鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1251次 | 2018年11月13日
你真的了解油電混合動(dòng)力嗎?
混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性能高,而且行駛性能優(yōu)越,混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)要使用燃油,而且在起步、加速時(shí),由于有電動(dòng)馬達(dá)的輔助,所以可以降低油耗,簡(jiǎn)單地說,就是與同樣大小的汽車相比,燃油費(fèi)用更低。
混合動(dòng)力
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)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。
而且,輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的電動(dòng)馬達(dá)可以在正常行駛中產(chǎn)生強(qiáng)大而平穩(wěn)的動(dòng)力,因此,車主可以享受更強(qiáng)勁的起步、加速。同時(shí),還能實(shí)現(xiàn)較高水平的燃油經(jīng)濟(jì)性
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
1、和汽油車一樣到加油站加油,不用改變汽車的使用習(xí)慣;政府和企業(yè)推廣這種產(chǎn)品也無須投資新建充電裝置或加氣站。
2、燃油經(jīng)濟(jì)性能高,而且行駛性能優(yōu)越,混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)要使用燃油,而且在起步、加速時(shí),由于有電動(dòng)馬達(dá)的輔助,所以可以降低油耗,可關(guān)停內(nèi)燃機(jī),由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng),實(shí)現(xiàn)"零"排放。
3、動(dòng)力性優(yōu)于同排量的單純內(nèi)燃機(jī)汽車,特別是在起步加速時(shí),電動(dòng)機(jī)可以有效地彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩力不足的弱點(diǎn)
4、減少車內(nèi)的機(jī)械噪音、低速或怠速時(shí)采用電動(dòng)機(jī)工作。
缺點(diǎn):
1、技術(shù)不成熟,相關(guān)產(chǎn)品定價(jià)過高,電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩套動(dòng)力系統(tǒng)的造價(jià)遠(yuǎn)比一套動(dòng)力系統(tǒng)的成本高。
2、長(zhǎng)時(shí)間高速或勻速行駛不省油。因?yàn)榛旌蟿?dòng)力車燃油消耗上的優(yōu)勢(shì)主要依靠勢(shì)能積蓄電力節(jié)能,換句話說,混合動(dòng)力車在行駛中越是頻繁制動(dòng)減速、或頻繁地起步停車就會(huì)相對(duì)更為節(jié)能。而如果處于長(zhǎng)時(shí)間勻速行駛,其節(jié)能效果就會(huì)相應(yīng)降低。
種類
并聯(lián)方式
一種是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力,電動(dòng)馬達(dá)作為輔助動(dòng)力的“并聯(lián)方式”。
這種方式主要以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛,利用電動(dòng)馬達(dá)所具有的再啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大動(dòng)力的特征,在汽車起步、加速等發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗較大時(shí),用電動(dòng)馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)的方式來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。這種方式的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,只需要在汽車上增加電動(dòng)馬達(dá)和電瓶。
混合方式
另外一種是,在低速時(shí)
只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛,速度提高時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)相配合驅(qū)動(dòng)的“串聯(lián)、并聯(lián)方式”。
啟動(dòng)和低速時(shí)是只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛,當(dāng)速度提高時(shí),由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)共同高效地分擔(dān)動(dòng)力,這種方式需要?jiǎng)恿Ψ謸?dān)裝置和發(fā)電機(jī)等,因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。還有一種是只用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛的電動(dòng)汽車“串聯(lián)方式”。發(fā)動(dòng)機(jī)只作為動(dòng)力源,汽車只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛,驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)只是電動(dòng)馬達(dá),但因?yàn)橥瑯有枰惭b燃料發(fā)動(dòng)機(jī),所以也是混合動(dòng)力汽車的一種。
分類
從對(duì)電能的依賴程度,混合動(dòng)力可分為弱混合動(dòng)力MILDHYBRID(也稱輕度混合動(dòng)力,軟混合動(dòng)力,微混合動(dòng)力等),中度混合動(dòng)力,重度混合動(dòng)力FULLHYBRID(也稱全混合動(dòng)力,強(qiáng)混合動(dòng)力等),插電混合動(dòng)力PLUGINHYBRID
弱混合動(dòng)力
弱混常用BSG皮帶傳送啟動(dòng)/發(fā)電技術(shù),例如奇瑞A5的BSG款(電機(jī)10KW),通常節(jié)油10%以下,電機(jī)不直接參與驅(qū)動(dòng),主要用于啟動(dòng)和回收制動(dòng)能量。
中混合動(dòng)力
中混常用ISG內(nèi)置安裝曲軸啟動(dòng)/發(fā)電技術(shù),例如別克君越EcoHybrid(電機(jī)15KW),通常節(jié)油20%左右。
強(qiáng)混合動(dòng)力
強(qiáng)混合動(dòng)力代表產(chǎn)品為TOYOTAPRIUS(電機(jī)50KW),可節(jié)油40%。
插電混合動(dòng)力
插電混合動(dòng)力,將提供更好的節(jié)油比例,但將消耗一定的電能,例如大眾高爾夫TwinDrive(電機(jī)130KW)的測(cè)試數(shù)據(jù),每百公里8度電和2.5的油耗。
以上幾種形式的混合動(dòng)力,強(qiáng)混合動(dòng)力可以說是真正意義的創(chuàng)新,它結(jié)合了發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī),既發(fā)揮了汽油發(fā)動(dòng)機(jī)在高速行駛下提供動(dòng)力和從根本上優(yōu)化燃油提供的能量這兩大優(yōu)勢(shì),也發(fā)揮了電動(dòng)機(jī)在低速狀態(tài)下輸出強(qiáng)勁扭矩、降低燃油消耗、凈化排放、靜音以及將原先都被轉(zhuǎn)化成熱能而浪費(fèi)掉的剎車能量加以回收,循環(huán)利用等優(yōu)勢(shì)。
工作原理
混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。
以串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車為例,介紹一下混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理。
在車輛行駛之初,蓄電池處于電量飽滿狀態(tài),其能量輸出可以滿足車輛要求,輔助動(dòng)力系統(tǒng)不需要工作;
電池電量低于60%時(shí),輔助動(dòng)力系統(tǒng)起動(dòng):
當(dāng)車輛能量需求較大時(shí),輔助動(dòng)力系統(tǒng)與蓄電池組同時(shí)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量;
當(dāng)車輛能量需求較小時(shí),輔助動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量的同時(shí),還給蓄電池組進(jìn)行充電。
由于蓄電池組的存在,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的工況,使其排放得到改善。
不是所有的混合動(dòng)力車輛都要依靠電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、電池和電線。有些車輛是靠液壓發(fā)動(dòng)機(jī)、鈴線和蓄能器的聯(lián)合作用來驅(qū)動(dòng)的。
發(fā)展
談到節(jié)能環(huán)保的汽車新能源的發(fā)展,在中國(guó)還往往停留在電動(dòng)汽車的探索上。的確,全球汽車界在電動(dòng)車上沒有少下工夫,但是到頭來都是走進(jìn)死胡同。在新世紀(jì),汽車發(fā)展的技術(shù)路線趨于理智而統(tǒng)一:近期從油電混合動(dòng)力下手大幅度降低油耗和排放;長(zhǎng)遠(yuǎn)靠資源極為豐富,且完全沒有污染的氫動(dòng)力燃料電池重新定義汽車。
一枝獨(dú)秀
在全球汽車市場(chǎng),豐田堪稱是混合動(dòng)力的鼻祖。2003年豐田的純利潤(rùn)101億美元,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過美國(guó)三大汽車公司的利潤(rùn)總和。豐田成功的因素很多,其中之一就是混合動(dòng)力技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。混合動(dòng)力技術(shù)是豐田的核心技術(shù)。豐田的混合動(dòng)力系統(tǒng)是全混合系統(tǒng)。它擁有一臺(tái)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和一個(gè)電機(jī)。這種系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)電機(jī)的單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)效率較低,比如低速的時(shí)候,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)被停止,車輛僅靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛,這樣可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性,減少二氧化碳的排放。目前豐田的油電混合動(dòng)力技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第二代。
豐田于1997年8月在日本發(fā)布了柯斯達(dá)HybridEV。同年12月發(fā)布了世界上第一款量產(chǎn)混合動(dòng)力車普銳斯。自2000年開始在北美及歐洲等海外地區(qū)開展普及混合動(dòng)力車的工作。
2003年豐田發(fā)布了第二代普銳斯,在此之后又將混合動(dòng)力車型擴(kuò)大到MPV、SUV、后驅(qū)轎車、小型兩廂車等車型。
2009年5月上市的第3代普銳斯受了世界各地顧客的厚愛。
2011年2月底,豐田混合動(dòng)力車型累計(jì)銷量突破300萬輛。在此之后豐田又發(fā)布了普銳斯α和AQUA等新車型,使其混合動(dòng)力車銷量經(jīng)過短短一年的時(shí)間就突破了400萬輛。另外,從2012年1月起,外插充電式混合動(dòng)力車“普銳斯PHEV”也開始在日本銷售。并且計(jì)劃2012年年內(nèi)在中國(guó)進(jìn)行試銷。
目前,豐田在大約80個(gè)國(guó)家及地區(qū)銷售共計(jì)18款混合動(dòng)力乘用車。今年在豐田銷售的車輛中,混合動(dòng)力車已經(jīng)占到其全球銷量的15%。今后豐田還計(jì)劃投入雅力士HEV等多款車型,不斷擴(kuò)充混合動(dòng)力車型的商品陣容以及銷售區(qū)域。
在中國(guó),豐田在2006年將普銳斯作為第一款在日本以外生產(chǎn)的混合動(dòng)力車型率先投入中國(guó),此后,又投入了凱美瑞混合動(dòng)力車型。
今年3月1日豐田中國(guó)發(fā)布了“云動(dòng)計(jì)劃”。其中一項(xiàng)重要內(nèi)容就是“環(huán)保技術(shù)”,同時(shí)豐田還將其混合動(dòng)力技術(shù)形象地命名為油電混合“雙擎”動(dòng)力。該技術(shù)擁有可以單獨(dú)使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛的“純電模式”,且在車輛使用過程中完全不用擔(dān)心電池壽命。另外,根據(jù)豐田測(cè)算,通常情況下豐田油電混合雙擎動(dòng)力,與傳統(tǒng)技術(shù)相比,油耗最高可減少40%左右,同時(shí)動(dòng)力性能相當(dāng)于把發(fā)動(dòng)機(jī)的排量提升了30%左右。而且該技術(shù)既可以節(jié)約石油,又為最終擺脫石油打了下基礎(chǔ)。在4月的北京車展上豐田發(fā)布了全球首發(fā)的“云動(dòng)雙擎”概念車。該車搭載了豐田汽車研發(fā)中心(中國(guó))有限公司研發(fā)的混合動(dòng)力總成,充分展現(xiàn)了豐田油電混合雙擎時(shí)代已經(jīng)到來,同時(shí)也以實(shí)際行動(dòng)表示了豐田將進(jìn)一步為中國(guó)汽車市場(chǎng)的混動(dòng)時(shí)代增添無限光彩的決心。豐田決心要成為真正國(guó)產(chǎn)、普及節(jié)能新能源車,且產(chǎn)品陣容最豐富的汽車廠商。
作為豐田旗下的高端豪華車品牌,LEXUS雷克薩斯也是油電混合動(dòng)力技術(shù)的先驅(qū)開拓者,是第一個(gè)將完全油電混合動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)車型的豪華汽車品牌,在油電混合動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域已有20年的經(jīng)驗(yàn)。目前,雷克薩斯擁有豪華車領(lǐng)域最豐富的油電混合動(dòng)力量產(chǎn)車型,在中國(guó)市場(chǎng)銷售的完全油電混合動(dòng)力車型有CT200h、LS600hL、RX450h和全新一代GS450h,并將在下半年引入全新一代ES300h。其中入門級(jí)豪華車CT200h上市后得到廣泛認(rèn)可,月銷1,000臺(tái)以上,對(duì)混合動(dòng)力概念的推廣起到了積極作用。目前雷克薩斯油電混合動(dòng)力車型在全球的累計(jì)銷量已經(jīng)超過40萬輛。
1993年,LEXUS雷克薩斯前瞻性看到了高性能汽車伴隨而來的高燃油消耗及對(duì)環(huán)境造成的污染和負(fù)擔(dān),率先投入大量資源深入研發(fā)有別于傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)的新能源利用方式。自1993年以來,LEXUS雷克薩斯在油電混合動(dòng)力道路上始終引領(lǐng)前行,先后推出多款極富創(chuàng)造性的油電混合動(dòng)力豪華車型。
2007年1月,LEXUS雷克薩斯全球首創(chuàng)油電混合動(dòng)力豪華SUV車型RX400h引入中國(guó)市場(chǎng)。作為第一臺(tái)通過美國(guó)SULEV(SuperUltraLowEmissionVehicle)超低廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)的豪華SUV車型,RX400h在中國(guó)市場(chǎng)的亮相為中國(guó)豪華車消費(fèi)者帶來了消費(fèi)觀念的革新。
2007年8月,LEXUS雷克薩斯頂級(jí)旗艦型豪華轎車LS600hL同步進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。
2009年1月,LEXUS雷克薩斯油電混合動(dòng)力運(yùn)動(dòng)型豪華轎車GS450h正式登陸中國(guó)市場(chǎng)。
2009年4月上海車展上,RX系列新一代混合動(dòng)力車型RX450h在中國(guó)市場(chǎng)上市。
2011年10月,LEXUS雷克薩斯油電混合動(dòng)力新生代轎車CT200h正式進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。
2012年3月,LEXUS雷克薩斯新款豪華SUVRX450h正式登陸中國(guó)市場(chǎng)。
2012年6月,LEXUS雷克薩斯全新一代油電混合動(dòng)力豪華運(yùn)動(dòng)型轎車GS450h正式登陸中國(guó)市場(chǎng)。
2012年7月,LEXUS雷克薩斯全新一代豪華轎車ES300h正式登陸中國(guó)市場(chǎng)。
除了不斷引入新的混合動(dòng)力車型以外,LEXUS雷克薩斯還是中國(guó)市場(chǎng)上第一家、也是唯一一家為旗下所有油電混合動(dòng)力車型提供六年/十五萬公里免費(fèi)保修和免費(fèi)保養(yǎng)服務(wù)的豪華品牌,為豪華汽車領(lǐng)域設(shè)立了全新高度。
雷克薩斯油電混合動(dòng)力核心卓越性體現(xiàn)在:
1.動(dòng)力性能:全新的駕乘體驗(yàn)
保持了反應(yīng)迅捷的加速性能,使用戶體驗(yàn)到前所未有的全新的加速感。
2.靜音性能:靜音效果新境界
在由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí),其噪音僅相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)噪音的一半。使用高效隔音和吸音物料亦有助于降低噪音水平。
3.節(jié)油性能:實(shí)現(xiàn)了極低的油耗量(低二氧化碳排放量)
在發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間高效分配運(yùn)用并由此產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng),令節(jié)油性能遠(yuǎn)超過汽油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。
4.清潔性能:實(shí)現(xiàn)了低廢氣排放量(NOX、HC)
實(shí)現(xiàn)了全球最低的廢氣排放量,全面符合世界上最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),如美國(guó)的SULEV標(biāo)準(zhǔn)和歐洲的STEPIV標(biāo)準(zhǔn)等。
LEXUS雷克薩斯將2012年定義為L(zhǎng)EXUS雷克薩斯的“混合動(dòng)力元年”。根據(jù)中國(guó)市場(chǎng)的需求,LEXUS雷克薩斯將會(huì)進(jìn)一步豐富小排量車型,同時(shí)也會(huì)繼續(xù)推廣在業(yè)界領(lǐng)先的完全油電混合動(dòng)力車型。[2]
中國(guó)方面
中國(guó)汽車界和科技界曾對(duì)電動(dòng)車的開發(fā)情有獨(dú)鐘,主要出于如下考慮:傳統(tǒng)汽車中國(guó)比發(fā)達(dá)國(guó)家晚了幾十年;而電動(dòng)車全世界還沒有大突破,我們現(xiàn)在開始研究,與發(fā)達(dá)國(guó)家站在同一起跑線上,完全可能后來者居上。但是這種“抄近道兒”的傻聰明終于隨著美國(guó)日本汽車業(yè)宣布放棄電動(dòng)車的研發(fā)而走進(jìn)死胡同。
應(yīng)該說,中國(guó)汽車業(yè)的發(fā)展思路應(yīng)該轉(zhuǎn)移到務(wù)實(shí)而量力而行的方向了。氫動(dòng)力燃料電池車,是一項(xiàng)必須關(guān)注的前沿技術(shù),但僅僅是“關(guān)注”即可。而混合動(dòng)力車的研發(fā)倒應(yīng)該是當(dāng)務(wù)之急。一是混合動(dòng)力車并非什么遠(yuǎn)在天邊的高科技,又有成熟的商品化車型可借鑒。二是混合動(dòng)力車特別適合中國(guó)大城市交通普遍擁堵,汽車頻繁制動(dòng)的國(guó)情,節(jié)能治污的效果可以發(fā)揮到極致。
其實(shí),如果中國(guó)的油價(jià)繼續(xù)攀升或?qū)嵭腥加投悾缆窊矶掠蛛y以根本改善,市場(chǎng)的混合動(dòng)力車的需求就會(huì)非常迫切。合資生產(chǎn)或者進(jìn)口混合動(dòng)力車,估計(jì)很快就會(huì)被精明的生產(chǎn)商或經(jīng)銷商提到議事日程。混合動(dòng)力車將是中國(guó)車市的新商機(jī)。
世界領(lǐng)先的油電混合汽車代表作
BYDF3DM
BYDF3DM可以在純電動(dòng)(EV)和混合動(dòng)力(HEV)這兩種模式之間自由切換。這種技術(shù)的好處顯而易見,純電動(dòng)模式下即實(shí)現(xiàn)了零排放,混合動(dòng)力的排放標(biāo)準(zhǔn)也將遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)。
在動(dòng)力方面,比亞迪F3DM雙模電動(dòng)車搭載了BYD371QA全鋁發(fā)動(dòng)機(jī),功率為50KW,配合75KW的電機(jī),比亞迪F3DM雙模電動(dòng)車輸出功率達(dá)到了125KW。在純電動(dòng)的模式下,F(xiàn)3DM雙模電動(dòng)車也實(shí)現(xiàn)目前世界上最長(zhǎng)的續(xù)航里程——100km,最高時(shí)速可達(dá)150公里/小時(shí)。此外,F(xiàn)3DM雙模電動(dòng)車使用的鐵電池,原材料廣泛、無污染、可回收,其耐熱性、抗壓性都已經(jīng)通過國(guó)家測(cè)試。而且電池循環(huán)充電2000次后容量還有80%以上,實(shí)際可使用4000次。
重要的是,F(xiàn)3DM將是全球第一款上市的不依賴專業(yè)充電站的雙模電動(dòng)車。該車在比亞迪電動(dòng)汽車充電站快速充電10分鐘可充滿50%,家用電源上慢充7小時(shí)可充滿。[3]
BYD秦
作為比亞迪在全新平臺(tái)上開發(fā)的插電式混合動(dòng)力車,在110kW電機(jī)和1.5TID發(fā)動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)下,秦的最大功率和最大扭矩達(dá)到223kW和440N·m,最高時(shí)速可達(dá)185km/h,0到百公里加速時(shí)間僅為6.9秒。
比亞迪“秦”采用了DMⅡ雙模技術(shù)(比亞迪最新雙模技術(shù)),搭載高電壓、高轉(zhuǎn)速電機(jī),功率大幅提升,F(xiàn)3DM用“16度電才能跑60公里,而秦10度電即可達(dá)到50公里”,因?yàn)榍氐碾姵刂亓枯^F3DM減輕一半,同時(shí)車身也更加輕盈。據(jù)悉,秦的零到一百米加速僅為5.9秒,百公里綜合使用成本16元,僅相當(dāng)于目前2升油的價(jià)格。秦的充電口設(shè)計(jì)在后行李箱蓋上,通過主駕門板上的按鍵電動(dòng)解鎖充電口蓋實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開啟;購(gòu)車將隨車配送一個(gè)充電包,只要接上220V家用電源就可使用,5小時(shí)即可充滿電。