甲壳虫汽车改装为串联式混合动力汽车的能耗及排放分析



甲壳虫汽车改装为串联式混合动力汽车的能耗及排放分析

为了直观地比较新能源汽车与传统车辆在能耗和排放方面的不同，将一款大众甲壳虫车型改装成插电式混合动力汽车进行研究。由于该车是一款历史畅销车型，所以车辆的运行数据和配件选择非常容易，降低了改装和计算难度。改装后的车辆利用太阳能充电站充电。太阳能电池板的发电功率约为4.44kW·h/（day·m2），而车辆的动力电池额定储存能量为14kW·h，光伏板发电功率为1.1kW。这种配置在夏天可以满足车辆的充电要求；而在冬天，由于光照较弱，太阳能电池板平均两天才能产生充满电池所需的电能。

在车辆使用生物燃油进行燃烧时，车辆平均产生的CO2为150～199g/km；当使用光伏充电站充电后，该数据降至146g/km。若使用较大的电池存储光伏板产生电能，则成本较高。目前，普遍采用的电池存储容量约相当于甲壳虫汽车所需能量的40%。

通过对车辆整个生命周期中的能耗估算，甲壳虫车辆会产生19.9～33.9GJ的能量。通过模型仿真和实车测试，对比不同运行模式下车辆的运行参数（如能量消耗量、效率、电压变化值和平均电流等参数）发现，采用美国阿贡试验室的车辆模型可以准确地表示真实情况下的车辆运行参数；在排放方面，相比于采用混合动力模式，电动模式可以减少50%以上的污染物排放，温室气体的排放量也降低到72g/km。

网址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0959652613002655

作者：Bryan Strecker et al

编译：张聪