电动汽车如何工作?电动汽车基础指南

电动汽车是一个不断发展的行业。虽然它们仍然只占美国新车市场的2%左右，但欧洲和中国的销量正在稳步上升。鉴于目前的增长率与政府政策相结合，这条路上的全球电动汽车数量预计将从2019年的800万到2025年扩大到5000万，并在2030年接近1.4亿。许多（但不是全部）主要的汽车制造商已经积极尝试适应这种全电趋势。

如果你在市场上，或者至少想买一辆电动汽车，了解它们的工作原理是很有帮助的，这样你就可以在知情的情况下做出选择。

美国人对购买电动车感兴趣
一年	5年内	在10年内
2018年	15％	34％
2019年	２６％	45％
2021.	30%	52％

电动汽车的关键部件

电动汽车开发人员一直在努力复制汽油动力汽车的外观和感觉。有些车型甚至在车头上安装了仿格栅，尽管它们完全没有功能。市场上有一些三轮或具有未来主义外观的电动汽车，但大多数典型的司机一眼就能看到的电动汽车内外的外观都很熟悉——底盘、四个轮子、窗户、座椅、方向盘、手套箱——除非他们更仔细地看。

引擎盖下面

打开引擎盖，差异很明显。没有发动机，没有散热器，没有化油器，没有火花塞。根据型号，电动汽车可以具有30-40个活动部件，而气动车可以具有2,000或以上，大大降低了EV的修复成本。一般情况下，发动机应该是这样的，但有些电动汽车的前后备箱可以装上几袋食品杂货。所有这些空白空间增加了电动汽车的安全性，使其有更大的折皱区，能够更好地吸收正面碰撞的力量。

在车下面

看看车的后部，你会看到没有尾管。由于没有内燃机，因此不需要排气系统，或者用于减少发动机隆隆声的消声器。新的EV驱动程序惊讶于他们的车辆的振动或噪音少了;当车辆停在交叉口时，只有控制面板上的灯才能知道它仍然是打开。

电动汽车的尾气排放为零，有助于减少导致气候变化的主要原因之一:交通行业的温室气体排放。2018年，交通行业占美国温室气体排放总量的28%。在世界许多地方，煤炭仍然是电力生产的主要来源，因此根据电力来源的不同，电动汽车可能不会完全无排放。然而，即使电动汽车电池中的电力是通过燃烧煤炭产生的，电动汽车产生的排放仍远远低于汽油动力汽车。随着电网越来越多地依赖低排放或零排放源，这种差异只会越来越大。

电池

在汽车下面将注意到的是一个大型电池，它存储了运行车辆所需的能量。电池实际上是一种多个较小的锂离子电池模块，本身由单独的电池单元（约为AAA电池的尺寸）制成，并且在电路中连接在一起，以电子方式管理以在最有效的情况下提供最大功率可能的方式。电池技术正在迅速推进，具有新的化学和不同的制造工艺，所有旨在增加电池的能量密度，同时降低车辆最昂贵的部分的成本。

所有锂离子电池的危险之一是“热失控”，导致爆炸起火，因此电池组是用热管理系统和保护外壳冷却的。电动汽车火灾之所以吸引媒体关注，是因为人们对新技术感到担忧;与此同时，美国每天大约有166辆汽油汽车发生火灾。电池驱动的汽车比根据定义基于易燃液体燃烧的汽车更不容易着火。

马达

自19世纪以来，电动汽车的发动机遵循同样的原理:将电能转化为机械能。当电流从电池发送到电机的固定部分(定子)时，就会产生磁场，使旋转部分(转子)转动。旋转的转子产生机械能，使汽车的车轮使用一个齿轮旋转。电力越多，转子转得越快，而且由于电动汽车的齿轮之间没有换挡，加速和减速涉及速度之间的平稳过渡。

汽油动力汽车只能有一个内燃机，而电动汽车可以有多个发动机，它们可以独立工作。双电机车辆有一个专用于城市行驶的电机和另一个专用于高速行驶的电机(通常称为感应电机)。四轮驱动在电动汽车中很常见，因为每个轮子都有自己的电机，增加了机动性和牵引力，甚至可以让轮胎向不同的方向旋转。

电动与燃气车

如果说电动汽车和汽油汽车之间的大部分物理差异是在引擎盖下或看不见的，那么不同类型的汽车在驾驶、加油和维护方面的差异也是如此。

加速度

驾驶电动汽车和驾驶汽油动力汽车几乎是一样的，有一些差异，司机会立即注意到，并相对较快地适应。电动汽车以其快速加速而闻名，而瞬间向前推进可能是新司机在电动汽车上认识的第一件事。扭矩是产生旋转的力——在这种情况下，是汽车发动机的，表示为每分钟旋转数(rpm)。由于汽油发动机以低转速启动，并通过增量换挡来增加转速，因此在达到最大扭矩时存在滞后。

然而，在电动汽车中，一旦按下油门(而不是“油门踏板”)，就会立即达到最大扭矩，推动汽车向前行驶，司机向后靠在座位上。一些电动汽车在其汽车等级中具有最高的0-60加速度，这在进入高速公路、超过速度较慢的车辆和避免事故方面特别有用。

制动

在气体动力汽车中，交流发电机从旋转轮中取能量，以对汽车的相对较小的电池充电。当驾驶员在电动车辆中制动时，“再生制动”从车辆的动量下汲取能量，以产生电力，并将其送回电池，延长车辆的范围。每次何时何地驾驶时都会在再生制动模式下驾驶关闭加速器，车辆比燃气车更快地减慢。虽然汽车不会完全停止，但是再生制动允许制动踏板常常垂直，节省佩戴的“单踏板驱动”。- 刹车上的撕裂。

处理

电动汽车的大部分底座上都装有大而重的电池，因此它的重心比大多数汽油汽车要低，这就提高了转弯和湿滑路面的操控能力。这也降低了翻车的频率，提高了汽车的安全性。

加油

当然，电动汽车和燃气汽车最根本的区别在于能源。电动汽车的充电端口将取代油箱(或称充电端口，因为电动汽车有多种充电方式)。即使充电最快的电动汽车充电所花的时间也比加满一箱油的时间要长。然而，80%的电动汽车充电是在家里过夜完成的，就像给手机充电一样，所以充电速度对于长途旅行和无法在家充电的人来说更有意义。相比之下，假设典型的消费者每月三次填满他们的天然气箱，每次在加油站花五分钟，他们每年在各种类型的天气泵送气体中花费三个小时 - 没有一个可以完成他们在睡觉的时候。EV驱动程序通常花费不超过几秒钟插入并进入内部。

与汽油不同，电力可以很容易地进出电动汽车，一项新兴技术是车到电网(V2G)或车到家庭(V2H)能力。从理论上讲，电动汽车电池可以在停电期间为家庭供电，也可以向电网供电，提高电网的效率和稳定性，为电动汽车车主赚到钱。然而，并非所有的电动汽车都具备这一功能，一些电动汽车制造商禁止这一功能，并将取消电动汽车车主的保修，因为频繁放电的锂离子电池会降低其寿命。

调整和维修

由于电动汽车的主要功能是移动电子，所以它更像一个带轮子的电脑，而不是带轮子的机械设备(发动机)。与数字设备制造商一样，一些电动汽车制造商通过无线软件更新来提高效率或为汽车添加新功能。这不仅延长了车辆的寿命，减少了营运费用;随着时间的推移，它还可以增加汽车的转售价值。如果一辆电动车只有很少的活动部件，“e- tune -up”可能比去修理店更频繁。据研究通过消费者报告他说:“电动汽车和插电式混合动力汽车的车主在维修和保养车辆上的花费只有前者的一半。与汽油动力汽车相比，购买电动汽车的消费者有望在汽车的整个寿命期内平均节省4600美元的维修和维护成本。”

电动汽车可能不是每个人，而且令人怀疑令人怀疑。关于二十世纪初的机动车在汽油和模型革命性运输时所说的是同样的话：“我不相信电动汽车的引入将会影响马匹的骑马，”英国议员斯科特蒙塔格1903年。电动汽车已经在颠覆汽车行业。未来10年将决定汽油动力汽车是否会步马的后尘。