国内外混合动力汽车的发展现状及前景(本科毕业论文)(4)

2018-12-05 21:27

4.3国内一些有代表性的混合动力汽车

4.3.1一汽 奔腾B70混合动力轿车

奔腾B70混合动力版轿车采用油-电混合方式。动力系统采用双电机方案,混合度为40/103,属于全混合(Full-Hybrid,亦称重混合)构型。奔腾B70混合动力版轿车的成本是汽油版奔腾车型的两到三倍,实现量产后成本会逐渐降低,即使如此混合动力版奔腾上市后,售价肯定比现有奔腾车型高,但高出的价格不会超过汽油版奔腾车型的30%[11]。

4.3.2上汽 荣威750混合动力轿车

荣威750中混混合动力轿车采用BSG系统(皮带传动的起动发电一体机),具备“智能停机零排放”和“环保与动力性兼备”两大突出特点,最高时速为205km/h,最大续驶里程达500公里。作为上汽首款面向产业化的自主品牌混合动力轿车,荣威750中混混合动力轿车可实现综合节油率20%左右。 4.3.3东风 EQ7200HEV混合动力轿车

EQ7200HEV混合动力轿车是“863”项目的重大专项和东风汽车公司重大战略项目。该轿车是以EQ7200-Ⅱ车型(风神蓝鸟轿车)为基础,采用电控自动变速箱与创新型并联机电耦合的方案,配置直流永磁无刷电动机和镍氢电池,计划在“十五”期间实现产业化。产业化后,整车成本比EQ7200轿车成本增加幅度≤30%。 4.3.4中国长安 杰勋混合动力轿车

杰勋混合动力轿车的动力系统由长安自主研发的1.5L高效发动机和13kW永磁同步无刷电机组成,续驶里程大于500公里,整车动力水平和2.0L汽油发动机相当,整车油耗可以节约大概20%以上。目前该车已于2009年6月正式上市销售。 4.3.5奇瑞A5BSG

奇瑞A5BSG是一款并联式弱混合动力轿车,采用燃油发动机、电力发动机互补工作模式,这两种动力源在汽车不同的行驶状态下分别或者一起工作,通过这种组合达到最少的燃油消耗和尾气排放,从而实现省油和环保的目的。与传统轿车相比,该车在城市工况可节省燃油10%-15%,减少二氧化碳排放约12%,而成本只增加25%-30%左右[12]。

4.3.6比亚迪 F6DM双模电动汽车

比亚迪F6DM双模电动汽车使用的动力电池是名为“ET-POWER”的铁动力电池,价格低廉,安全性能稳定。该车充电一次行驶430公里,最大功率200kW,最

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高时速160km/h,百公里耗电15度。该车在比亚迪电动汽车充电站快速充电10分钟可达50%的电量,在家使用普通插座慢速充电,充满电也只需9个小时。

5 混合动力汽车优缺点分析

5.1优点分析

在所有的节能环保型汽车技术当中,混合动力技术被公认为是目前最可行、最现实的节能技术,而混合动力汽车也是目前世界上唯一能实现量产的节能环保型汽车,这是混合动力汽车的最大优势所在。具体体现在: 5.1.1排放性能良好

一般车辆在怠速、启动时造成的污染最厉害,因为此时发动机负荷大、汽油燃烧不充分,而在怠速状态的混合动力车发动机并不工作,因此不会有排放。混合动力车在启动时只有电动机工作,也克服了过多排放问题,使得发动机能保持良好的工作状态,实现了燃油效率提高,在很大程度上减少了尾气排放。 5.1.2动力性能佳

混合动力汽车可根据不同车况来选择发动机、发电机和蓄电池之间的任意组合,能形成适合车况的动力输出。当混合动力车达到一定速度时,车辆内的发动机、电动机同时工作,这个时候排量为1.5的混合动力车发挥出的动力相当于2.0排量的普通轿车,尤其是在爬坡、转弯、加速时,更是体现出良好的动力性能。 5.1.3耗油量低

根据丰田公司的测试,普锐斯在城市路况下行驶比同等排量的花冠轿车节油44.4%,在市郊行驶节油29.7%。该车平均油耗为4L/100km,比平均油耗在7L/100km左右的花冠每年节省大约690美元(按每年行驶20000km、93号汽油7.48元/L计)。尤其在大中城市,交通拥堵现象严重,汽车起步停车频繁,混台动力车的能量转化优势将体现得更为明显[13]。 5.1.4带动电池等其它产业发展

2008年全球汽车电池市场规模约10亿美元,2020年将增至130亿美元。再加上其他零部件及发动机等主要部件,预计每年混合动力汽车相关产业市场规模约250亿美元。混合动力汽车增长还将带来一场新的产业技术革命。随着车体轻量化,以钢铁为主材料的车身可能会被碳素纤维所取代,传统的锻轧和焊接工艺可能向一次成型和粘合方向转化[14]。

.12.

5.2缺点分析

5.2.1不能彻底解决环保问题

由于混合动力汽车仍需要燃烧汽油,因此无法从根本上摆脱对石油的依赖和彻底解决环保问题,也因此混合动力汽车没有太大的市场号召力。 5.2.2混合动力系统的生产成本比内燃发动机系统的成本更高

混合动力车需要配置普通汽车并不需要的昂贵配件,例如庞大笨重的电池组、电力发动机以及精密的电子控制模板。因此加载了混合动力系统的车型要比同级别车型贵20%-30%(如丰田混合动力车的价格比同级别汽油车贵4500美元左右)。这就妨碍了该类汽车的普及。 5.2.3在高速公路上表现不佳

据美国2006年进行的一项对比测试显示,在同一高速混合路况中行驶5000km,柴油车和混合动力车在燃油经济性方面几乎是完全相同的[15]。其原因是,混合动力虽然在城市路况中具有优势,但在高速路上,仍需全凭汽油发动机驱动,并且由于加载了几百公斤的电池与电动机,反而更多耗费些汽油。

6 混合动力电动汽车的发展前景

6.1 技术应用和推广

由于混合动力汽车仅需装用纯电动汽车1/10的动力电池容量,整车有较为接近市场的性价比,因此它仍将是近期实现产业化的主要电动汽车种类。考虑到我国国情,目前仍应大力推广使用混合动力大客车,进一步降低制造成本,减少油耗和排放;在混合动力电动汽车方面,首先在乘用车上推广使用具有怠速停车功能和启动电机,发电机一体化的轻度混合动力轿车技术,将其应用到使用率较高的领域,如城市出租车;其次是在城市公交车辆上推广应用具有制动能量回收功能的混合动力,逐步扩大其应用范围。

6.2 目前需要攻关的难题

非常重要的课题之一就是汽车电池的老化。车载充电电池一般要求使用5年以上,或使用 100000km以上,而且还必须保证能够稳定使用。汽车电池必须避免在使用过程中过早老化,导致频繁充电的情况发生。

要确保电池的长期使用可靠性,需要对电池单元及单元串联而成的电池组进行电

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力及热量方面的管理。这就要进行极其精细的控制,比如监视单元温度及电压或电流, 估算充电率、确认健全度(容量缩小度)以及优化控制充放电,管理单元温度,发现故障时转化状态、切断系统等[16]。行驶控制系统方面,目前也正全力实施行驶马达/逆变器、发电马达/逆变器、充电电池、变速箱、车外信息及发动机等的联动及能源/功率管理以及基于模型还在进一步研究开发。

7 结语

总之,与传统型汽车相比,混合动力汽车充分吸取了电力/热力系统中最大的优势,在节能和排放上胜出一筹;与纯电动汽车相比,HEV的电压和功率等级与电动车类似,但蓄电池容量大大减小,因而其造价成本低于电动汽车。HEV在近 20—30年内会很有发展前景,这一点是毫无疑问的。汽车行业专家预言,不久的将来,新生产的汽车中 HEV将占 40%以上。我国的汽车工业应顺应科技发展趋势,抓住 HEV这块市场,在国外产品涌入之前,集中科研力量攻关,迅速开发出自己的产品。

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参考文献

[1] 殷德双,陈潼. 丰田 Prius混合动力电动汽车技术特征分析.上海汽车, 2004. 12

[2] 过学迅,张杰山,胡朝峰.日美混合动力汽车发展的比较研究.上海:上海汽车,2006.3 [3] 马 旭. 混合动力汽车结构、原理及发展前景研究分析. China Science & Technology 中国科技纵横,2010 NO.20

[4] 张友根. 混合动力汽车发展概况. 上海:上海节能,2006.No.5

[5] 秦朝举,袁丽娟. 混合动力汽车的研究现状与发展前景.山东交通科技,2008,(4) [6] 徐卫国. 混合动力汽车的发展状况及前景初探.汽车科技,2001,(6)

[7] Huang K D,Tzeng S C. Development of a hybrid pneumatic_ power vehicle[J] . Applied Energy, 2005, 80( 1) : 56.

[8] 宏洋.中国混合动力汽车调研. http://www.chinavalue.net/Article/Archive/2010/3/26/ 190876.html. 2010-03-26

[9] C M.Jefferson.R.H.Barnard,Hyrid Vechile Propulsion.WIT Press,2002. [10] 洪永福.中国新能源汽车发展前景展望.汽车科技第四期,2009.7 [11] 胡骅,宋慧. 电动汽车[M].北京:人民交通出版社,2003: 55- 102.

[12] 王建华.射频识别技术在电力物流供应中的应用[J].云南电力技术.2008,36(4)3:63—64. [13] 骞峰,姜长杰.射频识别技术在港12物流管理中的应用[J].港口物流.2008,3:10一16. [14] 郭星香,曲亮生,张宗军.射频识别技术在军事物流配送中的应用[J].物流科技.2008,3:74—76.

[15] Feng An,Anant Vyas, John Anders on , Danil o Santini . Evaluating Commercial and Prot otype HEVs . SAE paper, 2001

[16]陈清泉,孙逢春 译,Antoni Azumanowski 著.混合电动车辆基础.北京理工大学出版社,2001.

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