本书深入剖析了电动汽车的工作机制，从机械、电气及化学等多维度为读者提供全面的讲解。全书结合生动、直观的图表，详细解释了电动汽车的工作原理及其所面临的市场和技术挑战。此外，为了提供一个更广阔的视野，本书还探讨了混合动力汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车，这些与电动汽车相辅相成的技术，共同构成了现代绿色交通的蓝图。本书是一本难得的关于电动汽车的科技著作，为广大从事电动汽车研究的科技工作者及科技爱好者提供了通俗易懂、内容全面、理论深入的参考。通过本书的学习，读者可以快速洞悉电动汽车技术的全貌，从理论上理解电动汽车的原理，知晓电动汽车的实际应用现状，从而为技术创新提供启发性的方向和路径。

一张图、一段话、一个生活场景，把电动汽车的里里外外拆成小白也能秒懂的知识模块！知电动汽车的发展方向，探电池、电驱、电控核心技术电动汽车技术的全景解析快速了解学习的清晰指南你知道吗？当你踩下电动汽车的油门时，车内正上演着一场无声的闪电战。《极简图解电动汽车基本原理》用科技线条插画 精简文字的方式，拆解了这场绿色能源革命的核心秘密。电池：电动车的零食仓库想象电池就像装满能量巧克力的自动贩卖机锂离子在正负极之间来回搬运能量（化学能电能），每次充电是补货，放电则是投喂电机。插画里用色块堆叠的电池组，配上卡通锂离子小人搬运电子，瞬间化解了化学反应的晦涩感。电机：旋转魔法师不同于发动机的群魔乱舞，电机靠电磁场玩太极推手：定子线圈通电产生旋转磁场，转子被无形之力推动，直接输出扭矩。剖面图中，用渐变色磁场线和简笔齿轮表现这种静谧的暴力，旁边对比内燃机复杂的活塞运动，科技线条的简洁感一目了然。充电：能量水管工快充桩好比高压消防栓（直流电直接灌入电池），家用充电桩则是细水长流的厨房水龙头（交流电需车载翻译官转换）。插画里把充电口画成不同口径的管道，插头插入时溅出的电子火花用扁平风星星点缀，危险感秒变萌系科技感。能量回收：刹车时的薅羊毛下坡或刹车时，电机瞬间变身发电机，把车轮惯性变成电能存回电池。图解中用卡通化齿轮组 闪电符号表现能量回流路径，搭配对比油车刹车片冒热能的写实剖面，节能原理不言自明。这些知识的奥秘尽在《极简图解电动汽车基本原理》。

原 书 前 言电动汽车是一种实现了驱动电动化的汽车。根据定义的不同，有时混合动力汽车也包含在内，但在本书中，我们将把仅以电池为电源、仅依靠电动机驱动的汽车，包括EV（Electric Vehicle的缩写）、BEV（Battery Electric Vehicle的缩写）统称为电动汽车（EV）。电动汽车在行驶时不会排放对环境有害的废气，这一特性使其被视为环境保护的终极解决方案，并在全球范围内引起了广泛关注。伴随着大容量电池技术的进步，电动汽车的续驶能力得到了显著提升，为用户带来了更为便捷的使用体验。同时，随着世界各国对气候变化问题的日益关注，电动汽车因其零排放特性而受到了更多推崇，其销售量也呈现出爆发式的增长。本书深入剖析了电动汽车的工作机制，从机械、电气及化学等多个角度为读者提供全面的讲解；结合生动直观的图表，详细解释了电动汽车的工作原理及其所面临的市场和技术挑战；此外，为了提供一个更广阔的视野，本书也探讨了混合动力汽车、插电式混合动力汽车及燃料电池汽车，这些与电动汽车相辅相成的技术，共同构成了现代绿色交通的蓝图。然而，了解电动汽车并不仅是掌握一种技术或交通方式，它更关乎我们对未来社会的思考和期待。电动汽车的广泛应用不仅预示着交通领域的深刻变革，也与我们如何看待未来的能源结构及如何实现可持续发展的愿景紧密相连。我真诚地希望通过阅读本书，您能更深入地理解这一社会变革，以及电动汽车在其中的重要角色。同时，我也要衷心感谢那些为本书提供宝贵意见和支持的大学及行业研究人员、技术人员，是他们的专业知识与经验，使这本书得以更加完善和丰富。川边谦一

川边谦一，1970年出生于日本三重县，是一位交通技术领域的图书作家，毕业于日本东北大学工学部，后在该大学工学研究科获得相关学位。曾在一家化学材料制造公司工作，从事半导体材料等方面的研发工作。2004年后，为多家期刊撰写文章科技普及性文章。他将高度先进的技术翻译并介绍给普通读者。他的著作包括《科学解读地铁》《新干线运行机制图解》《科学解读首都高速公路》《科学研究铁路》《东京综合指令室》等。

目录译者序原书前言第1章电动汽车初体验从驾驶中探索电动汽车的优缺点1-1作为环保汽车的电动汽车EV、大气污染、地球变暖与环保汽车的崛起1-2与燃油车的对比动力总成1-3驾驶体验①：驾驶电动汽车蠕行现象1-4驾驶体验②:平稳加速车辆过近报警装置1-5驾驶体验③：出色的操控性与静谧性低重心化、操控性、转弯、静谧性1-6驾驶体验④:发电与减速并行液压制动和再生制动的协同作用1-7驾驶体验⑤：续驶能力探讨亏电情况下的续驶里程分析1-8充电①：充电方式简介普通充电、快速充电及充电桩的普及1-9充电②：家用充电设施的安装充电插座的选择与安装1-10充电③:外出时寻找充电站应用程序与车载导航的助力1-11充电④:日本的快速充电CHAdeMO标准、充电卡与信用卡支付1-12深入体验后的电动汽车评价车辆价格实践活动确认一下附近充电站的位置吧第2章电动汽车的构造与分类动力总成的多样性2-1电动汽车的基本结构车身、底盘与动力总成的融合2-2电动汽车的种类介绍HV、PHV、BEV、xEV、电动汽车、终极环保汽车2-3各类电动汽车的结构差异动力总成与续驶里程的分析2-4电动汽车的共同点再生制动、液压制动与发动机制动的协同作用2-5混合动力汽车①:动力传递方式串联方式、并联方式及串并联方式、镍氢电池2-6混合动力汽车②:串联方式和并联方式串联方式、并联方式2-7混合动力汽车③：串并联方式串并联方式、动力分配机构、分动方式2-8混合动力汽车④：分动方式分动方式、行星齿轮机构与动力分配机构的应用2-9电动汽车市场动态与技术发展续驶里程、车辆价格及市场趋势分析2-10插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车的优势与应用场景2-11燃料电池汽车燃料电池、氢、ZEV、稀有金属、资源风险、加氢站2-12灵活的超小型移动车超小型移动车、小型电动汽车、汽车共享服务实践活动打开电动汽车的前机舱盖第3章电动汽车的历史历经三次热潮的飞跃发展3-1比燃油车更古老的历史电动机、电池、发动机的历史发展3-2第一次电动汽车热潮轮毂电动机、串联方式的流行3-3石油革命与汽车大众化斯宾德尔托普、福特T型车的影响3-4日本特有的电动汽车热潮石油燃料短缺、大气污染、《马斯基法案》的影响3-5第二次电动汽车热潮ZEV法规、大气污染政策的影响3-6燃料电池汽车的开发固体高分子燃料电池、重组式甲醇燃料电池的研究3-7混合动力汽车的量产化混合动力汽车的市场推广3-8第三次电动汽车热潮锂离子电池、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车的崛起3-9对环境问题关注度的提高《巴黎协定》、SDG、碳中和的全球性议题3-10不断增加的电动汽车国家战略对电动汽车发展的推动实践活动思考中国和欧洲电动汽车销售量增长的原因第4章电池和电源系统支撑动力的能量源4-1什么是电池化学电池、物理电池、一次电池、二次电池、燃料电池4-2电动汽车所需的电池车载电池、固定型电池的特点和应用4-3动力蓄电池和辅助电池动力蓄电池、辅助电池、电子配件的解析4-4车载电池的种类①：二次电池的鼻祖铅酸蓄电池铅酸蓄电池、过充电、过放电、分离器的特点4-5车载电池的种类②：能量密度高的镍氢电池镍氢电池、安全阀、能量密度的优势4-6车载电池的种类③：实现大容量化的锂离子电池锂离子电池、有机溶剂、安全阀的技术特点4-7车载电池的种类④：用燃料发电的燃料电池燃料电池、固体高分子燃料电池、固体高分子膜、负载铂炭的原理4-8车载电池的种类⑤：用光发电的太阳能电池太阳能电池、光伏效应、太阳能电池板、太阳能汽车的应用前景4-9车载电池的种类⑥：可快速存取电的双电层电容器双电层电容器、双电层的原理4-10保护电池安全的电池管理系统电池管理系统、充放电、充电率的重要性实践活动确认一下智能手机的充电状况第5章作为动力源的电动机电动机的种类和结构5-1什么是电动机洛伦兹力、定子、转子、电刷、换向器5-2电动汽车所需的电动机驱动电动机、行驶模式的特性5-3电动机的种类①：电动机和电的种类概述直流电动机、交流电动机、单相交流电、三相交流电5-4电动机的种类②：易于控制的直流电动机直流电动机、换向器、电刷的工作原理5-5电动机的种类③：易于维护的交流电动机交流电动机、旋转磁场、三相交流电、合成磁场的特点5-6驱动电动机①：在电车中广泛应用的异步电动机三相笼型异步电动机、旋转磁场、感应电流的应用5-7驱动电动机②：在汽车中广泛应用的同步电动机同步电动机、永磁同步电动机、钕铁硼磁铁的利用5-8驱动电动机③：直接驱动车轮的轮毂电动机差速器、悬架系统下的重量实践活动让我们一同深入探究家用电器中的逆变器奥秘第6章动力控制控制移动和停止6-1动力的控制技术动力控制单元、电力电子技术的核心作用6-2电动机控制的核心功率半导体变换器、逆变器、功率半导体、控制电路6-3电力变换的原理①：改变直流电压斩波控制、脉宽调制（PWM）控制6-4电力变换的原理②：将直流电变换为三相交流电正弦波、可变电压可变频率控制6-5高速开关的功率半导体Si-IGBT、SiC-MOSFET、励磁声6-6行驶①：平稳地起步和加速转矩特性6-7行驶②：通过逆变器控制电动机逆变器、弱磁控制、矢量控制的技术解析6-8停止①：制动的类型液压制动、再生制动的原理和应用6-9停止②：制动的协调再生协调制动实践活动让我们尝试有意识驾驶，注意电力消耗和回收第7章支撑持续动力的基础设施充电站和加氢站7-1电动汽车基础设施充电基础设施、加氢基础设施的必要性7-2电力供应①：普通充电和快速充电普通充电、快速充电的技术特点和场景7-3电力供应②：为什么不能在短时间内完成充电SCiB7-4电力供应③：充电插头的标准CHAdeMO、GB/T、COMBO、超级充电器等充电标准介绍7-5电力供应④:受电弓集电受电弓、无轨电车、eHighway的技术应用7-6电力供应⑤：非接触充电电磁感应方式、电磁场共振方式、无线电波方式、行驶中无线供电的前沿技术7-7电力供应⑥：V2H和V2GV2H、V2G、HEMS、智能电网的整合与应用7-8氢气的供给①：加氢站加氢站、固定式、移动式、现场型、非现场型的特点和布局7-9氢气的供给②：氢能社会的合作与发展氢能社会的前景和挑战实践活动尝试寻找最近的加氢站第8章电动汽车与环境保护深度剖析其绿色程度8-1电动汽车真的环保吗环保汽车、ZEV、新一代汽车技术的环保贡献8-2隐藏的二氧化碳排放真相发电厂排放、火力发电影响、电源配置优化、可再生能源的利用8-3综合评估电动汽车的环境性能Well to Wheel、LCA8-4可再生能源在电动汽车领域的应用可再生能源的整合、绿色电力的推广8-5IT技术和智能电网的融合智能电网的构建、绿色电力与可再生能源的协同管理8-6构建氢能源的未来社会氢能社会的愿景、能源自给率的提升与氢能的潜力8-7动力蓄电池的再利用与循环利用策略稀有金属的回收利用、电池再利用技术实践活动让我们了解一下世界各国的电力构成第9章电动汽车的未来展望深度解析与前瞻9-1电动汽车技术革新①：动力蓄电池探索全固态电池、氟化物电池、锌负极电池等前沿技术9-2电动汽车技术革新②：灵动的驱动方式揭秘轮毂电动机与线控转向等驱动技术9-3电动汽车发展的挑战与瓶颈①:充电基础设施和电力供应解析电动汽车加速发展、充电基础设施不足、电力供应不足9-4电动汽车发展的挑战与瓶颈②：对汽车产业结构的重塑深入探讨电动汽车加速发展对汽车产业基础、氢燃料电池汽车等的影响9-5应对交通领域的深刻变革解析移动革命、CASE框架、MaaS模式的兴起9-6汽车行业追求的CASE革新框架深度剖析CASE9-7与公共交通和谐共生的MaaS模式的探索MaaS实践活动探寻电动汽车在日本的市场困境参考文献