近日,混合动力城市客车样车在津研制成功。
近年,紧张的全球石油资源、严重的大气污染和日新月异的电池技术,使电动汽车成为21世纪汽车工业改造和发展的新星。我国电动汽车研发与国外处于相近的起跑线,与国外同处于产业化初期准备阶段。
混合动力车的节能新主张在哪里?发展于何方?怎样保证发动机在最佳的效率区运行?怎么协调好发动机与驾驶、路况的关系?记者就相关问题,采访了同济大学汽车学院教授倪计民等相关专家和研发人员。
混合动力车是节能新卫士?
我国的石油占世界石油资源的2%,人口数量却占世界总量的22%。
汽车业是我国经济发展的重要支柱,交通运输业的影响力系数排位第三。
汽车业发展给环境保护带来了很大的压力,废气、噪音时刻影响着城市的环境。
据《AutoMfg&Production》(汽车制造与生产)期刊报道,2005年,世界汽车市场上,混合动力车辆达75万辆,2010年达100万辆,2015年在世界汽车市场占15%,2020年占25%。据粗略估计,2020年全球汽车如果产量在1亿辆,那么,混合动力车是2500万辆了。混合动力车辆在相当一段时间内前景广阔,渐渐成为汽车行业的主导产品。
混合动力车辆已成为一股不可阻档力量,在改变着汽车产品的结构和构成,并大量的走向实用化。
混合动力车是“插电”汽车?
混合动力汽车,能顾名思义认为是动力相混的一种汽车吗?
据专家介绍,混合动力电动汽车车上装有两个以上动力源。而车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前混合动力电动汽车一般采用内燃机车发电机,再加上蓄电池的电动汽储存电量。
混合动力汽车的动力装置采用电动汽车串联式、并联式和串并联式的方式。两套动力和两套管理系统使混合动力车的价格较高、结构复杂、技术偏难。当前世界各国竞相发展纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车。这些车辆在发达国家已日渐成熟,有些已进入实用阶段。
混合动力车是储能先锋?节能:降燃油20%
混合动力车与纯电动汽车相比,既可用常规内燃机作动力,又可结合混合动力。如此一来,不仅比传统汽车节约燃油30%—50%,而且在同等条件下,比纯电动汽车节约电能70%—90%,一次充满油、电后,可使持续行驶里程达到500—1000公里左右。
据天津研发人员介绍,他们所研制的混合动力城市客车已达到降低燃油20%,噪音比国家所要求的标准低4.5个分贝。
技术:动力当先
“混合动力的优点就是提高了发动机的性能,发动机一旦动起来,就在合适的点上。这使发动机要么不用,用就用在最适当的地方。”同济大学汽车学院教授倪计民说。
研发人员介绍,混合动力城市客车通过减少发动机的排量,使发动机在经济性能比较好的区域运行,让制动能量储存于电池中。在研发过程中,他们发现混合动力汽车起步比较稳,驾驶员能直接挂四档,启动后一般不需再换档,这样就降低了驾驶员的劳动强度。虽然不是最初的设想,但这个发现还是给研发人员一个惊喜。
电池:回收储能
“随着零部件的增加汽车重量会随之增加,汽车的故障率也会相应提高。发动机需要在最佳的状态才能节约能源,怎样保证发动机在最佳的效率区运行?怎么协调好发动机与驾驶、路况的关系?是混合动力车要解决的难题。”倪计民分析说。
研发人员介绍,采用复合动力后按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时汽车会处于油耗低、污染少的最优工况下工作。大功率内燃机功率不足时,电池来补充能量;负荷少时,富余的功率可给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,其行程和普通汽车没有区别。
因为有了电池,可以十分方便地回收制动、下坡、怠速的能量,在繁华市区,关停内燃机,电池单独驱动,实现“零”排放。电池在良好的工作状态,不发生过充、过放,其使用寿命就会延长,降低了成本。有了内燃机后就能方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的问题,利用现有的加油站加油,不必二次投资。
混合动力汽车的产业化发展,贵在电动汽车配套的一次、二次动力电池技术的进步和突破。