混合动力系统的优点

1 我国混合动力汽车的现状

混合动力汽车具有尾气排放量少、节油等优势。它在防治机动车污染改善PM2.5和保障我国能源安全方面的作用不可忽视，近年来，混合动力汽车的市场需求量与日俱增。据预测，2015年，混合动力汽车将在世界汽车市场占15%，2020年占25%。

目前，我国非常重视混合动力汽车的研究和开发，国家也将其列入了“863”重大单项内容，但是，在常规技术开发方面，国内与国外存在明显的技术差距，再加上核心技术的保护，国内短时间内难以在混合动力技术方面有大的突破。因此，现阶段我国大部分有规模的汽车厂商要么直接采用国外先进成熟的产品进行装配，要么在国外的技术基础之上，根据国内的需求进行一些技术改造、组装生产，这样虽然能够大大缩短生产周期，但却让汽车厂商完全依赖国外的生产技术，使他们失去了自主研发的热情和信心。这样下去我国将成为世界汽车的装配中心，失去了研发和生产的能力，没有自己的核心技术，缩短我国汽车水平和世界汽车水平的距离也成为一句空话。因此，国家在混合动力汽车技术研发等方面的关注和支持，对汽车行业的稳步长久发展是至关重要的。

同时，我国在发展混合动力汽车也存在不少挑战：

①行业竞争。欧美国家的混合动力技术已经相当成熟，丰田普锐斯、本田飞度、美国别克等大的汽车生产制造商越来越对此趋之若鹜。德国宝马加入了双模式混合驱动技术，奥迪、大众和保时捷共同开发混合动力SUV。一汽、东风、上海大众、上海通用、奇瑞都推出了混合动力车型，目前国内市场上的荣威550 Plug-in、比亚迪秦、长安逸动混动版三款国产车型销量也呈上升趋势，如此激烈的市场竞争，势必会推动混合动力快速发展。

②技术的薄弱和缺失。混合动力汽车的关键技术难点在于机械、电气、内燃机、能源、计算机、汽车、信息等技术方面，我国在整车控制器软件（HVCU）的开发、电机及其控制器（MCU）等方面已取得了较大进展，但与世界先进水平相比还存在着较大差距，且在车辆成本控制方面急需加强。

③避开西方汽车企业提前入驻。例如日本丰田已经有近千项混合动力专利，我国要想在这个市场上真正拥有竞争力，我们必须注重自主研发，拥有属于自己的核心技术，尽量避开他们的专利技术。

2 我国混合动力汽车发展分析建议

我国混合动力汽车开发处于萌芽阶段，为加快我国混合动力的开发，根据目前我国混合动力汽车发展的现状，本文提出几点建议：

①加大国家政策引导。虽然国家出台了一系列混合动力汽车的惠民政策，但是对于尚属新生事物的混合动力汽车来说还远远不够。目前，购买混合动力乘用车补贴仅仅为3000元，无法形成市场规模。所以，国家在接下来的补贴政策中（2016-2018年），对包括非插电式混合动力汽车在内的节能与新能源汽车给予补贴，对纯电动和混合动力汽车予以平行支持。接下来，政府可以比照国家正在实施的《新能源汽车技术创新专项工程》，尽快实施《节能汽车技术创新专项工程》，对自主研发和实施产业化的混合动力汽车技术成熟项目，实行点对点的政策（财政资金支持或税收减免等）扶持。

②注重自主开发能力和自主知识产权。以前，我国的传统汽车产业一直是在不断引进和不断落后中徘徊。有了这样的前车之鉴，在开发混合动力汽车的问题上，我们必须要多开发自主生产，拥有自主知识产权的产品和部件。比如，我们现在在发动机电控方面有了很大的进步，有了我们的自身优势，奇瑞、吉利都有了自己厂家的专利技术，刺激了国内汽车生产商的神经。另外，我国还有着很多不同规模的混合动力汽车零部件生产企业，它们的发展是否健康稳步，和混合动力汽车生产商的发展息息相关，因此国家对这些企业也应给予同样的政策扶持。这些零部件生产企业在市场开拓期往往在成本、资金等各方面的存在着压力，国家应在此时给予政策上的支持。如将关键零部件企业纳入国家“工业强基专项行动”政策扶持范围，作为推广普及非插电式混合动力汽车的重点装备项目给予国家财政资金补贴，刺激国内汽车生产商敢于在产品研发和生产线建设上有高额的前期投入，也保证关键零部件的基本生存需求。

③降低成本赢得市场。目前看来，混合动力汽车推广最大的障碍是价格。大部分消费者在购买汽车产品时，价格是首要考虑的因素。而降低混合动力汽车的成本，电池技术的进一步发展将成为关键。电池需要解决关键性技术要有以下两个方面：其一，要有较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需求其二，必须采用热能控制管理，要满足严格的排放标准。2013年，丰田在常熟建立的研发中心开业，这是首次在日本以外的地区建立具备混合动力技术研发能力的研发中心，其主要业务内容包括节能电池、新能源车的零部件本地化研发，适合中国市场的汽车及发动机研发以及培养本地人才。相信在国外厂商避免关税，国内厂商加大投入力度成本降低以后，混合动力的普及率比现在会高很多。

混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。 在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作；

电池电量低于60%时，辅助动力系统起动：

由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。

不是所有的混合动力车辆都要依靠电动发动机、电池和电线。有些车辆是靠液压发动机和蓄能器的联合作用来驱动的。

最近的汽油价格达到了创纪录的历史新高，让站在加油泵面前的消费者胆颤心惊。但是，与重型卡车运输车队的经营者相比，这些消费者的痛苦只能算是小痛小痒了。

从燃料经济性的角度来看，为我们配送包裹和运送垃圾的卡车需要承受几方面的不利冲击。重量就是其中一个重大因素。满载重型运输车辆一般在14000到33000磅的重量范围之间。除重量因素外，很多这类的运输工具还具有燃料燃烧的工作负载循环，它们需要不断地启动和停车。

这类液压混合动力中最激进的型号完全摆脱了传统的机械动力传动系统。在这些车辆上，柴油引擎驱动液压泵发动机，而液压泵发动机再为高压蓄能器蓄能。蓄能器驱动后轮上的斜轴式液压马达从而驱动车辆。一个低压储备器用于收集液体，然后把液体再送回到第一个液压泵发动机中，这样就形成了一个完整的液压循环系统。

与电动混合动力发动机一样，液压混合动力发动机也有提供再生制动的能力。货物运送车辆和渣土运输车经常要制动刹车，当车辆制动时，液压泵发动机会为高压蓄能器蓄能。当卡车再次启动前行时，储存在蓄能器中的能量可以用来减少柴油引擎的负载。这些能量也可以限制引擎关闭时推进力的迸发，比如说，在室内操作车辆时。

对一般消费者或某些工程师来说，在这样一个电气化程度不断提高的世界里，液压发动机技术看上去有些落伍。但是，液压泵发动机和蓄能器可以提供一种应用扭矩和存储能量可靠的、低成本途径，这也正是混合动力车辆所需要的。并且液压发动机与电动系统相比具有明显的功率密度优势，至少现在是这样。 当今的液压混合动力系统主要有三种方式，并且都处在发展之中。美国环境保护署（U.S. Environmental Protection Agency，英文缩写EPA）交通与空气质量办公室(Office of Transportation and Air Quality，英文缩写OTAQ)的研究者们与Eaton Corp公司、美国西南研究院（Southwest Research Institute，英文缩写SwRI）和其他合作伙伴联合开发了一种混合动力系统。美国环境保护署也与Parker Hannifin公司签订了一个单独合作研发协议，着手液压混合动力方面的设计。

在某些方面，液压混合动力系统与其同伴电动混合动力系统相似。但是，液压系统是使用液压泵发动机蓄能器产生扭矩并存储能量，而不是使用电动发动机、电线和电池。

谈到节能环保的汽车新能源的发展，在中国还往往停留在电动汽车的探索上。的确，全球汽车界在电动车上没有少下功夫，但是到头来都是走进死胡同。在新世纪，汽车发展的技术路线趋于理智而统一：近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放；长远靠资源极为丰富，且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。

中国汽车界和科技界曾对电动车的开发情有独钟，主要出于如下考虑：传统汽车中国比发达国家晚了几十年；而电动车全世界还没有大突破，我们现在开始研究，与发达国家站在同一起跑线上，完全可能后来者居上。但是这种“抄近道儿”的傻聪明终于随着美国日本汽车业宣布放弃电动车的研发而走进死胡同。

应该说，中国汽车业的发展思路应该转移到务实而量力而行的方向了。氢动力燃料电池车，是一项必须关注的前沿技术，但仅仅是“关注”即可。而混合动力车的研发倒应该是当务之急。一是混合动力车并非什么远在天边的高科技，又有成熟的商品化车型可借鉴。二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的国情，节能治污的效果可以发挥到极致。

其实，如果中国的油价继续攀升或实行燃油税，道路拥堵又难以根本改善，市场的混合动力车的需求就会非常迫切。合资生产或者进口混合动力车，估计很快就会被精明的生产商或经销商提到议事日程。混合动力车将是中国车市的新商机。

以串联混合动力电动汽sou车为例，介绍一下混合动力电suo动汽车的工作原理。

在车辆行驶之初，蓄电池"优能工程师"处于电量饱满状态，其能量输出xue可以满足车辆要求，辅助动力qiche系统不需要工作。电池电量低于60weixiu%时，辅助动力系统起动：当车辆能量需求较大时，辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量； 当车辆能量需求较小时，辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。

混合动力汽车采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机，依靠电动机或其它辅助装置提供加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率，同时并未牺牲性能。混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中，当司机踩制动时，这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白扔掉了。而混合动力车却能大部分回收这些能量，并将其暂时贮存起来供加速时再用。当司机想要有最大的加速度时，汽油发动机和电动机并联工作，提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。在对加速性要求不太高的场合，混合动力车可以单靠电机行驶，或者单靠汽油发动机行驶，或者二者结合以取得最大的效率。比如在公路上巡航时使用汽油发动机。而在低速行驶时，可以单靠电机拖动，不用汽油发动机辅助。即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能，提供比传统液压系统更大的效率。

当时因为内燃机刚刚发明，效能和稳定性都不够，于是保时捷就开始研究电力驱动的可能，1898年，25岁的保时捷发明了轮毂电机和世界上第一台混合动力车。

这台混合动力车在当年的世博会展出的时候，引起了车圈的巨大轰动。

这比后来大家熟知的混合动力车丰田普锐斯，整整早了一个世纪。