混合动力电动汽车技术的发展与现状分析

郭广超

摘 要：随着环境问题的日益增多，雾霾天气给人们带来的困扰，以及能源短缺的恐慌使人们意识到环境友好型的新能源交通工具是今后发展的主流。混合动力电动汽车作为一种各项技术日益成熟的新能源汽车类型，也在引起全面的关注。本文旨在阐述近年来混合动力电动汽车技术上的发展状况，分析存在的问题，总结其发展的趋势。

关键词：混合动力电动汽车；能源；发展现状；趋势

引言

汽车作为20世纪最伟大的20项工程技术成就之一，为人类进步和经济发展做出了不可磨灭的贡献。我国也在近几十年来经历了汽车产品和保有量的快速增长。但是，我们无法回避的是，汽车保有量快速增长的背后是严峻的交通问题，环境污染和能源紧张等一系列负面效应，对此我们必须要寻求积极的应对办法，所以电动汽车成为了各个国家争相发展的研究项目。由于电池的能量密度和转化效率依然很低，远未达到人们所要求的数值，因此现在混合动力电动汽车HEV（Hybrid-Electric Vehicle）作为纯电动汽车的替代产品，其发展在汽车行业深受瞩目。

1 混合动力电动汽车的发展历程

电动汽车的诞生还要从1834年苏格兰人托马斯·德文博特发明的世界上第一辆不可充电的干电池汽车说起，此后电动汽车受到内燃机汽车的冲击被逐渐冷落，从市场上消失。到20世纪60年代，美国政府由于大量汽车对城市造成的环境和能源问题开始重新重视电动汽车的发展，导致了新一轮的电动汽车研发热潮。

在此之后，混合动力汽车占据了发展的主流。1997年日本的丰田汽车（Toyota）率先将混合动力电动汽车丰田普锐斯（PRUIS）正式推入市场，从此开始了混合动力电动汽车的全新时代。此后进入21世纪，世界其他汽车公司也相继推出了自己的混合动力汽车车型，希望在新能源汽车市场中分一杯羹，其中比较有代表性的有现代的Insight，Daimler克莱斯勒的ESx3，福特的Prodigy，尼桑的Tino，通用的Precept等。其中PRUIS和Insight以其优良的性能，成熟的技术已经正式进入市场，市场份额正在逐渐增大。

2 我国的混合动力汽车发展历程

我国近些年来非常重视混合动力电动汽车的研究和开发工作，科技部早在“十五”就将其列为863重大专项进行重点攻关，确立了“三纵三横”的国家新能源汽车研发布局。“十一五”期间，投资11亿元启动863计划“节能与新能源汽车重大项目”，全力推动电动汽车从整车设计制造和相关零部件的产学研工作。经过十几年的研究攻关，我国逐步形成了品种齐全，配套能力较强的产品技术链。混合动力电动汽车目前已经达到产业化生产的制造水平，开始进入销售市场。一汽、上汽、长安、奇瑞、比亚迪等公司相继都有产品投入市场。

3 混合动力汽车简介

3.1 混合动力电动汽车的原理

所谓混合动力就是一辆汽车上将电动机与辅助动力单元组合起来，共同作为行驶的驱动力，而非传统汽车单一的内燃机。辅助动力单元由小型内燃机或动力发电机组构成，因为目前单纯依靠电动机无法实现高车速和陡峭的爬坡。这样的组合能够结合两者的优势来发挥最大的运行效率和环保能力，发动机运转能力强，动力强大，电动机环保无污染气体排放、低噪声。

3.2 混合动力电动汽车的三种驱动方式

现在在市面上比较流行的混合动力电动汽车动力系统结构主要有串联、并联和混联三种类型，都有各自的优势和缺陷。串联式混合动力电动汽车的驱动力只来源于电动机，其发动机与发电机组同时工作为汽车供给动力。并联式混合动力电动汽车则不同，发动机及电动机可以同时或单独运转为汽车提供前进的动力。混联式混合动力电动汽车则直接把串联和并联相结合，可以在串联混合和并联混合双模式下互相切换工作。

3.3 混合动力系统工作特点

3.3.1 与同类发动机车型相比，具备电力/热力系统的双重优势，电力和热力调配合理，能实现油耗和污染排放的同时降低。

3.3.2 以电动机作为辅助动力的混合动力汽车，使发动机可以以一种更加良好的状态工作，制动能量的回收，汽车燃料经济性得到提升。

3.3.3 通过减小发动机负荷降低了噪声。

3.3.4 成本降低，改造现有的加油站即可满足需要，不必重新投资建设新的燃料供应站。

4 混合动力电动汽车现状分析

4.1 技术发展趋势

就目前的发展情况来看，良好的动力性能、油耗经济、清洁环保、实用性强是混合动力电动汽车在未来发展的优势。但是由于车况不同，今后厂商们要更加关注电池的能量密度和功率密度、电池的充放电性能、电池寿命和电池的热能管理及剩余电量管理，因为能量储存装置将决定汽车加速和爬坡的效果。预计今后高性能锂离子电池的市场份额会逐步扩大。另外，如何能让现有的热力发动机进一步降低油耗、提高转化效率、满足国家的排放标准也是研究的重点。对于混合动力汽车比较关键的一个技术问题还在于动力分配装置和能量管理系统，对于如何实现内燃机和电动机最佳的功率分配工作情况始终是研究的焦点。

4.2 我国的混合动力电动汽车的发展瓶颈

相比同类型汽车，混合动力电动汽车在成本上仍然面临着比较大的竞争压力。就目前来说，由于制造成本高，混合动力汽车的价格与市面上的内燃机汽车相比竞争力还明显不足。要想打开市场必须要比传统汽车有更好的性价比优势。虽然这一点上政府出台了一些优惠政策，给予制造商一定量的补贴来降低价格，但是始终还是没有起到决定性的作用。政府应当着眼于未来的长远利益，在推动电动汽车产业化的这条路上，政府应制定科学有效的政策，同时应致力于将其落到实处，加大支持力度。

电动汽车的基础服务设施建设布局不均衡，整体数量偏少。基础设施的落后使得电动汽车的潜在购买者对于消费电动汽车的购买力下降。相同的价位，传统汽车能够享受到更快捷更方便的服务，很多消费者将转而购买传统汽车。

大众对于电动汽车仍然存在比较严重的观望心理。交通事故是社会上事故发生率最高的一类事故，所以人们在购买汽车的时候很重要的一个考量因素就是汽车的安全性能，然而在这一点上消费者仍然存在着一定的担忧，担心电动汽车无法满足其安全需求。

产业链的协同效应和服务保障不够充分。要推动电动汽车产业的全方位发展，不能仅仅依靠政府和制造商双方的力推，要同时整合社会各层面的积极因素，多管齐下才能取得更好的效果。电力供应商对于经济高效的充换电网络的设计和建设，保险公司的保险服务，汽车经销商更大程度的激励措施都是促进产业链上中下游健康发展的要素。

5 结束语

由于环保和节能等方面的要求，混合动力电动汽车达到了提高燃料经济性和减少排放的双重功能，从目前来看极具发展前景，是新能源汽车发展的生力军。科技的日益进步是改善环境问题的动力，我们相信，未来在国家的政策支持下，我国的电动汽车事业将迎来蓬勃的生机。

参考文献

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