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HEVPHEV纯电动汽车常识介绍


混合动力车一般是指同时装备两种动力来源——热动力源 (汽油机或柴油机) 与电动力源 (电 池与电动机) 的汽车。 行驶时车辆动力以内燃机为主, 电动机为辅。 汽车启动或低速使用时, 电动机优先供能, 此时内燃机关闭, 汽车油耗为零; 加速或上坡时, 两套动力系统同时供能; 刹车或下坡时, 电动机将动能转成电能为电池充电。 通过这种内燃机与电动机的互补的工作 模式, 动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控, 使发动机保持在综合性能最佳 的区域内工作,以达到降低油耗与排放的效果。

HEV 结构原理图

HEV 布局示意图

依照 HEV 对电能的依赖程度,混合动力车可分为三种,弱混合(节油率达到 20%)、中度混 合(节油率 20%~40%)和强混合(节油率 40%以上)。按照是否以来外部充电,混合动力车 又可以分为普通 HEV 和插电式混合动力车 PHEV(Plug~inHybrid)。目前普通 HEV 电池主 要采用镍氢动力电池,而 PHEV 主要采用锂离子电池。

普通 HEV 由于主动力依然来自于内燃机,电动机仅起辅助作用,因此对电池容量要求不高,

目前技术已比较成熟。截止 08 年底,全球混合动力车累计销售已超过 170 万辆,其中代表 产品有丰田普锐斯、本田 Civic 和凯美瑞混合动力车。以现有售价和使用成本潜力衡量, 普通 HEV 已经具备了一定的市场竞争力。随着销售规模的不断增大,单车成本有望继续下 降,再加上政府对低碳车的公共补贴和石油价格的长期上涨趋势, HEV 相对常规动力汽车 的吸引力将进一步提升,因此在未来两三年内,普通 HEV 将是市场主流。

不过,普通 HEV 采用的镍氢电池技术成熟度较高,性能提升空间有限,其 20%~30%的节能减 排效果,显然无法满足中、长期节能减排的需要。而插电式混合动力车采用的锂电池具备更 好的节能减排效果,目前尚处于技术发展的前期,成本有较大的下降空间。

虽然混合动力车在能源利用上具有环保、 节约等优势, 但是诸多局限性决定了其只会是新能 源汽车的过渡方案。节能减排潜力有限 混合动力车虽然能降低能耗和污染,但终归没有摆 脱内燃机作为其动力源,因此节能减排能力有限。成本较高 HEV 本质上来说是在传统汽车 基础上增加一套电力驱动系统,而电机、

蓄电池和控制系统等的增加以及旧系统的改造必然带来成本的上升。 因此, 混合动力汽车生 产成本难以降低,高昂售价难以避免,经济性较差。故障率较高 由于增加了一套系统,故 障率自然会比采用单一系统的传统汽车高,从而导致使用和维护成本较高。

纯电动汽车(EV)取消了内燃机,而由自身携带的电池提供电力驱动电动机。纯电动车主要 由电池、电机及电控系统等部分组成。

EV 结构原理图:

EV 布局示意图:

EV 将彻底改变汽车依靠汽、柴油内燃机作为动力来源的历史,与传统技术相比,具有三大 突出的优点: 能源利用效率高

纯电动车构造较为简单,只有四个组成部分:电池、电机、电控以及车身。相比内燃机车和 HEV,省却了离合器、变速箱、差速器等机械装置,系统的复杂性大大降低,对应的能量传 递损耗也将降低。纯电动车的能源利用总效率可达 29%,是传统汽车的 2 倍以上。 操作性能优异 传统汽车需要复杂的机械装置才能实现操控,而且由于机械装置的局限,扭矩输出不稳定, 波动大,导致汽车操控性能不佳;而 EV 的电机驱动系统运行非常顺滑,只需通过电路调控 电动机的电压或电流等参数即可实现对车辆的控制,系统响应快,操控效果好。 节能减排效果好 纯电动车在运行过程中无任何污染和排放问题,其排放和污染只间接来自于电力生产的过 程,整体而言排放水平低于内燃机。随着电力生产的绿色化程度越来越高,EV 的环保性将 更加突出。 虽然纯电动车具有上述突出的优点,但是其对动力电池的要求很高,要求具有比能量高、比 功率大、自放电少、使用寿命长及安全性好等特性。而现有的电池技术在这些方面都有待进 一步突破,因此纯电动车的大规模推广依然有待时日。


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