新能源汽车混合动力技术的发展趋势

混合动力汽车的发展趋势

摘要：本文简述了混合动力汽车相此于传统内燃机的主要优点，介绍了其在国内外的研究现状及发展情况，并对混合动力汽车发展前景进行了展望。

关键词：混合动力汽车；清洁能源；排放控制；环保技术

概述

随着传统燃油汽车排放所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏，开发低排放、低油耗的新能源汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务。由此人们越来越关注其他燃料的汽车和电动汽车的开发，例如燃料电池汽车(FuelCell Vehicle简称FCV)、纯电动汽车(Electric

Vehicle 简称EV)和混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle简称HEV)。FCV是利用氢、氧在常温下通过电化学反应产生电能来驱动汽车，可以实现零排放。但是FCV目前存在着成本、技术和氢能源基础设施建设等问题，离产业化至少需要十至十五年的时间。EV虽然也是实现汽车零排放的一大途径，但是由于目前动力电池技术上并未取得突破性的进展，而且电动汽车依然存在在续驶里程短和充电时间长等问题。H E V虽然不能实现零排放，但针对以上FCV、EV所存在的问题，HEV在目前环境更具有更强大的优势，在世界范围内将成为新型汽车开发的热点。

1．混合动力汽车特点及关键技术

根据国际电工委员会电动汽车技术委员会建议，对混合电动汽车的定义如下：在这种混合型车辆卜， 少有一种储能器、能源或能量转换器提供电能。混合电动汽车由牵引电机、载荷均衡装置、辅助动力单元以及传动系统组成。

混合动力车辆上装有内燃机和电动机两种动力源，它将传统的内燃机、电力驱动和储能装置结合在一起， 与常规的内燃机动力相比，混合动力的主要优点是，采用了高功率的能量储存装置(飞轮、超级电容或蓄电池)提供能量缓冲功能， 这样可以减小发动机尺寸、提高效率、降低排放。混合动力车辆基本上不改变现有的汽车产业结构，不改变现有能源的体系，不改变用户对汽车的使用习惯，这也是它能够迅速实现产业化的重要因素。

第２５卷第２期　２０１１年６月　黑龙江工程学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＶｏＩ．２５№．２　ＪｕｒＬ，２０１１　

混合动力汽车研究状况及发展趋势　

孙远涛，张洪田　

（哈尔滨工程大学动力与能源工程学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）　

摘要：混合动力汽车是具有低排放、高燃油经济性，并符合目前推广实际的新能源汽车。介绍混合动力汽车的结　构、原理及应用；混合动力汽车的主要研究方向、研究方法及面临的主要技术问题；阐述混合动力汽车的发展趋势。　关键词：混合动力汽车；控制策略；硬件在环仿真；插电式　中图分类号：Ｕ４６９．７　文献标志码：Ａ　文章编号：１６７１　４６７９（２０１１）０２—００１３—０４　

Ｈｙｂｒｉｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　

ＳＵＮ　Ｙｕａｎ—ｔａｏ，ＺＨＡＮＧ　Ｈｏｎｇ—ｔｉａｎ　

（Ｐｏｗｅｒ　ａｎｄ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｈａｒｂｉｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ　１５０００１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｂｒｉｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｉｓ　ａ　ｋｉｎｄ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｅｎｅｒｇｙ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ　ｗｉｔｈ　ｌｏｗ　ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｈｉｇｈ　ｆｕｅｌ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，　

ｗｈｉｃｈ　ｃｏｎｆｏｒｍｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｅｒｅｎｇｙ　ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ．Ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｈｙｂｒｉｄ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，　

ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，ｍａｉｎ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ；ｅｘｐｏｕｎｄｓ　

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混合动力汽车发展现状及趋势

摘要

在能源和环境危机的双重压力之下，汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性，及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点，并为其在未来的发展中提出了展望。

关键词：混合动力汽车，存在问题，研究前景

引言

随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题,使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用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、低噪声的好处。在现阶段，混合动力有很好的发展前景。

1.国内外发展现状

1.1国外发展现状

20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。

丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到2010年7月31日,累计销量已超过268万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius和本田Insight。在2010年4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性2

混合动力汽车综述

——介绍了混合动力汽车的概念、发展状况及其关键技术

 混合动力汽车简介

混合动力电动汽车(HEV)是指有两种或两种以上的储能器，能源或转换器作为驱动能源，其中至少有一种能提供电能的车辆。它综合了传统发动机驱动与电力驱动系统的优点它能提供与目前发动机汽车几乎同等的性能，而燃油经济性有很大的改善，大大降低排放水平甚至达到了零排放，它保留了传统汽车动力性优点的同时，还可以满足高效和超低排放的新要求，并且易于改进，已成为国内外汽车领域的一大研究热点。根据其驱动系统的配置和组合方式不同，可分为串联式、并联式和混联式三种组合方式[1]。

目前所开发出来的混合动力电动汽车以串联式和并联式为主，这两种方式的技术难度较低。串联式混合动力电动汽车完全依靠电动机提供动力，发动机、发电机和电动机的功率都很大；而且对电池的要求较高，电池的体积、重量、成本相对较高，价格性能比较低。并联式混合动力电动汽车主要依赖于发动机提供动力，电池仅是串联式的1／3，而且能量传递损失较小，但是排放污染最大，发动机的燃烧效率不高。

 混合动力汽车国内外发展概况

国内外普遍认为混合动力电动汽车结合了燃油汽车和纯电动汽车的优点，设计灵活，易于满足未来排放标准和节能目标。因此，日本、美国、欧洲各大汽车公司和相关的研究机构都开展了有关混合动力汽车的研究，并且在世界范围内由点向面地扩展，发展相当迅速。发达国家的许多研究成果己走出了实验室，并开始进入市场。

丰田汽车公司是目前走在最前沿的汽车公司，也是世界上最早开始进行混合动汽车研究的汽车公司之一。丰田于1997年推出的Prius，目前在海内外的销量己数万辆，成为全球最早实现量产也是销量最大的混合动力汽车。2001年6月丰田又Estima投放市场，其后分别推出Crown皇冠轻度HEV，新式面包车天尊THS-C等同车型的HEV。

除丰田外，本田是世界上第二家在美国市场销售混合电动汽车的外国制造商。其J-VX混合动力概念跑车是本田公司早期的HEV款式。1999年末，本田公司在日本、美国、西欧和泰国等国家陆续销售小型混合动力轿车Insight。这款并联式电动汽车名列2002年度美国环保署公布的最省油轿车名单榜首。2002年本田还推出了混合动力最新车型Civic Hybrid，名列2003年度美国混合电动车销量第一，略高于丰田的Prius。