新能源混合动力汽车是什么

小嘿QA2020-06-19 14:56:13阅读(...)

混合动力电动汽车是指车上装有两个以上动力源,包括有电机驱动,符合汽车道路交通、安全法规的汽车,车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前混合动力电动汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的电动汽车。

混合动力电动汽车是指车上装有两个以上动力源,包括有电机驱动,符合汽车道路交通、安全法规的汽车,车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前混合动力电动汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的电动汽车。

新能源混合动力汽车是什么

特点

⑴采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。

⑵因为有了电池,可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

⑶在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。

⑷有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

⑸可以利用现有的加油站加油,不必再投资。

⑹可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。

汽车结构

混合动力电动汽车有两种基本的工作方式,即串联式、并联式和串并联(或称混联)式。因为有两套动力,再加上两套动力的管理控制系统,结构复杂,技术较难,所以混合动力汽车的价格也较高。混合动力汽车在发达国家已经日益成熟,有些已经进入实用阶段。

⑴串联式混合动力汽车 Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)

SHEV 是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成,发动机、发电机和驱动电动机采用“串联”的方式组成 SHEV 的驱动系统。SHEV 用发动机-发电机组均衡地发电,电能供应驱动电动机或动力电池组,使 SHEV 的行驶里程得到延长。实际上 SHEV 的发动机-发电机组只能看作一种电能供应系统,发动机并不直接参与 SHEV 的驱动、

SHEV 的发动机,可采用四冲程内燃机、二冲程内燃机、转子发动机和燃气轮机。发动机、发电机组,发动机的转速控制在一定范围内,不受 SHEV 运行工况的影响,经常保持在低能耗、高效率和低污染的状态下运转

SHEV 驱动系统的结构比较简单,动力电池组、发动机-发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度,控制系统也比较简单,因为只有唯一的电动机驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于 EV。SHEV 必须装置在一个大功率的发动机-发电机组,再用驱动电动机来驱动车辆。发动机、发电机和驱动电动机的功率都要求等于或接近于 SHEV 的最大驱动功率,在热能→电能→机械能之间的转换过程中,总效率低于内燃机汽车。三大动力总成的体积较大,质量也较重,还有庞大的动力电池组,使得在中小型汽车上布置有一定的困难,一般适合大型客车采用。

⑵并联式混合动力电动汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

PHEV 是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成,发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成 PHEV 的驱动系统。从 PHEV 的动力系统组成,可大致分为发动机-驱动系统(变速器和驱动桥)-驱动轮等,电动机的动力要与车辆驱动系统相组合。PHEV 的驱动力组合有以下不同的组合模式:

①发动机轴动力组合式 PHEV

发动机轴动力组合式 PHEV 只有发动机和电动/发电机两大动力设备,发动机和电动/发电机的动力在发动机输出轴上进行组合,然后通过由离合器、变速器、驱动桥和半轴组成的传统的驱动系统带动车轮行驶,称为发动机轴动力组合式 PHEV。

②动力组合器动力组合式 PHEV

动力组合器动力组合式 PHEV 只有发动机和驱动电动机两大动力设备,发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器动力组合式 PHEV。

③驱动轮动力组合式 PHEV

驱动轮动力组合式 PHEV 的发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动 PHEV 的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动 PHEV 前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成 4 轮驱动模式驱动 PHEV 的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此成为驱动轮动力组合式 PHEV。

虽然 PHEV 有不同的结构模型,但都是以发动机为主要驱动模式。发动机控制在低油耗、高效率和低污染的转速范围内稳定地运转。发动机直接带动 PHEV 的驱动系统驱动 PHEV 行驶,采用传动效率高的机械传动系统,没有 SHEV 在热能→电能→机械能的转换过程中的能量损耗。

PHEV 的发动机和驱动电动机两大动力总成都是驱动动力装置,在 PHEV 上可以实现发动机驱动模式,驱动电动机驱动模式和发动机-驱动电动机混合驱动模式等三种驱动模式。发动机和发电机各自的功率,可以是 PHEV 的最大驱动功率的 0.5~1 倍,两大动力总成的功率可以叠加,因此可以采用较小功率的发动机和驱动电动机,使得整个动力总成的尺寸较小,质量较轻,造价也较低,可以应用在中小型 PHEV 上。由于是以发动机驱动模式为主要驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于内燃机汽车。

⑶混联式(串、并联式)混合动力电动汽车 Split Hybrid Electric Vehicle (PSHEV)

混联式混合动力电动汽车(PSHEV)是综合 SHEV 和 PHEV 结构特点组成的 PSHEV,由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。由于电动/发电机必然是装在发动机的输出轴上,才能起发动机飞轮和起动机的作用,也才能保持发动机稳定运转并进行发电。因此电动机的动力要与车辆驱动系统相组合,PSHEV 的驱动力组合有以下不同的组合模式:

①动力组合器动力组合式 PSHEV

动力组合器动力组合式 PSHEV 有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器组合式 PSHEV。

②轮动力组合式 PSHEV

驱动轮动力组合式 PSHEV 有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机通过离合器、

变速器和驱动桥独立驱动 PSHEV 的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动 PSHEV 前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成 4 轮驱动模式驱动 PHEV 的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此称为驱动轮动力组合式 PSHEV。

PSHEV 兼有 SHEV 和 PHEV 的优点,可以组合成更多种形式的混合驱动的驱动模式,发动机、电动/发电机和驱动电动机的功率可以是 PSHEV 总功率的 1/3~1 倍,车辆的整备质量可以降低,而且性能更加完善,经济性更好,在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平,有害气体的排放更少,达到“超低污染”的标准要求。

发展趋势

⑴日本混合动力汽车的发展现状

从目前世界范围内的整个形势来看,日本是电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一,特别是在发展混合动力汽车方面,日本居世界领先地位。目前,世界上能够批量产销混合动力汽车的企业,只有日本的丰田和本田两家汽车公司。1997 年 12 月,丰田汽车公司首先在日本市场上推出了世界上第一款批量生产的混合动力轿车 PRIUS。到 2012 年时,其所有的车型将全部装上混合动力发动机。丰田汽车公司在实现混合动力系统的低能耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界的前列。

⑵美国混合动力汽车的发展现状

美国三大汽车公司只是小批量生产、销售过纯电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车目前还未能实现产业化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于 1993 年签订了混合动力电动汽车开发合同,进行为期 5 年的研发工作,并于 1998 年在北美国际汽车展上展出了样车。在此基础上,现已推出 3 款混合动力概念车:通用 Precept、福特 Prodigy、戴-克 DodgeESX3。2004 年,通用汽车公司与戴-克汽车公司对外宣布双方将在开发混合动力电动汽车的技术领域携手,共同推进此项技术的发展。

⑶我国电动汽车的发展现状

目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研发,多数以混合动力电动客车为主,这种研发方向符合我国国情,有利于我国电动汽车的研究发展。

一汽研发的红旗 HQ3 将于 2006 年投产;东风集团的混合动力公交车已于 2005 年 7 月完成最终产品定型样车试验并通过验收;长安集团具有完全自主知识产权的羚羊混合电动车已产出样车,其装备混合动力技术的长安 CV9 已经下线;奇瑞集团成立了国家节能环保汽车工程技术研究中心,将在 2006 年下半年重点推出第一自主品牌真正意义上的混合动力车,代号为“BSG”的混合动力车;吉利集团旗下的上海华普汽车已与同济大学汽车学院签署合作协议,预计 3 年内完成混合动力轿车商业化生产;深圳五洲龙汽车有限公司也表示,中国规模最大、投放车辆最多的混合动力示范运营线路即将在深圳市龙岗区开通。而广州本田更是紧跟丰田的步伐,于 2006 年中下旬推出国产雅阁混合动力车。上汽集团与通用签署协议,将联手开发混合动力轿车和公交客车。来自中兴汽车的消息,中兴汽车与美国在“汽车混合动力技术、转子发动机技术及飞行汽车技术”等方面有着雄厚的技术实力的梅尔莱普顿集团签订了合作意向书,正式介入“油汽混合动力技术”领域。

与此同时,新能源汽车作为未来汽车的主要发展方向,国家一向给予支持和鼓励。如《汽车产业发展政策》、《“十一五”汽车产业发展规划》等政策和文件都鼓励清洁汽车、代用燃料及汽车节油技术的发展。

国家政策

对于新能源汽车行业而言,《新能源汽车十二五产业规划》一直是扰动其市场表现的要因。截至目前,《规划》尚无出台迹象。究其原因,目前在动力路线、电池技术路线和运营模式方面的分歧或是导致《规划》难产的主要原因。由于电池技术路线和运营模式的选择均与动力路线的选择密切相关,所以对于动力路线的选择,也就是混合动力和纯电动汽车发展在时间上的次序、轻重是安排是主要症结所在。

目前受“弯道超车”思路的影响,政策导向明显倾向于纯电动汽车,致使技术更为成熟的混合动力车发展滞后于纯电动汽车。但是,受技术现状和市场接受度的制约,中短期内纯电动汽车难以形成规模化产业是不可回避的客观事实,这将导致未来一段时间新能源汽车在产品和产业方面出现一段真空期。另外,汽车碳排放大户,在减排任务较重的当下,也应当为减排做出应有贡献。从混动产品较为成熟的国际车企角度来看,国内较低的生产成本及广阔市场,将有利的吸引其进入国内市场。随着国外品牌产品不断成熟、成本不断下降,国内对混动低补贴形成的阻碍作用正在下降,最终将完全消失。对政策进行调整,积极发展国内混合动力汽车或将是应对目前尴尬局面的一条出路。

我们预计未来国内新能源汽车行业政策调整的可能性较大,对混合动力汽车在产业发展中的地位将重新定位。如果行业政策发生转变,随后的配套政策将会从购车补贴、税费折让等等方面对混合动力汽车给予直接或间接支持,压抑已久的国内混合动力汽车市场将有望开启。

市场前景

随着石油资源制约压力增大及环境保护日显迫切,发展新能源汽车已成社会共识。但在成本、技术、市场等诸多现实要素面前,新能源车发展速度表现迟缓。而近期混合动力车的较快推进,有望成为新能源车产业及市场破题的着力点。

混合动力车成新热点

近期,国内汽车市场的热点之一是丰田第三代普锐斯的上市。据了解,新普锐斯由于采用了最先进的油电混合动力技术,实现了低油耗、低排放、低噪音,百公里综合工况油耗只有 4.3l,相当于普通燃油汽车的一半。

此前,纯电动汽车一直是新能源汽车中最受关注的解决方案之一。不过,中国汽车工业协会常务副会长董扬认为,混合动力车将是今后一段时间中国节能汽车的主力军。他表示,中国应采取以电动汽车为主导的多元化的新能源汽车技术路线。尽管电动汽车有着诸多优势,但电动汽车在关键技术——电池技术和充电设施上还有很长的路要走,单纯依靠发展纯电动车很难实现“十二五”时期的节能减排目标。在电动汽车发展成熟之前,我国应考虑同时推广包括混合动力(HEV)在内的多种新能源技术来实现节能减排的目标。

从技术角度看,相比电动汽车,混合动力车在国内外都经过多年发展,技术标准和成熟度更高、更完善。实际上,目前包括丰田、通用、大众等主流汽车厂商都推出了新一代混合动力车型,准备发力这一市场。由此可见,混合动力很可能成为今后一段时间汽车行业节能减排的主要手段。

节能车市场有望提速

此前,业内对于新能源汽车的狭义定义范畴主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车,而普通混合动力汽车更多的是作为节能汽车来看待,不属于新能源汽车,这使得混合动力车难以享受新能源汽车补贴等优惠政策。

但业内不少专家也认为,有必要将新能源汽车及节能汽车放入更加科学的范畴内来统一发展和规划。董扬认为,与其说混合动力车是过渡,不如说它是节能汽车的主力或是电动车型的主力车型更加准确。因为石油的真正枯竭至少是几十年以后的事情,在有石油的时候混合动力会有它存在的基础。同时,纯电动车只能在政府补贴和支持的小范围内使用,在石油和纯电动达不到非常理想程度的情况下,混合动力车就是电动汽车、节能汽车的主力车型。

而从市场层面看,有专家认为,节能车市场在我国有望提速。国际商报汽车周刊主编何仑认为,首先,经过多年的消费培养,用户已充分认识到混合动力在节能减排方面的优势。此外,目前限制用户购买混合动力车的最大阻力主要是其过高的产品价格,而在第三代普锐斯以及 CT200h 的带动下,这一阻力正不断减弱。

此外,不断上涨的燃油价格,也会促动消费者选择长期使用成本更低的混合动力车型。国内知名专业网站汽车之家最近发布了《2011 年度中国汽车消费者关注变化趋势分析报告》,这份报告总计获得有效问卷 17.32 万份,基本涵盖了全国各地区和各层次汽车消费情况。该报告显示,在消费者购车最看重的要素中,油耗已位居所有考虑因素之首,其后的要素依次分别是外观、价格、安全、操控、舒适、配置等。

汽车企业加快布局

从目前看,跨国车企正在混合动力车方面加快布局。其中,在全球混合动力市场跑得最快的丰田已在约 80 个国家及地区销售了 17 款混合动力乘用车,另外还有三款混合动力商用车在日本国内销售。丰田方面明确表示,2012 年要通过占领混合动力这个制高点抢占中国市场先机。与此同时,国内车企也不甘落后,有信息显示,国内多家汽车企业也开始实施各自的混合动力汽车战略,上汽、一汽、北汽、奇瑞、吉利、比亚迪等车企都有推出或加强混合动力汽车的计划。

国家信息中心信息资源开发部主任徐长明认为,10 年之内中国汽车用油会越来越紧张。按照目前行业对新能源汽车的把握,可能要到 2020 年之后新能源汽车才能真正大规模普及,而目前节油效果最好的仍是混合动力车。“2015 年中国对节能的要求会更加强烈,而要实现节能和环保,现在最可行、最能很快见效的应该还是混合动力。”国内汽车行业资深评论专家吴迎秋说。他认为,混合动力车市场具有走向普通消费者市场的可能。未来随着其成本进一步降低,再加上如果能享受到新能源政策的一些优惠,混合动力车型的市场普及是可以期待的。

相关数据显示,我国约生产了 8000 多辆电动汽车。其中,纯动力是 5600 多辆,混合动力是 2700 多辆,纯电动车的产销两倍于混合动力汽车。有业内专家表示,造成这两类车数量差异的主要原因在于政府在补贴上的差异,现在虽然政府的“十城千辆”工程对混合动力车和纯电动车都有支持,但主要是针对纯电动车,而对于混合动力车的支持相对偏弱。因此,今后如果能从包括财政补贴在内的政策方面予以更大支持,对发展混合动力车将起到极其重要的推动作用。

未来趋势

坎昆气候大会召开之际,中国国家发改委气候司司长、中国气候变化谈判代表苏伟曾表示:资金和技术转让才是坎昆会议成功的”金钥匙”。但我们也十分清楚,想要掌握减排核心技术的发达国家转让技术,并不是一件轻易的事情,因此从根本上还是要立足自主创新。

随着全球气候问题的加剧以及各国经济发展速度受阻,减排技术成为各国政府关注和发展的重点,支持政策纷纷出台。在这一趋势下,企业也十分看好节能环保产业的发展,积极开发或寻找具有市场前景的减排技术和项目。从科易网(国家科技成果转化综合信息服务平台)的统计看,太阳能等新能源利用技术和项目关注度一直都比较高,其中就包括新能源汽车(自行车)的发展:

路面供电技术及电动汽车

路面供电技术是未来发展的方向之一,已有多个国家关注这一领域。”路面供电触点线及其电动汽车”是一种新颖的电动汽车系统,也是公路电气化的最佳方案之一。它最核心的优势是:能够利用电网直接充电,能够移动充电,排污几乎为零。

电动汽车系统主要由路面供电系统技术(包括供电触点线和路边电网)和装有接电滑板的现代电动汽车组成。该路面供电技术不怕车压人踩水泡,不占空间、不影响车辆的通行;而现有的各种大小型新旧车均可低成本改装成为这种新混合动力车,前景看好。

新型双动力电动汽车

电动汽车的充电问题一直是电动汽车发展的一个瓶颈。这种新型双动力电动汽车可双动力驱动,而且因自带充电机、发电机,除了在充电站快速充电,也可在停车时、行驶间隙或慢行时自行充电。

太阳能惯能电动汽车

太阳能惯能电动汽车,其新颖之处在于:利用物体运动的惯力发电,充入蓄电池或直接供电给电动机驱动汽车行驶的结构能源,最佳状态的设计行驶时不受时间限制,可以解电动汽车马力小、行不远、充电时间长等缺点,可用于公交车,客货两用车及轿车等。

而太阳能的主要作用在于,利用闲置的车顶发电,以补充汽车空调及电脑系统的用电损耗。

折叠便携电动自行车

折叠自行车有,电动自行车也有,可是将两者合二为一的自行车呢?这无疑也是市场的一个亮点。这种可折叠的电动自行车重量轻、体积小、占地面积少、可放置家中任何角落里以及随身携带,甚至不需要任何专门的停车用地。使用时可在 5 秒钟内完成变形(手提或骑行)。

太阳能电动自行车

目前利用太阳能技术的产品有很多,但太阳能电动自行车在市场上还是一个新事物。太阳能电动自行车比普通电动自行车多了太阳能充电性能,更环保、更节能也更方便。

这种太阳能电动自行车一般放置在太阳底下 6-8 个小时即可充满电,也可以在运动中充电,并兼具普通电动自行车的充电功能。成本也不高,仅仅比同等档次的普通电动自行车的成本价格高出三、四百元。

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