[原创]电动汽车设计的误区和现有技术条件下理想的电动汽车设计（摘要）

北瀚

十年来，电动汽车设计制造成了热门。但是几乎所有的设计都难以达到理想的效果。这种局面和目前的技术条件有一定的关系，但是更主要的，和电动汽车设计者的设计理念有关。
    目前我国设计的电动汽车，设计方案大部分都是采用燃油汽车去除动力系统之后的车身底盘和操控系统组装的。其它国家设计的电动汽车，也有全新的设计方案，但主要行走部分如轮胎底盘等部件，仍未超出传统燃油汽车的窠臼。大多采用燃油汽车的宽轮胎、重车身。
    我认为，这种设计方式是电动汽车的设计误区。同时也是阻碍电动汽车发展的错误观念。

    目前电动汽车的技术条件，和燃油汽车发展的初期一样，缺乏高效的动力系统（电池和电机的组合），所以限制了电动汽车的发展。但是电动汽车的设计者往往忽视这一因素，仍然用燃油汽车的设计理念来进行设计。这些错误理念主要有：
   1. 采用燃油汽车沉重的车身底盘等。我们知道：现代汽车平均运送人数不超过2人，甚至很多情况下是只运送一人上下班。动用重量超过一吨的车辆，运送100公斤左右的有效载荷，实在是极大的浪费。车辆－载荷重量比如此之大，实在是现代科技的悲哀。
   2. 为了设计而设计，不考虑效率。设计中错误的理念，导致使用小直径宽轮胎的情况比比皆是。这些宽而小的低压轮胎，造成电动汽车滚动阻力大大高于大直径窄轮胎，造成宝贵的能源浪费。
   3. 设计中很少考虑风阻问题。除了少数竞赛用车之外，大部分设计的风阻都很大，难以转变传统观念，这种设计造成电动汽车的车速难以提高，效率甚低。

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   以上设计问题，都没有根据电动汽车的特点来进行设计。使电动汽车效率低下，不能发挥电动汽车的潜能。阻碍了电动汽车设计水平的提高。

   那么，究竟应该如何设计电动汽车呢？
   只有根据电动汽车的用途目的，摒弃传统汽车设计的观念，以最高的效率完成电动汽车的设计任务，在现有的条件下，能够设计适合我们需要的，节能、快速、安全、可靠的运输工具。

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    在现有技术条件下理想的电动汽车设计

    1. 车身为桁架式或者铝管式车架，高分子材料（最好是炭纤维）外壳，乘员二到四人。二人车为1＋1前后布置，三人车为1＋2布置，四人车为2＋2布置。单人车宽度为1米左右，三人车为1.2米，四人车不超过1.35米。车长不超过2.5米。流线型车身，底盘高度10厘米左右， 风阻系数0.2左右甚至更低。重量（含电池）双人车不超过180公斤，四人车不超过280公斤。满载质量分别为280公斤到480公斤。
    2. 行走部分采用大轮径，高压窄轮胎。（可使用摩托车轮胎代替）。轮径不小于24英寸，胎压不低于四公斤厘米。四轮独立悬挂，液压＋螺旋弹簧减震，或者其它减震方式。前轮转向，后轮可有少许自然随动。四轮液压碟刹车。
    3. 动力部分采用轮毂电机，四×四独立驱动，无差速器结构。可根据负荷采自动用四轮驱动乃至一轮驱动。电机总功率4×2千瓦（左右），锂动力电池组，容量48V200AH－360AH，电池重量100－180公斤。控制器带有刹车充电和滑行、下坡回充电功能。
    4. 车辆性能：最高时速110迈左右，经济时速40-60迈。最大续驶里程大于400公里，紧急状态下充电30分钟可连续行驶240公里以上。电池使用寿命为300-500次充电。车辆加速性从静止到60迈10秒左右，爬坡度20%。车辆安全性通过35-40公里碰撞试验，有气囊和ABS系统。豪华型可增加音响和独立空调系统以及卫星导航系统。
    5. 车辆经济性能：电池寿命为20万公里以上，达到1/2车辆寿命。每次充电耗电不超过15度（二人车）。车辆价格在三万元左右，电池价格一万元。全寿命成本约四万元（车辆和电池）＋一万元（充高价电费用）共五万元，总行驶里程为40万公里。每公里综合费用为0.13元左右，远远低于燃油汽车。

    相信设计者只要改变设计理念，在现有技术条件下，上述汽车可以设计制造出来。而且大规模生产情况下成本会远远低于上述设计。
    这样的电动汽车是否我们需要的车，是否具有中国特色的现代化交通工具？请大家评述。

    根据本人多年来收集的相关资料，上述技术条件是现在完全具备的。实际上，根据大家的情况有些参数也可以妥协或者改变。例如完全可是使用电摩现有的车轮和500瓦左右的轮毂电机，这样车辆实际总动力已经达到2千瓦，使用48V30AH铅酸电池，在总重240公斤，迎风面积小于一米，风阻0.2，轮胎滚动阻力很小的情况下也能够加速到100迈以上。连续行驶里程也有可能达到150公里以上。

    不要说不可能，只要看怎么干。愿意和大家讨论，请大家炮轰。[DISABLELBCODE]

1锂电成本过高，不予考虑
2、还有你说的"重量（含电池）双人车不超过180公斤，四人车不超过280公斤。满载质量分别为280公斤到480公斤。"和“锂动力电池组，容量48V200AH－360AH，电池重量100－180公斤。”好像有点矛盾哦，如果按照这样计算的话，安全性是大问题，可能不能上路行驶

whl001

讨论这个题目很好啊，你所说的：最高时速110迈左右，重量（含电池）双人车不超过180公斤，四人车不超过280公斤。满载质量分别为280公斤到480公斤。这么轻的重量，要这么高的车速，制动就困难了。事实上电动汽车的车速能达到60-80KM/小时已经不错了。

北瀚

讨论这个题目很好啊，你所说的：最高时速110迈左右，重量（含电池）双人车不超过180公斤，四人车不超过280公斤。满载质量分别为280公斤到480公斤。这么轻的重量，要这么高的车速，制动就困难了。事实上电动汽车　...
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所谓最高时速，并不等于常用速度，更不等于经济时速。这个最高时速是根据动力、风阻等估计出来的。就如汽车，最高时速很多都是200迈以上，但是事实上中国并没有可以行走二○○迈的道路。
根据这车的动力和其它参数，常用时速50-80迈还是比较合适的。
当然，也可以在这基础上增加限速电路，这是另外一回事了。
至于结构重量，乘坐二人的小电动车，以铝、复合材料制作，除了电池之外的车身重量在80公斤并不算特别难，四人车100公斤也是合理的。
安全问题当然不能套汽车的标准，它肯定撞不过汽车，但是总比摩托车强太多了，不是吗？
再看隔壁那欧洲三轮电动车，以上的问题就解决了。其实思路有些想像，不过咱们中国人对三轮四轮是非常在意的，所以才考虑四轮。

北瀚

下面引用由wgy5421在 2004/07/17 07:59am 发表的内容：
1锂电成本过高，不予考虑
2、还有你说的"重量（含电池）双人车不超过180公斤，四人车不超过280公斤。满载质量分别为280公斤到480公斤。"和“锂动力电池组，容量48V200AH－360AH，电池重量100－180公斤 ...

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关于锂电池成本问题，这里不讨论，因为我们提的是概念。
再者，目前锂电池成本大约每KWH为1200元左右，10KWH的电池需要一万多，高否要看你觉得是否值得。当然，上海燃料电池也是考虑对象，不过成本恐怕更高。
双人车
如果用10KWH的电池（锂电池不超过100公斤，燃料电池加氢燃料罐大概相同）恒速动力使用功率大约不超过1.5KW，这样续驶时间超过7小时。
按照总质量250公斤左右，风阻系数0.25来估计，1.5KW功率的稳定恒速应该在50-60公里。

我做电动车

看了你的帖子，很好，如果能有更多的人参与进来探讨设计电动车就好，大家一起画图纸，一起研究共同提高。我的愿望。

水穷云起

请问您的锂电池成本是如何算出来的？不包括电池管理系统吧？

北瀚

下面引用由水穷云起在 2004/07/21 04:18am 发表的内容：
请问您的锂电池成本是如何算出来的？不包括电池管理系统吧？

成品电池，包括电池管理电路。采集多家类似电池得出的一般平均价格。是市场价的75％计算——因为现在这类产品零售利润较高。目前，深圳雷天动力锂电池开始向国内小批量销售，可以咨询他们证实。另外，上海神力燃料电池也正在征求下游厂商合作，但价格较锂电池贵一些。

twtxyx

楼主说的太好了，这些问题我也想了好长时间了！下面按你的思路说说我的补充想法：
1、车身：可考虑敞蓬车结构，外形要时尚、COOL（这点很重要）；乘员不要超过2人（包括驾驶员，一般都是上下班用，多了浪费，可以提高效率，以后电动车多了，一人一辆了）；尽量用轻质材料。
2、由于乘员不多，可以考虑小轮径轮胎，因为这种车一般在城市内用，路况比较好，速度又不高，但不能太小，就象你说的，最好窄轮胎。
3、我认为你说的：“动力部分采用轮毂电机，四×四独立驱动”，是不是现阶段没有太大的必要。但要有高效电机和传动机构。至于你说的用锂动力电池组，我看也不太现实吧，还是用铅酸的比较实用，电池容量只要能达到最大续驶里程100公里就行了（因为现阶段电动车只作为城市内的代步工具），尽量减少自重。
4、气囊、ABS系统、音响还可以考虑，空调及卫星导航就免了吧！
5、车辆经济性能：整车价格应控制在1.5万以内，再高就很难普及了。要想代替自行车就更难了。
另外，如果电池外形能标准化，以后更换成别的电池也不是什么难事了！
能和大家在这里讨论电动车，真是件愉快的事啊！

tianlong

好贴