節(jié)油環(huán)保是一個(gè)汽車問世以來就無法回避的敏感話題，隨著國內(nèi)油價(jià)進(jìn)一步攀升，今后兩年內(nèi)達(dá)到甚至突破10元/升都不是什么天方夜譚了。經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的雙重壓力促使汽車廠商不得不找尋新的能源節(jié)省方式以及替代辦法，因此混合動(dòng)力和電動(dòng)技術(shù)逐步開始走上新能源發(fā)展的技術(shù)的舞臺(tái)。今天我們就針對(duì)混合動(dòng)力以及電動(dòng)汽車技術(shù)做一個(gè)分析說明。

　　一：中混合動(dòng)力

　　混合效果：電機(jī)輸出功率可以達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)的30%，電機(jī)同時(shí)參入起步和加速過程

　　通常所說的混合動(dòng)力一般是指油電混合動(dòng)力，即燃料(汽油，柴油等)和電能的混合。 混合動(dòng)力汽車是有電動(dòng)馬達(dá)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車。通常的內(nèi)燃動(dòng)力汽車是將汽油或柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，在經(jīng)由熱能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)的機(jī)械能。這種方式存在一個(gè)熱效率不高的問題，以汽油機(jī)為例，即便是渦輪增壓或VVT可變氣門正時(shí)技術(shù)等等，也就最多30%熱效率轉(zhuǎn)換(柴油熱效率高，也不過40%左右)，其余大部分熱能都變成發(fā)動(dòng)機(jī)熱量或制動(dòng)時(shí)的剎車熱能被白白釋放了。而經(jīng)過變速箱、主減速器最后到達(dá)車輪驅(qū)動(dòng)的熱效率值就更低了，頂多5%-10%了。

　　熱能白白被釋放，這是以汽油(柴油)為代表的常見汽車的效率損失。而擁堵城市駕駛，頻繁起步、加速再到制動(dòng)，也會(huì)更加劇用車油耗。盡管我們可以通過一定的技術(shù)，比如先進(jìn)變速箱放大低速扭矩以增強(qiáng)汽車起步能力，但內(nèi)燃機(jī)本身的工作方式已經(jīng)決定了他起步扭矩較低，即便引入渦輪增壓缸內(nèi)直噴技術(shù)也是無濟(jì)于事。

　　在這種情況下我們就想到了電機(jī)的優(yōu)勢(shì);首先它無須預(yù)熱，其次是扭矩釋放快，幾乎起步就就可以達(dá)到一個(gè)接近峰值扭矩的效果。最后是電機(jī)工作方式可以轉(zhuǎn)換，按照安培原則，起步加速前進(jìn)時(shí)，電機(jī)可以參入汽車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程，改善低速扭矩不足以及排放油耗增加的毛病。另一方面，在減速或制動(dòng)時(shí)，電機(jī)還可以為車載電池回收能量。而如果是純汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，那么這種能量就無一點(diǎn)被回收的可能。

　　我們很容易聯(lián)想到常見的火車，其實(shí)火車在實(shí)現(xiàn)電力機(jī)車全面牽引之前，也是采用混合動(dòng)力，車頭的柴油機(jī)以直流或交流發(fā)電方式為車輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供能量來源，這個(gè)過程是，燃油化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能發(fā)出電流再經(jīng)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。所以當(dāng)我們?cè)阼F軌上看到內(nèi)燃機(jī)車頭時(shí)，不要以為他就是用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，其實(shí)多年前，火車就已經(jīng)采用”混合動(dòng)力”方式工作。

　　上海車展上，所有的2011款本田Insight車型都搭載了一款1.3升的四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和本田的混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這個(gè)就屬于中混合動(dòng)力形式。其 混合動(dòng)力技術(shù)采用本田新的”IMA”(Integrated Motor Assist整合電機(jī)輔助系統(tǒng))技術(shù)。此外，Insight還引入了本田最新的ECO Assist功能，增加了指導(dǎo)駕駛者低耗能行車的”Coaching功能”及”Teaching功能”，實(shí)現(xiàn)了環(huán)保理念的”人車合一”。當(dāng)我們按下ECON鍵，即可進(jìn)行”控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率”，”延長怠速停止時(shí)間”，”增加減速中電量的回收量”，”空調(diào)節(jié)能控制”等操作。通過這些控制來降低油耗水平。

　　與那些輕度(弱)混合動(dòng)力系統(tǒng)不同，中混合動(dòng)力系統(tǒng)采用的是高壓電機(jī)。另外，中混合動(dòng)力系統(tǒng)還增加了一個(gè)功能：在汽車處于加速或者大負(fù)荷工況時(shí)，電動(dòng)機(jī)能夠輔助驅(qū)動(dòng)車輪，從而補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)本身動(dòng)力輸出的不足，從而更好的提高整車的性能。這種系統(tǒng)的混合程度較高，可以達(dá)到30%左右，目前技術(shù)已經(jīng)成熟，應(yīng)用廣泛。

　　二：強(qiáng)混合動(dòng)力

　　混合效果：混合度可以達(dá)到甚至超過50%，比中混合動(dòng)力更為節(jié)油環(huán)保

　　強(qiáng)混合動(dòng)力電機(jī)介入程度更高。與中混合動(dòng)力系統(tǒng)相比，強(qiáng)混合動(dòng)力(也可以稱為強(qiáng)混合)系統(tǒng)的混合度可以達(dá)到甚至超過50%。技術(shù)的發(fā)展將使得完全混合動(dòng)力系統(tǒng)逐漸成為混合動(dòng)力技術(shù)的主要發(fā)展方向。 強(qiáng)混合動(dòng)力車型有些類似一個(gè)獨(dú)立的電動(dòng)汽車，它甚至可以單純依靠電機(jī)就能以一定速度行駛不長的里程。可見強(qiáng)混動(dòng)力中的高壓電機(jī)在啟動(dòng)和加速以及持續(xù)行駛(甚至包括電機(jī)獨(dú)立行駛)的輔助方面將比中混合動(dòng)力更強(qiáng)，當(dāng)然成本也更高。

　　這次上海車展展出的雷克薩斯CT 200h就是典型的強(qiáng)混合動(dòng)力車型，其搭載1.8L VVT-i汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和一臺(tái)電動(dòng)機(jī)和鎳氫電池組，1.8L發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率99馬力，最大扭矩為142N.m，電動(dòng)機(jī)功率為82馬力，扭矩則為207N.m，官方給出零至百公里加速時(shí)間為10.3秒。這款CT 200h還擁有一個(gè)EV(電動(dòng)車)模式，僅依靠電力時(shí)速可達(dá)28英里/小時(shí)，行駛里程可達(dá)1.2英里。

　　豐田油電混合發(fā)動(dòng)機(jī)的核心是動(dòng)力輸出設(shè)備，即行星齒輪盒，它將電力發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)生器和電動(dòng)馬達(dá)聯(lián)結(jié)在一起。在并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)中，這使得汽車運(yùn)行可以是電動(dòng)馬達(dá)獨(dú)立提供動(dòng)力，也可以是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立提供動(dòng)力，或者兩者同時(shí)提供動(dòng)力。這種分離動(dòng)力設(shè)備使車輛采用串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。從而，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可不依汽車速度獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，以給高壓電池充電或必要時(shí)為車輪提供動(dòng)力。該設(shè)備也承擔(dān)了連續(xù)變速傳動(dòng)的功能，不必再用手動(dòng)傳動(dòng)或自動(dòng)傳動(dòng)。因?yàn)榉蛛x動(dòng)力設(shè)備通過發(fā)生器發(fā)動(dòng)了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，汽車不需要起動(dòng)器。

　　混合動(dòng)力系統(tǒng)帶有”可變電壓系統(tǒng)”在坡路等需要強(qiáng)勁動(dòng)力時(shí)可以將蓄電池的電壓提高到普通情況下的2倍，產(chǎn)生更強(qiáng)勁的動(dòng)力。逆變器和動(dòng)力控制單元的高壓電路系統(tǒng)可以先將電池的直流電壓增加到500V，再轉(zhuǎn)換為交流電來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，在獲得高輸出功率的同時(shí)也有效地減輕了電池的重量。在減速制動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)將電動(dòng)機(jī)激活為發(fā)電機(jī)，將車輛動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。特別適合于交通擁堵需頻繁減速的城市路況。

　　不過強(qiáng)混合動(dòng)力也有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)要分出一部分動(dòng)力給電池充電。因此，在此基礎(chǔ)上豐田等眾多公司研發(fā)了插電式混合動(dòng)力。

　　三：電動(dòng)汽車

　　驅(qū)動(dòng)效果：無需傳統(tǒng)的變速箱、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)等裝備，依靠電機(jī)啟動(dòng)，看利用民用電補(bǔ)充能源

　　電動(dòng)汽車是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項(xiàng)要求的車輛。由于對(duì)環(huán)境影響相對(duì)傳統(tǒng)汽車較小，其前景被廣泛看好，但當(dāng)前技術(shù)尚有一定瓶頸需要徹底突破。主要是電池壽命、安全和續(xù)航里程。

　　電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。電動(dòng)汽車的其他裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車相同。

　　電源為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車輪和工作裝置。目前，電動(dòng)汽車上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的發(fā)展，鉛酸蓄電池由于比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電池所取代。正在發(fā)展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，這些新型電源的應(yīng)用，為電動(dòng)汽車的發(fā)展開辟了廣闊的前景。

　　對(duì)于自主品牌來說，電動(dòng)汽車可以讓他們找到新能源的希望，也在技術(shù)上能夠和國際知名車企保持在同一起跑線上。這次出席上海車展的自主電動(dòng)汽車品牌包括長安、長城、比亞迪、江淮、海馬等等。而其中以電池起家的比亞迪E6最為受到關(guān)注。

　　對(duì)于自主品牌來說，電動(dòng)汽車可以讓他們找到新能源的希望，也在技術(shù)上能夠和國際知名車企保持在同一起跑線上。這次出席上海車展的自主電動(dòng)汽車品牌包括長安、長城、比亞迪、江淮、海馬等等。而其中以電池起家的比亞迪E6最為受到關(guān)注。

　　比亞迪e6百公里能耗為21.5度電左右，僅相當(dāng)于同級(jí)燃油車1/3至1/4的用車成本，且電能儲(chǔ)備輸出的動(dòng)力非常強(qiáng)勁，在動(dòng)力輸出方面，可達(dá)75kw，10秒內(nèi)可達(dá)到最高車速140KM/h。

　　電動(dòng)機(jī)可以帶負(fù)載啟動(dòng)，所以電動(dòng)汽車上無需傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的離合器。因?yàn)轵?qū)動(dòng)電機(jī)的旋向可以通過電路控制實(shí)現(xiàn)變換，所以電動(dòng)汽車無需內(nèi)燃機(jī)汽車變速器中的倒檔。當(dāng)采用電動(dòng)機(jī)無級(jí)調(diào)速控制時(shí)，電動(dòng)汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。在采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，電動(dòng)汽車也可以省略傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的差速器。在節(jié)省成本，方便操作的同時(shí)，電動(dòng)汽車具有傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車無可比擬的節(jié)約環(huán)保優(yōu)勢(shì)。

　　總結(jié)：我們今天介紹了兩種混合動(dòng)力形式以及電動(dòng)汽車。在新能源方面，混合動(dòng)力盡管不是最終的方向，但無疑是最為成熟的技術(shù)之一，而電動(dòng)汽車如果能夠在電池方面有所突破，那么其作為汽車最終發(fā)展目標(biāo)將具有極其可觀的用車效益與成本控制，也能滿足交通工具環(huán)保大趨勢(shì)的訴求。

　　( 編輯/邵陽 )

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