【文章內(nèi)容簡介】 純電動汽車，氫燃料汽車進行了全方位研發(fā)；美國把重點放在燃料電池汽車以及混合動力汽車上，日本則以混合動力汽車技術為代表。 我國新能源汽車的發(fā)展從上世紀 90 年代初開始。采取的是“三縱三橫”的發(fā)展方式，以純電動技術、混合動力技術、燃料電池技術為“三縱”，一朵能源總成控制技術、驅動電機、動力蓄電池技術為“三橫”。并于 2020 年，啟動了“ 863”計劃以加大對新能源的研發(fā)投入，以便跟世界先進水平接軌。 國外新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀 美國出臺了一系列新能源計劃，為了推動新能源 汽車的發(fā)展，美國將設立 20 億美元的資助項目，以扶持池組及電動車其他部件的研發(fā)。以便研發(fā)資金有可靠保證。在美國，三大汽車公司相互合作，以促進對電動汽車的開發(fā)和研究。三大汽車公司各自利用其先進的制造條件及雄厚的技術研發(fā)力量，開發(fā)出各種不同特點類型的電動汽車，為鼓勵市場消費，凡購買充電式混合動力汽車的車主，都可以可以享受一定的稅收額的抵扣。預計到 2020 年，美國將投放 100 萬輛充電式混合動力汽車上路。美國著名的汽車生產(chǎn)商Chevrolet（雪佛蘭）在 2020 年開發(fā)了一款混合動力車 Volt，該車以經(jīng)批量生產(chǎn)并在 2020 上市。 為了推進新能源汽車以及環(huán)保汽車的發(fā)展，日本自從 2020 年起就開始實施“綠色稅制”，包括純電動汽車、混合動力車、清潔柴油車、天然氣車在內(nèi)的低排放車輛在購買中都可以獲得一定程度的稅收減免。其中前 3 類車型被 7 定義為“下一代汽車”，購買這類汽車即可享受多種稅賦免除的優(yōu)惠。例如，混合動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；其次還有補助金方面的優(yōu)惠。預計到 2020 年日本將把純電動汽車的銷售量提高至 80 萬輛、混合動力汽車的年銷售量提高到 120 萬輛。 國內(nèi)新能汽車發(fā)展 我國從 2020 年起，為了對電動汽車進行研發(fā)國家 “ 863”項目投入 20億元發(fā)，形成了以純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術路線為“三縱”，以動力蓄電池、驅動電機、動力控制系統(tǒng)三種共性技術為“三橫”的電動汽車研發(fā)格局。參加了電動汽車專項研發(fā)的零部件企業(yè)、高校和科研院所共計 200多家，有 3000 多名科技人員直接參與此次項目。目前有 160 余款各種類型電動汽車進入汽車產(chǎn)品公告，建成了30 多個電動車國家重點實驗室，制定電動汽車相關行業(yè)標準 42項。 根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會 《 節(jié)能與新能源汽車規(guī)劃 》 的構想 , 2020—— 2020 年是節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)的培育期 , 2020—— 2020 年為發(fā)展期 , 屆時我國節(jié)能與新能源汽車整體技術將達到國際先進水平 , 產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界前列。在產(chǎn)銷規(guī)模方面 ,2020 年 , 純電動汽車和插電式混合動力汽車累計產(chǎn)銷量達到 50 萬輛以上 。 到 2020 年累計產(chǎn)銷節(jié)能與新能源汽車超過 500 萬輛。 8 第二章 新能源汽車發(fā)展方向 混合動力汽車 國際電子技術委員會對混合動力車輛的定義為：在特定工作條件下，可以從兩種或兩種以上的能量存儲器、能量源或能量轉化器中獲取驅動能量的汽車。其中至少一種存 儲器或轉化器安裝在汽車上?；旌蟿恿﹄妱悠囍辽儆幸环N能量存儲器、能量源或能量轉化器可以傳遞電能。串聯(lián)式混合動力車輛只有一種能量轉化器可以提供驅動力，并聯(lián)式混合車輛則有多種能量轉化器提供驅動力。 根據(jù)混合動力電動汽車零部件的種類、數(shù)量和連接關系可以將其分為以下 3 類。 （ 1） 串聯(lián)式混合動力電動汽車（ SHEV） （ 2） 并聯(lián)式混合動力電動汽車（ PHEV） （ 3） 混聯(lián)式混合動力電動汽車 (SPHEV） 混合動力汽車分類及工作原理 機械 連接 電力連接 圖 21 串聯(lián)式混合動力電動汽車系統(tǒng)結構如圖 21 所示。串聯(lián)式混合動力電動汽車由發(fā)動機、發(fā)電機、驅動電機三大總成組成。發(fā)電機用于發(fā)電，電動控制器將發(fā)電機發(fā)出的電能輸送到電動機，汽車在電動機產(chǎn)生的電磁力下被驅動行駛。此外，發(fā)電機也向電池進行充電，使混合動力汽車延長行駛里程。 對串聯(lián)式混合動力電動汽車而言，發(fā)電機將發(fā)動機帶傳來的機械能動轉化為電能，通過整流交換器傳輸給蓄電池和控制器，動力流程圖如圖 22 所示。驅 動橋與電動機連接，電動機將來自控制器的電能轉化為機械能，來驅動汽車行駛。發(fā)電機和電動機在這個過程中起能量轉換作用，電動機電能轉化為車輪上的機械能，發(fā)電機將發(fā)動機的機械能轉化為電能。整流交換器在發(fā)動機 發(fā)電機 電動機 電池組 9 整個動力流動過程中起連接作用，蓄電池在供電過程中的電荷狀態(tài)降低，當電荷量降到某一程度時，發(fā)電機通過交換器對蓄電池充電。 機械能 電能 圖 22 并聯(lián)式混合動力電動汽車（ PHEV） 并聯(lián)式混動力電動汽車系統(tǒng)結構如圖 23 所示，其分為機械連接和電器連接，除電池組和電動機為電氣連接外，其他部分均為機械連接，該結構有多種組合方式，可以根據(jù)使用要求的不同而分別選用。由機械動力產(chǎn)生的和電池動力產(chǎn)生的功率可以疊加，因此，采用小功率的發(fā)動機即可，這樣可以改善整個動力系統(tǒng)的裝配尺寸并減小汽車總質量，從而降低造價，就行程而言混聯(lián)式比串聯(lián)式混合動力汽長一些。 機械連接 電力連接 圖 23 并聯(lián)式系統(tǒng)的典型動流程圖如圖 24 所示。該動力流程圖中包括兩套動力傳輸路徑，一套是機械能傳輸路徑，動力源為內(nèi)燃機，該路徑包括內(nèi)燃機、離合器、驅動橋，來自內(nèi)燃機的機械能通過離合器直接傳輸給驅動軸來驅動汽車行駛，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 電動機 驅動軸 車輪 車輪 整流交換器 發(fā)電機 發(fā)動機 發(fā) 動機 變速器 電池組 發(fā)電機 10 外一套是電能傳輸途徑，動力源為蓄電池，蓄電 池通過控制器與電動機連接，電動機與驅動橋機械連接，這樣汽車就處于電動狀態(tài)。在并聯(lián)式電動車的這兩條傳輸路線中，電動機和發(fā)電機可以同時作為動力源來驅動汽車，這樣可以提高混合動力汽車的燃油經(jīng)濟性，并使汽車處于低排耗區(qū)域。 機械能 電能 圖 24 混聯(lián)式混合動力電動汽車 (SPHEV） 混聯(lián)式驅動系統(tǒng)包括發(fā)動機、發(fā)電機、電動機、電池組及驅動橋幾大總成，其結構如圖 25 所示。發(fā)動機發(fā)出的的功率分為兩部分，一部分通過機械連接傳輸給驅動橋，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)定行駛時以串聯(lián)方式工