【正文】 點(diǎn)轉(zhuǎn)向了混合動力汽車的研究開發(fā)。較之純電動汽車，其主要優(yōu)點(diǎn) :續(xù)駛里程和動力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平；空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力及其它輔助電器，借助原動機(jī)動力，無需消耗電池組有限電能，從而保證了乘坐的舒適性；而且混合動力汽車技術(shù)難度相對較小，成本也相對較低。混合動力汽車雖然沒有實(shí)現(xiàn)零排放，但其動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放等綜合指標(biāo)能滿足當(dāng)前苛刻要求，可緩解汽車需求與環(huán)境污染及石油短缺的矛盾?；旌蟿恿︱?qū)動的車輛具有節(jié)能、低排放、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，并且保持了傳統(tǒng)的由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的汽車?yán)m(xù)駛里程長的固有特點(diǎn)，混合動力驅(qū)動的車輛不論在小轎車或大型車輛 (如 :公共汽車 )領(lǐng)域中 ，均將有巨大的發(fā)展?jié)摿涂春玫氖袌銮熬?。裝用了混合動力系統(tǒng)的汽車燃料經(jīng)濟(jì)性比普通汽車可提高 1 倍，同時使能引起地球變暖的 CO2 排放量減少一半。 混合動力汽車通過將發(fā)動機(jī)、充電電池和電動機(jī)的最佳組合，既可以提高發(fā)動機(jī)工作效率，節(jié)省能源，又可以清潔排放，減少 環(huán)境污染。當(dāng)車輛減速時，發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能，通過控制設(shè)備，向蓄電池組充電；在車輛制動過程中，驅(qū)動車輪的電動機(jī)，將轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，并通過控制設(shè)備向蓄電池充電。 當(dāng)車輛起步加速或爬坡時，除機(jī)組所產(chǎn)生的電能，通過控制 設(shè)備，輸往驅(qū)動車輪 的電動機(jī)，此外，蓄電池組也同時供電給驅(qū)動車輪的電動機(jī)，以保證車輛具有足夠的牽引能力。汽車起步時因發(fā)動機(jī)的效率低，由電動機(jī)提供動力，在信號等待時，發(fā)動機(jī)會自動停止運(yùn)行，避免了怠速空轉(zhuǎn)的燃油消耗。從 20 世紀(jì) 90 年代起，全世界又掀起研究開發(fā)和制造 HEV 的競爭熱潮， 21 世紀(jì) HEV 有可能成為汽車工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品。在 HEV 下坡或制動時，將汽車慣性動能轉(zhuǎn)換為電能，儲存到電池組中去。電動 /發(fā)電機(jī)又是發(fā)動機(jī)的飛輪，起調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出功率作用。 HEV 上是以電動機(jī)驅(qū)動作為發(fā)動機(jī)驅(qū)動的輔助動力，但又必須對電池組的質(zhì)量和整車的整備質(zhì)量進(jìn)行限制，以減輕 HEV 的總質(zhì)量。采用控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍、降低發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速、保持發(fā)動機(jī)穩(wěn)定均衡地運(yùn)轉(zhuǎn)、并采取“ 開 關(guān) ” 的控制方式，使發(fā)動機(jī)避開啟動、怠速和轉(zhuǎn)速突然變化時，燃料燃燒不完全面引起的燃料經(jīng)濟(jì)性降低和增加有害廢氣的排放，從而控制發(fā)動機(jī)始終處于最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。 HEV 既要使用發(fā)動機(jī)作為動力，又要對發(fā)動機(jī)的節(jié)能和環(huán)保作出種種限制，使發(fā)動機(jī)的燃料消耗降低到最低，使發(fā)動機(jī)的有害氣體的排放達(dá)到 “ 超低污染 ” 標(biāo)準(zhǔn)的要求。 混合動力汽車的工作原理 混合動力汽車在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)日益成熟，有些已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。在市區(qū)行駛時，發(fā)動機(jī)關(guān)閉，一邊離合器脫開，一邊離合器接合，電池做為 唯一能源向電動機(jī)供電，由電動機(jī)取代發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪。靜止啟動時，電池向電動 發(fā)電機(jī)供電 ，此時電動 發(fā)電機(jī)就是發(fā)動機(jī)的啟動機(jī)。由于沒有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)可以直接通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動車輪，因此該裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動系統(tǒng)，得到比較廣泛的應(yīng)用。 并聯(lián)式裝置的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨(dú)驅(qū)動。例如福特 “ 新能級 2020”SHEV ，其電池采用燃料電池，在城市市區(qū)行駛時全部由燃料電池驅(qū)動電動機(jī)，電動機(jī)通過減速器（變速器）和驅(qū)動橋驅(qū)動車輪，達(dá)到了 “ 零排放 ” 要求。當(dāng)電動車處如啟動、加速、爬坡的工況時，發(fā)動機(jī) 電動機(jī)組和電池組共同向電動機(jī)提供電能；當(dāng)電動車處低速、滑行、怠速的工況時，則由電池組驅(qū)動電動機(jī)，由發(fā)動機(jī) 發(fā)電機(jī)組向電池組充電。 串聯(lián)式動力由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)三部分動力總成組成，它們之間用串聯(lián)的方式組成 SHEV 的動力單元系統(tǒng)。這種混合動力裝置既發(fā)揮了發(fā)動機(jī)持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動機(jī)無污染、低噪聲的好處，二者 “ 并肩戰(zhàn)斗 ” ，取長補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高10％以上，廢氣排放可改善 30％以上。所謂混合動力裝置就是將電動機(jī)與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動力，輔助動力單元實(shí)際上 是一臺小型燃料發(fā)動機(jī)或動力發(fā)電機(jī)組。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在 10 年以內(nèi)電動汽車還無法取代燃油發(fā)動機(jī)汽車 (除非燃料電池技術(shù)有重大突破）。 20 世紀(jì) 90 年代以來，世界各國對改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動汽車脫穎而出。經(jīng)過多年的研究、開發(fā)和試驗(yàn)等，美國三大汽車公司都推出了混合動力電動汽車 HEV概念車或樣車，通用汽車公司的概念車為 precept概念車，福特汽車公司概念車 為 prodigy 概念車，克萊斯勒汽車公司概念車為 Dodge ESX3，基本上都是采用發(fā)動機(jī)為主，電動機(jī)為輔的配置方式，來達(dá)到上述標(biāo)準(zhǔn)的要求。在汽車工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)具有更強(qiáng)大的競爭力和更大的市場，必須在 HEV 的整車和關(guān)鍵技術(shù)方面奪取領(lǐng)導(dǎo)地位， 1993 年 9 月，美國政府機(jī)構(gòu)和美國汽車研究會以及一些有關(guān)單位，共同聯(lián)合成立 “ 新一代汽車協(xié)調(diào)會 ” PNGV，美國政府通過 PNGV與汽車界達(dá)成了多種合作研究、開發(fā)協(xié)議，并協(xié)調(diào)政府有關(guān)部門，國家實(shí)驗(yàn)室和三大汽車公司的人力、物力資源，其研究方向代表了三大汽車公司及其用戶的利益。當(dāng)速度低于 60km/h 時，由動力電池組提供電能，車輛用電動機(jī)驅(qū)動，在速度為 60km/h 啟動汽油機(jī)驅(qū)動橋驅(qū)動車輛行駛，當(dāng)車輛加速或爬坡時，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)共同組成混合驅(qū)動模式驅(qū)動車輛行駛。min) 的電動機(jī)共同組成的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。采用 ，壓縮比 :功率 25kW/(6000r 混合動力電動汽車 (HEV)，是在目前還找不到理想的高質(zhì)量比能量和質(zhì)量比功率的車 載電源之前，電動汽車的發(fā)展暫時受到阻撓而發(fā)展起來的新型車型， HEV 既是一種過渡型車型，也是一種獨(dú)立型車型在 21 世紀(jì) HEV 將會得到迅速的發(fā)展。 3）提高汽車行駛過程中的能量再生利用效率 .從汽車制造階段著手 , 設(shè)計(jì)改進(jìn)汽車動力系統(tǒng) , 滿足汽車再生制動回收要求，加強(qiáng)混合動力電動汽車的可靠性 , 解決動力電池的使用壽命和可靠性問題 , 是混合動力電動汽車推廣應(yīng)用的前提。 2) 混合動力汽車絕對成本過高是目前混合動力電動汽車推廣應(yīng)用的主要難點(diǎn) , 這是因?yàn)榛旌蟿恿ζ嚦艘酝膭恿ρb置外 , 至少還必須安裝電池 , 其成本不可能降至普通汽車的水準(zhǔn)。 .混合動力技術(shù) 優(yōu)缺點(diǎn)與 前景 1) 混合動力電動汽車具備了良好的動力性能、良好的燃油經(jīng)濟(jì)性、清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。目前，我國電動汽車的研發(fā)水平與發(fā)達(dá)國家基本上處在同一起跑線上，在某些方面甚至超過國外。 汽車混合動力技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及前景 1111 隨著石油供應(yīng)的日趨緊 缺和環(huán)境污染的日益加劇，電動車這種以電能為動力的交通工具憑借其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)日漸成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)。 4 相關(guān)建議 混合動力汽車是在傳統(tǒng)汽車基礎(chǔ)上改進(jìn)的產(chǎn)品，有著實(shí)用和節(jié)能環(huán)保效果明顯的技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)在政策和管理方面給予扶植。一方面，包括國外，在混合動力技術(shù)發(fā)展方面仍在積累經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)現(xiàn)有產(chǎn)品，標(biāo)準(zhǔn)也存在不完善之處，對于零部件更是缺乏系統(tǒng)性的技術(shù)規(guī)范。 標(biāo)準(zhǔn)的作用和局限項(xiàng)混合動 力汽車標(biāo)準(zhǔn)和其他電動汽車標(biāo)準(zhǔn)為各有關(guān)方面特別是企業(yè)提供了評價產(chǎn)品的基本方法，有助于改變原來各有不同的評價方法和測試結(jié)果的情況，客觀反映技術(shù)開發(fā)的成果，便于企業(yè)改進(jìn)和提高產(chǎn)品性能，也是將來對混合動力汽車的準(zhǔn)入管理可以依據(jù)的較為系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。對于輕型車能耗和排放試驗(yàn)，由于涉及技術(shù)法規(guī)體系，因此如何按照我國已有的標(biāo)準(zhǔn)針對混合動力汽車進(jìn)行試驗(yàn)，主要是參照了 ECE 相應(yīng)法規(guī)對混合動力汽車的修正方法。雖然越有技術(shù)實(shí)力的企業(yè)對各國乃至國際標(biāo)準(zhǔn)的影響力越大，也在一定程度上反映技術(shù)發(fā)展的趨勢，但要成為大家公認(rèn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，必須要經(jīng)過廣泛協(xié)調(diào)，綜合反映各方面的意見。其中，為在道路上進(jìn)行能耗試驗(yàn)，將中國汽車技術(shù)研究中心承擔(dān)的另一“ 863”項(xiàng)目“我國典型城市行駛工況”的研究成果“ 城市公交循環(huán)”作為測試循環(huán)之一采用，使得在標(biāo)準(zhǔn)中，有了針對我國城市道路條件的試驗(yàn)方法，這是在制定汽車標(biāo)準(zhǔn)中的一大進(jìn)步，得益于開展了更深入的基礎(chǔ)研究。在重型混合動力汽車的能耗和排放測試方面，少數(shù)國家有整車臺架，而這種昂貴的測試條件對我國目前還不現(xiàn)實(shí)。因此，充分借鑒國際上相對成熟的 標(biāo)準(zhǔn)成果對于發(fā)展我國的電動汽車技術(shù)是有益和必要的。相對而言，我國在汽車技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)水平與國外先進(jìn)水平存在著不小的差距。如果政府部門在對混合動力汽車產(chǎn)品的準(zhǔn)入管理中采用，則要慮哪些項(xiàng)目和內(nèi)容是必須的和可操作的。一方面，混合動力汽車產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)型式和技術(shù)特點(diǎn)五花八門，各有所長，不可能也沒必要作出統(tǒng)一要求，；而且混合動力技術(shù)尚處于發(fā)展完善進(jìn)程中，過于明確地限定技術(shù)要求可能限制新技術(shù)的開發(fā)。在已報(bào)批的 6 項(xiàng)混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)中，有 3 項(xiàng)是 共用標(biāo)準(zhǔn)，即“安全要求”、“動力性能試驗(yàn)方法”和“定型試驗(yàn)規(guī)程”；關(guān)于輕型和重型混合動力汽車（以最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量 噸為限）的標(biāo)準(zhǔn)分別是 2 項(xiàng)（能耗 和排放試驗(yàn)方法）和 1 項(xiàng)（能耗試驗(yàn) 方法）。同時，原有電池、電機(jī)及其控制器、電磁兼容等電動汽車標(biāo)準(zhǔn)和新制定的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)（如電動汽車術(shù) 語、儀表、標(biāo)志等）是電動汽車共用的標(biāo)準(zhǔn)，同樣也適用于混合動力汽車。適用于普通汽車和零部件的標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)都可直接用于混合動力汽車。 表 1 序號 標(biāo)準(zhǔn)代號 標(biāo)準(zhǔn)名稱 1 GB/T 電動道路車輛用鉛酸蓄電池 2 GB/T 電動道路車輛用金屬氫化物鎳蓄電池 3 GB/Z 電動道路車輛用鋰離子蓄電池 4 GB/Z 電動道路車輛用鋅空氣蓄電池 5 GB/T 電動汽車 安全要求 第 1 部分：車載儲能裝置 6 GB/T 電動汽車 安全要求 第 2 部分：功能安全與故障防護(hù) 7 GB/T 電動汽車 安全要求 第 3 部分：人員觸電防護(hù) 8