現(xiàn)階段混合動(dòng)力汽車發(fā)展?fàn)顩r分析

袁小峰

[摘 要]隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們生活水平的不斷提高，汽車慢慢的融入了人們的生活。近幾年汽車保有量迅速增長，但伴隨而來的能源需求和能源消耗也越來越大，同時(shí)車輛尾氣的排放也對(duì)我們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)境造成污染，嚴(yán)重影響了人們的身體健康。環(huán)境保護(hù)呼聲的高漲和石油儲(chǔ)量日益短缺的壓力，迫使人們重新考慮未來汽車的動(dòng)力問題。經(jīng)過對(duì)各種新燃料，新能源和新動(dòng)力的探索，電動(dòng)汽車成為最主要的選擇之一。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）是將新老技術(shù)結(jié)合的最可行的產(chǎn)物，它同時(shí)具有純電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的優(yōu)點(diǎn)，將成為當(dāng)前解決節(jié)能、環(huán)保問題切實(shí)可行的過渡方案。

[關(guān)鍵詞]混合動(dòng)力 排放 動(dòng)力 過渡

中圖分類號(hào)：U469.797 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）09-0149-01

隨著世界各國環(huán)境保護(hù)的措施越來越嚴(yán)格，替代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的方案也越來越多，例如氫能源汽車、燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車等。但目前最有實(shí)用性價(jià)值并已有商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)的模式，只有混合動(dòng)力汽車?；旌蟿?dòng)力就是指汽車使用汽油驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式。優(yōu)點(diǎn)在于車輛啟動(dòng)停止時(shí)，只靠電機(jī)帶動(dòng)，不達(dá)到一定速度，發(fā)動(dòng)機(jī)就不工作，因此，便能使發(fā)動(dòng)機(jī)一直保持在最佳工況狀態(tài)，動(dòng)力性好，排放量很低。而且電能的來源都是發(fā)動(dòng)機(jī)，只需加油即可?；旌蟿?dòng)力分為常規(guī)混合動(dòng)力（Hybrid Electric Vehicle 能源來源只有汽油，不可以充電，電力主要來源于行駛過程中產(chǎn)生）和插電混合動(dòng)力（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，既可以想純電動(dòng)BEV一樣純電行駛，也可以像傳統(tǒng)混合動(dòng)力汽車一樣電力來源于燃油，不消耗蓄電池的電量行駛，還可以同時(shí)消耗燃油和蓄電量行駛，可以看做BEV和常規(guī)混合動(dòng)力的和成品）兩類。下面對(duì)常規(guī)混合動(dòng)力發(fā)張狀況進(jìn)行分析。

1.常規(guī)混合動(dòng)力的現(xiàn)狀及優(yōu)勢

1. 和純電動(dòng)車相比，沒有續(xù)航問題，跟傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車一樣，沒有油了就要去加。相反，因?yàn)楦∮?，同樣的郵箱大小可以比同類的行駛續(xù)航能力更長、距離更遠(yuǎn)。

2. 和傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比，油耗低，而且維護(hù)費(fèi)用低（剎車能量可以回收，剎車片的磨損很慢，普銳斯是10萬英里換一次剎車片，內(nèi)燃機(jī)因?yàn)椴灰恢庇?，而且多工作于最?yōu)工況下，磨損也是很小的），但同時(shí)因?yàn)槌Ｒ?guī)混合動(dòng)力車的電力主要來源于隨時(shí)發(fā)電或滑行、以及制動(dòng)能量的回收，不需要大電池，而且只要淺充淺放，一般保持電池的電量在30%-80%之間，電池的成本降低了，而且質(zhì)量輕，壽命也加長，整個(gè)生命周期的成本很低，隨之電池帶來的額外污染也小，更環(huán)保。

3. 相比傳統(tǒng)汽車，在汽車行駛效率最低，油耗最高、污染最嚴(yán)重而且危害最大的市區(qū)低速和擁堵的路段主要以電動(dòng)機(jī)為主，安靜、平順，且大大減少了尾氣的排放。

4. 在汽車性能方面相比于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，電動(dòng)機(jī)成本較低，因此可以通過多增加一個(gè)電動(dòng)機(jī)來實(shí)現(xiàn)四驅(qū)，成本比一般的四驅(qū)結(jié)構(gòu)的車低。也可以通過電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)同時(shí)工作而帶來更大的動(dòng)力（因?yàn)槌Ｒ?guī)混合動(dòng)力電池的蓄電量比較小，不能持續(xù)的輸出電力，所以在汽車提速時(shí)有利于加速）。

5. 技術(shù)跟傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車相比，與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的相容度最高，使用者基本不需要改變額外的使用習(xí)慣，也不需要建立額外的基礎(chǔ)設(shè)施，容易被大眾接受

2.混合動(dòng)力汽車發(fā)展中的劣勢：

1. 豐田普銳斯的目標(biāo)是每一代降低3mpg（每加侖汽油車行駛的英里數(shù)），但是知道MPG的計(jì)算原理，就能明白常規(guī)的混合動(dòng)力汽車降低的油耗只能是越來越低，未來就會(huì)達(dá)到一個(gè)瓶。不能完全擺脫使用化石燃料，只能大大降低，不能完全解決。

2. 常規(guī)混合動(dòng)力汽車在低俗時(shí)雖然也很平順、安靜，但畢竟內(nèi)燃機(jī)還是會(huì)不時(shí)介入，平順安靜的程度還是無法跟純電動(dòng)BEV相比。

3. 電池的容量有限，匹配的電機(jī)也有限（防止電量迅速耗光），在需要高強(qiáng)度的時(shí)候內(nèi)燃機(jī)仍然需要介入，其響應(yīng)速度和瞬時(shí)的扭矩?zé)o法達(dá)到純電動(dòng)汽車一樣迅速；在性力方面，無法持續(xù)提供電力，性能上的可能性少于純電動(dòng)混合動(dòng)力汽車。

4. 常規(guī)混合動(dòng)力汽車需要增加電池組，一是增加了制造成本，二是少了增加重量，增加了汽車的負(fù)載，三占用了汽車的體積，相應(yīng)的減少了空間。

5. 技術(shù)上復(fù)雜程度，高于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，也高于純電動(dòng)車。

6. 汽車保養(yǎng)維修方面，結(jié)構(gòu)組成比一般傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)復(fù)雜，因此維修費(fèi)用和人才的培養(yǎng)的 方面要更專業(yè)。

3.未來可能有利的變數(shù)

1.化石燃料在其他領(lǐng)域如發(fā)電、化工方面可能因?yàn)楹穗姟⑿虏牧系陌l(fā)展而大大減少，從而大大減輕化石燃料的壓力，使得混合動(dòng)力對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性和排放的改善就足以將化石燃料的可使用時(shí)間延長到不在是人類社會(huì)優(yōu)先解決的問題地步。

2.在全球農(nóng)業(yè)土地利用上出現(xiàn)突破（比如大量非洲土地得到開發(fā)，或者部分低產(chǎn)量可以自持的畜牧用草地改為種植業(yè)用地），盛值燃料產(chǎn)量增加，內(nèi)燃機(jī)的燃料來源問題得以解決。

3.其他新能源汽車技術(shù)受挫折，混合動(dòng)力因?yàn)橐呀?jīng)獲得成功，成為唯一存留的新能源汽車技術(shù)。

4.政府政策偏下發(fā)展新能源汽車，大力推廣混合動(dòng)力汽車。

4.發(fā)展前景展望

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上達(dá)到了提高燃料經(jīng)濟(jì)性和減少排放的目的，因而極具發(fā)展前景。從目前的發(fā)展來看，汽車的排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，同時(shí)電子技術(shù)的迅猛發(fā)展會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)展?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車充分吸取了電力/熱力系統(tǒng)中最大的優(yōu)勢：在遠(yuǎn)途時(shí)使傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，在城市和過渡階段時(shí)使用電動(dòng)機(jī)。如果調(diào)配合理的話，電力和內(nèi)燃機(jī)的配合使用，將很大程度地降低汽車的耗油量和污染物的排放，并同時(shí)提高駕駛樂趣，改善車輛行為。與傳統(tǒng)型汽車相比，HEV 可以確保具有同等的性能和優(yōu)勢，而在節(jié)能和排放上勝出一籌。HEV 的電壓和功率等級(jí)與電動(dòng)車類似，但蓄電池容量大大減小，因而其造價(jià)成本低于電動(dòng)汽車。就目前來說，HEV 的價(jià)格比傳統(tǒng)汽車高出20%左右。降低成本是提高混合動(dòng)力系統(tǒng)競爭能力的努力方向。相信隨著HEV的推廣和普及，生產(chǎn)批量上去后，其價(jià)格將逐步接近傳統(tǒng)汽車。當(dāng)前HEV所面臨的主要技術(shù)問題還很多，但隨著國內(nèi)外各大汽車公司和研究機(jī)構(gòu)的努力，這些問題會(huì)很快得到解決。盡管從長遠(yuǎn)來看只是一種過渡車型，但HEV 在近20～30 年內(nèi)會(huì)很有發(fā)展前景，這一點(diǎn)是毫無疑問的。歐、美、日的汽車生產(chǎn)商已采用不同的布置形式、控制策略，在較短的開發(fā)周期內(nèi)將HEV 產(chǎn)品化，并具市場規(guī)模。汽車行業(yè)專家預(yù)言，不久的將來，新生產(chǎn)的汽車中HEV 將占40%以上。

我國目前也非常重視混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的研究與開發(fā)，一些單位的起步研究工作正在展開，國家科技部已將其作為“十五”863 重大專項(xiàng)的內(nèi)容。在中國的一些大城市已經(jīng)有補(bǔ)助政策，如上海市場一律可獲‘免費(fèi)滬牌”，也許這也為上海新能源汽車市場“加速跑”提供了可能。相信在以后的一段時(shí)間混合動(dòng)力汽車會(huì)發(fā)展的越來越好。

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