增程式電動汽車小組成員姚丹帆肖旭張凌旭張必友宋恒當(dāng)前電動汽車發(fā)展形勢

現(xiàn)今，發(fā)展以電動車為代表的新能源汽車是我國汽車產(chǎn)業(yè)提升國際地位，特別是提升國際競爭力的重要舉措。過去的幾年中，政府有關(guān)部門為了鼓勵電動汽車的發(fā)展，相繼出臺了一批扶植措施，這些政策不但對電動車技術(shù)研發(fā)起到了積極的作用，還對我國電動車的產(chǎn)業(yè)化有著不小的推動。如此優(yōu)良的政策環(huán)境和市場預(yù)期下，我國目前的電動車產(chǎn)業(yè)化發(fā)展熱情不斷高漲，這也帶動了以上游供應(yīng)、關(guān)鍵零部件制造、整車組裝和配套設(shè)施建設(shè)為主的電動車體產(chǎn)業(yè)系的孵化。中國是當(dāng)今世界第一的汽車消費(fèi)大國，世紀(jì)之交的2000年10月“鼓勵轎車進(jìn)入家庭”第一次被堂堂正正的寫入“十五”規(guī)劃的建議中，短短十年的發(fā)展，中國汽車行業(yè)的發(fā)展讓世界矚目。隨著，越來越多的人開始關(guān)注地球環(huán)境，全球汽車產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向標(biāo)也集體指向了“環(huán)保、節(jié)能、高效”。中國大力扶植發(fā)展電動汽車的產(chǎn)業(yè)政策更是引領(lǐng)了世界汽車行業(yè)的發(fā)展走勢。4月22日是“世界地球日”，2011國際電動汽車示范城市及產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上午在滬開幕，國家科技部部長萬鋼和上海市市長韓正上午共同為“中國（上海）電動汽車國際示范城市”揭牌。上海成為中國首個電動汽車國際示范城市，嘉定區(qū)被指定為電動汽車國際示范區(qū)，以嘉定為核心的電動汽車國際示范城市規(guī)劃和實(shí)施方案同時公布。現(xiàn)代電動汽車一般可分為三類：純電動汽車（PEV）、混合動力汽車（HEV）、燃料電池電動汽車（FCEV）。但是近幾年在傳統(tǒng)混合動力汽車的基礎(chǔ)上，又派生出一種外接充電式（Plug-In）混合動力汽車，簡稱PHEV。純電動汽車（PEV）是指完全由動力蓄電池提供電力驅(qū)動的電動汽車，雖然它已有134年的悠久歷史，但一直僅限于某些特定范圍內(nèi)應(yīng)用，市場較小。主要原因是由于各種類別的蓄電池，普遍存在價格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時間長等嚴(yán)重缺點(diǎn)。外接充電式混合動力汽車（PHEV）是最新的一代混合動力汽車類型，近年來受到各國政府、汽車企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)的普遍關(guān)注。國內(nèi)外專家認(rèn)為，PHEV有望在幾年后得到廣泛的推廣使用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，法國城鎮(zhèn)居民80%以上日均駕車?yán)锍躺儆?0km，在美國，汽車駕駛者也有60%以上日均行駛里程少于50km，80%以上日均行駛里程少于90km。PHEV特別適合于一周有5天僅駕車用于上下班，行駛里程50～90km之間的工薪族使用。PHEV是在混合動力汽車上增加了純電動行駛工況，并且加大了動力電池容量，使PHEV采用純電動工況可行駛50～90km，超過這一里程，即必須起動內(nèi)燃機(jī)，采用混合驅(qū)動模式。所以PHEV的電池容量一般達(dá)5～10kW·h，約是純電動汽車電池容量的30～50%，是一般混合動力汽車電池容量的3～5倍，可以說它是介于混合動力汽車與純電動汽車之間的一種過渡性產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車和一般混合動力汽車（HEV）對比，PHEV由于更多的依賴動力電池驅(qū)動汽車，因此它的燃油經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提高，二氧化碳和氮氧化物排放更少。由于動力電池容量的加大，每輛車的售價至少比一般HEV高2000美元左右。燃料電池電動汽車（FCEV）。國家科技部將研發(fā)燃料電池客車和燃料電池轎車列為“十五”和“十一五”計(jì)劃“863”重大科技項(xiàng)目。并已取得一系列重大科技成果，但是在多年實(shí)踐中，也暴露出：燃料電池發(fā)動機(jī)的耐久性壽命短；燃料電池發(fā)動機(jī)的制造成本居高不下；燃料電池發(fā)動機(jī)對工作環(huán)境的適應(yīng)性很差；燃料電池汽車的使用成本過于高昂等一系列技術(shù)、經(jīng)濟(jì)詬病。即便存在如此多的問題，從環(huán)境效應(yīng)和長遠(yuǎn)利益考慮，燃料電池汽車是未來電動汽車的發(fā)展方向是無需置疑的。燃料電池雖然是理想的清潔能源，但是目前它的性價比太低，要達(dá)到可以進(jìn)入市場的性價比，可說是任重而道遠(yuǎn)，必須從基礎(chǔ)材料和基本理論上有重大突破，才可能進(jìn)入汽車市場。但目前燃料電池技術(shù)尚未成熟，產(chǎn)品還沒有一個可以被市場接受的價值等式，安全供給氫氣仍是一個技術(shù)難題，其市場前景既決定于技術(shù)、成本的突破程度，政府行為和產(chǎn)業(yè)政策對市場的影響更具有決定性作用但是，我們注意到，早在鼓勵電動車政策出臺之前，社會上就存在著這樣一種討論：究竟是在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展柴油汽車還是從“0”開始做電動車呢？對于這個問題，至今我們還在爭論不休。增程式電動汽車增程式電動車一種配有地面充電和車載供電功能的純電驅(qū)動的電動汽車。其動力系統(tǒng)由動力電池系統(tǒng)、動力驅(qū)動系統(tǒng)、整車控制系統(tǒng)和輔助動力系統(tǒng)（APU）組成。由整車控制器完成運(yùn)行控制策略。電池組可由地面充電樁或車載充電器充電，發(fā)動機(jī)可采用燃油型或燃?xì)庑?。整車運(yùn)行模式可根據(jù)需要工作于純電動模式、增程模式或混合動力模式（HEV）。當(dāng)工作于增程模式時，節(jié)油率隨電池組容量增大無限接近純電動汽車，是純電動汽車的平穩(wěn)過渡車型。由于低速扭矩大，高速運(yùn)行平穩(wěn)，剎車能量回收效率高，結(jié)構(gòu)簡單易維修，是一種特別適用于城市公交的純電動客車。增程式電動車的優(yōu)點(diǎn)1、可純電動模式運(yùn)行，所需電池容量小，造價低且不會發(fā)生缺電拋錨現(xiàn)象。2、可混合動力模式運(yùn)行，目前傳統(tǒng)燃油車工作環(huán)境完全相同，不增加任何設(shè)施。3、可插電式方模運(yùn)行，在混合動力基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高節(jié)油率。4、電池充電功率小，不必建設(shè)大型充電設(shè)施。5、電池充放電可以淺充淺放，有利于電池壽命。6、具有外接充電方式，能利用夜間得低價低谷電充電。7、結(jié)構(gòu)簡單，電機(jī)直驅(qū)，易于維修保養(yǎng)，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。8、節(jié)能：發(fā)動機(jī)一直處于最佳工作狀態(tài)，效率高，排放小。9、減排：綜合節(jié)油率高，現(xiàn)有技術(shù)就可節(jié)油50%以上。增程式的三種工作模式增程式可以根據(jù)不同城市公交系統(tǒng)千變?nèi)f化的運(yùn)營環(huán)境，靈活變換以下三種工作模式，達(dá)到最佳節(jié)油效果：1、純電動工作模式：采用充電樁充電，在電池容量范圍內(nèi)可純電動模式運(yùn)行，發(fā)動機(jī)不啟動，只做非正常情況時的備用狀態(tài)，達(dá)到了零排放，完全是一臺純電動汽車。2、混合動力模式：無需充電即可長期運(yùn)行，操作完全同傳統(tǒng)燃油車，只起到啟動助力和剎車能量回收作用，發(fā)動機(jī)在最佳狀態(tài)輸出平均功率，節(jié)油率在20-30%左右。3、插電式工作模式：晚上充電樁充電，白天有計(jì)劃使用電池能量，減少燃油發(fā)動機(jī)動力，顯著提高節(jié)油率，同時具有啟動助力和剎車能量回收功能，節(jié)油率可達(dá)50%以上。增程式電動汽車的類型增程式是一種能純電行駛的插電式串聯(lián)混合動力。繼通用汽車中國公司宣布全球首款量產(chǎn)增程式電動汽車雪佛蘭Volt將于明年正式登陸中國之后，奇瑞也宣布兩款增程式電動汽車，成為Volt的“中國對手”將上市的增程式電動汽車將采用S18平臺和A21平臺，內(nèi)在驅(qū)動系統(tǒng)搭載了目前奇瑞公司研發(fā)的增程型電驅(qū)動系統(tǒng)。據(jù)介紹，所謂增程式電動汽車，就是當(dāng)車載電池電量消耗至最低臨界限值時，增程器將自動啟動并為其繼續(xù)提供電能，以實(shí)現(xiàn)高達(dá)數(shù)百公里的續(xù)駛能力。這樣可以有效克服傳統(tǒng)電動車行駛里程短的毛病，讓駕駛者不用為此擔(dān)憂。另外，增程式電動汽車的電池容量只需純電動汽車的40%左右，極大地降低了成本。增程式電動汽車與其他新能源車型相比，在能源利用效率、價格、使用的方便性等方面均具有明顯優(yōu)勢。