电动汽车技术发展趋势及前景

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1、.电动汽车技术发展趋势及前景·　　3 混合动力电动汽车（HEV）　　由于完全由动力蓄电池驱动的纯电动汽车，其性能/价格比长期以来都远远低于传统的内燃机汽车，难于与传统汽车相竞争，上个世纪90年代以来各大汽车公司都着手开发混合动力汽车。日本丰田公司在1997年率先向市场推出“先驱者”（Prius）混合动力汽车，并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功，累计产销量已超过60万辆。随后日本本田、美国福特、通用和欧洲一些大公司，也纷纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。　　3.1研制全混合电动汽车的必要性　　混合动力电动汽车是指具备两个以上动力源、而其

2、中有一个可以释放电能的汽车。混合动力汽车按混合方式不同，可分为串联式、并联式和混联式三种；按混合度（电机功率与内燃机功率之比）的不同，又可分为微混合、轻度混合和全混合三种。其中外挂式皮带驱动起动/发电（BSG）式是微混合动力汽车的典型结构，其电机功率一般仅2～3kW，依赖发动机的停车断油功能，可节燃油5～7％;在发动机曲轴后端加装一个电动/发电型盘式电机（ISG）是轻度混合动力汽车的典型结构；具有纯电力驱动功能的可作为全混合或混联式混合动力汽车的典型。丰田公司的Prius轿车即属于这类全混合汽车。目前我国若干汽车企业研制的混合动力汽车，大多采用I

3、SG轻度混合或BSG微混合方案，主要是考虑这二种方案的技术难度较小，生产成本也较低。但是根据研究表明，混合动力汽车的节油率几乎与汽车功率的混合度和汽车的生产成正比上升（如图2）。因此，从长远来看，研制全混合电动汽车是一种必然趋势。图2 混合动力汽车混合度与节油率的关系　　3.2研发及市场情况   ...下面分别介绍混合动力乘用车和混合动力公交车的研发及市场情况。   以节油率最佳的丰田Prius汽车为例，在我国实测它与丰田花冠（Corrolla）油耗在不同工况下的对比数据如表3所示。各种工况下的平均节油率为39.6％，平均百公里可节油3.07L。

4、以97号汽油价格为5元/L计算，每百公里可节省油费15.35元，行驶20万km也仅省油费3.07万元，显然还不足以抵消购置混合动力汽车所增加的费用。据中国汽车工业协会统计，2006年一汽丰田普锐斯（Prius）销量仅为2152辆，占全国乘用车总销量的0.04％。考虑到我国用户对汽车售价的敏感性，这一销售业绩并不令人惊奇，可以认为在近期，如果没有政府的大力支持，混合动力乘用车在我国不会有很大的市场。　　3.3城市公交车的使用特点　　在我国，城市公交车与私人乘用车的情况有很大的不同，具体归纳为以下三点:　　（1）据统计我国城镇居民日常出门有70％是首

5、选乘坐公交车，我国大部分城市政府都奉行公交车优先的交通政策，我国公交车的年产量和保有量都居世界第一；　　（2）我国城市公交车大多由市政府补助公交企业采购，公交车是否符合节油减排要求，将是政府需要考虑的一个重要采购原则；　　（3）从技术角度来分析，在城市工况下，公交车频繁起步、加速、制动和停车，要额外消耗许多燃油。表4列出了在国外四种典型城市工况下，汽车制动消耗能量（油耗）所占比例，其算数平均值达47.1％。即有近一半的燃油是被汽车频繁制动所消耗的，这就为混合动力公交车的节油减排留下了相当大的空间。...   正是考虑到以上几个特点，我国至少有7～

6、8家汽车企业将研发、生产混合动力公交车作为研发工作的重点。经过近几年的开发，虽然已取得了一系列重大成果，但公交车的节油率并未达到预计的要求，一辆总重15.5t，长11m的混合动力公交车，实际油耗大多为33～35L，平均34L/100km，若传统11m公交车的平均油耗为40L/100km，则节油率仅15％。　　3.4节油率难以进一步提高的原因　　分析节油率难以进一步提高的原因主要有二个：　　（1）汽车的制动过程十分短暂，一半不超过10s，在短短的几秒内，电机要求发出很大的电流，才能有效回收制动能量，但是电池的充电倍率只有放电倍率的一半，因此电池不能

7、接受大电流充电。理论上汽车有50～60％的制动能量可回收，实际回收的制动能量<20％，最简单的改进办法是加大动力电池容量，例如至少加大容量一倍，回收的制动能量可由20％增加到40％。但这将大大增加整车成本和汽车自重，经济上可能是得不偿失。　　（2）混合动力公交车若采用停车断油，甚至滑行时即断油，可节油10％左右（4L/100km），实际上国产柴油机没有专门为混合动力汽车设计，一般不允许频繁的停车断油，否则供油系和废气增压器都可能损坏，严重影响柴油机寿命。其次，停车断油就必须装有电动转向油泵、电动空压机和电动空调系统，这又会大大增加整车成本和重量，

8、二相权衡，不一定合算，所以近期大多未实现停车断油功能。因此，目前HEV的开发重点集中在节油降耗的工作上，针对以上问题，科研工作者提出了不