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1、混合動(dòng)力汽車技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展 The Status and Development of Hybrid Vehicle Technology 目 錄 引言 1 第一章 混合動(dòng)力汽車的概述 1 （一）混合動(dòng)力汽車的定義 1 （二）混合動(dòng)力汽車的工作原理 2 （三）混合動(dòng)力汽車的分類 第二章 混合動(dòng)力汽車國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 11 （一）國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 11 （二）國(guó)外發(fā)展情況 14 第三章 混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵技術(shù)分析 5 （一）電池及電池管理系統(tǒng) 5 （二）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù) 8 （三）整車能量管理控制系統(tǒng) （四）動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配…………………………

2、…………………………………………………………………………………………. （五）再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng)……………………………………………………………………………………….. （六）先進(jìn)車輛控制技術(shù)……………………………………………………………………………………………… 第四章 發(fā)展面臨的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn) 17 （一）控混合動(dòng)力單元技術(shù) 17 （二）能量存儲(chǔ)技術(shù) 17 （三）汽車集成電力電子模塊 18 （四） 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和汽車附件 18 （五） 混臺(tái)動(dòng)力汽車仿真技術(shù) 18 （六）混合動(dòng)力汽車標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的制定 18 第五章 混合動(dòng)力汽車發(fā)展策略探討 1

3、9 （一）我國(guó)混合動(dòng)力汽車推廣措施 19 （二）混合動(dòng)力車型發(fā)展趨勢(shì) 20 參考文獻(xiàn) 23 混合動(dòng)力汽車的現(xiàn)狀及發(fā)展 摘要：在21世紀(jì)，由于汽車數(shù)量龐大，尾氣排放嚴(yán)重。環(huán)境退化逐漸變得越來(lái)越嚴(yán)重。隨著環(huán)境問(wèn)題日益增多，由于天氣朦朧和能源短缺造成的陰霾使人們意識(shí)到必須找到新的能源來(lái)取代現(xiàn)在的情況。目前因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車還不夠完善，因此混合動(dòng)力汽車作為內(nèi)燃汽車的代替品，它的優(yōu)點(diǎn)也比較突出，首先它的油量的消耗較小，對(duì)環(huán)境的勿擾也比較小，其實(shí)它的動(dòng)力可以和內(nèi)燃機(jī)汽車媲美，行使歷程也同內(nèi)燃機(jī)汽車差不多。這些優(yōu)點(diǎn)使它成為各大汽車公司的熱點(diǎn)。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)合了發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)能裝置（電池

4、）。它們的絕佳配合使混合動(dòng)力汽車既發(fā)揮了內(nèi)燃機(jī)汽車的優(yōu)點(diǎn)，又最大的發(fā)揮了電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，最大程度的減少了自身的缺點(diǎn)。這是今天最發(fā)達(dá)的有意義的低排放和低油耗汽車。 關(guān)鍵詞：節(jié)能環(huán)保 混合動(dòng)力 技術(shù)發(fā)展 The present situation and development of hybrid cars Abstract In the 21st century, due to the large number of cars, exhaust emissions are serious. Gradually, environmental degradation has become

5、 more and more serious. With the increasing number of environmental problems, the haze caused by hazy weather and the shortage of energy have made people realize that new energy must be found to replace the current situation. As an important transitional product for the replacement of internal-combu

6、stion engine vehicles with pure electric vehicles, hybrid vehicles not only have obvious advantages in fuel-saving and environmental protection, but also have the same dynamic performance and mileage as current internal combustion engine vehicles. This has become a hot spot for major auto companies

7、today. Hybrid electric vehicles combine engines, electric motors, and energy storage devices (batteries). Good matching and optimal control between them can give full play to the advantages of internal combustion engine cars and electric vehicles and avoid their own shortcomings. It is the most deve

8、loped today. Meaningful Low Emissions and Low Fuel Consumption Cars Key words ：Energy efficient Hybrid vehicle Technological development 引言 目前，石油資源供應(yīng)日趨緊缺，環(huán)境得到破壞以及污染的情況越來(lái)越嚴(yán)重，所有國(guó)家都提高了對(duì)環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展的重視。全球范圍內(nèi)都達(dá)成了這樣的一種共識(shí)：要盡可能地去發(fā)現(xiàn)新能源，而并非去挖掘傳統(tǒng)燃料。最近幾年來(lái)，中國(guó)汽車的保有量得到了很大程度的提高。汽車尾氣排放已成為各大城市空氣質(zhì)量最重要的來(lái)源之一，嚴(yán)重制

9、約和影響著城市和人們?nèi)粘Ｉ畹目沙掷m(xù)發(fā)展。因此，尋找替代傳統(tǒng)石油燃料的新能源是人們必須解決的首要問(wèn)題。相對(duì)于混合動(dòng)力汽車，純電動(dòng)汽車具有顯著的環(huán)境優(yōu)勢(shì)，但其產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究尚處于起步階段。它受到燃料電池等關(guān)鍵技術(shù)的限制，行駛距離短，動(dòng)態(tài)性能差，成本高。目前尚未解決，因此純電動(dòng)汽車發(fā)展的局限性使其難以上市。 為了尋找傳統(tǒng)燃料汽車與純電動(dòng)汽車之間的過(guò)渡產(chǎn)品和權(quán)衡，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（HEV）的研究和開發(fā)已成為世界上新型環(huán)保汽車發(fā)展的新熱點(diǎn)，非常好的發(fā)展前景和市場(chǎng)潛力。為此，世界各國(guó)政府和主要汽車制造商正在加緊開發(fā)和測(cè)試各種混合動(dòng)力和混合動(dòng)力客車。就現(xiàn)在的技術(shù)發(fā)展水平可知，因?yàn)槿粊?lái)電池性能還不夠優(yōu)化，純

10、電動(dòng)汽車的發(fā)展得到了一定的限制，不存在很大的續(xù)航里程，無(wú)法得到廣泛的推廣。燃料電池汽車基礎(chǔ)研發(fā)設(shè)備的投資非常大，車輛成本極高，短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的可能性較小?；旌蟿?dòng)力汽車具有排放低，行駛里程長(zhǎng)，節(jié)能和不改變現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施等優(yōu)點(diǎn)。它們是實(shí)現(xiàn)環(huán)保車輛產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；淖罴旬a(chǎn)品。 第一章 混合動(dòng)力汽車的概述 （一）混合動(dòng)力汽車的定義 基本定義：混合動(dòng)力汽車（HybridElectricVehicle，HEV）是指車輛驅(qū)動(dòng)系由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或共同提供。由于每個(gè)部件的組成結(jié)構(gòu)不一樣，相互之間的布置方式不一樣，以及控制汽

11、車的方式不一樣，產(chǎn)生了不同類型的混合動(dòng)力汽車。因?yàn)榛旌蟿?dòng)力汽車的能量損耗低，對(duì)環(huán)境的污染小，所以不僅僅是汽車公司格外關(guān)注混合動(dòng)力汽車的開發(fā)，汽車消費(fèi)者也在隨時(shí)關(guān)注著混合動(dòng)力汽車的發(fā)展。 [1] （二）混合動(dòng)力汽車的工作原理 下圖是串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理。 圖2.1：串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車工作原理 車子在剛剛開始啟動(dòng)的時(shí)候，蓄電池的電量是滿的，此時(shí)，它可以為車輛的行使提供足夠的能量，此時(shí)的輔助動(dòng)力系統(tǒng)是出于休眠狀態(tài)，只有當(dāng)蓄電池電量的消耗大于40%時(shí)，輔助啟動(dòng)系統(tǒng)才開始發(fā)揮其作用；如果該汽車是一個(gè)能量消耗比較大的汽車時(shí)，不能夠只依靠蓄電池為其提供能量，同時(shí)還需要輔助動(dòng)力系統(tǒng)與其

12、共同作用；如果該汽車是一個(gè)能量較小的汽車時(shí)，輔助的動(dòng)力系統(tǒng)不僅僅能為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量，同時(shí)還可以為蓄電池提供能量，幫其充電。因?yàn)橛辛诵铍姵?，發(fā)動(dòng)機(jī)就能夠處于比較穩(wěn)定的環(huán)境下工作，減少其排放值。[2] （三）混合動(dòng)力汽車的分類 由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有不同的組合方式，同時(shí)配置也不相同，因此，我們可以把它分類成如下： 1．串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（SHEV） 串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖如圖2.2所示。串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)一般由內(nèi)燃機(jī)直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電，發(fā)電后的電能通過(guò)控制單元傳遞給電池，然后由電池傳遞給電機(jī)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，最后通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)開車。在這種連接模式下，電池就像一個(gè)水庫(kù)，但調(diào)節(jié)的對(duì)象不是水，而是電能。電池調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的

13、能量和電機(jī)所需的能量，以確保車輛正常運(yùn)行。這種電力系統(tǒng)在城市公交車上有更多的應(yīng)用，很少用于汽車。 圖2.2 串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖 2．并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV） 并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)工作方式如下。它可以給車輪提供動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械能一般傳遞到驅(qū)動(dòng)橋中間無(wú)能量轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)效率高，油耗相對(duì)較低。然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛的驅(qū)動(dòng)輪之間存在許多直接的機(jī)械接觸，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)不能在最佳操作條件下操作，并且車輛的特定駕駛條件在一定程度上起著重要作用。平行驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更適合穩(wěn)定的行駛條件，如城際公路和高速公路。在崎嶇不平的山路等較之復(fù)雜的工況下運(yùn)用并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)，擁有更廣的使用范圍，但需要更加優(yōu)化的內(nèi)燃機(jī)工

14、作狀態(tài)和更佳的能量系統(tǒng)管理。 [3] 圖2.3 并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖 3．混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PSHEV） 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)圖如圖2.4所示。串聯(lián)式與并聯(lián)式綜合起來(lái)就相當(dāng)于混聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。混聯(lián)式的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)生成的機(jī)械能與電動(dòng)機(jī)生成的機(jī)械能共同為汽車提供能量，驅(qū)動(dòng)它行使，此時(shí)的工作原理是發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)串聯(lián)起來(lái)。發(fā)動(dòng)機(jī)不但可以為發(fā)電機(jī)提供能量，甚至還可以吧能量傳輸給驅(qū)動(dòng)橋。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能被傳送至電池端或者是電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)得到的能量通過(guò)相應(yīng)的設(shè)備傳送至驅(qū)動(dòng)橋。混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)比較靈活，當(dāng)車子運(yùn)行的速度比較低時(shí)，它就使用串聯(lián)的方式，反之，當(dāng)車子運(yùn)行的速度比較快時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)基

15、本上用并聯(lián)方式運(yùn)作?；炻?lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)既保留了并聯(lián)式的優(yōu)勢(shì)，又保留了串聯(lián)式的優(yōu)勢(shì)，不但提升了系統(tǒng)的工作效率，還減少了污染物的排放?；炻?lián)式的要求比并聯(lián)式要求要高，也更加的復(fù)雜。 [4] 圖2.4 混連式混合動(dòng)力系統(tǒng)示意圖 第二章 混合動(dòng)力汽車國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 （一）國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 1990年以后，我國(guó)就開始著手研究混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，加上有了國(guó)家的大力支持，我國(guó)在新能源汽車方面取得不錯(cuò)的成績(jī)，不管是核心技術(shù)還是系統(tǒng)集成，都有較多的創(chuàng)新。上汽、東風(fēng)、長(zhǎng)安和比亞迪汽車公司走在了HEV開發(fā)和研制的最前列。表4.1為國(guó)內(nèi)主要廠商生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車。 表4.1： 國(guó)內(nèi)主

16、要廠商生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車 2017年2月，國(guó)內(nèi)新能源汽車銷量為17596輛，同比增長(zhǎng)30.3%。受補(bǔ)貼政策及推廣目錄調(diào)整的影響下，國(guó)內(nèi)新能源汽車市場(chǎng)在經(jīng)歷了1月的低迷走勢(shì)后，在二月份終于有所恢復(fù)，其中，生產(chǎn)了插電式的混合動(dòng)力汽車兩千六百多輛，同比減少了三分之一，同時(shí)賣出了三千六百多輛，同比減少了八分之一。 圖4.2：2017年2月國(guó)內(nèi)插電式混合動(dòng)力車型銷量排名 國(guó)產(chǎn)有代表性的混合動(dòng)力汽車有： 1．上汽的榮威E550 　動(dòng)力方面，榮威E550使用了2臺(tái)電動(dòng)機(jī)以及一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，三臺(tái)設(shè)備的結(jié)合，使得該款車型可以輸出147KW的功率

17、，扭矩也可以達(dá)到580NM。通過(guò)調(diào)校以后，榮威E550綜合續(xù)航可以達(dá)到500公里；如果只依靠電，續(xù)航行程也可以達(dá)到60公里。除此之外，100公里的路程最少只需要消耗1.6L。 2．比亞迪秦 比亞迪秦在混合動(dòng)力的作用下，只需要不到六秒的時(shí)間就可以加速到100公里每小時(shí)，最快的速度可以到達(dá)185公里每小時(shí)，一百公里的路程只需要花費(fèi)2L的油。該款車在純電的環(huán)境下可以行使70KM，短途旅行完全合適，如果行使的距離增加，一旦電量用完，可以轉(zhuǎn)換到黃金動(dòng)力，解決了新能源車不能遠(yuǎn)距離行使的問(wèn)題，秦采用了并聯(lián)模式下的雙模混動(dòng)系統(tǒng)，也就是在電動(dòng)模式下也可以使用汽油。 3．長(zhǎng)安逸動(dòng) 逸動(dòng)藍(lán)動(dòng)版車型正式發(fā)布，

18、新車最大的變化在于搭載由1.6升自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)組成的混合動(dòng)力系統(tǒng)（HEV），外觀上來(lái)看，該款車的發(fā)動(dòng)機(jī)蓋是透明的，除此以外，外觀和一般的燃油性汽車基本一樣。車身尺寸上，其長(zhǎng)寬高分別為4620/1820/1490mm，軸距為2660mm。在動(dòng)力方面，混動(dòng)系統(tǒng)被應(yīng)用到逸動(dòng)插電式混動(dòng)車型中，其汽油機(jī)的相關(guān)應(yīng)用資料不被外界所知曉，而公布了電動(dòng)機(jī)的功率情況，其具有有兩個(gè)最大輸出功率版本，分別為33KW和80KW，峰值扭矩為270N·m，電池組容量為12.4kWh，純電動(dòng)續(xù)航里程在70km之上，綜合里程在750km之上。從其車身上的標(biāo)識(shí)來(lái)看，其綜合油耗為1.6L/100km。 4．吉利帝豪 作

19、為吉利首款插電式混合動(dòng)力轎車，帝豪PHEV基于FE平臺(tái)打造，搭載全球首創(chuàng)單模輸入、復(fù)合輸出的功率分流式CHS混合動(dòng)力系統(tǒng)。該系統(tǒng)已申請(qǐng)國(guó)家專利，具有完全自主產(chǎn)權(quán)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力技術(shù)上的空白。 尤為應(yīng)該引起重視的為，在全世界范圍內(nèi)，它率先發(fā)布了聯(lián)擎科技，盡可能地將插電式混合動(dòng)力的模式進(jìn)行充分的實(shí)踐，真正意義上的實(shí)現(xiàn)了整車的最優(yōu)匹配設(shè)計(jì)。它完成了發(fā)動(dòng)機(jī)與主動(dòng)力電機(jī)、主調(diào)節(jié)電機(jī)的優(yōu)化培華，能夠在對(duì)車主的駕駛習(xí)慣以及需要進(jìn)行分析后，明確使用哪種動(dòng)力輸出源，其動(dòng)力及經(jīng)濟(jì)性能都比傳統(tǒng)汽車的強(qiáng)得多，帝豪PHEV車型采用1.5L發(fā)動(dòng)機(jī)JLγ-4G15H，并且配置了具備效能較強(qiáng)的電機(jī)系統(tǒng)（兩個(gè)），并且，它

20、還采取了三元鋰電池組，在行駛的時(shí)候，能夠?qū)崿F(xiàn)的最大車速接近了180km/h，NEDC工況油耗1.5L/100Km， HEV模式下綜合工況油耗5.1L/100Km，NEDC工況下純電續(xù)航里程61km。[7] （二）國(guó)外發(fā)展情況 目前，美國(guó)、日本和德國(guó)在混合動(dòng)力汽車的研究領(lǐng)域處于領(lǐng)跑地位，這也與上述國(guó)家對(duì)混合動(dòng)力汽車的重點(diǎn)關(guān)注程度是分不開的，比如說(shuō)在美國(guó)，早在6年前政府就為眾多從事電動(dòng)車創(chuàng)新研發(fā)的企業(yè)，分兩次劃撥了100多億美元的低息貸款作為其研制經(jīng)費(fèi)，資以研究混動(dòng)及純電動(dòng)汽車。正因如此，現(xiàn)今美國(guó)國(guó)內(nèi)混動(dòng)汽車的市場(chǎng)占有率已經(jīng)達(dá)到3.5％（要考慮到美國(guó)龐大的汽車數(shù)量基數(shù)）。日本與美國(guó)相比，是有

21、過(guò)之而無(wú)不及。馳名世界的豐田普銳斯，是世界上技術(shù)最成熟、認(rèn)可度最高的混動(dòng)汽車，它的總銷售量早已達(dá)到100萬(wàn)輛，這是其他同類品牌所遠(yuǎn)不能比擬的。日本民眾對(duì)這種新技術(shù)的認(rèn)可度也是其他國(guó)家無(wú)法超越的，如今日本國(guó)內(nèi)混動(dòng)車市場(chǎng)占有率達(dá)到了11％。國(guó)外有代表性的先進(jìn)的混合動(dòng)力汽車有： 1．通用君越 其裝備了2.5LECO智能先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)選用了鎳氫蓄電池驅(qū)動(dòng)的電機(jī)輔助系統(tǒng)。在一些高能耗工況如加速爬坡等情況下，電動(dòng)機(jī)能夠適時(shí)激活，給予發(fā)動(dòng)機(jī)必要的輔助動(dòng)力，達(dá)到節(jié)能減排的目的；但在能耗相對(duì)較低的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)給蓄電池組進(jìn)行自動(dòng)充電。該汽車還帶有制動(dòng)能量回收系統(tǒng)，所回收能量也存儲(chǔ)在電池組中。通過(guò)測(cè)試，該

22、混動(dòng)汽車的百公里綜合油耗少于原來(lái)的85%。 2．豐田卡羅拉雙擎 卡羅拉雙擎上設(shè)置了一個(gè)性能尤為優(yōu)良的混動(dòng)系統(tǒng)，主要包括了1個(gè)阿特金森汽油機(jī)，其排量是1.8L。除此之外，還包括了一個(gè)高效率的電動(dòng)機(jī)，它的綜合功率能夠達(dá)到一百千瓦左右，如果它的速度是20km/h，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行速度提升后，只需要3.1秒，就能夠達(dá)到50km/h，權(quán)威組織闡述了它每行駛100公里，所需要耗費(fèi)的油量是4.3L。有權(quán)威數(shù)據(jù)指出，該款車型的混合動(dòng)力蓄電池能偶得到長(zhǎng)時(shí)間的保障，包含了八年的時(shí)間以及二十萬(wàn)公里的行駛路程。 3．奧迪A3 e-tron 奧迪A3Sportbacke-tron是奧迪第一款插電式混合動(dòng)力豪華轎車，也

23、是奧迪家族首個(gè)純電動(dòng)行駛里程達(dá)到50km的車型搭載了精心調(diào)校的1.4TFSI發(fā)動(dòng)機(jī)，輸出功率可達(dá)110kW，最大扭矩為250Nm。該發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)全新設(shè)計(jì)的6速e-S tronic變速器與一臺(tái)輸出功率為80kW的電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力連接。在發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)協(xié)同驅(qū)動(dòng)下，A3 e-tron可實(shí)現(xiàn)150kW的最大系統(tǒng)功率和350Nm的強(qiáng)大系統(tǒng)扭矩。 對(duì)于新能源汽車而言，混合動(dòng)力汽車的角色僅是現(xiàn)階段的過(guò)渡產(chǎn)品，在純電動(dòng)汽車技術(shù)并不成熟、成本居高不下的情況下，混合動(dòng)力汽車是目前油耗最低、最環(huán)保的綠色車型。于此同時(shí)，我們也看到，混動(dòng)車的成本較普通車型還是較高，因此在國(guó)內(nèi)的購(gòu)買人群依舊不足，所以還需要國(guó)家大力扶持。[

24、8] 第三章 混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵技術(shù)分析 油電混合動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)具有高集成度的系統(tǒng)，其能量傳遞路線通?？煞殖蓛蓷l，一條是機(jī)械功率，一條是電功率，涵蓋了車輛的多個(gè)環(huán)節(jié)。在今后10年的發(fā)展歷程中，要想獲得燃油經(jīng)濟(jì)性及動(dòng)力性能佳的混合動(dòng)力系統(tǒng)，所需要進(jìn)行突破的核心技術(shù)如下： （一）電池及其管理系統(tǒng) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的出現(xiàn)在一定程度上解決了現(xiàn)階段電池性能不足導(dǎo)致電池壽命短的問(wèn)題。然而，與此同時(shí)，為了保障混動(dòng)汽車有足夠大的峰值功率應(yīng)對(duì)加速和爬升行駛能力，這就要求我們所選用的電池具備高指標(biāo)的能量密度及功率密度。換種說(shuō)法就是，插電式混合動(dòng)力車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性受到電池容量的制約。所采用的控制策略影響到

25、電池的能量密度，使其有所減小，也與汽車輕量化發(fā)展趨勢(shì)相背。所以，在將來(lái)的油電混動(dòng)汽車的電池選取上，要以提升其能量密度為準(zhǔn)繩，同時(shí)還要有一套完備的電池狀態(tài)監(jiān)管策略與之匹配，以獲得電池的最佳性能、電池使用年限也得以提高。 [5] （二）驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù) 純電動(dòng)汽車雖然已脫離傳統(tǒng)變速箱的構(gòu)架設(shè)計(jì)，但鑒于當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展水平，系統(tǒng)中仍然包含有利用齒輪類機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳動(dòng)的功率耦合裝置，而整車性能的提升，在很大程度上受制于該類裝置的效率及可靠性。 電機(jī)在混合動(dòng)力技術(shù)的演變歷程中其所肩負(fù)的功用也在發(fā)生著變化，其不只是驅(qū)動(dòng)單元，也可作為進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的橋梁。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，電機(jī)的選型要引起足夠重視，對(duì)其

26、各因素要進(jìn)行綜合考慮。所以，在將來(lái)的電機(jī)開發(fā)研制時(shí)，要著重關(guān)注其質(zhì)量、性能及體積大小問(wèn)題。 （三）整車能量管理控制系統(tǒng) 在進(jìn)行混合動(dòng)力汽車的開發(fā)時(shí)，其動(dòng)力系統(tǒng)的核心是控制策略的實(shí)現(xiàn)，在國(guó)外其策略實(shí)現(xiàn)能力早已成熟，而國(guó)內(nèi)起步較晚，同時(shí)由于受到技術(shù)壁壘的制約，國(guó)內(nèi)開展相關(guān)工作研究時(shí)只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行相關(guān)仿真，來(lái)推算國(guó)外的應(yīng)用策略。一般的，我們把控制策略分成三種，第一種是基于確定規(guī)則的控制策略，第二種是離線全局優(yōu)化算法，第三種是預(yù)測(cè)控制算法，這三種策略都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。第一種控制策略其所采用的算法所凸顯的控制效果比較局限，不能使行星混聯(lián)系統(tǒng)的節(jié)能潛力得到比較全面的展現(xiàn)；所以，要想獲得具有更好

27、性能的混動(dòng)系統(tǒng)，就要著重對(duì)控制策略進(jìn)行開發(fā)，并保證所開發(fā)的策略具有優(yōu)良的實(shí)時(shí)性，具備實(shí)車應(yīng)用能力且能使燃油效率得到有效提升。[6] （四）動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配 在進(jìn)行混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，對(duì)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)匹配設(shè)計(jì)是一個(gè)重要開發(fā)項(xiàng)，該開發(fā)項(xiàng)關(guān)系到汽車排放及燃油效率的優(yōu)劣。該開發(fā)項(xiàng)主要包括的參數(shù)匹配設(shè)計(jì)有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)功率的確定、電池容量的落實(shí)等，這樣才能有效明晰汽車的混動(dòng)程度，以實(shí)現(xiàn)混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的最優(yōu)設(shè)計(jì)。 （五）再生制動(dòng)能量回收系統(tǒng) 對(duì)于混動(dòng)汽車的燃油能量效率的提升，一個(gè)比較重要的手段便是制動(dòng)能量的再生回收。眾所周之，行車的安全性與車輛制動(dòng)息息相關(guān)，而回收系統(tǒng)所面臨的棘手問(wèn)題就是

28、實(shí)現(xiàn)該制動(dòng)動(dòng)能的最大限度回收，同時(shí)要兼顧車輛的制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)距離有效且車輛行駛平穩(wěn)，而研究表明，將車輛的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)與該系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，就能使所面臨的問(wèn)題得到有效解決。 （六）先進(jìn)車輛控制技術(shù) 在未來(lái)，混合動(dòng)力汽車的走向取決于對(duì)其控制技術(shù)的更新再研發(fā)，而對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)將主要集中于如何利用現(xiàn)有汽車的相關(guān)控制系統(tǒng)與混合動(dòng)力車輛的控制系統(tǒng)等進(jìn)行有效結(jié)合。目前國(guó)內(nèi)汽車應(yīng)用領(lǐng)域還并不能實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力汽車的再生制動(dòng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)ABS系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，而國(guó)外早有應(yīng)用先例。還有就是，通過(guò)不斷深入研究混動(dòng)汽車，將會(huì)使應(yīng)用者充分體會(huì)到傳統(tǒng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與混動(dòng)汽車的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合的重要性。對(duì)于今后將開發(fā)的混合

29、動(dòng)力汽車而言，要想使其能效更高、更舒適，更具安全性，就要將傳統(tǒng)汽車的控制技術(shù)與現(xiàn)代電動(dòng)汽車控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)完美有效的融合，充分挖掘其應(yīng)用潛力。 第四章 發(fā)展面臨的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn) 混合動(dòng)力汽車想要投入到生活中去，燃料利用率高、尾氣排放量少的發(fā)動(dòng)機(jī)，造價(jià)低、性能強(qiáng)的電子原件，能量轉(zhuǎn)化率高、和功率大的能量存儲(chǔ)設(shè)備。想要提升這些設(shè)備的科技水平和清除技術(shù)方面的阻礙，就要注重以下內(nèi)容： 　　其一，混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)多次使用，就會(huì)造成管理驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和附件(如空調(diào)和動(dòng)力轉(zhuǎn)向等)電能更加困難，所以更加精確的監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)就必不可少了；如今，混合動(dòng)力單元產(chǎn)生動(dòng)力的形式主要是熱力，在燃料燃燒產(chǎn)生動(dòng)力時(shí)，要

30、把燃料燃燒的熱量最大化的變成所需要的動(dòng)力，而且，尾氣的排放也要在規(guī)定范圍內(nèi)。 　　其二，能量存儲(chǔ)設(shè)備的比功率要達(dá)到一定的要求，使汽車在加快速度和上坡時(shí)能夠有足夠的動(dòng)力完成；而且，能量存儲(chǔ)裝置一定要有熱能控制，需要比能量水平高、可以長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用和較低的出廠成本。 　　其三，電力電子原件一定要做到小尺寸、輕微的重量和低廉的成本。 　　其四，要提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型(包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的)的各方面的水平，在計(jì)算機(jī)模擬和解析領(lǐng)域中，這是核心。 　　其五，建立成熟的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有關(guān)的規(guī)定和制度，促進(jìn)混合動(dòng)力汽車在未來(lái)的發(fā)展。 　　1） 混合動(dòng)力單元技術(shù)： 混合動(dòng)力車輛所需要的能量可以通過(guò)幾種方法

31、得到，其中就可以通過(guò)熱機(jī)和電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生。在混合動(dòng)力車輛中，熱機(jī)也有其他的叫法，叫做混合動(dòng)力單元，跟原來(lái)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有所不同的是，它發(fā)揮的作用不一樣了。在并聯(lián)混合動(dòng)力車輛中，混合動(dòng)力裝置經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)軸的傳動(dòng)來(lái)控制車輪，而且發(fā)動(dòng)機(jī)也承受一些能量，所以允許混合動(dòng)力裝置可以更加的小巧、功率更加大; 在混合動(dòng)力系列車輛中，混合動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。因?yàn)檐囕v的操作與發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有直接關(guān)系，所以混合動(dòng)力裝置也可以使用外形小效率高的發(fā)動(dòng)機(jī)，并且其操作條件可以設(shè)置在小功率區(qū)域。 　　如今，熱力發(fā)動(dòng)機(jī)和燃料電池在混合動(dòng)力單元的鉆研中是最重要的關(guān)注目標(biāo)。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料的組成部分也產(chǎn)生了變化，不僅僅可以使用燃油，還可

32、以使用其他可以代替燃油的燃料。使混合動(dòng)力單元的燃料能夠得到最大的利用，就要不斷提高混合動(dòng)力單元各方面的水平，比如混合動(dòng)力單元的開關(guān)裝置必須要靈敏，而且還要減少發(fā)動(dòng)時(shí)的排放等。 　　減少排放量是混合動(dòng)力汽車存在的目的，因此，混合動(dòng)力單元的管理系統(tǒng)將變成社會(huì)的熱門話題。如今，把鉆研對(duì)混合動(dòng)力單元的重點(diǎn)放到看以下內(nèi)容。 　　一是燃燒系統(tǒng)的改善，從燃料燃燒開始到結(jié)束，經(jīng)過(guò)對(duì)這些過(guò)程的觀察，知道了NOx是怎樣形成的了，所以燃燒系統(tǒng)可以得到很大的改善。二是尾氣排放問(wèn)題，能最大限度的減少尾氣排放是目前的主要課題。三是其他可以代替汽油的燃料的開發(fā)。 　　現(xiàn)在的數(shù)據(jù)顯示，壓燃直噴式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)將會(huì)在混合動(dòng)力

33、單元領(lǐng)域中占據(jù)領(lǐng)導(dǎo)地位。 　　2） 能量存儲(chǔ)技術(shù)：如今，高能蓄電池是混合動(dòng)力車輛上最常用的能量?jī)?chǔ)存裝置。除了高能蓄電池以外，超級(jí)電容器、飛輪電池等高精尖能量?jī)?chǔ)存裝置逐漸被研制出來(lái)，然而，這些都無(wú)法撼動(dòng)高能蓄電池的主導(dǎo)地位。 　　目前，鎳氫電池和氦離子電池也可以運(yùn)用到混合動(dòng)力車輛中。鎳氫電池在電動(dòng)汽車，電腦，醫(yī)療設(shè)備等范圍得到廣泛的使用。這種電池技術(shù)的主要核心是它儲(chǔ)存氫的合金應(yīng)是能夠很穩(wěn)地接受多次重復(fù)利用循環(huán)的材料。鎳氫電池可以儲(chǔ)存很多的電量，可以重復(fù)利用，然而明顯的缺點(diǎn)是制作成本大，轉(zhuǎn)化率低，還必須完善管理氫的損耗。鏗離子電池具有高能量，效率高、充電快等優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前，電池哈在測(cè)試階段，對(duì)其基

34、本的功能和壽命進(jìn)行測(cè)試。從未來(lái)市場(chǎng)的角度來(lái)看，應(yīng)從以下內(nèi)容對(duì)儲(chǔ)能裝置進(jìn)行改進(jìn)。 首先是完善內(nèi)部連接，監(jiān)測(cè)，電池監(jiān)控系統(tǒng)，方便在汽車上安裝整個(gè)電池子系統(tǒng)。其次是對(duì)電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，減少出廠成本，提高電池效率并延長(zhǎng)電池使用周期。事實(shí)上，運(yùn)用在混合動(dòng)力汽車的電池必須具有較大的電量。標(biāo)準(zhǔn)是功率與能量比高于20 W / Wh，使用周期為十年，做少要可以使用10萬(wàn)次。再其次是電池的控制熱量系統(tǒng)和剩余能量的管理，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制設(shè)備要得到完善。 　3）汽車集成電力電子模塊：伴隨汽車科技水平的不斷提高，更高端、更先進(jìn)的電子設(shè)備逐漸成為傳統(tǒng)汽車的主要支柱，比如abs系統(tǒng)、安全設(shè)備等高端控制系統(tǒng)等。這種變化在混

35、合動(dòng)力汽車上展現(xiàn)的淋漓盡致。 　　混合動(dòng)力汽車的功率大小的確定最關(guān)鍵靠的是電子操控器，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻對(duì)所有的子系統(tǒng)的數(shù)量和類型的能量適當(dāng)輸入以及輸出進(jìn)行監(jiān)控。想要完成汽車零部件當(dāng)中高速開關(guān)精準(zhǔn)操控，就必須對(duì)混合動(dòng)力汽車進(jìn)一步做出有效的改進(jìn)，需要配備功率密度大的以及功耗相對(duì)少的開關(guān)。還值得一提的是，一些占用面積小的元器件也必須考慮，比如當(dāng)今火熱的大規(guī)模集成電路，還有數(shù)模混合的集成電路以及其他電力電子器件。由于在設(shè)計(jì)混合動(dòng)力汽車的時(shí)候，對(duì)汽車相關(guān)的性能提出了很高的期望，因此導(dǎo)致的結(jié)果就是最后智能車的復(fù)雜度變的很高，所以最后決定為了操作該裝置，需要使用具有高功率密度和良好熱傳遞的高速半導(dǎo)體芯片。

36、 假如想要混合動(dòng)力汽車能盡快走入市場(chǎng)，核心問(wèn)題是重要部件的解決，就是設(shè)計(jì)好集成度很高的電力電子單元。它采用現(xiàn)代電子集成科技將復(fù)雜的電力電子系統(tǒng)集中到一個(gè)單一的組件中，該組件可以產(chǎn)生接近100?kW的功率，功率在10?kW和100?kW之間。該模塊的最大特點(diǎn)是能夠監(jiān)控整個(gè)車輛。 　　對(duì)于汽車中的集成電路模塊而言，在設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)過(guò)程中不得不設(shè)法解決下面幾個(gè)挑戰(zhàn)： 　　第一，散熱問(wèn)題。一般而言，汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)艙體內(nèi)的溫度變化區(qū)間在-40℃—225℃范圍內(nèi)，這個(gè)變化區(qū)間對(duì)于集成電路系統(tǒng)而言，可以說(shuō)工作環(huán)境相當(dāng)?shù)膰?yán)峻。此外，因?yàn)樾酒械木w管等元件的數(shù)量不斷增加，但是芯片面積卻基本不變，這就導(dǎo)致芯片將

37、產(chǎn)生更多的熱量，散熱更加困難?？梢赃@么說(shuō)，在散熱技術(shù)以及傳熱材料方面的研究可以促進(jìn)散熱技術(shù)的發(fā)展，良好的散熱性能有利于芯片以及電氣元件確保其使用壽命。 　　第二，封裝面積越來(lái)越小以及質(zhì)量要求越來(lái)越高。為完成上述的目標(biāo)，可以通過(guò)分析研究相關(guān)的新型材料以及制造工藝，然后采用高效傳遞熱量的封裝工藝。 　　第三，生產(chǎn)成本需要降低，提升穩(wěn)定性以及可靠度。 　　4）電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及相關(guān)的組件：只有在擁有電能轉(zhuǎn)換率高、損耗低的電機(jī)以及相關(guān)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、組件的基礎(chǔ)上，才能確?；靹?dòng)汽車具有較高的動(dòng)力輸出、燃油經(jīng)濟(jì)性好、舒適度滿意、安全性能達(dá)標(biāo)，這樣才能獲得消費(fèi)市場(chǎng)。但是，上述的一些部件是新出現(xiàn)的，傳統(tǒng)的燃

38、油汽車上沒(méi)有相關(guān)的部件，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行研發(fā)工作。并且在研發(fā)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)同時(shí)衡量混動(dòng)系統(tǒng)的綜合能力、生產(chǎn)耗費(fèi)以及維修成本。 　　4.1）電機(jī)：對(duì)于混合動(dòng)力汽車而言，電機(jī)的功能在于將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能使得汽車具有前進(jìn)的動(dòng)力，電能主要來(lái)源于發(fā)電機(jī)以及蓄電池。并且混合動(dòng)力汽車具有傳統(tǒng)汽車不具備的優(yōu)勢(shì)，即在行駛速度很低的時(shí)候電機(jī)也可以提供最大扭矩，但是傳統(tǒng)的汽車只有在發(fā)動(dòng)機(jī)咆哮的時(shí)候才能輸出最大扭矩，因此混動(dòng)汽車的起步更快、加速更迅速。另外，混動(dòng)汽車中電機(jī)應(yīng)當(dāng)擁有優(yōu)良的性能、工作噪音較低、效率高等特點(diǎn)，另外其對(duì)于輸入電源的適應(yīng)性強(qiáng)，能夠接受電壓波動(dòng)的輸入電壓。 　　4.2）再生制動(dòng)：對(duì)于混動(dòng)汽車而言，該汽

39、車具有將制動(dòng)中損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的功能。通常而言，當(dāng)混動(dòng)汽車剎車的情況下，電機(jī)將汽車動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存在電池中。另外，混動(dòng)汽車中許多形式的能量均可以轉(zhuǎn)換為電能并儲(chǔ)存在電池中。即便是這樣，使用剎車片制動(dòng)的模式還是必須的，只有在確保制動(dòng)可靠的情況下，才能優(yōu)化兩種制動(dòng)原理的合理搭配，提升混動(dòng)汽車的相關(guān)性能。在剎車的時(shí)候，混動(dòng)汽車可以同時(shí)使用再生制動(dòng)以及剎車片制動(dòng)的方式，顯著提高汽車的制動(dòng)能力。 　　4.3） 汽車附件：若想得到消費(fèi)者的青睞，所有汽車均要滿足很多要求，其中舒適度的要求也是相當(dāng)重要的。盡管汽車中的制冷系統(tǒng)等均可以提升整車的舒適度，但是制冷系統(tǒng)將會(huì)耗費(fèi)相當(dāng)多的燃料。如果不削弱上述的額外

40、損耗，它們將會(huì)對(duì)汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性造成相當(dāng)大程度上的負(fù)面作用。所以，在提升汽車舒適程度的技術(shù)上，提高其燃油的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)也是當(dāng)前很重的研究課題。 　　對(duì)于傳統(tǒng)的汽車而言，汽車中每個(gè)部件均是在考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下研發(fā)出來(lái)的，但是不一定能在混動(dòng)汽車中使用。比如，傳統(tǒng)汽車中的空調(diào)等歸根到底還是由發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。由于混動(dòng)汽車在行駛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)不一定隨時(shí)都在運(yùn)行，因此需要設(shè)計(jì)以及制造出獨(dú)立并且能夠提供驅(qū)動(dòng)的一些構(gòu)建。因此，可以發(fā)現(xiàn)混動(dòng)汽車附件的研發(fā)以及發(fā)展趨勢(shì)如下：第一，應(yīng)當(dāng)構(gòu)造舒適度數(shù)學(xué)模型；第二，進(jìn)一步分析新型車身的材料以及擋風(fēng)玻璃的材料，例如可以安裝天陽(yáng)能面板，進(jìn)而能夠減少制冷系統(tǒng)的負(fù)荷；第三，采用先進(jìn)

41、的制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念，在提高舒適的前提下又能夠提高燃油的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)；第四，研發(fā)出先進(jìn)的空調(diào)系統(tǒng)，進(jìn)而提高空調(diào)的制冷效率又能減少空調(diào)占用的空間。 　　5）混動(dòng)汽車的仿真技術(shù)：對(duì)于混動(dòng)汽車的相關(guān)配件的研發(fā)以及組合的研發(fā)工作而言，如果研究者能夠排除無(wú)關(guān)的因素減少需要研究的范圍，那么將會(huì)很快研究出新技術(shù)。對(duì)于技術(shù)方案而言，能夠利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行建模運(yùn)算，通過(guò)仿真系統(tǒng)的測(cè)試，可以快速得到最優(yōu)方案。通過(guò)計(jì)算建立模型能夠記錄詳細(xì)的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)而降低設(shè)計(jì)師的工作量。 　　當(dāng)前，在混動(dòng)汽車領(lǐng)域方面可用的國(guó)外仿真軟件比較多，比如“SIMPLEV”、“HVEC”等等。每個(gè)大型的汽車生產(chǎn)商均有自家的仿真系統(tǒng)。其中，“AD

42、VISOR”仿真系統(tǒng)的功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，確保設(shè)計(jì)的汽車在生產(chǎn)出來(lái)后，其加速、爬坡的性能均滿足要求等。 　　目前，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有較系統(tǒng)和成熟的混合動(dòng)力汽車仿真軟件，所以，中國(guó)的汽車生產(chǎn)行業(yè)需要盡快研究出相關(guān)的仿真系統(tǒng)。對(duì)于仿真系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)的過(guò)程中個(gè)，需要時(shí)刻滿足以下幾點(diǎn)要求：第一滿足精確度要求，確保采用不同動(dòng)力輸出構(gòu)造的汽車之間的對(duì)比擁有實(shí)際用處；第二迅速，能夠迅速分析和優(yōu)化汽車的空間分配；第三靈活，評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)不相同的汽車；第四共享，可以和一些廠商、組織以及機(jī)構(gòu)等合作，促進(jìn)混動(dòng)汽車的推廣以及大眾對(duì)它的了解程度；第五實(shí)用，可以對(duì)各種類型的車輛完成建模工作，比如純電動(dòng)汽車、

43、燃油汽車等；第六實(shí)用快捷，即便是初學(xué)者也能迅速掌握該軟件的使用功能。 　　6）混合動(dòng)力汽車標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的制定：盡管混動(dòng)汽車屬于新型的汽車，當(dāng)前仍然處于測(cè)試以及研究的時(shí)期，但是，在這幾年國(guó)外有一些汽車廠商向市場(chǎng)發(fā)布了一些混動(dòng)汽車。因?yàn)榛靹?dòng)汽車相比于傳統(tǒng)的燃油汽車而言，它們之間的區(qū)別很多，特別是混動(dòng)汽車擁有兩個(gè)完整的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)?；旌蟿?dòng)力汽車作為時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，制定相關(guān)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范能夠很大程度上推動(dòng)混動(dòng)汽車的發(fā)展。 　　當(dāng)前而言，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)(SAE)等組織均參與混動(dòng)汽車的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編寫工作。在中國(guó)，混動(dòng)汽車處于實(shí)驗(yàn)的時(shí)期，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作正在開始實(shí)施。

44、當(dāng)今，中國(guó)的相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)正在開展電動(dòng)汽車以及混動(dòng)汽車的技術(shù)規(guī)范等制定工作。在二十一世紀(jì)初期，北京舉辦了專家論證會(huì)議，探討了相關(guān)規(guī)范的草案?？紤]到將來(lái)會(huì)存在純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)、燃油機(jī)驅(qū)動(dòng)、混合動(dòng)力等多種驅(qū)動(dòng)方式汽車并存的局面，所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)兼顧多種驅(qū)動(dòng)方式的汽車之間的區(qū)別以及共性。 第五章 混合動(dòng)力汽車發(fā)展策略探討 （一）我國(guó)混合動(dòng)力汽車推廣措施 依據(jù)全球的電動(dòng)汽車推廣情況而言，可見(jiàn)混合動(dòng)力汽車只是一種過(guò)渡的方案，在將來(lái)的30多年的時(shí)間范圍內(nèi)擁有非常廣闊的市場(chǎng)。由于混合東路技術(shù)的不斷進(jìn)步，將來(lái)例如混聯(lián)型（SPHEV）等這一類混合程度高。性能優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)車輛將是市場(chǎng)的主力軍。 從目前中

45、國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，消費(fèi)者在概念上只接受混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車，但只有少數(shù)人愿意購(gòu)買這些車型。究其原因在于中國(guó)的國(guó)產(chǎn)混合動(dòng)力汽車的生產(chǎn)消耗較大，性能以及適用性方面相比于國(guó)外的汽車而言，沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，反而劣勢(shì)明顯。所以，國(guó)內(nèi)的混合動(dòng)力汽車需要盡快找到突破點(diǎn)。并且，我們將加大研發(fā)力度，尋求進(jìn)一步發(fā)展的最佳治療方案?；旌蟿?dòng)力汽車的配電系統(tǒng)，電池技術(shù)研發(fā)和能源管理系統(tǒng)非常復(fù)雜，存在一系列的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。一是制造成本太高，成本效益的純?nèi)剂掀囈偷枚?，其次是維修困難，這是比較復(fù)雜的。汽車系統(tǒng)的維護(hù)需要更高質(zhì)量的人才。第三，目前還沒(méi)有完善的混合動(dòng)力車充電設(shè)備，這些都使得它在充電方面存在很大的局限，有時(shí)候甚至

46、出現(xiàn)無(wú)法滿足日常駕駛需要的情況。在跟其他國(guó)家的混合動(dòng)力汽車發(fā)展水平相比較后可知，中國(guó)汽車工業(yè)研究起步較晚，技術(shù)相對(duì)落后。大多數(shù)主要部件，如發(fā)動(dòng)機(jī)都需要從國(guó)外進(jìn)口。因此，如果要突破日本豐田普銳斯成本效益型成熟混合動(dòng)力汽車的壟斷地位，就應(yīng)該借助國(guó)家在資金、人才、以及制度方面對(duì)其的鼎力支持，例如，要頒發(fā)一些財(cái)政補(bǔ)貼條款，即假如消費(fèi)者購(gòu)買了混合動(dòng)力汽車（中國(guó)制造），就能獲得不同程度的資金補(bǔ)貼；大力地對(duì)充電裝置進(jìn)行補(bǔ)充以及擴(kuò)建；對(duì)混合動(dòng)力汽車實(shí)行停車費(fèi)減免制度；提高車站以及其他基礎(chǔ)設(shè)備的覆蓋面。政府不僅要對(duì)其提供制度保障，還應(yīng)該著重提高它的技術(shù)領(lǐng)先性，所以給出了下列建議。 1．加大國(guó)家政策引導(dǎo) 雖然

47、該國(guó)已經(jīng)為混合動(dòng)力汽車引入了一系列惠民政策，但對(duì)于仍然是新車的混合動(dòng)力車來(lái)說(shuō)，這些都還沒(méi)達(dá)到發(fā)展的訴求?，F(xiàn)在，人們?cè)谫?gòu)置了該類車型的時(shí)候，只能得到三千元的補(bǔ)貼，并不能對(duì)購(gòu)買者產(chǎn)生很大的吸引，如此不能很好地提高銷量。因此，在下一個(gè)補(bǔ)貼政策（2016-2018）中，國(guó)家將補(bǔ)貼包括非插電式混合動(dòng)力汽車在內(nèi)的節(jié)能和新能源汽車，并為純電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車提供并行支持。 然后，政府能夠按照目前正在廣泛落實(shí)的“新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)工程”，加快“節(jié)能汽車技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)工程”的打造進(jìn)程，采取點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方法，來(lái)給一些混合動(dòng)力汽車技術(shù)的落實(shí)以及研發(fā)提供更為高效的平臺(tái)以及對(duì)策，例如減免稅收以及提供足夠的財(cái)政資金支持等。

48、 2．注重自主開發(fā)能力和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán) 過(guò)去，中國(guó)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)一直在不斷引進(jìn)，并且一直落后。有了這樣的教訓(xùn)，在混合動(dòng)力汽車的發(fā)展中，我們必須開發(fā)更多具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和部件。例如，我們?cè)诎l(fā)動(dòng)機(jī)的電子控制方面取得了很大的進(jìn)步。憑借自身的優(yōu)勢(shì)，奇瑞和吉利擁有自己的專有技術(shù)，刺激了國(guó)內(nèi)汽車廠商的神經(jīng)。另外，中國(guó)有不同規(guī)模的混合動(dòng)力汽車零部件制造商。他們的發(fā)展健康穩(wěn)定，與混合動(dòng)力汽車制造商的發(fā)展密切相關(guān)。因此，國(guó)家應(yīng)該為這些企業(yè)提供相同的政策支持。在市場(chǎng)發(fā)展時(shí)期，這些零部件制造商常常在成本，資金等方面面臨壓力，國(guó)家應(yīng)該在此時(shí)提供政策支持。如果關(guān)鍵零部件企業(yè)被納入國(guó)家“行業(yè)性和專項(xiàng)專項(xiàng)行動(dòng)”政策支持

49、范圍，作為推廣和推廣非插電式混合動(dòng)力汽車的重點(diǎn)裝備項(xiàng)目，國(guó)家財(cái)政補(bǔ)貼刺激國(guó)內(nèi)汽車制造商敢于在產(chǎn)品線上開發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)品。建設(shè)前期投資較高，關(guān)鍵部件的基本生存需求也得到保證。 3．降低成本贏得市場(chǎng) 目前，混合動(dòng)力汽車推廣的最大障礙是價(jià)格。大多數(shù)消費(fèi)者在購(gòu)買汽車產(chǎn)品時(shí)都將價(jià)格視為首要考慮因素在降低混合動(dòng)力汽車成本的同時(shí)，電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展將成為關(guān)鍵。電池需要解決的關(guān)鍵技術(shù)必須具備以下兩個(gè)方面：一是要具備較高的比功率，以滿足汽車加速和爬升時(shí)對(duì)大功率的需求;其次，必須采用熱能控制管理，以達(dá)到嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。 2013年，豐田在常熟成立了研發(fā)中心。這是第一次在日本以外建立具有混合技術(shù)研發(fā)能力的研發(fā)中心

50、。其主要業(yè)務(wù)包括節(jié)能電池和新能源汽車零部件的國(guó)產(chǎn)化。中國(guó)市場(chǎng)的汽車市場(chǎng)和發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)以及本地人才的培訓(xùn)。據(jù)認(rèn)為，在外國(guó)公司避開關(guān)稅后，國(guó)內(nèi)制造商增加投資以降低成本后，混合動(dòng)力的普及率將遠(yuǎn)高于目前的水平。 我認(rèn)為，從中國(guó)的國(guó)情出發(fā)，公交電動(dòng)化將成為新能源汽車市場(chǎng)推廣的重點(diǎn)。而成本相對(duì)較低、續(xù)航里程長(zhǎng)的插電式混合動(dòng)力汽車最適合進(jìn)入家庭。隨著2015年10月12日比亞迪插混合動(dòng)力車“宋”的問(wèn)世，以及普銳斯插電式混合動(dòng)力車的國(guó)產(chǎn)，還有部分進(jìn)口車型的進(jìn)入，插電式混合動(dòng)力車型短缺的狀況將得到有效改善，眾多的家庭都增加了對(duì)新能源汽車的購(gòu)買欲望。[10] （二）混合動(dòng)力車型發(fā)展趨勢(shì) 目前，傳統(tǒng)燃料汽車仍然

51、是大多數(shù)消費(fèi)者的首選。市場(chǎng)上混合動(dòng)力汽車的推廣遇到了各種挑戰(zhàn)。在傳統(tǒng)汽車向電動(dòng)汽車過(guò)渡的關(guān)鍵時(shí)期，混合動(dòng)力汽車具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。一方面它們可以做到環(huán)保節(jié)能低排放。另一方面避免了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)形成的巨大生產(chǎn)規(guī)模和基礎(chǔ)設(shè)施浪費(fèi)。因此，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在中國(guó)汽車市場(chǎng)的發(fā)展和應(yīng)用潛力巨大。由于混合動(dòng)力技術(shù)得到了充分的發(fā)展，所以它在市場(chǎng)里得到了有效的推廣，影響傳統(tǒng)燃料車的地位。 在當(dāng)今技術(shù)背景下，混合動(dòng)力汽車目前完成了多項(xiàng)目標(biāo)，包括增強(qiáng)燃油經(jīng)濟(jì)性，從而實(shí)現(xiàn)了降低廢氣排放的目的，因此非常有前景。從目前的發(fā)展情況來(lái)看，汽車排放法規(guī)日趨嚴(yán)格，電子技術(shù)的快速發(fā)展將進(jìn)一步推動(dòng)混合動(dòng)力汽車的發(fā)展?；旌蟿?dòng)力汽車充分利用

52、電力/熱力系統(tǒng)的最大優(yōu)勢(shì)：遠(yuǎn)距離使用熱力發(fā)動(dòng)機(jī)，并在城市和過(guò)渡時(shí)期使用電動(dòng)機(jī)。如果部署合理，電力和熱力的聯(lián)合使用將大大降低車輛的燃料消耗和污染物排放，同時(shí)提高駕駛樂(lè)趣和改善車輛行為。在跟以前的汽車進(jìn)行比較后知道，混合動(dòng)力汽車能夠具備其他燃油汽車的優(yōu)點(diǎn)，還能夠更加具備節(jié)能的特點(diǎn)，并且排放性能也較好HEV的電壓和功率水平與電動(dòng)車相似，但電池容量大大降低，因此HEV的成本低于電動(dòng)車的成本?，F(xiàn)在，混合動(dòng)力汽車的銷售價(jià)格要比傳統(tǒng)汽車價(jià)格要高，幅度超過(guò)了百分之二十，當(dāng)它們的產(chǎn)量得到了提升后，價(jià)格會(huì)逐步地降低，從而能夠跟傳統(tǒng)汽車保持差不多的價(jià)位，這些都是民眾們說(shuō)普遍期待的。對(duì)于混合動(dòng)力汽車而言，它現(xiàn)在還需要

53、解決較多的技術(shù)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)很多公司以及研究人員都對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了大量的研究，以期能夠找到最為有效的解決辦法。盡管從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看這不是一個(gè)長(zhǎng)久之計(jì)，不過(guò)不用懷疑，從現(xiàn)在開始算起的二十年到三十年里，混合動(dòng)力汽車一定會(huì)得到更具潛力的發(fā)展。這個(gè)前景，我們能夠從不同的方面來(lái)進(jìn)行分析以及闡述。首先，為技術(shù)的混合動(dòng)力將成為近期內(nèi)用燃料電池替代內(nèi)燃機(jī)的關(guān)鍵過(guò)渡技術(shù)，而且會(huì)在燃料電池混合動(dòng)力車（FCHVs）的進(jìn)步里發(fā)揮重要作用。就上述意義來(lái)說(shuō)，混合技術(shù)動(dòng)力除了提升某個(gè)品牌的知名度，還能夠增強(qiáng)民眾對(duì)于它們的信任度，彰顯自身的技術(shù)實(shí)力。并且，HEV自身存在很廣闊的發(fā)展前景，這些都是汽車發(fā)展史上的一個(gè)重要事件，能夠在汽車制

54、造行業(yè)創(chuàng)造一個(gè)全新的局面。對(duì)于大部分汽車公司而言，它們都不斷研發(fā)了新的技術(shù)，從而能退出具備創(chuàng)新意義的混合動(dòng)力汽車，這意味著他們特別看好該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這除了會(huì)給他們帶來(lái)短期利益，也會(huì)很大程度上給他們帶來(lái)長(zhǎng)期利益。 歐洲、美國(guó)、日本等地的汽車制造企業(yè)都逐步地使用了多種類型的布置模式以及控制方法。以較快的速度就能夠把HEV產(chǎn)品從生產(chǎn)車間推向市場(chǎng)，而且能夠具備較好的市場(chǎng)規(guī)模。汽車行業(yè)專家曾經(jīng)這樣闡述到在未來(lái)的幾十年里，HEV汽車在該行業(yè)里將占據(jù)超過(guò)百分之四十的份額。中國(guó)的汽車工業(yè)發(fā)展必須滿足科技的發(fā)展需求，牢牢地掌握HEV的市場(chǎng)情況。即使其他國(guó)家的產(chǎn)品會(huì)大量地進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，但是國(guó)內(nèi)的各個(gè)廠已經(jīng)提高了

55、產(chǎn)品的研發(fā)速度[11] 參考文獻(xiàn) [1]張純，曾慶璽，朱浩.混合動(dòng)力汽車發(fā)展綜述[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2016，（02）:222-224. [2]朱玉強(qiáng).淺議混合動(dòng)力汽車原理及發(fā)展前景[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，（07）:67+140. [3]王光平.并聯(lián)插電式混合動(dòng)力汽車控制技術(shù)研究[D].吉林大學(xué)，2016 [4]隗寒冰，何義團(tuán)，李軍，鄧濤.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制策略——分類、現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，（05）:1049-1054. [5]李磊，馮事成，楊玉飛，吳昊.混合動(dòng)力汽車制動(dòng)能量回收領(lǐng)域中電化學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)

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