车载自重相应减少许多，如此又能进一步改善动力性，所以驱动电机的选择对提高电动汽车性价比是何等的重要。