電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展趨勢及前景(編輯修改稿)
2024-11-30 10:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 當(dāng)大的空間。 正是考慮到以上幾個(gè)特點(diǎn)，我國至少有 7～ 8 家汽車企業(yè)將研發(fā)、生產(chǎn)混合動(dòng)力 公交車作為研發(fā)工作的重點(diǎn)。經(jīng)過近幾年的開發(fā)，雖然已取得了一系列重大成果，但公交車的節(jié)油率并未達(dá)到預(yù)計(jì)的要求，一輛總重 ，長 11m 的混合動(dòng)力公交車，實(shí)際油耗大多為 33～35L，平均 34L/100km，若傳統(tǒng) 11m 公交車的平均油耗為 40L/100km，則節(jié)油率僅 15％。 節(jié)油率難以進(jìn)一步提高的原因 分析節(jié)油率難以進(jìn)一步提高的原因主要有二個(gè)： （ 1）汽車的制動(dòng)過程十分短暫，一半不超過 10s，在短短的幾秒內(nèi)，電機(jī)要求發(fā)出很大的電流，才能有效回收制動(dòng)能量，但是電池的充電倍率 只有放電倍率的一半，因此電池不能接受大電流充電。理論上汽車有 50～ 60％的制動(dòng)能量可回收，實(shí)際回收的制動(dòng)能量 20％，最簡單的改進(jìn)辦法是加大動(dòng)力電池容量，例如至少加大容量一倍，回收的制動(dòng)能量可由 20％增加到 40％。但這將大大增加整車成本和汽車自重，經(jīng)濟(jì)上可能是得不償失。 （ 2）混合動(dòng)力公交車若采用停車斷油，甚至滑行時(shí)即斷油，可節(jié)油 10％左右（ 4L/100km），實(shí)際上國產(chǎn)柴油機(jī)沒有專門為混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)，一般不允許頻繁的停車斷油，否則供油系和廢氣增壓器都可能損壞，嚴(yán)重影響柴油機(jī)壽命。其次，停車斷油就必須裝有電動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空壓機(jī)和電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，這又會(huì)大大增加整車成本和重量，二相權(quán)衡，不一定合算，所以近期大多未實(shí)現(xiàn)停車斷油功能。因此，目前 HEV的開發(fā)重點(diǎn)集中在節(jié)油降耗的工作上，針對(duì)以上問題，科研工作者提出了不同的解決方案，如利用超級(jí)電容器的功率密度達(dá)鉛酸電池的 10 倍，具有快速吸收大電流充電的優(yōu)異特性，在混合動(dòng)力汽車制動(dòng)時(shí)可以快速吸收能量，大大提高制動(dòng)能量的回收率，此 外它還具有循環(huán)壽命長、充放電效率高、耐低溫特好以及免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。這種方案由于受到超級(jí)電容價(jià)格昂貴的影響，限制了它在混合動(dòng)力汽車上的廣泛應(yīng)用。在進(jìn)一步降低成本，提高能量密度后，超級(jí)電容器最有可能首先在混合動(dòng)力公交車上得到應(yīng)用。 4 外接充電式混合動(dòng)力汽車 外接充電式混合動(dòng)力汽車是最新的一代混合動(dòng)力汽車類型，近年來受到各國政府、汽車企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的普遍關(guān)注，國內(nèi)外專家認(rèn)為， PHEV有望在幾年后得到廣泛的推廣使用。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，法國城鎮(zhèn)居民 80％以上日均駕車?yán)锍躺儆?50km，在美國，汽車駕 駛者也有 60％以上日均行駛里程少于 50km， 80％以上日均行駛里程少于 90km。 PHEV特別適合于一周有5 天僅駕車用于上下班，行駛里程 50～ 90km 之間的工薪族使用。 PHEV是在混合動(dòng)力汽車上增加了純電動(dòng)行駛工況，并且加大了動(dòng)力電池容量，使 PHEV采用純電動(dòng)工況可行駛 50～90km，超過這一里程，即必須起動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，采用混合驅(qū)動(dòng)模式。所以 PHEV 的電池容量一般達(dá) 5～ 10kW h，約是純電動(dòng)汽車電池容量的 30～ 50％，是一般混合動(dòng)力汽車電池容量的3～ 5 倍，可以說它是介于混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車之間的一種過渡性產(chǎn) 品。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車和一般混合動(dòng)力汽車（ HEV）對(duì)比（見表 5）， PHEV 由于更多的依賴動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)汽車，因此它的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提高，二氧化碳和氮氧化物排放更少。由于動(dòng)力電池容量的加大，每輛車的售價(jià)至少比一般 HEV高 2020 美元。 圖 3 示出了四種不同類型乘用車，它們的蓄電池容量與汽車價(jià)格、燃油消耗及尾氣排放的對(duì)比關(guān)系。可見隨著蓄電池容量的加大，汽車價(jià)格將上升，但是燃油消耗和尾氣排放則下降。因此可以認(rèn)為，電動(dòng)汽車是以使用和損耗蓄電池為代價(jià)來換取節(jié)油、減排的效果，動(dòng)力電池性 /價(jià)比的大幅提升將是電動(dòng)汽 車能否迅速推廣使用的關(guān)鍵所在。 一般 HEV動(dòng)力電池 SOC 僅在較小范圍內(nèi)波動(dòng)（例如177。 2％～ 3％）因此循環(huán)壽命次數(shù)很長，而 PHEV 的動(dòng)力電池 SOC 必須在很大的范圍內(nèi)波動(dòng)（例如177。 40％），屬于深充深放，因此循環(huán)工作壽命短得
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