第一节 电动汽车发展的技术背景
传统汽车工业的可持续发展面临着解决环境污染和能源短缺的双重压力。
环境问题的表现形式为空气污染。我国城市的空气环境污染已由“烟囱”型转变为“尾气”型，汽车有害排放已经成为大中城市空气污染的重要来源。由于大气状况严重恶化引起的一系列异常的自然现象，如光化学烟雾、酸雨以及厄尔尼诺、城市热岛效应等，严重破坏和影响到人类赖以生存的地面生态系统。机动车尾气排放集聚引起的“热岛效应”已导致城市温度平均升高2～4℃。特别是，全球范围内，温室气体CO2的排放量引起了人们的极大关注。IPCC技术报告显示，在过去的几百年内，地球表面平均气温上升了0.3～0.6℃，若对CO2气体排放不加限制的话，到21世纪末，地球表面平均气温将再上升2℃，海平面将再上升大约50cm，严重威胁到人类有限的陆地生存空间。
我国大城市60%的CO、50%的NOx、30%的HC污染均来源于机动车的尾气排放。城市中80%的噪声污染由交通车辆造成。我国有56个城市的交通噪声平均达到74dB，远远超过国家规定的标准。同时，我国未来经济发展还面临控制CO2排放量的巨大压力（国际承诺）。
依据巴黎气候大会承诺：2030年单位国内生产总值CO2排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，森林蓄积量比2005年增加45亿m3左右。
能源问题的表现形式为现有能源供应体系对化石燃料的过度依赖。目前，全世界依赖最深的主要能源集中于第一位的石油以及占第二位、第三位的煤炭和天然气，而汽车消耗的能源几乎完全依赖于石油的制成品。目前世界汽车保有量已突破10亿辆，并以每年3000万辆的速度递增，预计到2050年将增长到35亿辆。国际能源机构（IEA）的统计数据表明，2003年全球57%的石油消费在交通领域。预计到2020年，交通用油将占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部研究预测，2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年供需缺口将达到每年500亿桶，几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。中国是石油资源相对贫乏的国家，2010年我国原油消耗约4.39亿t，净进口2.36亿t，石油对外依存度高达53.7%。国家发展与改革委员会（简称国家发改委）的研究表明，导致我国今后石油消耗的主要因素将来自于包括汽车在内的交通领域。到2020年，汽车消耗的能源将占到石油总量的50%以上，届时的石油对外依存度将超过65%。我国汽车与石油行业的矛盾愈演愈烈，石油资源愈加短缺，而汽车保有量却井喷式增长。中国汽车保有量从1978年的不足百万辆到2001年的1610万辆，2006年的2200万辆，2010年的8500万辆，2015年达到1.72亿辆，其中机动车2.79亿辆。中国已成为汽车工业生产和销售大国。2009年产量1365万辆，成为世界汽车产销第一大国一直持续至今，其中2010年达到1826万辆，2011年1841.89万辆，2012年1927.18万辆，2013年2211.68万辆；2014年2372.29万辆；2015年2450.33万，2016年2502.7万辆。
面对能源、环境的挑战，发展节能与新能源汽车技术成为必然。在我国国家发改委制定、发布实施的《新能源汽车生产准入管理规则》中对新能源汽车的定义如下：新能源汽车系指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术/新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车及其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等。
另外，电网峰谷负荷平衡和储能技术有待突破。我国发电装机容量正迅速增长，仅2007年就增加了1亿kW，2007年底已达7.13亿kW，总装机容量很快可达8亿kW，电网夜间“积压”一半（接近4亿kW）。而随着我国核电（其发电功率要求日夜恒定）的不断发展和几个“风电三峡”的建成（我国风场夜间风大），电网调峰的任务日益加重，采用电动汽车夜间充电蓄能避免了传统抽水储能电站的二次回收消耗，效率超过80%。美国等发达国家已把发展电动汽车与蓄电池储能纳入电网发展规划。