现代电动汽车是在现代控制理论、电力电子技术、现代化学基础理论等基础上发展起来的，它是以化学电池、燃料电池、飞轮储能装置、超级电容等为能源，全部或部分由电驱动系统驱动，集中了机、电、化等各个学科领域中的高新技术，是汽车、电力拖动、功率电子、自动控制、化学能源、计算机、新能源、新材料等工程技术中的最新成果的集成产物。

按照目前技术状态和车辆驱动原理，电动汽车可划分为纯电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力电动汽车三种类型。

1.纯电动汽车

纯电动汽车是一种仅由车载能源（包括动力蓄电池、超级电容、飞轮电池等）作为储能动力源的汽车。车载能源通过功率转换装置（电机控制器）向驱动电机提供电能并驱动其运转，驱动电机经传动装置带动车轮旋转从而推动汽车运动。纯电动汽车主要由车载能源、能源管理系统、电驱动系统、车身和底盘，以及安全保护系统等构成。车载能源目前主要是采用动力蓄电池，主要有铅酸电池、镍-氢电池、镍-镉电池、钠-硫电池、锂离子电池、锌-空气电池等。图1-1所示为一种典型的纯电动汽车结构示意图。

图1-1 典型的纯电动汽车结构示意图

纯电动汽车是电动汽车研发的技术基础，具有零排放、低噪声、结构简单、技术成熟等优点，只要有电力供应的地方都能够充电运营。但是由于目前蓄电池单位质量储存的能量太少，又没形成经济规模，故购买价格较贵。但是其应用成本较低，甚至可以达到传统汽车的1/3，这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格等因素。

2.燃料电池电动汽车

燃料电池电动汽车以氢气为燃料，氢气与大气中的氧气发生化学反应，通过电极将化学能转化为电能，并将电能转化为机械能，作为动力驱动汽车前进。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，具有高效率、无污染、零排放、无噪声等优势。燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，因此从能源的利用和环境保护方面看，燃料电池汽车是一种理想的车辆。图1-2是一种燃料电池电动汽车的结构示意图。

图1-2 燃料电池电动汽车的结构示意图

燃料电池汽车的基本结构按照驱动形式可分为纯燃料电池驱动和混合驱动两种；按照能量来源可分为车载纯氢和燃料重整两种；根据燃料电池所提供的功率占整车总需求功率比例的不同，燃料电池混合动力汽车可分为能量混合型和功率混合型两种。但是，由于燃料电池必须使用反应催化剂来产生电能，而构成催化剂的稀有金属铂价格昂贵、储量稀少，因此研发新型的催化剂是直接影响燃料电池电动汽车发展的关键。

3.混合动力电动汽车

从狭义上讲，混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是指同时装备两种动力源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电机）的汽车。通过在混合动力电动汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。也可以认为混合动力电动汽车通常是指既有蓄电池可提供电力驱动，又装有一个相对小型内燃机的汽车。混合动力汽车是一种因为推广电动汽车的时机不成熟而开发的一种折中的技术。

从广义上来讲，混合动力电动汽车指的是装备有两种具有不同特点驱动装置的车辆。这两个驱动装置中有一个是车辆的主要动力来源，它能够提供稳定的动力输出，满足汽车稳定行驶的动力需求，由于内燃机在汽车上的成功应用，使之成为首选的驱动装置；另外还有一个辅助驱动装置，它具有良好的变工况特性，能够进行功率的平衡、能量的再生与存储，目前应用最多的是电混合系统。

根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会的建议，混合动力电动汽车是指由两种和两种以上的蓄能器、能源或转换器作为驱动能源，其中至少有两种以上能提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。根据这个定义，混合动力电动汽车有很多种形式，为了避免混淆，业内通常把内燃机与蓄电池动力混合的车型称为混合动力电动汽车，把燃料电池与蓄电池动力混合的车型称为燃料电池电动汽车，而把蓄电池与电容器动力混合的车型称为超级电容器辅助动力电动汽车等。

除去这三种类型的混合动力电动汽车，还有几种运行模式介于这三者之间的混合动力电动汽车类型，包括增程型电动汽车（或称在线充电式电动汽车）、外接充电型混合动力电动汽车和双模电动汽车。增程型电动汽车通常运行在纯电动汽车模式，而当在连续行驶里程不足时，发动机和发电机集成的动力推进系统会以汽油、生物柴油或乙醇等为媒介使车辆运行在串联式混合动力电动汽车模式。图1-3所示为一种增程式电动汽车的结构简图；外接充电型混合动力电动汽车在短途行驶时消耗存储电能，而在行驶里程较长时运行在以内燃机为主的混合动力电动汽车模式，因此，车辆通常采用并联式或者混联式，而且多为重度混合型；同前两种类型的电动汽车类型相比，双模电动汽车允许驾驶人采取更加自主的决策，在储蓄电量允许的条件下，驾驶人可以根据实际路况和动力性能要求通过按键在纯电池电动汽车和混合动力电动汽车之间进行切换，以求满足排放标准、动力性能和驾驶体验的不同要求。(www.daowen.com)

图1-3 一种增程式电动汽车的结构简图

因此，根据内燃机和驱动电机的布置结构和动力耦合方式，混合动力电动汽车可以细分为以下四种类型。

（1）串联式混合动力汽车（Series Hybrid Electric Vehicle，SHEV）

串联式混合动力系统：发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分用来给蓄电池充电，另一部分经由驱动电机和传动装置驱动车轮。尽管串联式混合动力的结构简单，但它需要三个驱动装置：发动机、发电机和电驱动系统，如图1-4a所示。因而该种混合方式的车辆的效率通常较低。如果串联式混合动力车设计时考虑到要爬长坡，那么提供最大功率的驱动装置的尺寸就会较大；如果用作短途运行，如当通勤车或购物车，相应的内燃机/发电机装置的功率就可较低，尺寸较小。

图1-4 混合动力电动汽车结构简图

B—车载电源 E—内燃机 F—油箱 G—发电机 M—电动机 P—功率转换器 T—传动装置（制动器、离合器、变速器）

■电气传动 ■机械传动

（2）并联式混合动力汽车（Parallel Hybrid Electric Vehicle，PHEV）

并联式混合动力系统：采用发动机和电驱动系统两套独立的驱动系统驱动车轮。发动机和电动机通常通过不同的离合器来驱动车轮，可以采用发动机单独驱动、电驱动系统单独驱动或者发动机和电驱动系统混合驱动三种工作模式，如图1-4b所示。当发动机提供的功率大于车辆所需驱动功率或者当车辆制动时，电驱动系统工作于发电机状态，给蓄电池充电。与串联式混合动力相比，它只需要两个驱动装置，即发动机和电机。而且，在蓄电池放完电之前，如果要得到相同的性能，并联式比串联式的发动机和电机的尺寸要小。

（3）混联式（串并联）混合动力汽车（Series-parallel Hybrid Electric Vehicle，SPHEV）

混联式混合动力系统：在结构上综合了串联式和并联式的特点，如图1-4c所示。与串联式相比，它增加了机械动力的传递路线；与并联式相比，它增加了电能的传输路线。尽管综合了串联和并联的优点，但其结构复杂，成本高。然而，随着控制技术和制造技术的发展，一些现代混合动力电动汽车更倾向于选择这种结构。

（4）复合式混合动力汽车（Complex Hybrid Electric Vehicle，CHEV）

复合式混合动力系统：其结构与混联式相似，二者的主要区别是复合型中的电驱动系统允许功率流双向流动，而混联式中的发电机只允许功率流单向流动，如图1-4d所示。双向流动的功率流可以有更多的工作模式。复合式混合动力电动汽车同样具有结构复杂、成本高的缺点，不过，现在有些新型的混合动力电动汽车也采用这种双轴驱动的复合式系统。