【正文】 從上世紀(jì) 90 年代初開始。采取的是“三縱三橫”的發(fā)展方式，以純電動(dòng)技術(shù)、混合動(dòng)力技術(shù)、燃料電池技術(shù)為“三縱”，一朵能源總成控制技術(shù)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力蓄電池技術(shù)為“三橫”。并于 2022 年，啟動(dòng)了“ 863”計(jì)劃以加大對(duì)新能源的研發(fā)投入，以便跟世界先進(jìn)水平接軌。 國(guó)外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀 美國(guó)出臺(tái)了一系列新能源計(jì)劃，為了推動(dòng)新能源汽車的發(fā)展，美國(guó)將設(shè)立 20 億美元的資助項(xiàng)目，以扶持池組及電動(dòng)車其他部件的研發(fā)。以便研發(fā)資金有可靠保證。在美國(guó)，三大汽車公司相互合作，以促進(jìn)對(duì)電動(dòng)汽車的開發(fā)和研究 。三大汽車公司各自利用其先進(jìn)的制造條件及雄厚的技術(shù)研發(fā)力量，開發(fā)出各種不同特點(diǎn)類型的電動(dòng)汽車，為鼓勵(lì)市場(chǎng)消費(fèi)，凡購(gòu)買充電式混合動(dòng)力汽車的車主，都可以可以享受一定的稅收額的抵扣。預(yù)計(jì)到 2022 年，美國(guó)將投放 100 萬(wàn)輛充電式混合動(dòng)力汽車上路。美國(guó)著名的汽車生產(chǎn)商Chevrolet（雪佛蘭）在 2022 年開發(fā)了一款混合動(dòng)力車 Volt，該車以經(jīng)批量生產(chǎn)并在 2022 上市。 為了推進(jìn)新能源汽車以及環(huán)保汽車的發(fā)展，日本自從 2022 年起就開始實(shí)施“綠色稅制”，包括純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力車、清潔柴油車、天然氣車在內(nèi)的低排放車輛在 購(gòu)買中都可以獲得一定程度的稅收減免。其中前 3 類車型被 6 定義為“下一代汽車”，購(gòu)買這類汽車即可享受多種稅賦免除的優(yōu)惠。例如，混合動(dòng)力版普銳斯享受的最高優(yōu)惠政策為：免除新車 100%的重量稅和取得稅；其次還有補(bǔ)助金方面的優(yōu)惠。預(yù)計(jì)到 2020 年日本將把純電動(dòng)汽車的銷售量提高至 80 萬(wàn)輛、混合動(dòng)力汽車的年銷售量提高到 120 萬(wàn)輛。 國(guó)內(nèi)新能汽車發(fā)展 我國(guó)從 2022 年起，為了對(duì)電動(dòng)汽車進(jìn)行研發(fā)國(guó)家 “ 863”項(xiàng)目投入 20億元發(fā)，形成了以純電動(dòng)、油電混合動(dòng)力、燃料電池三條技術(shù)路線為“三縱”，以動(dòng)力蓄電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng) 力控制系統(tǒng)三種共性技術(shù)為“三橫”的電動(dòng)汽車研發(fā)格局。參加了電動(dòng)汽車專項(xiàng)研發(fā)的零部件企業(yè)、高校和科研院所共計(jì) 200多家，有 3000 多名科技人員直接參與此次項(xiàng)目。目前有 160 余款各種類型電動(dòng)汽車進(jìn)入汽車產(chǎn)品公告，建成了30 多個(gè)電動(dòng)車國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，制定電動(dòng)汽車相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 42項(xiàng)。 根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì) 《 節(jié)能與新能源汽車規(guī)劃 》 的構(gòu)想 , 2022—— 2022 年是節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)的培育期 , 2022—— 2020 年為發(fā)展期 , 屆時(shí)我國(guó)節(jié)能與新能源汽車整體技術(shù)將達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平 , 產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界前列。在產(chǎn) 銷規(guī)模方面 ,2022 年 , 純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量達(dá)到 50 萬(wàn)輛以上 。 到 2020 年累計(jì)產(chǎn)銷節(jié)能與新能源汽車超過 500 萬(wàn)輛。 7 第二章 新能源汽車發(fā)展方向 混合動(dòng)力汽車 國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)對(duì)混合動(dòng)力車輛的定義為：在特定工作條件下，可以從兩種或兩種以上的能量存儲(chǔ)器、能量源或能量轉(zhuǎn)化器中獲取驅(qū)動(dòng)能量的汽車。其中至少一種存儲(chǔ)器或轉(zhuǎn)化器安裝在汽車上。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車至少有一種能量存儲(chǔ)器、能量源或能量轉(zhuǎn)化器可以傳遞電能。串聯(lián)式混合動(dòng)力車輛只有一種能量轉(zhuǎn)化器可以提供驅(qū)動(dòng)力，并聯(lián)式混合車 輛則有多種能量轉(zhuǎn)化器提供驅(qū)動(dòng)力。 根據(jù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車零部件的種類、數(shù)量和連接關(guān)系可以將其分為以下 3 類。 （ 1） 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（ SHEV） （ 2） 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（ PHEV） （ 3） 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 (SPHEV） 混合動(dòng)力汽車分類及工作原理 機(jī)械連接 電力連接 圖 21 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 21 所示。串聯(lián) 式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)三大總成組成。發(fā)電機(jī)用于發(fā)電，電動(dòng)控制器將發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能輸送到電動(dòng)機(jī)，汽車在電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁力下被驅(qū)動(dòng)行駛。此外，發(fā)電機(jī)也向電池進(jìn)行充電，使混合動(dòng)力汽車延長(zhǎng)行駛里程。 對(duì)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車而言，發(fā)電機(jī)將發(fā)動(dòng)機(jī)帶傳來的機(jī)械能動(dòng)轉(zhuǎn)化為電能，通過整流交換器傳輸給蓄電池和控制器，動(dòng)力流程圖如圖 22 所示。驅(qū)動(dòng)橋與電動(dòng)機(jī)連接，電動(dòng)機(jī)將來自控制器的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，來驅(qū)動(dòng)汽車行駛。發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)在這個(gè)過程中起能量轉(zhuǎn)換作用，電動(dòng)機(jī)電能轉(zhuǎn)化為車輪上的機(jī)械能，發(fā)電機(jī)將發(fā)動(dòng)機(jī) 的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。整流交換器在發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) 電池組 8 整個(gè)動(dòng)力流動(dòng)過程中起連接作用，蓄電池在供電過程中的電荷狀態(tài)降低，當(dāng)電荷量降到某一程度時(shí)，發(fā)電機(jī)通過交換器對(duì)蓄電池充電。 機(jī)械能 電能 圖 22 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（ PHEV） 并聯(lián)式混動(dòng)力電動(dòng) 汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 23 所示，其分為機(jī)械連接和電器連接，除電池組和電動(dòng)機(jī)為電氣連接外，其他部分均為機(jī)械連接，該結(jié)構(gòu)有多種組合方式，可以根據(jù)使用要求的不同而分別選用。由機(jī)械動(dòng)力產(chǎn)生的和電池動(dòng)力產(chǎn)生的功率可以疊加，因此，采用小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)即可，這樣可以改善整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的裝配尺寸并減小汽車總質(zhì)量，從而降低造價(jià)，就行程而言混聯(lián)式比串聯(lián)式混合動(dòng)力汽長(zhǎng)一些。 機(jī)械連接 電力連接 圖 23 并聯(lián)式系統(tǒng)的典型動(dòng)流程圖如圖 24 所示。該動(dòng)力流程圖中包括兩套動(dòng)力傳輸路徑，一套是機(jī)械能傳輸路徑，動(dòng)力源為內(nèi)燃機(jī)，該路徑包括內(nèi)燃機(jī)、離合器、驅(qū)動(dòng)橋，來自內(nèi)燃機(jī)的機(jī)械能通過離合器直接傳輸給驅(qū)動(dòng)軸來驅(qū)動(dòng)汽車行駛，多出部分的能量用來給蓄電池充電，以滿足汽車的行駛需求。另蓄電池 控制器 電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)軸 車輪 車輪 整流交換器 發(fā)電機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī) 變速器 電池組 發(fā)電機(jī) 9 外一套是電能傳輸途徑，動(dòng)力源為蓄電池，蓄電池通過控制器與電動(dòng)機(jī)連接，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)橋機(jī)械連接，這樣汽車就處于電動(dòng)狀態(tài)。在并聯(lián)式電動(dòng)車的這兩條傳輸路線中，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)可以同時(shí)作為動(dòng)力源來驅(qū)動(dòng)汽車，這樣可以 提高混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性，并使汽車處于低排耗區(qū)域。 機(jī)械能 電能 圖 24 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 (SPHEV） 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池組及驅(qū)動(dòng)橋幾大總成，其結(jié)構(gòu)如圖 25 所示。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的的功率分為兩部分，一部分通過機(jī)械連接傳輸給驅(qū)動(dòng) 橋，另一部分則通過電氣連接用來發(fā)電。該系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，該系統(tǒng)的控制方式是：汽車低速穩(wěn)定行駛時(shí)以串聯(lián)方式工作；汽車高速穩(wěn)定行駛以并聯(lián)方式工作為主。 機(jī)械連接 電力連接 圖 25 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)車采用了行星齒輪機(jī)構(gòu)，其主要作用是動(dòng)力分配。行星齒輪機(jī)構(gòu)直接與內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)機(jī)械連接，將來能量一部分用來帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，一部分用來驅(qū)動(dòng)汽車。此時(shí)車輛并沒有單獨(dú)的采用串聯(lián)式或并聯(lián)式，而是兩種形式共同存在。這充分利用了串聯(lián)式、并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)。其動(dòng)力蓄電池 控制器 電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)軸 車輪 車輪 離合器 內(nèi)燃機(jī) 發(fā)動(dòng)機(jī) 發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) 電池組 10 流程圖如圖 26 所示。 圖 26 純電動(dòng)汽車 純電動(dòng)汽車是用電池提供的電力作為動(dòng)力源，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛的汽車。其包括電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)和輔助系統(tǒng) 3 部分。 電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)裝置和車輪等構(gòu)成電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。通過電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電子控制器、功率轉(zhuǎn)換器作用，蓄電池中的電能可以高效的轉(zhuǎn)化為車輪的動(dòng)能，這就是電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)發(fā)揮的功用所在。 電源系統(tǒng)由電源、能量管理系統(tǒng)、充電機(jī) 3 部分組成。電源系統(tǒng)除了向電動(dòng)機(jī)提供電能，還可以監(jiān)測(cè)電源使用情況；并控制充電機(jī)向蓄電池充電。純電動(dòng)汽車的電源有 3 種：鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池。 在輔助系統(tǒng)中包含輔助動(dòng)力源、空調(diào)器、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、刮水器、收音機(jī)以及照明和除霜裝置等。輔助系統(tǒng)輔助動(dòng)力源外，其余的依據(jù)車型不同而不同。 內(nèi)燃機(jī) 行星齒輪機(jī)構(gòu) 差速器 車輪 車輪 發(fā)電機(jī) 電動(dòng)機(jī) 變速器 蓄電池 11 制動(dòng)踏板 加速踏板 交流電源 燃料電池電動(dòng)汽車 燃料電池電動(dòng)汽車（ FCEV）是指采用燃料電池作為電源的電動(dòng)汽車，燃料電池電動(dòng)分為 ①純氫氣燃料電池汽車；②重整氫燃料電池汽車。燃料電池動(dòng)力結(jié)構(gòu)圖如下：包括燃料電池系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、傳動(dòng)系。燃料電池系統(tǒng)通過氫氣與氧氣反應(yīng)，將二者產(chǎn)生的電能傳輸給驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電能在驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用下轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 傳給傳動(dòng)系，從而驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn) 電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 電源系統(tǒng) 輔助系統(tǒng) 電 子 控制器 功 率 轉(zhuǎn)化器 三 項(xiàng) 感應(yīng) 電 動(dòng)機(jī) 變速器和差速器 車輪 車輪 能源管理系統(tǒng) 鎳氫電 池 輔助動(dòng)力 動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 蓄 電 池充電器 空調(diào)器 轉(zhuǎn)向盤 12 新能源汽車出了純電動(dòng)汽車、混合 動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池電動(dòng)汽車外，還包括天然氣汽車、液化石油氣汽車、甲醇燃料汽車、乙醇燃料汽車、二甲醚燃料汽車、氫燃料汽車和太陽(yáng)能汽車等。 燃料電池系統(tǒng) 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)系 13 第三章 新能源汽車發(fā)展 混合動(dòng)力汽車發(fā)展 （ 1）混合動(dòng)力技術(shù)是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)向純電動(dòng)技術(shù)發(fā)展的過渡?；旌蟿?dòng)力技術(shù)的應(yīng)用可以節(jié)油減碳，并將成本降低，混合動(dòng)力汽車已成為新能源汽車的發(fā)展重點(diǎn)。 （ 2）在混合度上，電池技術(shù)逐步成熟，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)能源向電氣化轉(zhuǎn)化，這是混合動(dòng)力技術(shù)發(fā)展的一大進(jìn)步。 （ 3）機(jī)電耦合方面，前期采 用的是單電機(jī)并聯(lián)、雙電機(jī)并聯(lián)、雙電機(jī)混聯(lián)，后期將發(fā)展插電式方案，向純電動(dòng)過渡。 （ 4）動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，集成度發(fā)展會(huì)更高。根據(jù)車用能源的發(fā)展情況不同，分為發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)集成、傳動(dòng)系與電機(jī)集成兩種。 純電動(dòng)汽車發(fā)展 （ 1）由于電池技術(shù)不過關(guān)，純電動(dòng)汽車的發(fā)展一般限于小型乘用車、大型公交車。 （ 2）為滿足用戶對(duì)純電動(dòng)汽車的使用需求，純電動(dòng)汽車一般采用增程式方案，這種方案是指在純電動(dòng)汽車上增設(shè)常規(guī)能源系統(tǒng)，以便車輛補(bǔ)充電能。 （ 3）發(fā)展純電動(dòng)技術(shù)的重點(diǎn)在于提高電池性能、從而是制造成本降低。 與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車 對(duì)比，純電動(dòng)汽車要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，側(cè)必須提高電池的質(zhì)量