新政驅(qū)動插電式混合動力汽車開拓未來

羅禮培 黃春春 王濤 劉聚良 林松桂

（東風(fēng)汽車公司）

插電式混合動力汽車（PHEV）是一種新型的混合動力電動汽車。區(qū)別于傳統(tǒng)汽油動力與電驅(qū)動結(jié)合的混合動力，插電式混合動力驅(qū)動原理和驅(qū)動單元都與電動車無異，之所以稱其為混合動力，是這類車上裝備有一臺為電池充電的發(fā)動機。在日常使用過程中，它又可以當(dāng)作一臺純電動車來使用，受汽車發(fā)展趨勢的影響，插電式混合動力車型進入家庭指日可待。

1 插電式混合動力車更契合中國市場更適合私人消費者

目前，在國家和地方陸續(xù)出臺的各項政策支持下，新能源車正呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。而在市場選擇中，插電式混合動力車以其獨有的特性，受到了更多私人消費者的青睞和關(guān)注。有數(shù)據(jù)顯示，2014年上半年，某型插電式混合動力轎車累計銷售近5 500輛，另還有近萬輛訂單待交付。從消費者的選擇中不難看出，在新能源車發(fā)展初期，插電式混合動力車比純電動車更符合我國目前的實際國情。

插電式混合動力汽車、純電動汽車及燃料電池汽車被稱為新能源汽車的“三駕馬車”。針對這3種類型，業(yè)內(nèi)專家達成的一個共識是：在這幅新能源藍圖當(dāng)中，結(jié)合目前中國市場的實際情況，相比純電動車，發(fā)展混合動力技術(shù)是距離目前最近，也是最可靠的新能源解決方案。業(yè)內(nèi)人士認為，從技術(shù)角度來看，插電式混合動力乘用車更貼合中國市場。

從技術(shù)角度來看，混合動力車有電動汽車的很多優(yōu)點，同時繞開了純電動車的一些發(fā)展瓶頸?；旌蟿恿囋诠?jié)約能源、減少排放及降低使用成本上效果顯著，在汽油越來越貴的情況下，省錢成為它的一大賣點。當(dāng)前混合動力汽車技術(shù)較為成熟，成本增加相對較少且節(jié)能效果明顯，它基本不改變駕駛方式，產(chǎn)業(yè)化條件要求相對較低，不需要另建基礎(chǔ)設(shè)施。通過混合動力技術(shù)的不斷應(yīng)用，可以掌握電池、電機及電控等關(guān)鍵系統(tǒng)及零部件工程化技術(shù)，為純電動汽車發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2 國家出臺新政大力推廣插電式混合動力車

油電混合動力車型雖然節(jié)油效果顯著，但還要燒油，國家鼓勵的重點是純電動汽車和插電式混合動力汽車。

從2014年以來，政府把插電式混合動力作為重點產(chǎn)品類型予以推廣。貼補標(biāo)準(zhǔn)上，以動力電池的容量為標(biāo)準(zhǔn)，無論是同樣的混合動力，還是純電動車，也全部以電池的容量為標(biāo)準(zhǔn)進行認定和補貼。新能源說到底就是電池動力取代石油動力，電池的容量決定了新能源汽車的先進程度。國家對新能源汽車的界定是準(zhǔn)確及正確的，應(yīng)大力推廣新能源車，而不是節(jié)能車。

市場上的反映也印證了政策的合理性。以某品牌車為例，據(jù)上海、深圳及廣州等地區(qū)現(xiàn)有車主調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，純電動汽車行駛里程約占購車后累計行駛里程的90%。在上海購買一輛插電式混合動力車，除了可以享受3萬元的地方補貼外，還可以免費獲得價值7萬多元的專用新能源車牌。同時，區(qū)級財政再給購車者1.5萬～2萬元的補貼。受政策利好，截至2014年6月底，在上海銷量已超2 000輛，目前處于嚴重供不應(yīng)求的狀況。上海已然成為新能源汽車個人市場推廣的排頭兵，被譽為“中國新能源車個人消費之都”。

國家新能源政策指向明確，就是要通過不斷推出的各項強力扶持政策，加速我國新能源汽車發(fā)展。連續(xù)的扶持政策也助推新能源車駛?cè)氚l(fā)展快車道，且這種趨勢近年表現(xiàn)將更加明顯，預(yù)示著新能源汽車的黃金時代即將到來。

3 插電式混合動力汽車的性能凸顯

插電式混合動力系統(tǒng)主要可分為并聯(lián)式、串聯(lián)式和混聯(lián)式3種結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)主要特點與傳統(tǒng)混合動力汽車類似。但是插電式混合動力車用發(fā)動機功率比混合動力車的小，電機和電池功率比混合動力車的大，電池可通過電力網(wǎng)進行充電。1）并聯(lián)式插電混合動力汽車的發(fā)動機和電動機是兩個相對獨立的系統(tǒng)，即可實現(xiàn)純電動行駛，又可實現(xiàn)內(nèi)燃機驅(qū)動行駛，在功率需求較大時還可以實現(xiàn)全混合動力行駛，在停車狀態(tài)下可進行外接充電。這種并聯(lián)式結(jié)構(gòu)一般采用的控制方式包括：開關(guān)門限控制、模糊邏輯控制等。2）串聯(lián)式插電混合動力汽車通常稱為增程式電動車，其特點是發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電，發(fā)出的電能通過電動機控制器直接輸送給電動機，由電動機驅(qū)動汽車行駛。其動力電池可進行外接充電，在允許的條件下可通過切斷發(fā)動機的動力實現(xiàn)純電動行駛。在要求迅速加速和爬坡時，以混合動力模式工作；當(dāng)電池組不起作用或不能使用時，發(fā)動機可單獨驅(qū)動電動機帶動汽車運行；在停車狀態(tài)下可對動力電池進行充電。

普通混合動力車的電池容量很小，僅在起停、加減速的時候供應(yīng)/回收能量，不能外部充電，不能用純電模式較長距離行駛。插電式混合動力車的電池相對比較大，可以外部充電，可以用純電模式行駛，電池電量耗盡后再以混合動力模式（以內(nèi)燃機為主）行駛，并適時向電池充電，其充電電池可以使用外部電源充電，而電池容量比電動車小，但大多大于普通油電混合動力車。

插電式混合動力車的特征是行駛動力主要來自于電池，發(fā)動機只是作為后備動力來源，在電池電量耗盡時才啟用。也就是說插電式混合動力車主要適合城市道路，作為上班下班用的通勤車。

2009年11月，第1輛插電式混合動力車在美國出售，搶占先機的是高科技環(huán)保汽車制造商菲斯科（Fisker）汽車公司的Karma。菲斯科公司曾于2009年1月展示了Karma概念車，在獲得了8 700萬美元的資助后，Karma投入生產(chǎn)。接著，通用、克萊斯勒和豐田等公司的插電式混合動力車，也在接下來的幾年內(nèi)“破繭而出”。

Karma是一款插座充電式的混合動力車，可載員4人。車輛每次充滿電可以行駛80 km。Karma的心臟部分由Quantum科技有限公司提供技術(shù)支持。這顆“心臟”采用的是一款小型的汽油發(fā)動機，結(jié)合鋰離子電池進行驅(qū)動。車身還可以回收剎車時產(chǎn)生的能量消耗，太陽能車頂可為電池充電，同時還可保持車內(nèi)溫度舒適。

4 插電式混合動力車暢銷市場

歐洲汽車企業(yè)目前正在加速開發(fā)插電式混合動力車，力爭應(yīng)對CO2排放規(guī)制及提高品牌形象。以前大多數(shù)企業(yè)采取的戰(zhàn)略是,將燃料電池車定位為終極環(huán)保車，在城市充分利用純電動汽車。但是鋰離子電池的成本并沒有按照設(shè)想的發(fā)展藍圖順利下降，并且，蓄電池供給體制也面臨需要解決的問題。在歐洲，高速公路日益充實，柴油車加油1次可行駛約1 000 km，而純電動汽車難以滿足人們已經(jīng)習(xí)慣的這種駕駛感。因此，插電式混合動力車開始受到關(guān)注。

插電式混合動力是符合我國國情和消費者需求的切實可行的技術(shù)路線，也符合全球汽車行業(yè)發(fā)展規(guī)律。沃爾沃發(fā)布了S60L插電式混合動力車，廠家通過多年的探索，發(fā)現(xiàn)插電式混合動力車是目前市場上最實際、最貼合市場需求的車型。該車將由沃爾沃汽車成都工廠生產(chǎn)，計劃于2015年上半年在華上市。

插電式混合動力汽車將是最暢銷的新能源汽車。因為插電式混合動力汽車急加速時電動機和發(fā)動機同時工作，所以動力性好。如某車型0～100 km加速時間僅5.9 s?？紤]到國內(nèi)充電設(shè)施建設(shè)滯后，該車型在不充電的情況下，節(jié)油率也超過40%。這是因為它的電機功率大，可達120 kW，在純電動行駛時，動力性相當(dāng)于2 L的汽油車。與混合動力汽車比較，插電式混合動力車的電機大，剎車時回收的能量多，發(fā)動機工作時給電池充電的功率大，在純電動工作狀態(tài)時行駛里程長，因此插電式混合動力車在堵車時比混合動力汽車省油。另外，充電條件時，插電式混合動力車的節(jié)油率更高，特別是上下班每天行駛50 km以下時，只要晚上充滿電，就可以不消耗汽油。只在雙休日或假期，需要長途行駛時才用汽油，加滿汽油后混合動力續(xù)航里程達800多km，所以插電式混合動力車在節(jié)能和動力性上均比混合動力汽車占優(yōu)勢，在有充電條件時更節(jié)油。

插電式混合動力版豐田Prius將于2015年3月上市，該車采用全新的鋰離子電池技術(shù)，在電能獲得提升的同時電池體積進一步縮小。車上所搭載的插電式充電模塊能夠幫助這款Prius在充電站非常順利的完成高效充電過程，在110 V或220 V的電流下分別只需180min或90min便能完成充電，同時續(xù)航能力也大幅提升，純電動模式下的插電式混合動力版Prius在100 km/h速度下的續(xù)航能力為21 km，在電池組電力耗盡的情況下自動轉(zhuǎn)換為混合動力模式運行。在燃油經(jīng)濟性和環(huán)保方面，Prius更是表現(xiàn)突出，在混合動力模式下的平均油耗為2.22 L/100 km，平均CO2的排放為49 g/km。該數(shù)據(jù)似乎可以直接面對排放要求比較嚴格的歐Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)，同時已經(jīng)達到美國國家環(huán)保署預(yù)計在2025年推出的CA Fé的油耗標(biāo)準(zhǔn)。

5 插電式混合動力客車處于國內(nèi)領(lǐng)先水平

新能源客車是新能源汽車中最易實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的。由于城市公交行駛路線相對固定，易實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。同時，由于政府對新能源公交車的大力支持，財政補貼相當(dāng)豐厚，因此新能源客車發(fā)展前景樂觀。國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導(dǎo)意見的出臺，成為2014年以來，國家在政策上對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的又一重大支持，其中新能源客車這一細分領(lǐng)域更被各界報以一致期待。

混合動力應(yīng)該是中國當(dāng)前的有效選擇。我國插電式混合動力客車技術(shù)基本成熟，主流品牌車型的節(jié)油率穩(wěn)定在40%左右。以某公司客車為例，采用?？叵到y(tǒng)的插電式混合動力客車比傳統(tǒng)能源車節(jié)省燃料50%以上。我國插電式混合動力客車的節(jié)能率，在全世界是最高水平。

在插電式混合動力客車產(chǎn)品方面，某公司已經(jīng)建立了插電式混合動力客車動力系統(tǒng)平臺，形成10～18m系列化產(chǎn)品，并擁有相應(yīng)的產(chǎn)品公告和補貼目錄，具有節(jié)能環(huán)保、安全可靠、成本合理及操作舒適等優(yōu)勢，可以滿足客戶不同需求，且在市場上的同類產(chǎn)品中具有較強的競爭力，可大規(guī)模推廣。其顧問式營銷和售后服務(wù)保障等配套體系，為插電式混合動力客車的推廣應(yīng)用提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

6 結(jié)語

插電式混合動力汽車綜合了混合動力汽車和純電動汽車的優(yōu)勢，具有較好的燃油經(jīng)濟性、排放以及較長的續(xù)駛里程，是一種極具發(fā)展前景的新能源車型。