混合动力汽车的发展

摘 要：各国对节能及环保的重视大力的促进了混合动力汽车的发展，本文综述了国外及国内混合动力汽车的发展状况。最后展望了混合动力汽车的发展趋势和前景。

关键词：节能及环保；混合动力汽车；发展

生态系统状况很大程度受制于车辆和自牵引机械热机的废气排放水平。尽管电子技术和对内燃机工作过程的自动控制可大大改进燃料的燃烧品质，但随着车辆数量的急剧增加，目前还没有能够彻底解决热机排放问题的具体方案。混合动力汽车因燃油量少，排放少，并且内燃机稳定的工况使得对其排放气体的成分易于控制，所以混合动力汽车越来越引起人们的重视。从长远来看，纯电动车、燃料电池汽车将是解决汽车节能环保的最终方案，但由于其价格昂贵、技术还未成熟，目前也只是小批量生产。三者相比较而言，混合动力汽车技术较为成熟，市场规模也在增大，是解决目前汽车节能环保问题的最有效方法。下面介绍国内外混合动力汽车的发展状况。

一、国外混合动力汽车的发展状况

上世纪90年代，美国斥巨资组织各大汽车公司和有关部门积极展开混合动力汽车的研究工作。提出了“新一代汽车合作伙伴计划（PNGV）旨在开发新一代的高效节能汽车。2000年福特汽车公司在北美国际车展上推出了其开发的Prodigy混合动力家庭概念车。该车采用福特P2000LSR混合动力系统、1.2升4缸柴油发动机和镍金属复合电池， 每百公里油耗仅3.3L。在2001 年北美国际车展上，福特公司又推出爱仕（ Escape） 混合动力SUV概念车，获得广泛关注。2002年到2005年福特公司再次推出福克斯（Focus）（新一代燃料电池混合动力轿车）和Escape混合动力轿车。前者2004年已小批量生产。到2009年美国市场上销售的混合动力汽车多达80万辆，已占新车总销售量的8%。根据IDTechEx最新报道，2013年美国市场上的混合动力车和纯动力汽车（所有车型）的数量为3880万辆，2023年将增长到11600万辆。

早在1997年，日本丰田公司就生产出了名为Prius的世界上第一辆混联式混合动力汽车。该车在日本10-15工况下达到了每百公里3.57L的油耗，有害气体的排放也只有日本现行法规的1/10；且最高车速可达140km/h，其行驶里程与普通汽车一样，视加入的汽油量而定。丰田Prius系列混合动力汽车自上市以来到2010年累计已在全球卖出268万辆。本田汽车公司独立研发的Insight混合动力车也早已实现量产。该车油耗仅为35km/L，行驶1km仅排放80gCO2，创造了一次加油行驶1500km的纪录。在2010年举办的北京车展上，本田Insight被认为是同级汽车中最省油的汽车之一。当前日本混合动力汽车市场占有率已经接近10%。

欧洲也在积极的开展混合动力汽车的开发，研制和推广方面的工作。法国雷诺公司的VERT和HYMME两款混合动力汽车已经完成了达到10000km的运行里程试验。瑞典沃尔沃公司也开发了基于沃尔沃FL6卡车改装的混合动力汽车，最高时速可达90km/h。德国已有几十辆混合动力大客车在斯图加特和塞维尔市投入运行。其开发的并联式混合动力汽车DUO已经小批量生产。BAE Systems公司采用行星齿轮机构和离合器，通过控制离合器，制动器和两个电机的工作状态，从而实现多种工作模式的混联系统等，这些都是欧洲混合动力汽车的代表性产品。

二、国内混合动力汽车的开发状况

与其他国家一样，混合动力汽车的研发在我国也受到高度重视，“十五”期间，科技部组织科研机构、相关企业、国内高校进行产学研联合攻关，确立了以混合动力电动汽车、纯电动汽车和燃料电池汽车为“三纵”，以动力控制系统、驱动控制系统和电池及其控制系统为“三横”的“三纵三横”发展布局。在相关政策支持下，我国混合动力汽车的研发得取得了重大进展。

在电池技术方面（混合动力汽车的核心），我国已自主研制出容量为6～100Ah的镍氢和铿离子动力电池及系列产品，且其能量密度和功率密度接近国际水平，在世界上首次规模应用于城市公交大客车。自主开发的燃料电池发动机不仅技术先进，且效率超过50%，与此同时， 混合动力汽车关键零部件的产业化全面跟进， 生产配套能力显著增强。

一汽东风、比亚迪、长安、奇瑞、上汽等都已投入了大量的人力物力， 混合动力车型已完成样车开发， 并有部分车型已经实现小批量上市。

三、混合动力汽车的发展趋势

目前，计算机技术、自动控制技术及各种智能控制系统在混合动力汽车上的应用，将进一步促进混合动力汽车的发展。作为从混合动力汽车到纯电动汽车的一种过渡技术方案，插电式混合动力电动汽车（Plug—in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）已成为当前新的研发和推广热点之一。PHEV兼顾了常规混合动力汽车和纯电动汽车的优点，由于排放少、油耗低、充电便捷，PHEV是现阶段比较实用的一种清洁、节能的车辆。在理想的汽车蓄电池出世之前，混合动力汽车是未来几十年发展的主流。随着技术的不断发展，PHEV必将成为混合动力汽车发展和延续的主流，且最终过渡到纯电动汽车。

参考文献：

[1]：《混合动力电动汽车技术》赵航，史广奎，机械工业出版社.

[2]：《Modern Electric，Hybrid Electric，and Fuel Cell Vehicles

Fundamentals，Theory，and Design Second Edition》（美）Mehrdad Ehsani，Yimin Gao，Ali Emadi，机械工业出版社.

[3]：《混合动力汽车结构、原理与维修》张金柱，化学工业出版社.

[4]：《混合动力电动汽车基础》Antoni Szumanowski（波兰），北京理工大学出版社.

[5]：白钰枝.混合动力汽车的发展现状与前景[J].科技创新导报，2011.

[6]：史程.混合动力汽车的发展现状与未来[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2012，（25）4：1～2.

[7]：吴瑞竹等.混合动力汽车发展综述[J].中国测试，2012，（38）6：27.

作者简介：李云飞（1990.08-），男，贵州福泉人，汉，本科，研究方向：车辆工程。

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