國產混合動力汽車的應用現狀及發展趨勢

龔一凡

（鄭州市第四中學，河南 鄭州 450000）

隨著我國城市化進程的不斷推進，石油資源的快速消耗，以及人們越來越注重營造節能減排、綠色出行的健康人居環境，汽車發展進入新能源時代已是勢在必行。同時配備兩種或兩種以上動力源的混合動力汽車，兼具純電動汽車和傳統燃油汽車的優點，通過儲能裝置和控制系統實現能量的合理分配，以其低能耗、低排放、強勁的動力性，成為當前汽車行業最熱門的話題。

1 混合動力汽車概述

混合動力汽車（Hybrid Electrical Vehicle，簡稱HEV)是指采用兩種動力裝置（熱動力源與電動力源），能根據汽車運行工況實現動力系統的靈活調控，保障行駛達到最佳性能的汽車。

（1）工作原理。其動力系統由控制系統、驅動系統、輔助動力驅動系統和電池組等組成。當車輛啟動時，蓄電池供給能量，輔助動力系統不需要工作；電池電量低于60%時，輔助動力系統起動工作；當車輛需求能量較大時，蓄電池和輔助動力系統同時為驅動裝置提供能量；當需求能量較小時，輔助動力系統在為驅動系統提供能量的同時，為蓄電池充電。

（2）分類。按動力分配比例劃分，可分為微混合（可節油5%～10%，代表車型長安CX30）、輕度混合（可節油10%-15%）、全混合（可節油30%-50%，代表車型寶馬X6）和插電式混合（兼具傳統混合動力和電動汽車的特征，代表F3DM低碳版雙模電動車）四個類型。

按系統能量和功率配置關系，可分為：串聯式（發動機和發電機串聯、蓄電池和電機串聯），并聯式（發動機和電機共同或單獨驅動），混聯式（低速時串聯，高速時并聯）。

（3）國產混合動力汽車發展歷史。自1997年第一款混合動力車普銳斯面世以來，迄今已有70余種燃料電池汽車問世，豐田的混合動力在全球銷量已突破800萬輛，約占整個汽車市場份額的70%。各國政府出臺鼓勵政策，支持新能源汽車的發展，在我國汽車產業已被納入“十二五”調整產業之列，作為新能源汽車之一，從市場和技術角度看，HEV規模化和產業化可能性最大。據預測，2020年，全球HEV市場將占到整體市場的13%（包括plug-in HEV 1400萬輛），EV為2%（約140萬輛）。

新能源汽車已成為時代的寵兒，在國家高技術研究發展計劃（863計劃）中專門開列了包括混合動力汽車在內的電動汽車重大專項，建立起了混合動力汽車動力系統技術平臺和產學研合作研發體系，取得了一系列突破性成果，為整車開發奠定了堅實的基礎。確立了以混合電動汽車、純電動汽車、燃料電池汽車為“三縱”，以整車控制系統、電機驅動系統、動力蓄電池/燃料電池為“三橫”的研發布局，通過產學研緊密合作，我國混合動力汽車的自主創新取得了重大進展。

2 國產混合動力汽車發展的現狀

（1）混合動力城市公交的應用。混合動力技術帶著節能減排的使命進入人們的生活中。但在早期的發展中，由于受限于電池容量比小導致的體積過大，又因其零污染、零排放的特點剛好迎合上公交車平均失速低、減速、制動次數多、車速變化大等特點，因此最早適用于城市公交車。

（2）混合動力汽車的應用。我國自主開發的第一款混合動力汽車——長安杰勛混合動力汽車量產車，于2007年12月開始批量生產。長安杰勛混合動力汽車在自主創新方面創造了多項中國第一。長安杰勛混合動力汽車的成功正是得益于我國863計劃“電動汽車重大項目”的政策支持，不僅成為當時具有世界先進水平的量產車型，還被選為2008年北京奧運會奧運新能源汽車示范運營車輛。該款汽車的排量為1.5L，采用中度“油電”混合，在減速和剎車時將動能通過永磁電機轉換為電能，儲存在鎳氫電池中用于起步和加速。混合動力汽車的應用正是為了能夠節能減排，其排量雖然為1.5L的小排量，但功率卻相當于一般的2.0L汽油車。雖有諸多光環加身，但長安杰勛HEV但卻銷量并不好，甚至于停產。

（3）插電式混合動力汽車的應用。插電式混合動力汽車（Plug-in hybrid electric vehicle，簡稱PHEV）是新型的混合動力電動汽車。區別于傳統汽油動力與電驅動結合的混合動力，插電式混合動力驅動原理、驅動單元與電動車相同，唯一不同的是車上裝備有一臺發動機。插電式混合動力汽車不同于普通混合動力汽車的設計思路，它能夠在純電狀態下進行較長距離的行駛做到零排放和零油耗；在電量耗盡時又能切換到混合動力模式行駛，并給電池充電。國產車當中以比亞迪為例，插電式混合動力汽車在一定程度上得益于傳統混合動力汽車技術的積累。比亞迪的混動技術在我國汽車各種車型都有涉獵，有家轎也有suv。其技術也在隨著每一代推陳出新，做出來的產品也備受人們青睞。只比亞迪秦在2014年一年中就售出了14747輛，目前市場上最新推出的有別克VELITE5、榮威ei6、三菱GT-PHEV概念車、廣汽三菱祺智PHEV、廣汽傳祺GS4PHEV等。

（4）混合動力技術應用。混合動力汽車目前成為解決節能減排的最好選擇，世界各個汽車廠都在抓住這個發展機會在市場中得到認可。混合動力汽車的首先需要解決的技術難題便是蓄電池的研發、控制策略、電機，這是需要長久發展的。在各國政府的支持下，鋰離子電池技術迅速發展，已經成為電動汽車車用動力電池的主要發展方向。

3 混合動力汽車未來發展趨勢

在2001年我國啟動了“863”計劃電動汽車專項，將電動汽車歸為三類（即所謂的“三縱”）：純電動、混合動力和燃料電池汽車；將動力總成控制、驅動電機和動力蓄電池歸為“三橫”。2009年7月1日，中華人民共和國頒布實施了”新能源汽車生產企業及產品準入管理規則”，為汽車工業的可持續發展提供了廣闊的平臺。其中最為理想的純電動汽車受制于當時蓄電池技術的發展難以實際使用與商業化。

我國對蓄電池的研究雖然目前處于世界前端，但蓄電池材料及技術的發展不是一朝一夕的。最為理想的燃料電池或插電式混合動力汽車中普遍使用的電池都存在價格昂貴，維護成本高的難點。純電動驅動汽車尚無法在短時間內取代傳統內燃機汽車，滿足不了傳統汽車的動力性與方便性。而混合動力汽車具有兩者的優點且不太受限于蓄電池的影響，而且這種發動機和電動機結合的方式能夠最大限度的發揮內燃機和純電動機的最優工作狀態，從而減少油耗，并提高了車輛動力系統的效率，減少空氣污染。混合動力汽車的存在刺激了人們的購買欲望，從而市場規模在近幾年逐步擴大。

現如今，我國的混合動力汽車早在2012年4月18日頒布的《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012-2020）》文件中具體為了插電式混合動力汽車。插電式混合動力汽車將成為混合動力汽車進入市場的試金石。