纯电动汽车（英文名：蓄电池 Electric vehicle 简称：BEV）。是指完全由电机驱动，并且驱动电能是来源于车载可充电能量储存系统（REESS）的汽车。相对燃油汽车而言，纯电动汽车主要区别在于三电系统。即电池、电驱、电控。由于采用的电力驱动，因此不产生有害的污染气体，具有“低能耗、低污染、低排放”等优点。但目前纯电动汽车发展并不成熟，存在电池技术不完善、续航能力有限、电池成本高、充电基础设施不完善等缺点。

第一辆纯电动汽车由Faraday在1831年研制成功。到20世纪90年代，欧美国家开始生产纯电车或涉及电车领域，纯电动汽车开始进入商业化。

据统计数据显示，中国2022年全年新能源汽车销售688.7万辆，其中纯电动汽车销量536.5万辆，同比增长81.6%，销量连续八年保持全球第一。

1831年，Faraday研制了世界上第一部纯电动汽车，但当时的电池是不可充电的简单玻璃封装蓄电池。

1859年，法国人G．P1ante发明了世界上第一个可充电的铅蓄电池，为后来的纯电动汽车的发展奠定了基础。

1881年，法国人G．Trouve第一次将直流电机和可充电的电池用于私人汽车，并在同年巴黎举办的国际电器展览会上展出了一辆能实际操作使用的纯电动三轮车。

1908年，福特T型车在底特律首次下线，其流水线的生产方式改变了整个汽车行业。福特T型车的低成本和大规模生产加速了纯电动汽车的消失。到1924年，纯电动汽车在全美汽车展中销声匿迹，燃油汽车迎来了一个黄金时代。业余爱好者们还在改装电动汽车，但大汽车商们很少再投资发展纯电动汽车。

到了20世纪70年代，能源危机和石油短缺使电动汽车重新获得发展动力，但由于石油价格在70年代末开始下跌，在纯电动汽车作为商业化产品发展起来之前就失去了动力，发展变得缓慢。

20世纪80年代，人们对空气质量和温室效应的关注增加，电动汽车再次获得关注。

20世纪90年代初，一些国家和城市开始实行更严格的排放法规，加利福尼亚州大气资源管理局(CARB)颁布了零排放车辆(ZEVs)的法规，规定1998年在加州出售的汽车中2%必须是零排放车辆(ZEVs)，到2003年零排放车辆应达到10%。这一法规对纯电动汽车的发展产生了积极影响，但CARB的1998年目标没有得以实现。

汽车制造商不断推动电动汽车技术的发展，并开始将电动汽车商业化。在世界范围内，尤其在美国、日本和欧洲，许多汽车生产商开始生产纯电动汽车或者涉及纯电动汽车领域。一些电力公司和电池生产商在纯电动汽车的示范中也起着积极的作用。

1997年通用公司开发了双座EV1，它具有前轮驱动、102kW的三相感应双级减速等先进动力系统。EV1装备了由26个铅酸电池组成的电池组，可用非车载或车载感应充电器充电。该车的电动机在转速为0～7000r/min时输出恒转矩1640Nm，在转速为7000～14000r/min时输出恒功率102kW。EV1的最高车速达到128km/h，0～96km/h加速时间不到9秒。

尼桑的ALTRA EV于1997年问世，它采用了高效的永磁同步电机和锂离子电池，总效率高达89%。这款电动汽车的最高车速为120km/h，市区工况续驶里程为192km。

到了21世纪，中国的一些汽车公司，如比亚迪、奇瑞和北汽，都在开发纯电动汽车，并相继推出了自主品牌的产品。北汽新能源公司还推出了一款基于萨博9-3整车技术的B级纯电动汽车Q60FB。

纯电动汽车的结构主要包括电源系统、驱动电机系统、整车控制器和辅助系统等。

电源系统

fcv的电源系统主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电机及辅助动力源等部分。动力电池作为能量的存储装置，是电动汽车的动力源。目前，纯电动汽车主要使用锂离子蓄电池，包括磷酸铁锂离子蓄电池和三元锂离子蓄电池等。电池管理系统通过实时监控动力电池的使用情况，能够有效地控制动力电池的充放电过程，避免出现过充、过放现象，同时对电池的状态进行检测和预警。车载充电机则负责将电网供电制式转换为对动力电池充电要求的制式，将交流电转换为相应电压的直流电，并可控制其充电电流。辅助动力源作为12V或24V的直流低压电源，主要供给fcv的辅助系统不同等级的电压并提供必要的动力。这些组件协同工作，使得电动汽车能够有效地利用电力驱动

驱动电机系统

电动汽车的驱动系统是汽车的核心，由电子控制器、功率变换器、驱动电动机、机械传动装置和车轮等部分组成。其功能是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能，推进汽车行驶，并能够在汽车减速制动或下坡时实现再生制动。驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置驱动或直接驱动车轮。早期fcv采用直流串激电动机，但随着技术的发展，直流无刷电动机、开关磁阻电动机和交流感应电动机逐渐取代了直流串激电动机。

整车控制器

整车控制器是电机系统的控制中心，处理所有输入信号，并根据驾驶员的加速踏板和制动踏板信号向电机控制器发送控制指令，对电机进行启动、加速、减速、制动控制。在纯电动汽车减速和下坡滑行时，整车控制器配合电池管理系统进行发电反馈，使动力蓄电池反向充电。整车控制器还对动力蓄电池充放电过程进行控制，并将与汽车行驶状况有关的速度、功率、电压、电流等信息传输到车载信息显示系统进行显示。电机控制器内含功能诊断电路，当诊断出现异常时，将激活错误代码并发送给整车控制器。电机控制系统使用了电流传感器、电压传感器和温度传感器等传感器来提供电机的工作信息。

辅助系统

辅助系统包括车载信息显示系统、动力转向系统、导航系统、空调、照明及除霜装置、刮水器和收音机等。

电动汽车电池关键技术在于提高电池的功率、比能量、比功率、能量密度、功率密度、循环次数等。

1、功率:功率是单位时间内电池的输出容量,它反映电池在短时间的放电性能,它决定了电动汽车的加速和爬坡性能。

2、比能量、比功率:比能量和比功率是电池能量、功率和质量的比;反映单位电池质量下的能量和功率情况。

3、能量密度、功率密度:能量密度和功率密度是电池能量,功率和体积的比,它反映单位电池体积下的能量和功率情况。能量密度和功率密度越大,电池体积越小。

4、循环次数:循环次数反映的是电池的使用寿命。循环次数越多寿命越长。

BMS作为动力电池的重要的一部分,对于电池性能的发挥起着重要的作用,在动力电池工作的整个过程中,电池管理系统能起到管理和检测的作用。电池能量管理系统主要包括:数据采集、热管理、剩余容量的估算、电气控制、安全管理和数据通信。各部分的主要作用分别是。

1、利用各种对蓄电池的电流、电压、温度、充放电状态及放电深度等参数进行检测。

2、利用各种传感器对蓄电池的电流、电压、温度、充放电状态及放电深度等参数进行检测。

3、利用传感器获得的数据估算电池的剩余能量,即荷电状态SOC值。

4、系统根据检测的蓄电池参数自动控制充放电状态,保证蓄电池稳定工作。

5、根据采集的各种数据预测电池的各种性能,对可能出现的故障提前报警。

6、通过整车的通信协议共享信息,实时显示电池的主要性能参数。

电机作为电动汽车驱动系统最为关键的部件之一,它直接影响着车辆的各项性能指标。电机作为车用电机首先能够在振动大、冲击大、灰尘多、温湿度变化大的恶劣环境条件下可靠运行;其次,车用电机要具备低速大转矩和高速恒功率的较宽的调速能力。

由于fcv携带蓄电池容量有限,在允许的范围内减少车体重量,进而达到提升电动汽车续航能力的目的。结构优化设计通过三种方法实现汽车轻量化:一是通过对车身、底盘优化分析,降低钢板厚度、减轻整车重量;二是通过整车结构的小型化,达到车身、底盘轻量化,缩小骨架尺寸;三是通过改变驱动方式来达到目的。

纯电动汽车种类较多，按照车辆用途分类，纯电动汽车可分为电动小汽车、电动货车和电动客车三种。

电动轿车是目前最常见的纯电动汽车。许多汽车制造商都已经推出了自己的电动轿车，可以预见未来这些车型将会越来越多地出现在汽车市场中。与传统燃油汽车相比，电动轿车具有许多优势。首先，它们零排放，不会对环境造成污染。其次，电动轿车的运行成本较低，因为电力价格相对较为稳定，而且充电站的费用也相对较低。此外，电动轿车运行时的噪音也较小，更加舒适。

电动货车在用作功率运输的领域中目前较少，但在矿山、工地及一些特殊场地，已经有一些大吨位的纯电动卡车得到应用。这些纯电动载货汽车具有许多优势，例如零排放、低噪音、低维护成本、高效率等。在矿山、工地等特殊场地中，由于运输货物通常比较重，所以电动载货汽车能够提供更高效、更环保的运输方式。

电动客车以车载电源为动力，使用电池或电缆供电设备提供电能来驱动行驶。电动客车具有优秀的动力性能，持续行驶里程长，电池寿命长且成本低，与整车配备良好，符合道路交通和安全法规的要求。电动客车的推广应用符合国家国家高技术研究发展计划的目标，该计划旨在推动电动汽车的产业化技术平台的发展，以实现交通能源结构的多元化，维护国家能源安全，减少汽车排放污染，保障社会可持续发展，并提高我国汽车工业的自主创新能力。此外，电动客车也是实现我国汽车科技创新的主攻方向之一，国家计划在“十一五”期间以电动汽车的产业化技术平台为工作重点，力争取得重大突破，抢占新一代电动汽车产业技术制高点。通过实现交通能源结构的多元化，维护国家能源安全，减轻汽车排放污染，保障社会可持续发展，提高我国汽车工业的自主创新能力，实现汽车工业的跨越式发展。

传统汽车使用的内燃机效率较低，一般在20%以下。而电动汽车使用电机驱动，效率高达60%-70%，因此比汽油车效率高很多。此外，电动汽车在日常使用过程中消耗电能所对应的费用较低，所以日常用车的使用成本也较低。以比亚迪为例，使用充电桩进行充电，平均每公里的费用在0.1-0.3元左右，而即便是最小排量的经济型小型轿车，其平均每公里的行驶费用在0.6元左右。同时，因为发动机的机械结构较为复杂，定期需要进行保养，而电动汽车所需要的保养次数和保养费用也要远低于燃油汽车。

传统内燃机汽车的动力输出存在短暂的延迟，因为其动力传输需要通过发动机、变速器和传送轴到达车轮。而电动汽车的动力输出更加迅速，因为电机直接驱动车轮，没有变速箱的损耗。因此，电动汽车的加速可以在短时间内完成。

传统燃油汽车在行驶过程中换挡的平顺性是一个长期困扰汽车企业的难题。但是，使用电机驱动的fcv解决了这个问题，因为电机驱动不需要变速箱。传统内燃机的转速较低，需要通过配合多档的变速箱来降低档位、提高转数，从而提高扭矩。但是，内燃机存在功率不恒定的天生的弊病，低转速时功率低，高转速时功率高，扭矩也高。相比之下，电动机的转速很高，可以达到16000转，且在转速范围内效率也高，因此无需变速器就能满足日常使用。使用电动机驱动可以避免变速箱换挡时动力间歇性变化导致车辆顿挫的问题。

传统燃油汽车具有复杂的结构，包括发动机、传动轴、变速器以及电气系统等。而电动汽车的核心是三电系统：电池、电控和电驱。简化的内部电气结构对于新一代控制系统的准确性非常重要。相对于传统燃油汽车，电动汽车有更好的人工智能系统、自动驾驶系统等技术的兼容性。三电系统中的电控系统能够高效对接各类智能网联化所必须的传感器及计算设备。此外，基于电力系统的整车结构对于后续车辆系统升级也很有帮助。车辆的性能、调教、系统能够通过软件升级获得提升和改进，这是传统燃油汽车很难做到的，但却是新一代汽车的关键优点。

纯电动汽车除了私家用车外，公共领域的应用范围也很广。其中就包括公务用车、城市公交、出租（包括巡游出租和网络预约出租汽车）、环卫、中国邮政速递物流、城市物流配送、机场、短途运输、城建物流以及矿场等特定场景重型货车。

中国在锂离子动力电池技术上取得了显著进展。天津力神电池股份有限公司研发出300 Wh/kg的锂离子动力电池，同时开发了高正极和硅碳复合负极材料，提高了电池的高温稳定性和安全性。宁德时代则设计了高安全、高能量的锂离子电池，并分析了高电压层状正极材料的热分解和电解液反应热特性，以及不同充电状态和电解液对层状正极材料热稳定性的影响。

驱动电机是电动汽车的关键部件之一，不同用途的电动汽车选用的驱动电机也不同。其中，永磁同步电机是最广泛使用的电机，具有较高的转速区间和效率，但需要使用昂贵的钕铁硼永磁材料。国内主要的驱动电机厂商包括比亚迪、大洋电机和安徽巨一等，他们为比亚迪、北汽新能源、奇瑞汽车和广汽本田等新能源整车厂商提供驱动电机。然而，国内电机在峰值转速、功率密度和电机效率等核心技术领域与国外电机仍存在一定差距。

在纯电动汽车的电池技术方面，中国近年来取得了一些重要成果，如比亚迪的刀片电池、宁德时代的第三代麒麟电池以及蔚来汽车的快速换电站等。然而，在电池管理系统方面的研究，国外如美国、德国和日本等国家比国内进行了更多的实践和研究。例如，美国特斯拉（TESLA）公司的ModelS汽车通过自研电池管理系统，能够实现660公里的续航里程。与国外驱动电机产品相比，国内产品在各方面都有较大的差距。例如，丰田汽车的PriusⅣ在磁极结构上进行了创新，提高了运行速度，使得该电机的定子直径下降了20%，但体积功率密度却上升了18%，整体结构更为紧凑。这种创新设计对于提高电机的效率和性能具有重要意义。

2023年，随着需求在减缓，电动汽车在全球卷起的潮流似乎有所回落。一些企业在推迟电动汽车投资，美日欧都出现了质疑电动汽车路线的声音。埃隆·马斯克决定推迟在墨西哥建厂计划，通用汽车也撤回了与本田技研工业共同投资50亿美元的电动汽车计划，福特也宣布取消120亿美元的电动汽车投资。受需求减弱影响，汽车公司正在通过打折吸引电动汽车客户。中国电动汽车价格战主要是由竞争者较多造成的，但德国、美国以及英国都首次提供了8折左右的优惠以及更低的车贷利率。

美国9月份进行的调查显示，只有42%的受访者考虑购买汽车时选择电动车，比过去下降，而认为电动车价格过高的受访者占48%。此外，美国削减通胀法案将中国新能源汽车供应链排除在外，并对补贴政策添加了本地化门槛，导致美国电动汽车生产成本过高，价格过高又削弱了市场需求。尽管电动汽车销量放缓，但混动车销量在美国依然火爆，这促使其他汽车制造商转移更多资源来推广他们的混合动力和插电式混合动力车。同时，消费者购买电动汽车的热情降温主要是由于经济原因，包括利率提高、贷款成本走高以及充电设施短缺等，导致消费者在购买价格更贵的电动汽车时犹豫不决。此外，由于市场规模小，电动汽车的运行成本优势也难以体现。因此，电动汽车在紧缩政策下成为受害者之一。

发达国家受制于供应链过高的成本，难以降低fcv价格与燃油车竞争，而高利率环境也影响了消费者购买电动汽车的意愿。相比之下，中国在成本和创新方面展开激烈竞争的产业链供应链为本土电动汽车挺过价格战提供了可能，同时中国汽车消费利率较低。这使得中国与发达国家在电动汽车领域处于不同的发展阶段，中国产业链完备、技术领先，市场规模效应已经显现，而欧美则受制于供应链成本过高导致难以降价扩张市场，销售放缓则更难降低成本。

中国发布的《中国制造2025》和《节能与新能源汽车的技术路线图》，明确了节能汽车和新能源汽车的发展方向和路径。

到2025年，中国纯电动汽车产品的综合性能目标是达到国际先进水平，新型锂离子动力电池得到批量应用，轻量化技术进一步提升。乘用车以发展中型及以下车型为主，实现先进驱动方式（包括集中式和驱动式），续驶里程将达到约400公里，典型的小型纯电动乘用车（整备质量1200千克）法规工况在2020年基础上降低10%。

到2030年，中国纯电动汽车产品的综合性目标是保持国际先进水平，应用新电池体系，实现高效、高性能驱动方式。续驶里程达到约500公里，在乘用车和短途商用车上实现大批量应用。乘用车典型小型纯电动汽车（整备质量1200千克）法规工况在2020年基础上降低10%，A0级纯电动乘用车整车整备质量将降至900千克以下，综合工况续驶里程达到500公里（使用新体系电池），法规工况电耗小于10千瓦时/100公里·吨；公交客车法规工况整车电耗小于3.0千瓦时/100公里·吨。

到2025年，中国动力电池产业发展的目标是与国际先进水平接轨。形成2-3家具有较强国际竞争力的大型动力电池公司，国际市场占有率达到30%。同时，新体系电池技术如固态电池、锂硫电池、金属空气电池等会持续取得突破，比能量达到400瓦时/千克以上。

2030年，达到产业成熟阶段。新体系电池实现实用化，电池单体比能量达到500Wh/kg以上，成本进一步下降，动力电池技术及产业发展处于国际领先水平。

智能化：纯电动汽车具有更好的智能化基础和技术兼容性，可以实现像智能手机一样的软件安装、和系统OTA升级。汽车行业的智能化将在电动化的基础上逐步实现智能终端、自动驾驶，最终达到无人驾驶的未来。

网联化：网络是实现汽车智能化、革命性体验升级的关键。5G等技术实现数据互通、云服务共享，最终目标是无人驾驶与城市空间的交互。