電動(dòng)車輛技術(shù)問題詳解(參考版)
2025-03-29 02:52本頁面
【正文】 因?yàn)槠涑跏假徿囐M(fèi)用和日程養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用的增加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過節(jié)能所帶來的收益。這是所有電動(dòng)車輛（乃至所有新型節(jié)能車輛）的共性。（4） 專門用于混合動(dòng)力車輛的高效率、低排放內(nèi)燃機(jī)的研發(fā)還需加快進(jìn)度。）（3） 由于各動(dòng)力裝置的工作狀況切換比較頻繁，其壽命存在問題。對控制器軟硬件水平以及車上信號通信的要求非常高。這是最致命的缺陷，所以一般認(rèn)為混合動(dòng)力技術(shù)只是燃料電池車輛普及之前的一個(gè)過渡。（5） 利用普通加油站。（3） 是目前唯一可以回收制動(dòng)能量（部分）的技術(shù)?？傊旌蟿?dòng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括：（1） 所采用的動(dòng)力總成都是對已有技術(shù)的繼承，需要完全重新研制的設(shè)備不多。從理論上說，其綜合性能最佳；但系統(tǒng)組成非常龐大，傳動(dòng)布置非常困難，對控制系統(tǒng)的要求也非常高。另外，由于內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)的功率是相加后共同滿足行駛需求，它們各自的額定功率都可以遠(yuǎn)小于整車的功率需求，可以做到小型化、輕量化，這對于許多小型車輛而言是必須的。但其最大的優(yōu)點(diǎn)是效率高。它的核心電系是一個(gè)在控制器控制下的電機(jī)，可以適時(shí)的充當(dāng)電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)。目前，如果選用效率較高的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，串聯(lián)式混合動(dòng)力車輛的效能還是可以接受的。能量基本流程：①發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，燃油的化學(xué)能由內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)化成機(jī)械能（或者關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，完全由電池提供能源）；②帶動(dòng)發(fā)電機(jī)全部轉(zhuǎn)化成電能；③如果發(fā)電量不足，則由電池補(bǔ)充；如果發(fā)電量超過需求，則將多余的部分儲存在電池中；④電能經(jīng)過電池的調(diào)節(jié)后傳遞給電動(dòng)機(jī)，再次轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；⑤機(jī)械能帶動(dòng)車輛傳動(dòng)系統(tǒng)，提供驅(qū)動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)力…由于所有能量都要經(jīng)過發(fā)電電動(dòng)的反復(fù)轉(zhuǎn)換，效率較差；而且由于串行布置，所有動(dòng)力總成都要滿足車輛最大功率的需求，體積和質(zhì)量都難以控制。（1）所謂“串聯(lián)”，就是發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)車輛傳動(dòng)裝置…成線形串成一列?；旌蟿?dòng)力車輛，根據(jù)“油”與“電”的不同組合方式，有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)之分。）混合動(dòng)力技術(shù)能夠提高燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性的具體原因，可參閱《汽車?yán)碚摗返诙?第五節(jié)。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)仍工作在最經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，輸出40Kw功率；不足的20Kw由電系統(tǒng)提供，電池對外放電。）轉(zhuǎn)速和車速的協(xié)調(diào)由傳動(dòng)系的傳動(dòng)比實(shí)現(xiàn)，所以很多HEV配置無級變速器。此時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)仍工作在最經(jīng)濟(jì)點(diǎn)，輸出40Kw功率；多余的20Kw由電系統(tǒng)回收，儲存在電池中。）例如，發(fā)動(dòng)機(jī)的最經(jīng)濟(jì)工作點(diǎn)是：n=2000rpm，Pe=40Kw。（可以類比無級變速器。也就是說，混合動(dòng)力整車的能源利用率不會高于車載內(nèi)燃機(jī)的最佳熱效率。與純電動(dòng)車和燃料電池車（以及單純太陽能汽車等）方案相比，可以說混合動(dòng)力采用的是一種不那么激進(jìn)的“中庸之道”。而一般來說，除了電力之外的動(dòng)力，另一種都是車用內(nèi)燃機(jī)。如何增加氫氣儲存效率(開發(fā)高效率儲氫合金材料)與氫氣供應(yīng)站的普及化都是燃料電池電動(dòng)車技術(shù)能否普及化的因素。除了膜組合體中貴重金屬如何降低使用量之外，開發(fā)耐高溫（200℃）與耐不純物的質(zhì)子交換膜等都是當(dāng)前重要的課題。實(shí)際上，Honda 在美國加州的研發(fā)中心即利用太陽能發(fā)電制造純氫氣，并由供應(yīng)站供給氫氣進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)，每輛車單以太陽能發(fā)電制造純氫氣即可獲得一年約7600L，一年可累積里程13,680km，基本上可以滿足普通行駛要求。（4）純氫氣燃料的制備依照日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省預(yù)估2020年達(dá)到500萬臺的燃料電池電動(dòng)車目標(biāo)，相當(dāng)于一年需要37億5000mm3的氫氣，這樣的消耗量單靠天然氣提煉氫氣是不可能符合需求，況且在精制氫氣時(shí)亦會衍生一定數(shù)量的CO2排放，與降低CO2排放訴求的燃料電池電動(dòng)車互為矛盾，其實(shí)只是CO2排放只是改變?yōu)槿剂想姵仉妱?dòng)車以外發(fā)生的場所罷了。（3）純氫氣燃料儲存方式純氫氣燃料，似乎是燃料電池電動(dòng)車未來可能普及化的燃料供應(yīng)方式，然而氫氣的儲存卻是另一問題點(diǎn)。以甲醇重組并完成日本道路行駛測試的Mazda認(rèn)為“唯有以純氫氣作為燃料的燃料電池電動(dòng)車才具有挑戰(zhàn)性！”甲醇與汽油重組衍生的各種問題，特別是高溫，是燃料電池電動(dòng)車普及化的一大障礙。而且大型冷卻風(fēng)扇亦會造成能量消耗，燃料重組方式燃料電池電動(dòng)車因兼顧能源效率與噪音問題，事實(shí)上、較Toyota 的Prius 的復(fù)合動(dòng)力能源效率相異不大，看不出燃料電池電動(dòng)車的顯著優(yōu)勢。
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