淺談插電式混合動(dòng)力汽車

劉洋

摘 要：近年來(lái)，隨著能源危機(jī)漸漸走進(jìn)人們的視線，新能源汽車受到越來(lái)越多的關(guān)注，開(kāi)始成為人們生活中的一個(gè)熱門話題。在從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車到純電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，混合動(dòng)力汽車扮演著一個(gè)重要的角色，其中插電式混合動(dòng)力汽車更是混合動(dòng)力汽車中的明星產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：插電式；混合動(dòng)力汽車；新能源；PHEV

在汽車發(fā)展的一百多年歷史中，新能源汽車的發(fā)展可謂是歷盡坎坷。實(shí)際上作為新能源汽車的蓄電池汽車比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車早半個(gè)世紀(jì)誕生，但是由于種種原因，尤其是價(jià)格高昂使得蓄電池汽車被淘汰，退出汽車歷史的舞臺(tái)。近年來(lái)，由于受到能源短缺、氣候問(wèn)題、環(huán)境污染和全球金融危機(jī)的影響，人們又想起了曾經(jīng)被拋棄的新能源汽車，并加快了對(duì)新能源汽車的研發(fā)。新能源汽車分為純電動(dòng)汽車（Battery Electric Vehicle，BEV）、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（Hybrid Electric Vehicle，HEV）、插電式混合動(dòng)力汽車（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）和燃料電池電動(dòng)汽車（Fuel Cell Electric Vehicle，F(xiàn)CEV）等幾種類型。新能源汽車有許多種發(fā)展方向，其中之一的氫燃料電池技術(shù)因現(xiàn)階段技術(shù)不成熟，再加上成本昂貴，是20年之后的技術(shù)。這是美國(guó)汽車電池專家Menahem Anderman博士在2007年美國(guó)參議院能源與資源委員會(huì)作證時(shí)做出的結(jié)論。同時(shí)中國(guó)也缺少氫燃料電池反應(yīng)所必需的鉑資源。雖然還沒(méi)有公開(kāi)的申明，但據(jù)傳國(guó)家決策層曾明確表示中國(guó)的國(guó)情不適合發(fā)展氫燃料電池汽車，僅僅作為科研跟蹤。現(xiàn)階段，因?yàn)殡姵厝萘康南拗疲冸妱?dòng)汽車的續(xù)航能力不足，不能滿足人們長(zhǎng)途行駛的要求。同時(shí)，充電樁設(shè)施不完善阻礙了純電動(dòng)汽車的普及，印證了“兵馬未動(dòng)，糧草先行”這句話。從我國(guó)技術(shù)發(fā)展水平和我國(guó)的國(guó)情來(lái)看，純電動(dòng)汽車應(yīng)該是是我國(guó)大力推廣的發(fā)展方向，而混合動(dòng)力汽車則成為充電設(shè)施全面建立起來(lái)之前的一個(gè)很好的過(guò)渡辦法。

插電式混合動(dòng)力汽車，是可以利用外接電源對(duì)車載電池進(jìn)行充電的混合動(dòng)力汽車，它綜合了純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車兩者各自的優(yōu)點(diǎn)，具有可觀的純電動(dòng)行駛里程，同時(shí)還能以混合動(dòng)力的模式工作，從而大幅延長(zhǎng)了汽車的行駛里程，因此成為了新能源汽車家族中最有發(fā)展前景和市場(chǎng)的產(chǎn)品。下面作者將為讀者詳細(xì)闡述插電式混合動(dòng)力汽車所具有的優(yōu)勢(shì)和仍存在的不足。

1 插電式混合動(dòng)力汽車具有一般混合動(dòng)力汽車所具有的優(yōu)勢(shì)

（1）插電式混合動(dòng)力汽車可使發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行在最佳工況，不受車速變化的影響，配合電機(jī)工作，輸出基本恒定的功率和扭矩，大大降低油耗和排放。

（2）在人口密度大、交通壓力大的市中心、居民區(qū)等低速、小負(fù)荷場(chǎng)合可以切換成純電動(dòng)模式行駛，從而實(shí)現(xiàn)零排放。眾所周知，汽車以恒定的速度行駛是最省油的，然而在車流量大的路段這幾乎是不可能的，汽車頻繁的啟動(dòng)與制動(dòng)，耗油量很大。此時(shí)切換成純電動(dòng)模式行駛可大大降低耗油量。

（3）可通過(guò)電動(dòng)機(jī)回收減速、制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量，減少能量的浪費(fèi)，進(jìn)一步提高能量利用率。同時(shí)也可以延長(zhǎng)制動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。

（4）現(xiàn)有的加油站也可以為插電式混合動(dòng)力汽車加油，避免了基礎(chǔ)設(shè)施的再投資。當(dāng)前充電樁設(shè)施不完善，充電困難成了阻礙純電動(dòng)汽車發(fā)展的一大障礙，利用現(xiàn)有加油站進(jìn)行充電不失為過(guò)渡階段一種明智的措施。

2 相比于一般混合動(dòng)力汽車，插電式混合動(dòng)力汽車的性能更優(yōu)

插電式混合動(dòng)力汽車，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是介于純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車兩者之間的一種汽車，既有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)系統(tǒng)、油路、油箱，也有純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組、電動(dòng)機(jī)、控制電路等。和一般的非插電式混合動(dòng)力汽車相比，插電式混合動(dòng)力汽車有著更大的電池容量，配有充電接口，可外接電源進(jìn)行充電，因此節(jié)油率明顯高于非插電式混合動(dòng)力汽車。

相比于非插電式混合動(dòng)力汽車，插電混合動(dòng)力汽車可滿足更長(zhǎng)的連續(xù)行駛里程。如果擁有良好的充電條件，在家就可以進(jìn)行充電，插電式混合動(dòng)力汽車不用加油就可滿足日常出行，當(dāng)作純電動(dòng)車使用，具有純電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)。而非插電式混合動(dòng)力汽車的電能還是依賴燃油的消耗帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電產(chǎn)生的，從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，只有插電式混合動(dòng)力汽車才算是真正意義上的新能源汽車。與純電動(dòng)汽車相比，插電式混合動(dòng)力汽車的電池容量小得多，但是它帶有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)系統(tǒng)、油路、油箱等。當(dāng)汽車沒(méi)有合適的充電條件時(shí)，理論上只要有加油站就可以一直行駛，因而行駛里程不受充電條件的制約，具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的優(yōu)勢(shì)。

3 插電式混合動(dòng)力汽車現(xiàn)階段并不十全十美，仍然存在許多不足之處

（1）雖然研發(fā)插電式混合動(dòng)力汽車，主要目的是降低油耗，但是車輛運(yùn)行的實(shí)際情況表明，插電式混合動(dòng)力汽車在長(zhǎng)距離、高速行駛時(shí)的省油效果并不明顯。因?yàn)槎嗔艘粋€(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程，而轉(zhuǎn)換本身也需要消耗能量，此時(shí)插電式混合動(dòng)力汽車會(huì)比一般小排量?jī)?nèi)燃機(jī)汽車的油耗還多。

（2）車用電池容量和壽命的問(wèn)題還沒(méi)有徹底解決。現(xiàn)階段電動(dòng)汽車的車用電池多采用鋰電池。有研究表明，鋰電池可能達(dá)到的功率密度上限為300Wh/kg，但是目前市場(chǎng)上已有的鋰電池組的功率密度僅有150Wh/kg。同時(shí)有實(shí)驗(yàn)表明，按照鋰電池失效時(shí)的容量是標(biāo)稱容量的80%來(lái)算，鋰電池可以使用21450個(gè)循環(huán)，折合時(shí)間為僅有1787.5h，和我們所期望的壽命相差不小，所以說(shuō)鋰電池的發(fā)展還要有很長(zhǎng)的一段路。

（3）和傳統(tǒng)燃油汽車相比，插電式混合動(dòng)力汽車的造價(jià)仍然很高。普通燃油汽車的價(jià)格約10萬(wàn)元，而市面上賣的比較好的插電式混合動(dòng)力汽車（如比亞迪·秦、比亞迪·唐、榮威E550）的售價(jià)均不低于20萬(wàn)元。成本高的主要原因是其很多的零配件都需要量身定做，而不像傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車有現(xiàn)成的零配件可用。只有當(dāng)混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)的規(guī)模達(dá)到一定程度，車用電池、車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)和混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)也產(chǎn)業(yè)化時(shí)，成本才有可能大幅度降下來(lái)，廣大購(gòu)車人士才能欣然接受插電式混合動(dòng)力汽車。

在從傳統(tǒng)燃油汽車向純電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，混合動(dòng)力汽車起著舉足輕重的過(guò)渡作用，而插電式混合動(dòng)力汽車更是因?yàn)槠錈o(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)而受到廣大汽車消費(fèi)者的歡迎。盡管其仍有些許不足，不過(guò)根據(jù)中國(guó)的國(guó)情與現(xiàn)狀，插電式混合動(dòng)力汽車承載著向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的重任，其定會(huì)在未來(lái)的汽車市場(chǎng)中大放光彩。

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