文档介绍:混合动力汽车发展研究
杨永春
新疆交通职业技术学院
摘要:本文对混合动力汽车的国内外研究现状做了简要的分析和阐述,并对混合
动力汽车的前景及发展趋势做了概括说明,提出我国混合动力汽车的发展前景和
需解决的汽车技术难点。
作者简介: 年 1 月生,籍贯:新疆,1996 年毕业于太原重型机械学院机械专
业(本科),1996-2002 年攻读硕士研究生,
2005 年毕业于新疆农业大学环境科学系(研究生),2005 年 7 月在新疆交通职业技术学院从
事教师工作,研究生学历,职称:工程师,高校讲师。
前言
混合动力汽车:混合动力装置是将传统发动机尽量做小一点,让一部分动力由
电池-电动机系统来承担,既发挥了发动机持续工作时间长、动力性好的优点,又
可以发挥电动机无污染、低噪声的优点。混合动力汽车是采用传统的内燃机和电
动机作为动力源,通过混合使用人力和电力两套装置开动汽车达到节省燃料和降
低排放污染的目的,实用的内燃机既有柴油机又有汽油机,但是共同的特点是排
量小、质量轻、速度快、排放好。电动系统中包括高效强化的电动机、发电机和
蓄电池。混合动力汽车按照能量的合成主要分为串联式和并联式两种。混合动力
汽车与纯电动汽车相比,降低了对电池能量密度和容量的要求,减轻了电池部分
的质量,有利于提高汽车的质量利用系数;动力性、续驶里程以及乘员的舒适性都
得到了保证;无需增加充电设施,易于推广应用。与传统的汽车相比,原动机经常
处于最佳工况,降低了排放;能量自动回收,提高了能量利用率;采用纯电动行驶
模式,可以在特定的区域实现零排放。混合动力汽车除发动机、电动机、蓄电池
等各种单元基础外,重要的技术是各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化,
匹配好的系统能达到节省燃料 50%、排放下降 80%、制动能量回收达到 30%。
“十一五”期间,重点研究开发和掌握混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动
汽车、代用燃料汽车整车和零部件的关键技术,建立整车评价平台,推动标准体系
的建设,促进节能环保机车的产业化。国际上对哪种技术才是汽车产业的发展方
向存在很多争议。就目前现状来看,混合动力汽车凭借其较为成熟的技术,结合我
国汽车工业的技术状况,发展混合动力汽车较为适宜
一、国外混合动力技术发展现状及趋势
随着人们对可持续发展的认识程度越来越高, 各国政府也将可持续发展战
略列入首选课题。上世纪 90 年代以来,国外所有知名汽车公司均投入巨资开始进
行电动汽车和混合动力汽车实用车型的研制和开发。很多公司采用了包括现代电
子、精密机械、控制技术、新型材料甚至航天技术在内的各种高新技术,使不少
样车的主要动力性指标达到了燃油汽车的水平。进入 21 世纪后, 各国加快了
HEV 的概念产品化的进程,相继推出了不同型式的 HEV 产品, Toyata 的 Prius、
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Honda 的 Insight 、Ford 的 Prodigy、Daimler Chrysler 的ESX3、GM 的 Precept 、
Nissan 的 Tino 等都是具有代表性的车型, 其中 Prius 和 Insight 已是成熟的
产品, 并将继续扩大生产规模,其它车型也将在 2~3 年内推向市场。很多车型
都显示出了优良的环保与节能性能。这标志着HEV 市场的逐渐成熟。随着各国环
境立法的日趋严厉, 电动汽车、混合动力汽车性能的日益提高以及其成本的不断
降低,混合动力汽车的市场份额逐渐增大,已成为重点发展的新型汽车。
日本混合动力型汽车发展状况
1997 年 12 月在日本京都召开的防止地球温暖化会议, 具体确定了发达国
家温室效应气体排放的削减目标,进一步加快了日本有关各界对于环保措施制定
和实施的步伐,特别是汽车产业投入前所未有的力量致力于低燃料费、低污染汽
车的研制开发。目前的低燃料费、低污染汽车主要是以直喷式发动机为主,另外
还有电动汽车、燃料电池汽车、甲醇汽车、天然气汽车、混合动力型汽车等,这
些采用不同动力燃料的汽车均具有各自的优点和不足。例如: 直喷式发动机是在
高技术的支撑下诞生的,使其进一步提高性能存在相当大的难度;电动汽车充电
一次行走距离短,而且需要配置充电设备;天然气汽车虽然能够减少二氧化碳排
放但也具有一定的限度;燃料电池汽车则存在燃料氢的存储问题等。但是,由于混
合动力型汽车与汽油燃料汽车相比, 不仅燃料费用减少一半,而且二氧化碳的排
放量可降低至普通车的 1/ 2 , 排放的有害气体也可削减到规定