第一篇：混合動(dòng)力工程機(jī)械研究現(xiàn)狀論文

1混合動(dòng)力工程機(jī)械研究現(xiàn)狀

在汽車行業(yè)混合動(dòng)力技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的推廣和使用，為工程機(jī)械的節(jié)能問題提供了一條新的道路，但是汽車的運(yùn)作方式和工程機(jī)械有明顯的差別，工程機(jī)械的負(fù)載工況和汽車的差別較大，工程機(jī)械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，能量回收的方式不一樣，給混合動(dòng)力機(jī)的研究帶來了較大的難度。針對(duì)工程機(jī)械本身的特性，對(duì)能量管理和參數(shù)匹配進(jìn)行重點(diǎn)研究，研發(fā)出可以節(jié)能減排而且容易大面積的推廣和使用的混合動(dòng)力機(jī)型。現(xiàn)在的能源十分緊缺，環(huán)境也越來越惡劣，混合動(dòng)力技術(shù)的使用是有非常重要的價(jià)值的。在上個(gè)世紀(jì)八十年代，由于汽車行業(yè)的發(fā)展，間接的提高了工程機(jī)械的設(shè)計(jì)水平。在歐美一些發(fā)達(dá)國家，一些工程機(jī)械企業(yè)推出了改善后的工程機(jī)械產(chǎn)品，這些機(jī)械產(chǎn)品在動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、舒適性上都有很大的突破?，F(xiàn)在，中國的工程機(jī)械行業(yè)也在迅速發(fā)展，中國的很多高校和工程機(jī)械企業(yè)也開始重視開發(fā)混合動(dòng)力工程機(jī)械，而且還把少量的機(jī)械投入到試用中。

2混合動(dòng)力的系統(tǒng)類型

2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和外載用“串聯(lián)”的方式組成一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。發(fā)電機(jī)發(fā)電，把電力傳給發(fā)動(dòng)機(jī)，其實(shí)把發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)可以看成一個(gè)電力供應(yīng)系統(tǒng)。發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)直接驅(qū)動(dòng)外載，電動(dòng)機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)外載，在驅(qū)動(dòng)的電力有多處的部分可以存儲(chǔ)在儲(chǔ)能裝置里，在電力不足的時(shí)候，可以使用儲(chǔ)能裝置中存儲(chǔ)的電力。而且在外載制動(dòng)的時(shí)候，可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，并把釋放的電量回收起來，存儲(chǔ)在儲(chǔ)能裝置中。在串聯(lián)式混合動(dòng)力裝置中，發(fā)動(dòng)機(jī)和外載之間不需要其他機(jī)械的連接，結(jié)構(gòu)比較簡單，布置起來比較方便，對(duì)系統(tǒng)和策略的控制比較方便，但是只支持電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，這種動(dòng)力類型和電驅(qū)動(dòng)差不多

2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

把發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)用機(jī)械連接起來，再用并聯(lián)的方式安裝外載，并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)有三種驅(qū)動(dòng)模式，有發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式、電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)一起驅(qū)動(dòng)模式。在這些驅(qū)動(dòng)模式中，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)是主要的驅(qū)動(dòng)模式，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔助。因?yàn)榘l(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率是可以疊加的，所以可以讓發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)一起驅(qū)動(dòng)，降低裝機(jī)的功率，這樣動(dòng)力系統(tǒng)的尺寸小、重量輕、價(jià)格低。在發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的共同驅(qū)動(dòng)下，用發(fā)動(dòng)機(jī)釋放的電力驅(qū)動(dòng)外載，多余的機(jī)械能用發(fā)電機(jī)存儲(chǔ)起來。當(dāng)電力不夠用的時(shí)候，可以把發(fā)電機(jī)存儲(chǔ)起來的電力釋放出來。用發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的方法工作效率會(huì)很高，而且節(jié)能效果也比較好。

3串聯(lián)和并聯(lián)混合動(dòng)力的節(jié)能效果

為了了解串聯(lián)和并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能效果，把液壓挖掘機(jī)的雙泵驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，在液壓系統(tǒng)中加入串聯(lián)和并聯(lián)的動(dòng)力系統(tǒng)，進(jìn)行仿真建模，對(duì)液壓挖掘機(jī)的工作進(jìn)行仿真計(jì)算。對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)最高、最低功率、輸出的總能量、耗油率和總耗油量進(jìn)行對(duì)比，最后得出結(jié)論。(1)如果在使用混合動(dòng)力系統(tǒng)的時(shí)候，不要單獨(dú)的使用串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)，因?yàn)榇?lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)沒有節(jié)能的作用，但是單獨(dú)使用串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)可以改變排放物的質(zhì)量，還能降低柴油機(jī)的裝機(jī)功率。在使用串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的時(shí)候，柴油機(jī)的工作狀況是比較穩(wěn)定的，可以降低柴油機(jī)的裝機(jī)功率，節(jié)約一部分成本。而且柴油機(jī)的工作能力也可以提高，柴油機(jī)可以長期的在高效區(qū)里工作，充分的燃燒燃油，減少耗油量，改善尾氣排放的質(zhì)量。柴油機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間不需要其他機(jī)械的連接，所以工作狀況很平穩(wěn)，而且排放物少。整個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)布置十分容易變通，相對(duì)比較自由，控制的方式也很簡單。因?yàn)椴裼蜋C(jī)是與發(fā)電機(jī)相連接的，所以輸出的電能要在變頻器里和電池或者電容進(jìn)行交直流轉(zhuǎn)換，這樣一來電能的損耗就會(huì)比較大，很難達(dá)到節(jié)能的作用。(2)單獨(dú)使用并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能效果不是很好。但是并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)可以使柴油機(jī)的裝機(jī)功率有明顯的降低，而且排放物的污染也不是很大。使用并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的時(shí)候，柴油機(jī)輸出的能量只有一些可以用來發(fā)電，其他的能量都要用在泵的驅(qū)動(dòng)上。雖然在部分情況下使用并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的時(shí)候需要發(fā)電機(jī)大量輸出功率。(3)把串聯(lián)混合動(dòng)力和并聯(lián)混合動(dòng)力進(jìn)行比較，串聯(lián)混合動(dòng)力比較占優(yōu)勢(shì)，混合動(dòng)力系統(tǒng)還可以給其他的節(jié)能方式提供技術(shù)上的支持，把各種節(jié)能方法進(jìn)行結(jié)合，最終達(dá)到高效率節(jié)能的目標(biāo)。

4混合動(dòng)力系統(tǒng)的節(jié)能方式

在使用工程機(jī)械的時(shí)候，大部分的能量都使用在液壓系統(tǒng)主要控制閥門的節(jié)流口上，這不僅會(huì)浪費(fèi)大量的能量，還會(huì)使系統(tǒng)的熱量上升。如果可以把浪費(fèi)的這部分能量回收并進(jìn)行利用，不但可以達(dá)到節(jié)能的目的，還可以是整個(gè)系統(tǒng)更具有穩(wěn)定性。要想回收這部分的能量，可以在主控制閥門的節(jié)流口上安裝一個(gè)馬達(dá)，用馬達(dá)對(duì)機(jī)構(gòu)的速度進(jìn)行控制，并將原本浪費(fèi)的能量儲(chǔ)存起來。如果采用馬達(dá)對(duì)能量進(jìn)行回收，因?yàn)轳R達(dá)的慣量比較大，所以普遍使用性并不是很高，還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)和研究。因?yàn)轳R達(dá)節(jié)能的措施還不是很完善，所以可以使用單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的方式，過去的工程機(jī)械大多采用單泵驅(qū)動(dòng)，這樣可以節(jié)約成本?？墒遣煌南到y(tǒng)所需要的壓力是不同的，所以泵必須解決外載所需要的壓力。

5結(jié)語

如果單獨(dú)的使用串聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)是沒有很明顯的節(jié)能效果的。雖然可以提高排放物的質(zhì)量，但是從節(jié)能的角度來說，還是選擇并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)為其他的節(jié)能方式奠定了基礎(chǔ)，使其他的節(jié)能措施具有很好的節(jié)能效果?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)的使用，為節(jié)能減排帶來了重大的影響，應(yīng)該進(jìn)一步研究混合動(dòng)力系統(tǒng)，促使混合動(dòng)力系統(tǒng)達(dá)到更高的節(jié)能目標(biāo)。

第二篇：混合動(dòng)力汽車的研究探討論文（范文模版）

畢業(yè)論文

論文題目：混合動(dòng)力汽車的探索研究

班級(jí)：09211 學(xué)號(hào)：200921202 姓名：張浩

指導(dǎo)老師：朱忠倫

2012年5月10日

安徽交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 汽車與機(jī)械工程系 2012年5月20日

摘 要

現(xiàn)階段混合動(dòng)力汽車已經(jīng)成為傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車的最佳替代。它是21世紀(jì)初的最理想、最符合實(shí)際的綠色交通工具。本文介紹了目前幾種新能源汽車，主要通過簡單的分析來探討混合動(dòng)力汽車類型即混合動(dòng)力汽車的三種基本驅(qū)動(dòng)方式（串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式）及它們的優(yōu)缺點(diǎn)和分析了混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵技術(shù)，如蓄電池技術(shù)、機(jī)電技術(shù)、內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、能量管理技術(shù)、整車技術(shù)，以及國內(nèi)外混合動(dòng)力汽車的發(fā)展?fàn)顩r。

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)方式、環(huán)保節(jié)能、新能源、關(guān)鍵技術(shù)、開發(fā)路線

目 錄

引言????????????????????????????????1

一、新能源汽車的類型????????????????????????1 1.混合動(dòng)力汽車????????????????????????1 2.純電動(dòng)汽車?????????????????????????1 3.燃料電池汽車????????????????????????2 4.氫動(dòng)力汽車?????????????????????????2 5.燃?xì)馄??????????????????????????3 6.生物乙醇汽車????????????????????????3 7.氮?dú)馄??????????????????????????3

二 混合動(dòng)力汽車類型????????????????????????3 1.串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)?????????????????????3 2.并聯(lián)模式混合動(dòng)力系統(tǒng)????????????????????5 3.混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)?????????????????????6

三、混合動(dòng)力汽車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)???????????????????8 1.蓄電池技術(shù)?????????????????????????8 2.電動(dòng)機(jī)技術(shù)?????????????????????????9 3內(nèi)燃機(jī)技術(shù)?????????????????????????10 4.能量管理策略????????????????????????10 5.再生制動(dòng)控制技術(shù)??????????????????????11 6.整車技術(shù)??????????????????????????11

四、混合動(dòng)力汽車的開發(fā)技術(shù)路線??????????????????11

五、發(fā)展與展望??????????????????????????12

引 言

能源與環(huán)保問題日益突出，因此開發(fā)新型的節(jié)能環(huán)保汽車迫在眉睫。在這種形式下，運(yùn)生了各種新能源汽車應(yīng)運(yùn)而生，如混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車、氫動(dòng)力汽車、燃?xì)膺@車、生物乙醇汽車和氮?dú)馄嚨取ｋm然各種方案諸多，但是應(yīng)用于實(shí)際情況就會(huì)有很多難解決的問題矛盾，目前來講混合動(dòng)力具備較高的優(yōu)勢(shì)。

一、新能源汽車的類型

新能源又稱非常規(guī)能源。是指傳統(tǒng)能源之外的各種能源形式。指剛開始開發(fā)利用或正在積極研究、有待推廣的能源，如太陽能、地?zé)崮堋L(fēng)能、海洋能、生物質(zhì)能和核聚變能等。新能源汽車是指除汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)之外所有其它能源汽車。包括燃料電池汽車、混合動(dòng)力汽車、氫能源動(dòng)力汽車和太陽能汽車等。《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》已于2009年7月1日正式實(shí)施，《規(guī)則》強(qiáng)調(diào)說明：新能源 新能源汽車

汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動(dòng)力裝置），綜合車輛的動(dòng)力控制和驅(qū)動(dòng)方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源汽車包括混合動(dòng)力汽車（HEV）、純電動(dòng)汽車（BEV，包括太陽能汽車）、燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）、氫發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、其他新能源（如高效儲(chǔ)能器、二甲醚）汽車等各類別產(chǎn)品。

1.合混動(dòng)力汽車

混合動(dòng)力是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。目前國內(nèi)市場上，混合動(dòng)力車輛的主流都是汽油混合動(dòng)力，而國際市場上柴油混合動(dòng)力車型發(fā)展也很快。

混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn)是：

1、采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時(shí)處于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，由電池來補(bǔ)充；負(fù)荷少時(shí)，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。

2、因?yàn)橛辛穗姵?，可以十分方便地回收制?dòng)時(shí)、下坡時(shí)、怠速時(shí)的能量。

3、在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“零”排放。

4、有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題。

5、可以利用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。

6、可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。

2.純電動(dòng)汽車

電動(dòng)汽車顧名思義就是主要采用電力驅(qū)動(dòng)的汽車，大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有一部分車輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)，也有一部分直接以車輪作為四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。

純電動(dòng)汽車本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠(yuǎn)離人口密集的城市，對(duì)人類傷害較少，而且電廠是固定不動(dòng)的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關(guān)技術(shù)。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風(fēng)力、光、熱等，解除人們對(duì)石油資源日見枯竭的擔(dān)心。電動(dòng)汽車還可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電，使發(fā)電設(shè)備日夜都能充分利用，大大提高其經(jīng)濟(jì)效益。有關(guān)研究表明，同樣的原油經(jīng)過粗煉，送至電廠發(fā)電，經(jīng)充入電池，再由電池驅(qū)動(dòng)汽車，其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠停俳?jīng)汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點(diǎn)，使電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為汽車工業(yè)的一個(gè)“熱點(diǎn)”。有專家認(rèn)為，對(duì)于電動(dòng)車而言，目前最大的障礙就是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)以及價(jià)格影響了產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程，與混合動(dòng)力相比，電動(dòng)車更需要基礎(chǔ)設(shè)施的配套，而這不是一家企業(yè)能解決的，需要各企業(yè)聯(lián)合起來與當(dāng)?shù)卣块T一起建設(shè)，才會(huì)有大規(guī)模推廣的機(jī)會(huì)。優(yōu)點(diǎn):技術(shù)相對(duì)簡單成熟，只要有電力供應(yīng)的地方都能夠充電。缺點(diǎn): 目前蓄電池單位重量儲(chǔ)存的能量太少，還因電動(dòng)車的電池較貴，又沒形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模，故購買價(jià)格較貴，至于使用成本，有些試用結(jié)果比汽車貴，有些結(jié)果僅為汽車的1/3，這主要取決于電池的壽命及當(dāng)?shù)氐挠?、電價(jià)格。

3.燃料電池汽車

燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學(xué)作用，而不是經(jīng)過燃燒，直接變成電能或的。燃料電池的化學(xué)反應(yīng)過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，因此燃料電池車輛是無污染汽車，燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率比內(nèi)燃機(jī)要高2～3倍，因此從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面，燃料電池汽車是一種理想的車輛。單個(gè)的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以便獲得必需的動(dòng)力，滿足車輛使用的要求。

近幾年來，燃料電池技術(shù)已經(jīng)取得了重大的進(jìn)展。世界著名汽車制造廠，如戴姆勒－克萊斯勒、福特、豐田和通用汽車公司已經(jīng)宣布，計(jì)劃在2004年以前將燃料電池汽車投向市場。目前，燃料電池轎車的樣車正在進(jìn)行試驗(yàn)，以燃料電池為動(dòng)力的運(yùn)輸大客車在北美的幾個(gè)城市中正在進(jìn)行示范項(xiàng)目。在開發(fā)燃料電池汽車中仍然存在著技術(shù)性挑戰(zhàn)，除了燃料電池汽車目前成本高、壽命短、耐久性和可靠性差等主要難點(diǎn)外，配套設(shè)施的缺乏，才是燃料電池車在技術(shù)進(jìn)步之外，與成熟的內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)體系最大的差距所在。例如如加氫站，維修、配件供應(yīng)等，基礎(chǔ)設(shè)施配套建設(shè)匱乏讓燃料電池車離大眾仍然很遠(yuǎn)，目前各國的計(jì)劃，都是由點(diǎn)到線、到小區(qū)域示范和試用，再逐步擴(kuò)大、延伸和推廣，這需要幾十年的時(shí)間。4.氫動(dòng)力汽車

氫動(dòng)力汽車是一種真正實(shí)現(xiàn)零排放的交通工具，排放出的是純凈水，其具有無污染，零排放，儲(chǔ)量豐富等優(yōu)勢(shì)，因此，氫動(dòng)力汽車是傳統(tǒng)汽車最理想的替代方案。

幾乎所有的世界汽車巨頭都在研制新能源汽車。電曾經(jīng)被認(rèn)為是汽車的未來動(dòng)力，但蓄電池漫長的充電時(shí)間和重量使得人們漸漸對(duì)它興味索然。而目前（指2009年）的電與汽油合用的混合動(dòng)力車只能暫時(shí)性地緩解能源危機(jī)，只能減少但無法擺脫對(duì)石油的依賴。這個(gè)時(shí)候，氫動(dòng)力燃料電池的出現(xiàn)，猶如再造了一艘諾亞方舟，讓人們從危機(jī)中看到無限希望。以氫氣為汽車燃料這種說法剛出來時(shí)嚇人一跳，但事實(shí)上是有根據(jù)的。氫具有很高的能量密度，釋放的能量足以使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，而且氫與氧氣在燃料電池中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)只生成水，沒有污染。因此，許多科學(xué)家預(yù)言，以氫為能源的燃料電池是21世紀(jì)汽車的核心技術(shù)，它對(duì)汽車工業(yè)的革命性意義，相當(dāng)于微處理器對(duì)計(jì)算機(jī)業(yè)那樣重要。優(yōu)點(diǎn)：排放物是純水，行駛時(shí)不產(chǎn)生任何污染物。缺點(diǎn)：氫燃料電池成本過高，而且氫燃料的存儲(chǔ)和運(yùn)輸按照目前的技術(shù)條件來說非常困難，因?yàn)闅浞肿臃浅Ｐ?，極易透過儲(chǔ)藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問題，氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣，如此一來同樣需要消耗大量能源，除非使用核電來提取，否則無法從根本上降低二氧化碳排放。

5.燃?xì)馄?/p>

燃?xì)馄囀侵赣脡嚎s天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的汽車。近年來，世界上各國政府都積極尋求解決這一難題，開始紛紛調(diào)整汽車燃料結(jié)構(gòu)。燃?xì)馄囉捎谄渑欧判阅芎?，可調(diào)正汽車燃料結(jié)構(gòu)，運(yùn)行成本低、技術(shù)成熟、安全可靠，所以被世界各國公認(rèn)為當(dāng)前最理想的替代燃料汽車，但是燃?xì)饨K歸是不可再生能源，與石油一樣，所以這并不能解決能源問題，而且排放問題并不能解決。所以這使我們看到了燃?xì)馄嚨哪┞??

6.生物乙醇汽車

乙醇俗稱酒精，通俗些說，使用乙醇為燃料的汽車，也可叫酒精汽車。用乙醇代替石油燃料的活動(dòng)歷史已經(jīng)很長，無論是從生產(chǎn)上和應(yīng)用上的技術(shù)都已經(jīng)很成熟，近來由于石油資源緊張，汽車能源多元化趨向加劇，乙醇汽車又提到議事日程。

7.氮?dú)馄?/p>

氮?dú)馄囀抢玫蜏氐鳛槟芰Φ妮d體從外界環(huán)境中吸取熱量，提高自身的溫度增加內(nèi)能，將其導(dǎo)入特殊的氮?dú)鈾C(jī)種，使其在機(jī)器內(nèi)膨脹做工，將內(nèi)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而驅(qū)動(dòng)汽車。但是，氣馬達(dá)需要很多高壓氮?dú)?，汽車由于體積的限制，不能給汽車做很大的氮?dú)鈨?chǔ)罐。工廠里停電時(shí)應(yīng)急用的氣動(dòng)馬達(dá)都配有上百立方米的高壓氮?dú)鈨?chǔ)罐。高壓氮?dú)鈨?chǔ)罐屬于壓力容器，不安全。雖然沒有污染，但是使用費(fèi)用昂貴，所以沒有使用氮?dú)獾钠嚒?/p>

二、混合動(dòng)力汽車的類型

目前過內(nèi)外開發(fā)與研究的主要有三種類型：串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（SHEV）、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV）和混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（CHEV）。

1.串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)提供電能 ,電動(dòng)機(jī)是唯一的驅(qū)動(dòng)源。其動(dòng)力傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)組成如圖2-1所示。由于發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)車輪之間沒有直接的機(jī)械連接 ,發(fā)動(dòng)機(jī)不受汽車行駛工況影響 ,始終保持在最佳工作區(qū)穩(wěn)定運(yùn)行 ,所以特別適用于在市區(qū)低速運(yùn)行的工況。汽車在起步和低速時(shí)還可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī) ,只利用電池提供驅(qū)動(dòng)功率 ,達(dá)到零排放要求。

串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車特點(diǎn)是整車布置的自由度較大，發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持在最佳工作狀態(tài)，汽車具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放指標(biāo)；電力驅(qū)動(dòng)是唯一的驅(qū)動(dòng)模式，控制技術(shù)簡單；驅(qū)動(dòng)模式?jīng)Q定了發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)接近或等于汽車所需的最大驅(qū)動(dòng)功率，故三大動(dòng)力總成的功率、外形和質(zhì)量都較大，整車價(jià)格高；電池?cái)?shù)量較多，串聯(lián)布置在中、小型汽車上不容易實(shí)現(xiàn)；能量損失較大，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出能量利用率低。

發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)械連接電氣連接電池組電動(dòng)機(jī)

圖2-1串聯(lián)式動(dòng)力傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)圖

我們所熟悉的美國通用汽車公司旗下的雪佛蘭的“沃藍(lán)達(dá)”就是采用該種模式，這款配備了通用汽車最新一代動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)——E-flex系統(tǒng)(“E－flex”系統(tǒng)是通用汽車下一代電動(dòng)推進(jìn)系統(tǒng)的名稱。

其中的“E”表示“電”，電力是E－Flex車型的唯一驅(qū)動(dòng)方式。而“Flex”代表的是“靈活”，表示用以驅(qū)動(dòng)汽車的電力可以從各種途徑取得。）的雪佛蘭Volt概念車，讓我們可以從汽油、乙醇、生物柴油或氫氣中獲得電能，這使得我們可以定制推進(jìn)系統(tǒng)，以滿足特殊的要求和特定市場的基礎(chǔ)設(shè)施。例如在巴西，可以使用 100% 的乙醇作為發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)組和電池的動(dòng)力，上海的消費(fèi)者或許會(huì)利用太陽獲取氫，然后從燃料電池中得到電能，而瑞典的消費(fèi)者可能會(huì)從木材中獲取生物柴油。這些可替代能源在E-flex系統(tǒng)架構(gòu)上都可以得到應(yīng)用。

雪佛蘭Volt配備的E-Flex系統(tǒng)架構(gòu)采用了通用汽車最新的第五代燃料電池推進(jìn)技術(shù)和鋰電池，其體積只有上一代的一半，但卻能提供與其相當(dāng)?shù)膭?dòng)力和性能。在無需燃油、零污染

排放的電力驅(qū)動(dòng)下，最大續(xù)駛里程可達(dá)483公里，且真正實(shí)現(xiàn)零排放。相比較于兩年前推出的雪佛蘭Sequel概念車（配備的是第四代燃料電池系統(tǒng)），雪佛蘭Volt在保持同樣續(xù)駛能力的前提下，只需配備4公斤的氫，僅為Sequel需要配備的氫重量的一半。

2.并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

并聯(lián)式動(dòng)力混合系統(tǒng)中有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) ,發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)車輪。它的結(jié)構(gòu)形式更像是附加了一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的普通內(nèi)燃機(jī)汽車。其動(dòng)力傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)組成如圖2-2。由于發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)車輪之間機(jī)械連接 ,沒有串聯(lián)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機(jī) ,因此提高了能量轉(zhuǎn)化效率。并聯(lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊 ,比較適用于轎車。并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)的傳動(dòng)系統(tǒng)較為復(fù)雜，工作模式較多，控制系統(tǒng)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)形式多樣化。

當(dāng)汽車低速、小功率行駛時(shí)，控制器控制電池為電動(dòng)機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)零排放；汽車以較大功率行駛時(shí)，通過調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率；汽車剎車減速，電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于發(fā)電機(jī)為電池組充電；電動(dòng)汽車加速、高速行駛時(shí)，電池組為電動(dòng)機(jī)供電，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)汽車。

發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械連接電氣連接電動(dòng)機(jī)變速器電池組

圖2-2并聯(lián)式動(dòng)力傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)圖

并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn)是系統(tǒng)能量的利用率相對(duì)較高，這使得并聯(lián)式的燃油經(jīng)濟(jì)性一般比串聯(lián)的要高；發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行直接受到道路行駛工況影響，運(yùn)行狀態(tài)較為復(fù)雜，因而并聯(lián)驅(qū)動(dòng)排放性相對(duì)串聯(lián)驅(qū)動(dòng)要差，但可以在較多不良的行駛工況下運(yùn)行；發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)都是動(dòng)力總成，兩者可以互相耦合滿足汽車功率的要求，系統(tǒng)可采用小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)，使得整車動(dòng)力總成尺寸小，質(zhì)量也較輕；但發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械連接使得機(jī)械裝置較復(fù)雜，增加了整車布置的難度。當(dāng)汽車在市區(qū)行駛時(shí)，可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，由電池組為電動(dòng)機(jī)供電提供汽車的驅(qū)動(dòng)功率，實(shí)現(xiàn)零排放。

在電影《諜中諜4》里，阿湯哥駕駛?cè)聦汃Ri8混合動(dòng)力雙門超級(jí)跑車給人留下了深刻的印象。

這款i8 Spyder概念車正是用了并聯(lián)模式。日前，有海外媒體在寒冷地帶拍攝到了全新寶馬i8的最新測(cè)試諜照。這意味著距離全新量產(chǎn)寶馬i8的上市時(shí)間已經(jīng)越來越近。從最新曝光的測(cè)試諜照上看，全新寶馬i8取消了原有概念車上的結(jié)構(gòu)性前風(fēng)擋玻璃，而保留了飛扶壁式尾部設(shè)計(jì)。

i8搭載了高性能的混合動(dòng)力系統(tǒng)，突出了車輛超強(qiáng)的動(dòng)力性能。全新寶馬i8所使用的插入式混合動(dòng)力系統(tǒng)由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)和一臺(tái)渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成，最高輸出功率345馬力，最大扭矩800牛米。其中，1.5升排量三缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用了燃油直噴和可變進(jìn)氣渦輪增壓技術(shù)，將動(dòng)力輸出至車輛的后輪。

3.混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)

混聯(lián)式結(jié)構(gòu)綜合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)，其動(dòng)力傳動(dòng)系的結(jié)構(gòu)組成如圖2-3?；炻?lián)式結(jié)構(gòu)一般以行星齒輪作為動(dòng)力復(fù)合裝置的基本構(gòu)架，混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車配備的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率可以比較小，發(fā)動(dòng)機(jī)也比較容易控制在高效區(qū)穩(wěn)定工作，控制策略比較靈活。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，與其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)相應(yīng)，其控制系統(tǒng)也較為復(fù)雜。

功率分流器發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)機(jī)械連接電氣連接圖2-3混聯(lián)式動(dòng)力傳動(dòng)系結(jié)構(gòu)圖

逆變器電池組該系統(tǒng)適合各種行駛條件，具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能，既可以外接充電，也可自充電，續(xù)駛里程相比內(nèi)燃機(jī)汽車遠(yuǎn)，是很理想的混合電動(dòng)方案。整車布置難度較高，電池?cái)?shù)量較少，但增加了發(fā)電機(jī)?？刂萍夹g(shù)含量高，整車價(jià)格高。

在這方面，日本豐田走在了前面，其普銳斯、凱美瑞混合動(dòng)力版及雷克薩斯一系列混合動(dòng)力車都是這種模式。

以普銳斯為例，PRIUS普銳斯使用的THS II就是混聯(lián)模式，有效地組合了串聯(lián)式和并聯(lián)式，使兩者的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到極致。

發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力由動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)分割，一部分直接驅(qū)動(dòng)車輪，另一部分被用于發(fā)電，其使用比例可自由控制。由所產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)的使用比例比并聯(lián)式更大。THS優(yōu)先考慮降低環(huán)境負(fù)荷，TOYOTA在THS成果的基礎(chǔ)之上，以“Hybrid Synergy Drive”為理念，使電動(dòng)機(jī)輸出功率增長了1.5倍，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電源系統(tǒng)的高電壓化,控制系統(tǒng)也得到大幅改進(jìn)。由此發(fā)揮電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)工效的相輔相成之協(xié)同效果，開發(fā)出了降低環(huán)境負(fù)荷與動(dòng)力性能兩者兼?zhèn)涞男乱淮鶷OYOTA油電混合動(dòng)力系統(tǒng)“THS II”。

三、混合動(dòng)力汽車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

混合動(dòng)力汽車是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及的關(guān)鍵技術(shù)有蓄電池技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、能量管理技術(shù)、整車技術(shù)和現(xiàn)代控制理論等。[2-4]

1.蓄電池技術(shù)

作為混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力源之一，電池性能的高低極大的決定了混合動(dòng)力汽車技術(shù)的先進(jìn)性?；旌蟿?dòng)力汽車在工作中電池處于非周期性的充放電循環(huán)中,對(duì)電池的充放電速率和效率很高。研究與開發(fā)高性能充放電、低成本、壽命長的電池,是發(fā)展混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵問題之一。

目前，除鉛酸電池外，正在研究與開發(fā)的電池有鎳氫蓄電池、鐵鎳蓄電池、銀鋅蓄電池、鋰蓄電池、燃料蓄電池、太陽能蓄電池。鉛酸電池在國內(nèi)技術(shù)成熟，成本低廉，跟隨負(fù)荷輸出特性好，比較適合我國發(fā)展的需要。但其快速充放電困難，使用壽命不夠理想、質(zhì)量大等方面仍需改進(jìn)，如可以通過增加電池片數(shù)，改進(jìn)包裝方法、使用高效添加劑，開發(fā)質(zhì)量輕便的隔板材料等方法。在國外，各種鎳電池飛速進(jìn)展，這類鎳電池儲(chǔ)能較大、過充電和過放電性能優(yōu)良、能帶電充電并可以實(shí)現(xiàn)快速充電、使用壽命長。突出優(yōu)點(diǎn)是全密封，免維護(hù)。目前，國外大多采用這些高性能的電池提高汽車的續(xù)駛里程和性能。但在價(jià)格昂貴，研發(fā)降低其成本是其推廣的關(guān)鍵。

銀鋅蓄電池的電池能量高,質(zhì)量輕,溫度特性穩(wěn)定,但價(jià)格高,壽命短；鋰蓄電池的比能量大,比功率高,充電放電效率高,可以快速充電,功率輸出密度大，但鋰的制取較困難,管理和使用較復(fù)雜,要有嚴(yán)格的安全措施,價(jià)格也高。它是未來電池研發(fā)的一個(gè)方向。

在新型高性能電池的開發(fā)方面，燃料蓄電池轉(zhuǎn)換效率高，容量大，比功率和畢能量高。具有廣闊的發(fā)展前景。已經(jīng)成為各國研究的焦點(diǎn)。最常見的燃料蓄電池有:堿性燃料蓄電池、磷酸燃料蓄電池、熔融碳酸鹽燃料蓄電池、固體氧化物燃料蓄電池、質(zhì)子交換膜燃料蓄電池等,而以質(zhì)子交換膜燃料蓄電池應(yīng)用于電動(dòng)汽車上最為可能。在綠色環(huán)保方面，太陽能蓄電池最為理想。它直接將太陽能轉(zhuǎn)換為電能，無污染，零排放。太陽能電池主要有三種結(jié)構(gòu)：非晶硅，單晶硅，多晶硅。太陽能蓄電池在光電轉(zhuǎn)換率，降低成本方面還需要進(jìn)一步突破。目前有少數(shù)汽車公司把太陽輻射的能量收集起來，并轉(zhuǎn)換成電能，以此為動(dòng)力的汽車就是太陽能汽車，它是最潔凈無污染的交通工具。太陽輻射到地球表面的能量轉(zhuǎn)換成電能，效率可達(dá)30%。目前世界上最先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)能夠達(dá)35%左右的轉(zhuǎn)換效率。8平米大小的太陽能板能提供一輛小型汽車所需的電力。經(jīng)測(cè)算，一輛太陽能轎車一年可省油500L.今后汽車動(dòng)力的發(fā)展方向最有可能是使用太陽能、燃油、電力等多種能源的混合動(dòng)力車。[5] 2.電動(dòng)機(jī)技術(shù)

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上使用的電動(dòng)機(jī)有感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁無刷電動(dòng)機(jī)等。研究開發(fā)體積小、重量輕、工作可靠、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好的電機(jī),對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車進(jìn)一步提高動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性極為重要。

感應(yīng)電動(dòng)（交流異步電機(jī)）機(jī)以鼠籠式感應(yīng)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣,感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的功率容量覆蓋面很寬廣,轉(zhuǎn)速最高可以達(dá)到1.2萬r/min,可以采用空氣冷卻或液體冷卻方式,冷卻自由度高,對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性好,并且能夠?qū)崿F(xiàn)再生反饋制動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜、經(jīng)久耐用等優(yōu)點(diǎn),具有較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)特性。為了解決感應(yīng)電動(dòng)機(jī)能夠在低速下輸出穩(wěn)定的大轉(zhuǎn)矩。解決感應(yīng)電機(jī)的低速問題的方法主要有:采用滑模方法實(shí)現(xiàn)解耦控制,解決低速穩(wěn)定性問題的；設(shè)計(jì)專門的低速混合磁鏈模型,調(diào)整定子電阻,解決了低速下恒定大轉(zhuǎn)矩輸出的問題。此外，噪音和開關(guān)損耗問題也是困擾交流異步電機(jī)在電動(dòng)汽車上應(yīng)用的問題之一。當(dāng)感應(yīng)電機(jī)工作在高轉(zhuǎn)速區(qū)時(shí),由于電機(jī)電感相對(duì)較小,容易產(chǎn)生很大的峰值電流,從而引起大量的噪聲和開關(guān)損耗。因此,需要對(duì)功率開關(guān)器件的開關(guān)頻率進(jìn)行控制,抑止噪聲和能量損耗。我過在交流異步電機(jī)的設(shè)計(jì)與制造方面有比較大的優(yōu)勢(shì)，所設(shè)計(jì)的交流異步計(jì)電機(jī)性能好、工藝先進(jìn)，可靠性高，已經(jīng)向包括美國在內(nèi)等國家出口。

隨著永磁無刷電動(dòng)機(jī)的性能不斷提高,價(jià)格逐漸下降，永磁無刷電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用前景將會(huì)越來越廣泛。主要有兩種：永磁同步電動(dòng)機(jī)、永磁無刷直流電機(jī)。永磁同步電動(dòng)機(jī)在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有良好的可靠性,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),工作時(shí)電流損耗小、弱磁控制也容易實(shí)現(xiàn),工作噪聲低。所以,它非常適用于混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。永磁同步電機(jī)的基本控制策略是,在低速時(shí)采用轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制,而高速時(shí)用弱磁控制,以使電動(dòng)機(jī)基本保持恒定功率,滿足電動(dòng)汽車負(fù)載要求。和永磁同步電動(dòng)機(jī)相比，永磁無刷直流電動(dòng)機(jī)的效率高,起動(dòng)力矩大,過載能力強(qiáng),高速操作性能好,結(jié)構(gòu)簡單牢固,免維護(hù)或少維護(hù),體積小質(zhì)量輕,特別適合混合動(dòng)力轎車的開發(fā)。缺點(diǎn)是噪聲較大，可以考慮噪聲加消除裝置。永磁無刷直流電機(jī)的基本控制策略是,在低速時(shí)采用電流斬波控制,而高速時(shí)采用弱磁控制,增加電流的去磁分量。方波無刷電動(dòng)機(jī)的弱磁控制通過調(diào)節(jié)開通角來達(dá)到弱磁效果。

3.內(nèi)燃機(jī)技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)有汽油機(jī)和柴油機(jī)。先進(jìn)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)要求內(nèi)燃機(jī)體積小、重量輕。由于采用了各種先進(jìn)控制技術(shù),汽油機(jī)的排放已降到未加控制前的1%以下。缸內(nèi)直噴方式有望取代進(jìn)氣道噴射成為汽油噴射主要形式,代表汽油機(jī)的發(fā)展方向。汽油機(jī)存在的問題是缸內(nèi)積碳、高壓油泵的潤滑和密封性、噴油器堵塞。因此有效而可靠地實(shí)現(xiàn)部分負(fù)荷下缸內(nèi)混合氣的分層與稀薄燃燒,是缸內(nèi)直噴式汽油機(jī)的關(guān)鍵。柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于汽油,如不用催化劑,柴油機(jī)的排放性能要優(yōu)于汽油機(jī)。但柴油機(jī)的弱點(diǎn)是氮氧化物、微粒和噪聲較難控制。已采用的控制措施有:氣門、增壓中冷、電控高壓噴油、滾流/螺旋氣道、可變渦流、強(qiáng)紊流燃燒室等。電控共軌式柴油噴射系統(tǒng)是最有發(fā)展前途的噴油系統(tǒng),可以自由控制噴油量、噴油壓力、噴油速率和噴油定時(shí)。未來柴油機(jī)將采用更加輕質(zhì)材料和超高壓噴油、高增壓、智能EGR控制、在燃料方面，甲醇、乙醇、CNG、LPG、DME、H2等代用燃料在內(nèi)燃機(jī)上的開發(fā)應(yīng)用會(huì)進(jìn)一步發(fā)展,但由于社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施等因素限制,短期內(nèi)進(jìn)展不會(huì)很快。[6]參考文獻(xiàn) [7]所給出的內(nèi)燃機(jī)的重量已達(dá)到臨界狀態(tài), 它采用內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)一體化(ISA/ ISG)技術(shù) , 廣泛使用鋁鎂合金、塑料作零件，采用薄汽缸體 , 連桿為細(xì)的鑄鋼件加滲碳等 , 整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)降低重量達(dá) 30 %。豐田生產(chǎn)Prius的的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)達(dá)到當(dāng)代的最高技術(shù)水平, 它的尾氣排放污染物降低到同類轎車排放污染物的 10 %左右，在車上的應(yīng)用效果顯示，加上再生制動(dòng)能量回收，整車效率提高近一倍，整車CO2 排放降低一半。

4.能量管理策略

如果說驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是混合動(dòng)力汽車的心臟,則能量管理系統(tǒng)無疑就是電動(dòng)車的大腦。能量管理系統(tǒng)協(xié)調(diào)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)之間的動(dòng)力分配，電池電荷狀態(tài)控制等。它包括儲(chǔ)能單元，能量管理單元，混合動(dòng)力系統(tǒng)中央控制單元。能量管理策略作為混合動(dòng)力汽車控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，可以大致分為基于規(guī)則的能量管理策略、基于智能控制的能量管理策略和基于優(yōu)化算法的能量管理策略三大類。[8]

基于規(guī)則的能量管理策略的基本思想主要是依據(jù)部件的穩(wěn)態(tài)效率 Map 圖，確定發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間的能量流分配。該控制方法簡單有效，實(shí)用性強(qiáng)，并且是制定許多高級(jí)能量控制策略的基礎(chǔ)?；谝?guī)則的能量管理策略主要根據(jù)策略設(shè)計(jì)人員的工程經(jīng)驗(yàn)及穩(wěn)態(tài)的效率 Map 制定，并沒有考慮動(dòng)態(tài)變化，故不能達(dá)到系統(tǒng)性能最優(yōu)。

智能型控制策略主要是通過應(yīng)用模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法等智能控制技術(shù)來決策混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式和功率分配。智能控制的基本出發(fā)點(diǎn)是模仿人的智能，根據(jù)被控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程中定性和定量的信息，進(jìn)行綜合集成、推理決策，以實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜非線性不確定系統(tǒng)的有效控制。智能能量控制策略具有很強(qiáng)的魯棒性和很好的自學(xué)習(xí)能力，非常適合應(yīng)用于非線性控制系統(tǒng)，因此在混合動(dòng)力汽車能量管理策略研究過程中得到越來越廣泛的應(yīng)用。

與車輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)不同，全局優(yōu)化算法是針對(duì)某個(gè)既定的駕駛循環(huán)開展的。因此，車輛在不同時(shí)刻的行駛速度由駕駛循環(huán)給定，驅(qū)動(dòng)輪處的驅(qū)動(dòng)力可以根據(jù)車輛縱向動(dòng)力學(xué)方程計(jì)算得出。使用全局優(yōu)化能量控制策略可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的最優(yōu)化，但全局優(yōu)化算法的計(jì)算工作量往往較大，一般只能夠得到數(shù)值解，優(yōu)化結(jié)果不能直接應(yīng)用到實(shí)際控制當(dāng)中。不過，通過全局優(yōu)化得到的最優(yōu)控制，可以獲得優(yōu)化控制的宏觀規(guī)律，為制定合理的實(shí)時(shí)能量管理策略提供宏觀控制規(guī)則。同時(shí)，最優(yōu)控制還可以作為其它控制方法的參考和對(duì)比目標(biāo)。

能量管理系統(tǒng)要求開發(fā)適合的混合動(dòng)力汽車動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型以實(shí)現(xiàn)更加準(zhǔn)確的控制、開發(fā)以微處理器為核心的電子控制單元。未來的研究方向可以將現(xiàn)代控制理論和優(yōu)化方法融入能量管理優(yōu)化方法中去，進(jìn)而獲取混合動(dòng)力汽車實(shí)時(shí)性要求的高品質(zhì)能量管理策略，同時(shí)總結(jié)出一套較為完善的混合動(dòng)力汽車能量管理策略的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。例如混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用電池組要受電池放電深度、充放電電流的大小及具體的汽車行駛工況等諸多因素的影響，需要建立一個(gè)符合混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電池實(shí)際使用狀況的能量管理模型。以便建立一個(gè)符合電池實(shí)際使用環(huán)境的電池能量管理系統(tǒng),并為載荷均衡控制裝置提供可靠的控制參數(shù)。開發(fā)自動(dòng)化電子原件使電池維持工作在一定穩(wěn)定充放電范圍內(nèi)，并提供人機(jī)交換界面、電池性能、剩余能量顯示等等。

5.再生制動(dòng)控制技術(shù)

再生制動(dòng)可以節(jié)約能源、提高續(xù)駛里程 ,具有顯著的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益.同時(shí) ,再生制動(dòng)還可以減少剎車片的磨損 ,降低車輛故障率及使用成本。該系統(tǒng)多數(shù)由超級(jí)電容或飛輪及其控制器組成 ,而利用超級(jí)電容或飛輪吸收再生制動(dòng)能量 ,具有非常突出的優(yōu)點(diǎn).當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí) ,電機(jī)工作于發(fā)電機(jī)工況 ,將一部分動(dòng)能或重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存在超級(jí)電容或飛輪中 ,由于超級(jí)電容或飛輪的功率密度大 ,因此可以更快速、高效地吸收電機(jī)回饋能量.在車輛起動(dòng)和加速時(shí) ,利用雙向 DC/ DC將存儲(chǔ)的能量釋放出來 ,協(xié)助電池向電機(jī)供電 ,不但增加了混合動(dòng)力汽車一次充電的行駛里程 ,而且避免了蓄電池的大電流放電 ,達(dá)到了節(jié)省能源、降低剎車片磨損和提高蓄電池壽命的目的。[9]

6.整車技術(shù)

混合動(dòng)力汽車由于車身質(zhì)量、空間和能源的矛盾,因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮采用輕質(zhì)、廉價(jià)材料以減輕整車的質(zhì)量和價(jià)格。如復(fù)合材料鋁合金金屬蜂窩材料及其加工技術(shù)、新型混合動(dòng)力車輛造型與結(jié)構(gòu)的整體設(shè)計(jì)CAD技術(shù)等。在充分利用空間的情況下,盡可能增大車廂內(nèi)部乘員空間,最大限度地降低空氣阻力系數(shù)和滾動(dòng)阻力系數(shù),以求減小行駛阻力,利用機(jī)電一體化匹配設(shè)計(jì),求得整車結(jié)構(gòu)參數(shù)達(dá)到最優(yōu)化。如何把先進(jìn)的控制技術(shù)與電力電子技術(shù)應(yīng)用到混合動(dòng)力汽車研發(fā)中，減少控制系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)所占的空間是整車技術(shù)的關(guān)鍵。

四、混合動(dòng)力汽車的開發(fā)技術(shù)路線

1、了解與分析國內(nèi)外有關(guān)混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、安裝方式、控制策略和特性評(píng)價(jià)的先進(jìn)方法。

2、根據(jù)混合動(dòng)力汽車行駛的最大阻力力矩,計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能參數(shù),完成驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、電池組的選型。

3、建立混合動(dòng)力汽車各模塊的數(shù)學(xué)模型,包括電池組、發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量管理系統(tǒng)模型。

4、確定速度、力矩、溫度、電流及電壓等傳感器的性能參數(shù),選擇或設(shè)計(jì)加工出性能好、體積小、易于安裝的車速及力矩傳感器。

5、開發(fā)以微處理器為核心的電子控制單元來實(shí)現(xiàn)智能化的能量管理系統(tǒng)。根據(jù)能量管理系統(tǒng)模型,能對(duì)整車系統(tǒng)電能和儲(chǔ)能單元實(shí)時(shí)檢測(cè)、顯示、充放電管理、行駛里程統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)、故障診斷與報(bào)警、儲(chǔ)能元件壽命預(yù)測(cè)等綜合管理。

6、分析混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)性能的影響因素和特點(diǎn),分析各總成的結(jié)構(gòu)參數(shù)和布置方式對(duì)車輛性能的影響,結(jié)合相應(yīng)的道路及臺(tái)架實(shí)驗(yàn),進(jìn)行混合動(dòng)力汽車的 車身與底盤布置。電動(dòng)汽車的車身和底盤技術(shù)應(yīng)與電動(dòng)汽車同步開

7、將各種傳感器與電動(dòng)機(jī)制成一個(gè)整體,研究合理的安裝位置。

8、對(duì)所研制的電動(dòng)汽車,進(jìn)行道路和臺(tái)架試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)來修正有關(guān)設(shè)計(jì)、控制參數(shù),以滿足所提出的電動(dòng)汽車的性能指標(biāo)。[10]為技術(shù)路線流程圖如4-1所示。

由性能指標(biāo)、模擬分析及試驗(yàn)數(shù)據(jù)建模電池組選取、電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)選型各種傳感器選取控制、能量管理與分配單元設(shè)計(jì)懸架、車架及車身設(shè)計(jì)集成設(shè)計(jì)加工制造樣車、裝車實(shí)驗(yàn)

圖4-1混合動(dòng)力汽車的開發(fā)技術(shù)路線流程圖

五、發(fā)展與展望

1、從國內(nèi)的發(fā)展和當(dāng)前技術(shù)來看，動(dòng)力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)所占的空間較大，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)與控制；研究開發(fā)體積小，能量密度高、價(jià)格低的蓄電池應(yīng)該是今后的主要研究方向。

2、大部分都普遍存在著十分嚴(yán)重的交通問題和汽車尾氣排放污染問題。作為一種小型、中速和短途的日常交通工具, 混合動(dòng)力汽車有著獨(dú)特的市場,政府應(yīng)鼓勵(lì)電動(dòng)汽車按市場機(jī)制開發(fā)。鑒于我國目前具有巨大潛在的多元化市場以及良好的工業(yè)基礎(chǔ),在混合動(dòng)力汽車發(fā)展方面,中國將起到帶頭作用。

參考文獻(xiàn)

1.任勇,秦大同,楊亞聯(lián)等.混合動(dòng)力汽車的研發(fā)的研發(fā)實(shí)踐[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào),2004,27（4）:27-28.2.丁軍,王喜瑜,周希德.我國電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].汽車科技,1997,3:47-51.3.湯雙清,廖道訓(xùn),吳正佳.電動(dòng)汽車的核心技術(shù)及發(fā)展展望[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù),2003,22(2)190-192 4.張振華, 蓋玉先.混合動(dòng)力城市客車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué), 2008,6:6-7.5.曾斌.21世紀(jì)的汽車[J].中國機(jī)電工業(yè),2002,3:38-39.6.劉聯(lián)國.汽車研究與發(fā)展[J].汽車研究與開發(fā)，2001,1:8-10.7.何洪文,祝嘉光,李劍.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展與現(xiàn)狀[J].車輛動(dòng)力與技術(shù),2004,52-56 8.張博,李君.可外接充電混合動(dòng)力汽車能量管理策略研究[D].吉林大學(xué),2009.9.曹秉剛,張傳偉,白志峰等電動(dòng)汽車技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì)[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào),2004,38(1)4-6 10.錢立軍,趙韓,高立新.電動(dòng)汽車開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)及技術(shù)路線[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2002 , 25(1):15-18.11.品車網(wǎng)寶馬i8資訊http:// 13.車型圖片下載于易車網(wǎng)http://news.bitauto.com

第三篇：混合動(dòng)力汽車的探索研究

混合動(dòng)力汽車的探索研究

專業(yè)：汽車制造與裝配

學(xué)生：***，指導(dǎo)老師：***

【摘 要】混合動(dòng)力汽車燃油經(jīng)濟(jì)性好，符合節(jié)能環(huán)保的理念然而因生產(chǎn)及技術(shù)成本較高，導(dǎo)致其銷售價(jià)格偏高。本文將探討混合動(dòng)力汽車的未來發(fā)展前景，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，混合動(dòng)力技術(shù)的不斷成熟和完善，生產(chǎn)成本的不斷降低，混合動(dòng)力汽車的市場占有量將不斷增加。

【關(guān)鍵詞】混合動(dòng)力汽車；前景；節(jié)能；環(huán)保

混合動(dòng)力汽車?yán)没旌蟿?dòng)力作為能源，能實(shí)現(xiàn)較高的燃油經(jīng)濟(jì)性，廢氣成本較高，排放量低，環(huán)保性能好，符合節(jié)能環(huán)保的理念?；旌蟿?dòng)力的技術(shù)較為成熟，但生產(chǎn)成本及技術(shù)，導(dǎo)致目前的銷售價(jià)格與同類汽車產(chǎn)品相比較偏高，消費(fèi)者的消費(fèi)能力影響著現(xiàn)階段銷售狀況，未來能否有好的市場前景，值得思索。

一，混合動(dòng)力的概念及基本原理

混合動(dòng)力汽車（亦稱混合動(dòng)力汽車，英文為Hybrid Power Automobile）是指那些采用傳統(tǒng)燃料的，同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來改善低速動(dòng)力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同，主要又可以分為汽油混合動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。目前國內(nèi)市場上，混合動(dòng)力車輛的主流都是汽油混合動(dòng)力，而國際市場上柴油混合動(dòng)力車型發(fā)展也很快。混合動(dòng)力汽車的種類目前主要有3種。一種是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主動(dòng)力，電動(dòng)馬達(dá)作為輔助動(dòng)力的“并聯(lián)方式”。這種方式主要以發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛，利用電動(dòng)馬達(dá)所具有的再啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大動(dòng)力的特征，在汽車起步、加速等發(fā)動(dòng)機(jī)燃油消耗較大時(shí)，用電動(dòng)馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)的方式來降低發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗。這種方式的結(jié)構(gòu)比較簡單，只需要增加電動(dòng)在汽車上馬達(dá)和電瓶。另外一種是，在低速時(shí)只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛，速度提高時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)相配合驅(qū)動(dòng)的“串聯(lián)、并聯(lián)方式”。啟動(dòng)和低速時(shí)是只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛，當(dāng)速度提高時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)共同高效地分擔(dān)動(dòng)力，這種方式需要?jiǎng)恿Ψ謸?dān)裝置和發(fā)電機(jī)等，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜。還有一種是只用電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛的電動(dòng)汽車“串聯(lián)方式”，發(fā)動(dòng)機(jī)只作為動(dòng)力源，汽車只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)只是電動(dòng)馬達(dá)，但因?yàn)橥瑯有枰惭b燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，所以也是混合動(dòng)力汽車的一種。

二，混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn)

采用混合動(dòng)力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時(shí)處于油耗低，污染少的最優(yōu)秀工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率不足時(shí)，由電池來補(bǔ)充；負(fù)荷小時(shí)，剩余的功率可發(fā)電給電池充電。由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。因?yàn)橛辛穗姵?，可以十分方便地回收制?dòng),下坡，及怠速時(shí)的能量。

在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“零”排放，有了內(nèi)燃機(jī)可以十分方便地解決耗能大的空調(diào)，取暖，除霜等純電動(dòng)汽車遇到的難題?？梢岳矛F(xiàn)有的加油站加油，不必再投資?？勺岆姵乇３衷诹己玫墓ぷ鳡顟B(tài)，不發(fā)生過沖，過放電等現(xiàn)象，延遲其使用壽命，降低成本。

三，混合動(dòng)力系統(tǒng)

混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車整車性能。經(jīng)過十多年的發(fā)展，混合動(dòng)力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)。混合動(dòng)力總成以動(dòng)力傳輸路線分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。

串聯(lián)式動(dòng)力：串聯(lián)式動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成 SHEV動(dòng)力單元系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池或電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)汽車。小負(fù)荷時(shí)由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，大負(fù)荷時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)車輛處于啟動(dòng)、加速、爬坡工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)組和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能；當(dāng)電動(dòng)車處于低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電池組缺電時(shí)則由發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況，可以將發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電池和電動(dòng)機(jī)的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動(dòng)機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，減少了廢氣排放。但是它的缺點(diǎn)是能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換，機(jī)械效率較低。

并聯(lián)式動(dòng)力：并聯(lián)式裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)汽車加速爬坡時(shí)，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)能夠同時(shí)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，一旦汽車車速達(dá)到巡航速度，汽車將僅僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)維持該速度。電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動(dòng)－發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪，這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，機(jī)械效率損耗與普通汽車差不多，得到比較廣泛的應(yīng)用。

混聯(lián)式動(dòng)力：混聯(lián)式裝置包含了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)，根據(jù)助力裝置不同，它又分為發(fā)動(dòng)機(jī)為主和電機(jī)為主兩種。以發(fā)動(dòng)機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源，電機(jī)為輔助動(dòng)力源；以電機(jī)為主的形式中，發(fā)動(dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力源，電機(jī)為主動(dòng)力源。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制方便，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。豐田的Prius屬于以電機(jī)為主的形式。

四，歷史發(fā)展

當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車、存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80%以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的40%，在市區(qū)還會(huì)跌至25%，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年代以來，世界各國對(duì)改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動(dòng)汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來是電動(dòng)汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題阻礙了電動(dòng)汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在10年以內(nèi)電動(dòng)汽車還無法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車（除非燃料電池技術(shù)有重大突破）。

現(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開發(fā)了一種混合動(dòng)力裝置

（Hybrid-ElectricVehicel，縮寫HEV）的汽車。所謂混合動(dòng)力裝置就是將電動(dòng)機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動(dòng)力，輔助動(dòng)力單元實(shí)際上是一臺(tái)小型燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組。形象一點(diǎn)說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)盡量做小，讓一部分動(dòng)力由電池-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動(dòng)力裝置既發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長，動(dòng)力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上。

五，國內(nèi)混合動(dòng)力汽車的發(fā)展現(xiàn)狀目前從全球范圍來看，混合動(dòng)力汽車已處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前夕，近幾年，在國家“863”計(jì)劃的資助下，長安、一汽、東風(fēng)、奇瑞、華晨、吉利等自主品牌汽車企業(yè)競相開發(fā)出了相應(yīng)的混合動(dòng)力轎車，其中部分車型已申報(bào)了國家汽車產(chǎn)品公告，但還存在一定缺陷。行業(yè)狀況：1，混合動(dòng)力汽車成本偏高其回收周期較長

2，我國關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及其產(chǎn)業(yè)鏈的支撐存在較大差距

發(fā)展建議：1，建立自主品牌混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化共用平臺(tái)

2，加強(qiáng)混合動(dòng)力基礎(chǔ)技術(shù)研究及試驗(yàn)?zāi)芰ㄔO(shè)

3，進(jìn)一步降低成本并提高產(chǎn)品的可靠性和耐久性

目前從全球范圍來看，混合動(dòng)力汽車已處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前夕，國際、國內(nèi)的汽車企業(yè)在競相研發(fā)混合動(dòng)力汽車。但要真正實(shí)現(xiàn)自主混合動(dòng)力車型的普及，還有諸多障礙需要克服，包括技術(shù)上的一些關(guān)鍵難題和成本增加太多、零部件配套資源體系不成熟等。

面對(duì)交通能源與環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)，以能源多元化、排放潔凈化、燃料節(jié)約化為主要特征的節(jié)能與新能源汽車迅速發(fā)展，相互競爭，并引發(fā)了汽車動(dòng)力的電控化和電氣化兩大技術(shù)變革，促進(jìn)了汽車能源及動(dòng)力的快速轉(zhuǎn)型。

混合動(dòng)力汽車可在不改變既有的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源(石油燃料)體系以及用戶對(duì)車輛使用習(xí)慣的前提下，最大限度地發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)和純電動(dòng)汽車的雙重優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到節(jié)能和環(huán)保的目的。因而被業(yè)界認(rèn)為是目前最現(xiàn)實(shí)可行且長遠(yuǎn)有效的節(jié)能環(huán)保方案?；旌蟿?dòng)力汽車已處于產(chǎn)業(yè)化前夕

目前從全球范圍來看，混合動(dòng)力汽車已處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前夕，豐田公司的Prius、Estima、Crown、Coaster等混合動(dòng)力汽車已成功上市，并在日本、美國和歐洲各國市場上均獲得較大成功，累計(jì)產(chǎn)銷量已超過60萬輛。隨后本田、福特、通用、戴姆勒、大眾、雪鐵龍、雷諾、寶馬、日產(chǎn)、現(xiàn)代、三菱等各大汽車公司也紛紛向市場推出各種類型的混合動(dòng)力汽車。截至2008年底，混合動(dòng)力汽車在全球的累計(jì)銷售量已超過百萬輛。

近幾年，在國家“863”計(jì)劃的資助下，長安、一汽、東風(fēng)、奇瑞、華晨、吉利等自主品牌汽車企業(yè)競相開發(fā)出了相應(yīng)的混合動(dòng)力轎車，其中部分車型已申報(bào)了國家汽車產(chǎn)品公告，但上述汽車企業(yè)大多采用ISG輕度混合或BSG微混合方案，這兩種方案的技術(shù)難度較小，生產(chǎn)成本也較低。同時(shí)我們必須清醒地認(rèn)識(shí)到，要真正實(shí)現(xiàn)自主混合動(dòng)力車型的普及，還有諸多障礙需要克服，包括技術(shù)上的一些關(guān)鍵難題和成本增加太多、零部件配套資源體系不成熟等。具體表現(xiàn)在：1.與國外一樣，成本偏高其回收周期較長成為混合動(dòng)力汽車普及初期最主要的障礙。一般中度混合動(dòng)力轎車比同類內(nèi)燃機(jī)轎車成本高出20～

30。若按10萬元家用轎車計(jì)算，在不贏利情況下成本增加2萬元，以每年行駛3萬公里計(jì)算，油價(jià)為6元時(shí)，回收期為6.9年；油價(jià)為5元時(shí)，回收期為8.3年。而根據(jù)市場調(diào)查，用戶可接受的回收期為1～1.5年，也就是用戶只接受價(jià)格增加5以內(nèi)，與實(shí)際相差比較大，嚴(yán)重削弱了用戶對(duì)購買混合動(dòng)力汽車的興趣。2.關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)化及其產(chǎn)業(yè)鏈的支撐存在較大差距。近年來民族汽車之所以崛起，主要就是得力于存在廣闊的低端市場空間以及高速增長的市場容量形成強(qiáng)大的拉動(dòng)力。民族轎車工業(yè)崛起主要靠的就是走的低端產(chǎn)品路線，技術(shù)含量低，可以通過自主創(chuàng)新或從國外設(shè)計(jì)公司直接購得。像長安、奇瑞等企業(yè)在混合動(dòng)力技術(shù)研發(fā)及其產(chǎn)業(yè)化上，聯(lián)合國內(nèi)的高校、研究機(jī)構(gòu)，甚至與國外的一些研發(fā)機(jī)構(gòu)合作，每年投入上千萬元資金進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，國家也有部分資金支持，但還有一些產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵重大技術(shù)需要最后的沖刺突破，系統(tǒng)的可靠性還需要大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，關(guān)鍵核心零部件的產(chǎn)業(yè)化還存在較大差距，標(biāo)準(zhǔn)體系還不完善。比如鎳氫電池一直是個(gè)瓶頸，在推進(jìn)混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化時(shí)，有關(guān)部門考察了全國所有的鎳氫電池供應(yīng)商，完全滿足產(chǎn)業(yè)化要求的廠家基本上沒有。此外，還有像ISG電機(jī)、各種控制系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)零部件的產(chǎn)業(yè)化都與規(guī)模化生產(chǎn)存在差距。與乘用車相比，城市混合動(dòng)力公交車的發(fā)展有所不同。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國城鎮(zhèn)居民日常出門有70是首選乘坐公交車。在城市工況下，公交車頻繁起步、加速、制動(dòng)和停車，要額外消耗許多燃節(jié)油減排留下了相當(dāng)大的空間。

根據(jù)調(diào)查，將近1/2的燃油是被汽車頻繁制動(dòng)所消耗的，這就為混合動(dòng)力公交車的7～8家客車企業(yè)將研發(fā)、生產(chǎn)混合動(dòng)力公交車作為研發(fā)工作的重點(diǎn)。經(jīng)過幾年的開發(fā)，雖然已取得了一系列重大成果，但公交車的節(jié)油率并未達(dá)到預(yù)計(jì)的要求，主要原因包括：1.汽車的制動(dòng)過程十分短暫，一般不超過10秒，在短短的幾秒內(nèi)，電機(jī)要求發(fā)出很大的電流，才能有效回收制動(dòng)能量，但是電池的充電倍率只有放電倍率的一半，因此電池不能接受大電流充電。理論上汽車有50～60的制動(dòng)能量可回收，但實(shí)際回收的制動(dòng)能量小于20，最簡單的改進(jìn)辦法是加大動(dòng)力電池容量，例如至少加大容量一倍，回收的制動(dòng)能量可由20增加到40。但這將大大增加整車成本和汽車自重，經(jīng)濟(jì)上可能是得不償失；2.混合動(dòng)力公

交車若采用停車斷油，甚至滑行即時(shí)斷油，可節(jié)油10左右(4L/100km)，實(shí)際上國產(chǎn)柴油機(jī)沒有專門為混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)，一般不允許頻繁地停車斷油，否則供油系統(tǒng)和廢氣增壓器都可能損壞，嚴(yán)重影響柴油機(jī)壽命。而且，停車斷油就必須裝有電動(dòng)轉(zhuǎn)向油泵、電動(dòng)空壓機(jī)和電動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)，這又會(huì)大大增加整車成本和重量，兩相權(quán)衡，不一定合算，所以近期大多未實(shí)現(xiàn)停車斷油功能。

在實(shí)習(xí)期間，我了解到安凱的混合動(dòng)力的一些情況。近年來，安凱在油電混合動(dòng)力客車、純電動(dòng)客車和燃料電池客車三個(gè)方面都取得了一定的成就。特別是其研究的第三代純電動(dòng)客車，通過采用鋰電池+超級(jí)電容的混合系統(tǒng)作為動(dòng)力，滿足車輛啟動(dòng)、爬坡等條件下的瞬時(shí)高功率需求，又可以延長電池的循環(huán)使用壽命，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)的最優(yōu)化。通過這段時(shí)間的實(shí)習(xí)，讓我感到混合動(dòng)力汽車的不同于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的全新的一面。

值此本論文完成之際，首先要感謝我的指導(dǎo)老師廖小麗老師。廖老師從一開始的論文方向的選定，到最后的整篇論文的完成，都非常耐心的對(duì)我進(jìn)行指導(dǎo)。給我提供了大量的數(shù)據(jù)資糧和建議，告訴我應(yīng)該注意的細(xì)節(jié)問題，細(xì)心的給我指出錯(cuò)誤。老師誨人不倦的工作作風(fēng)，一絲不茍的工作態(tài)度，嚴(yán)肅認(rèn)真的治學(xué)風(fēng)格給我留下了深刻的影響，值得我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)。在此，謹(jǐn)向指導(dǎo)老師廖小麗老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！

參考文獻(xiàn):

[1] 張金桂，混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)，原理與維修，人民交通出版社

[2] 日本電氣學(xué)會(huì)，電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)調(diào)查專門委員會(huì)，電動(dòng)汽車最新技術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社

[3] 吳基安，吳洋，新能源汽車知識(shí)讀本，北京郵電出版社

第四篇：國外混合動(dòng)力汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析

國外混合動(dòng)力汽車發(fā)展現(xiàn)狀分析

當(dāng)前，全球汽車工業(yè)正面臨著金融危機(jī)和能源環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展新能源汽車，實(shí)現(xiàn)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的新能源化，推動(dòng)傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，在國際上已經(jīng)形成廣泛共識(shí)。在這種形勢(shì)下，美國、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，不約而同地將新能源為代表的低碳產(chǎn)業(yè)作為國家戰(zhàn)略選擇，都希望通過新能源產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，破解汽車工業(yè)能源環(huán)境制約，培育新型戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，提升產(chǎn)業(yè)核心競爭力，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)新一輪經(jīng)濟(jì)增長。在太陽能、電能等替代能源真正進(jìn)入實(shí)用階段之前，混合動(dòng)力汽車因其低油耗、低排放的優(yōu)勢(shì)越來越受到人們的關(guān)注。

混合動(dòng)力汽車分類及技術(shù)特點(diǎn)

目前，混合動(dòng)力汽車分為串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、混聯(lián)式（串、并聯(lián)式）混合動(dòng)力汽車和外接充電式（Plug-In）混合動(dòng)力汽車四大類。

串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（SHEV）是由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)三大動(dòng)力總成組成，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用“串聯(lián)”的方式組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)－發(fā)電機(jī)組均衡發(fā)電，電能供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或動(dòng)力電池組，使串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的行駛里程得到延長。

并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV）是由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)/發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)兩大動(dòng)力總成組成，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)/發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)采用“并聯(lián)”的方式組成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)力組合有發(fā)動(dòng)機(jī)軸動(dòng)力組合式、動(dòng)力組合器動(dòng)力組合式和驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力組合式三種不同的組合模式。

混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PSHEV）是上述兩種混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成的，是由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)/發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)三大動(dòng)力總成組成。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)力組合有動(dòng)力組合器動(dòng)力組合式和驅(qū)動(dòng)輪動(dòng)力組合式兩種組合模式?；炻?lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車兼有串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，可以組合成更多種形式的混合驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)模式。

外接充電式混合動(dòng)力汽車（PHEV）是最新的一代混合動(dòng)力汽車類型，即在混合動(dòng)力汽車上增加了純電動(dòng)行駛工況，并且加大了動(dòng)力電池容量，使PHEV采用純電動(dòng)工況可行駛一定里程，超過該里程就啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，采用混合驅(qū)動(dòng)模式。

混合動(dòng)力汽車的特點(diǎn)

混合動(dòng)力汽車具有油、電發(fā)動(dòng)機(jī)的互補(bǔ)工作模式，具有省油、節(jié)能的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，混合動(dòng)力系統(tǒng)在同等條件下相對(duì)于汽油車和柴油車來說，汽車尾氣排放少，從而減少對(duì)空氣的污染。因此，混合動(dòng)力汽車具有環(huán)保、污染小的優(yōu)點(diǎn)。

近年來，美、日、德等汽車工業(yè)強(qiáng)國先后發(fā)布了關(guān)于推動(dòng)包括混合動(dòng)力汽車在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的國家計(jì)劃。美國奧巴馬政府實(shí)施綠色新政，計(jì)劃到2015年普及100萬輛插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV）。日本把發(fā)展新能源汽車作為“低碳革命”的核心內(nèi)容，并計(jì)劃到2020年普及包括混合動(dòng)力汽車在內(nèi)的“下一代汽車”達(dá)到1350萬輛,為完成這一目標(biāo),日本到2020年計(jì)劃開發(fā)出至少38款混合動(dòng)力車、17款純電動(dòng)汽車。德國政府在08年11月提出未來10年普及100萬輛插電式混合動(dòng)力汽車和純電動(dòng)汽車，并宣稱該計(jì)劃的實(shí)施，標(biāo)志德國將進(jìn)入新能源汽車時(shí)代。

動(dòng)力電池成為各國政府在電動(dòng)汽車領(lǐng)域支持的重中之重。美國總統(tǒng)奧巴馬09年8月宣布安排24億美元支持PHEV的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，其中20億美元用來支持先進(jìn)動(dòng)力電池的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。日本政府提出“誰控制了電池，誰就控制了電動(dòng)汽車”，并組織實(shí)施國家專項(xiàng)計(jì)劃，在2011年以前將投入400多億日元用于先進(jìn)動(dòng)力電池技術(shù)研究，2010年左右新型鋰電池將規(guī)模應(yīng)用于下一代新能源汽車。德國從今年起啟動(dòng)了一項(xiàng)4.2億歐元的車用鋰電池開發(fā)計(jì)劃，幾乎所有德國汽車和能源巨頭均攜資加入。國家的大量投入，充分調(diào)動(dòng)了企業(yè)的積極性，目前國際主要汽車制造商不斷加強(qiáng)與電池企業(yè)的合作，以動(dòng)力電池突破為核心目標(biāo)的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合與產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟不斷涌現(xiàn)，動(dòng)力電池技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程明顯加快。

各國政府加大了政策支持力度，全力推進(jìn)包括混合動(dòng)力汽車在內(nèi)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)化。美國對(duì)PHEV實(shí)施稅收優(yōu)惠，減稅額度在2500美元和15000美元之間，同時(shí)美國政府對(duì)電動(dòng)汽車生產(chǎn)予以貸款資助。09年6月23日，福特、日產(chǎn)北美公司和Tesla汽車公司獲得80億美元的貸款，主要用于混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車的生產(chǎn)。日本從09年４月１日起實(shí)施新的“綠色稅制”，對(duì)包括混合動(dòng)力車、純電動(dòng)汽車等低排放且燃油消耗量低的車輛給予稅賦優(yōu)惠，一年的減稅規(guī)模約為2100億日元，是現(xiàn)行優(yōu)惠辦法減稅額的10倍。法國對(duì)購買低排放汽車的消費(fèi)者給予最高5000歐元的獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)高排放汽車進(jìn)行最高2600歐元的懲罰。此外，歐盟計(jì)劃在2009年上半年發(fā)放70億歐元貸款，支持汽車制造商發(fā)展新能源汽車；此外，美國新的汽車燃油經(jīng)濟(jì)性法規(guī)和歐盟新車平均二氧化碳排放法規(guī)，對(duì)汽車的技術(shù)要求大幅提高，如果不發(fā)展新能源汽車技術(shù)，汽車制造商將很難達(dá)到新法規(guī)的要求。

從1995年起，包括日本豐田與美國三大汽車公司在內(nèi)的世界各大汽車生產(chǎn)廠商陸續(xù)投入混合動(dòng)力汽車的研究開發(fā)。經(jīng)過多年發(fā)展，混合動(dòng)力汽車在商用化、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程上的發(fā)展已經(jīng)較為迅速。特別是2004 年全球各大汽車制造商繼續(xù)加大環(huán)保車型的開發(fā)力度，混合動(dòng)力車型成為各大公司的戰(zhàn)略重點(diǎn)，逐漸突破了小型車的限制越來越多的應(yīng)用在中大型車上，技術(shù)競爭愈演愈烈。2009年世界汽車市場混合動(dòng)力汽車銷量估計(jì)已經(jīng)超過70萬輛，據(jù)預(yù)測(cè)，2010 年將達(dá)100萬輛，2015年將在世界汽車市場占15%，2020年占25%。

在日本，1997年，日本豐田推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動(dòng)力汽車，其后又在2001年相繼推出了混合動(dòng)力面包車和皇冠轎車，運(yùn)用了先進(jìn)的混合動(dòng)力系統(tǒng)（THS）電子

控制裝置與電動(dòng)四輪驅(qū)動(dòng)及四輪驅(qū)動(dòng)力/制動(dòng)力綜合控制系統(tǒng)，在普及混合動(dòng)力系統(tǒng)的低燃耗、低排放和改進(jìn)行駛性能方面處于世界前沿。以豐田為代表的日系企業(yè)，正是在10多年前的精確判斷，才最終以混合動(dòng)力這種過度的新能源技術(shù)傲力如今的世界汽車市場。豐田普銳斯轎車2009年的銷量達(dá)20.89萬輛，同比增長達(dá)290%，成為包含微型車在內(nèi)的新車銷量排行榜榜首。

在美國，美國三大汽車公司通用、福特和戴姆勒-克萊斯勒在2004年就組建了生產(chǎn)混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車所用電池聯(lián)合開發(fā)公司——USABC，投資460萬美元開發(fā)新一代環(huán)保型雙動(dòng)力汽車所需要的高性能鋰聚合物電池。2005年9月，通用汽車、戴姆勒?克萊斯勒集團(tuán)與寶馬集團(tuán)簽署了關(guān)于構(gòu)建全球合作聯(lián)盟，以共同開發(fā)混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)的合作備忘錄，共享各自在混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)方面領(lǐng)先的技術(shù)能力及豐富的科技資源，并把發(fā)展“雙?！蓖耆旌蟿?dòng)力系統(tǒng)作為首要目標(biāo)。2009年美國混合動(dòng)力汽車銷量達(dá)到29.03萬輛，占美國汽車市場份額達(dá)2.8%,雖然份額還較小，但卻從2005年的1.2%開始呈逐年上升之勢(shì)。預(yù)計(jì)美美混和動(dòng)力汽車的銷量2013年將達(dá)到87.2萬輛，市場占有率將達(dá)到5%。

第五篇：1-混合動(dòng)力小型車研究的意義

混合動(dòng)力小型車研究的意義

汽車作為商品在世界各處都有廣泛的市場，又因其生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來豐厚的利潤。汽車品種的多樣性可滿足各種生產(chǎn)、生活活動(dòng)的需要，而且有良好的社會(huì)效益。汽車工業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了許多相關(guān)的企業(yè)、事業(yè)，包括鋼鐵、石油、橡膠、塑料、機(jī)床、道路、汽車銷售、售后服務(wù)、運(yùn)輸、交通管理、金融業(yè)、教育、科研等的發(fā)展。汽車也好似衡量人們生活水平的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，購買汽車以及因此而形成的日常消費(fèi)能促進(jìn)貨幣回籠。近百年來，汽車工業(yè)之所以常勝不衰，主要得益與市場和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使汽車能逐漸完善并滿足使用者的需求?，F(xiàn)在不僅在生產(chǎn)活動(dòng)中，在日常生活中人們也離不開汽車。對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，選擇汽車工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)是完全正確的。然而，汽車推動(dòng)工業(yè)發(fā)展以及給人們生活帶來便利的同時(shí)，也帶來了“能源消耗，環(huán)境污染”兩大問題。目前，世界上46％以上的石油被汽車所消耗，已探明的石油資源只夠人們充分使用到2040～2050年，而且城市污染50％以上也來源于汽車。

為了滿足人類的可持續(xù)發(fā)展的需要，許多國家都開始了新一代汽車的研制。節(jié)能、環(huán)保、新能源都字眼已經(jīng)越來越緊密的和汽車聯(lián)系在一起了，為了解決環(huán)境污染和石油資源危機(jī)的問題，研制更節(jié)能、更環(huán)保、使用代替能源的新一代交通工具，成為當(dāng)今各國汽車工業(yè)界的當(dāng)務(wù)之急。

當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在著多種問題，統(tǒng)計(jì)表明在占80％以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了其動(dòng)力潛能的40％，在市區(qū)還會(huì)跌至25％，更為嚴(yán)重的是污染環(huán)境。純電動(dòng)汽車或零排放燃料汽車無疑是我們的最終目標(biāo)，但目前的電池技術(shù)較落后，電動(dòng)汽車暫時(shí)還無法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。而且當(dāng)今能源資源日益減少，太陽能作為電能的有效來源，正在大力發(fā)展，在這種情況下，一種兩全其美的方案應(yīng)運(yùn)而生，即開發(fā)所謂的混合動(dòng)力裝置的汽車。這種汽車就是將太陽能，內(nèi)燃機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車上，這種混合動(dòng)力裝置發(fā)揮了減少石油能源消耗，燃油發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長、動(dòng)力性好的特點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無污染、低噪聲的優(yōu)點(diǎn)，汽車的熱效率可以提高10％，廢氣排放可降低30％。混合動(dòng)力汽車針對(duì)不同的道路環(huán)境實(shí)施不同的供能方案，能大大降低排放污染程度。目前最具有實(shí)用性價(jià)值并已有商業(yè)化運(yùn)轉(zhuǎn)的模式，只有混合力汽車。汽車行業(yè)專家們一致認(rèn)為，混合動(dòng)力車將是世界汽車行業(yè)今后較長時(shí)間內(nèi)主要發(fā)展方向。因此，越是在交通日益擁擠的大城市使用混合動(dòng)力汽車，就越能夠顯示出它的節(jié)能、環(huán)保、適應(yīng)能力廣的優(yōu)越性。