淺談插電式混合動力汽車

劉洋

摘 要：近年來，隨著能源危機漸漸走進人們的視線，新能源汽車受到越來越多的關(guān)注，開始成為人們生活中的一個熱門話題。在從傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車到純電動汽車的轉(zhuǎn)變過程中，混合動力汽車扮演著一個重要的角色，其中插電式混合動力汽車更是混合動力汽車中的明星產(chǎn)品。

關(guān)鍵詞：插電式；混合動力汽車；新能源；PHEV

在汽車發(fā)展的一百多年歷史中，新能源汽車的發(fā)展可謂是歷盡坎坷。實際上作為新能源汽車的蓄電池汽車比傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車早半個世紀誕生，但是由于種種原因，尤其是價格高昂使得蓄電池汽車被淘汰，退出汽車歷史的舞臺。近年來，由于受到能源短缺、氣候問題、環(huán)境污染和全球金融危機的影響，人們又想起了曾經(jīng)被拋棄的新能源汽車，并加快了對新能源汽車的研發(fā)。新能源汽車分為純電動汽車（Battery Electric Vehicle，BEV）、混合動力電動汽車（Hybrid Electric Vehicle，HEV）、插電式混合動力汽車（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）和燃料電池電動汽車（Fuel Cell Electric Vehicle，F(xiàn)CEV）等幾種類型。新能源汽車有許多種發(fā)展方向，其中之一的氫燃料電池技術(shù)因現(xiàn)階段技術(shù)不成熟，再加上成本昂貴，是20年之后的技術(shù)。這是美國汽車電池專家Menahem Anderman博士在2007年美國參議院能源與資源委員會作證時做出的結(jié)論。同時中國也缺少氫燃料電池反應(yīng)所必需的鉑資源。雖然還沒有公開的申明，但據(jù)傳國家決策層曾明確表示中國的國情不適合發(fā)展氫燃料電池汽車，僅僅作為科研跟蹤。現(xiàn)階段，因為電池容量的限制，純電動汽車的續(xù)航能力不足，不能滿足人們長途行駛的要求。同時，充電樁設(shè)施不完善阻礙了純電動汽車的普及，印證了“兵馬未動，糧草先行”這句話。從我國技術(shù)發(fā)展水平和我國的國情來看，純電動汽車應(yīng)該是是我國大力推廣的發(fā)展方向，而混合動力汽車則成為充電設(shè)施全面建立起來之前的一個很好的過渡辦法。

插電式混合動力汽車，是可以利用外接電源對車載電池進行充電的混合動力汽車，它綜合了純電動汽車和混合動力汽車兩者各自的優(yōu)點，具有可觀的純電動行駛里程，同時還能以混合動力的模式工作，從而大幅延長了汽車的行駛里程，因此成為了新能源汽車家族中最有發(fā)展前景和市場的產(chǎn)品。下面作者將為讀者詳細闡述插電式混合動力汽車所具有的優(yōu)勢和仍存在的不足。

1 插電式混合動力汽車具有一般混合動力汽車所具有的優(yōu)勢

（1）插電式混合動力汽車可使發(fā)動機穩(wěn)定運行在最佳工況，不受車速變化的影響，配合電機工作，輸出基本恒定的功率和扭矩，大大降低油耗和排放。

（2）在人口密度大、交通壓力大的市中心、居民區(qū)等低速、小負荷場合可以切換成純電動模式行駛，從而實現(xiàn)零排放。眾所周知，汽車以恒定的速度行駛是最省油的，然而在車流量大的路段這幾乎是不可能的，汽車頻繁的啟動與制動，耗油量很大。此時切換成純電動模式行駛可大大降低耗油量。

（3）可通過電動機回收減速、制動、下坡和怠速時的能量，減少能量的浪費，進一步提高能量利用率。同時也可以延長制動系統(tǒng)的使用壽命。

（4）現(xiàn)有的加油站也可以為插電式混合動力汽車加油，避免了基礎(chǔ)設(shè)施的再投資。當前充電樁設(shè)施不完善，充電困難成了阻礙純電動汽車發(fā)展的一大障礙，利用現(xiàn)有加油站進行充電不失為過渡階段一種明智的措施。

2 相比于一般混合動力汽車，插電式混合動力汽車的性能更優(yōu)

插電式混合動力汽車，簡單來說就是介于純電動汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車兩者之間的一種汽車，既有傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的發(fā)動機、變速器、傳動系統(tǒng)、油路、油箱，也有純電動汽車的動力電池組、電動機、控制電路等。和一般的非插電式混合動力汽車相比，插電式混合動力汽車有著更大的電池容量，配有充電接口，可外接電源進行充電，因此節(jié)油率明顯高于非插電式混合動力汽車。

相比于非插電式混合動力汽車，插電混合動力汽車可滿足更長的連續(xù)行駛里程。如果擁有良好的充電條件，在家就可以進行充電，插電式混合動力汽車不用加油就可滿足日常出行，當作純電動車使用，具有純電動汽車的優(yōu)點。而非插電式混合動力汽車的電能還是依賴燃油的消耗帶動發(fā)電機發(fā)電產(chǎn)生的，從這個角度來說，只有插電式混合動力汽車才算是真正意義上的新能源汽車。與純電動汽車相比，插電式混合動力汽車的電池容量小得多，但是它帶有傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的發(fā)動機、變速器、傳動系統(tǒng)、油路、油箱等。當汽車沒有合適的充電條件時，理論上只要有加油站就可以一直行駛，因而行駛里程不受充電條件的制約，具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的優(yōu)勢。

3 插電式混合動力汽車現(xiàn)階段并不十全十美，仍然存在許多不足之處

（1）雖然研發(fā)插電式混合動力汽車，主要目的是降低油耗，但是車輛運行的實際情況表明，插電式混合動力汽車在長距離、高速行駛時的省油效果并不明顯。因為多了一個轉(zhuǎn)換過程，而轉(zhuǎn)換本身也需要消耗能量，此時插電式混合動力汽車會比一般小排量內(nèi)燃機汽車的油耗還多。

（2）車用電池容量和壽命的問題還沒有徹底解決?，F(xiàn)階段電動汽車的車用電池多采用鋰電池。有研究表明，鋰電池可能達到的功率密度上限為300Wh/kg，但是目前市場上已有的鋰電池組的功率密度僅有150Wh/kg。同時有實驗表明，按照鋰電池失效時的容量是標稱容量的80%來算，鋰電池可以使用21450個循環(huán)，折合時間為僅有1787.5h，和我們所期望的壽命相差不小，所以說鋰電池的發(fā)展還要有很長的一段路。

（3）和傳統(tǒng)燃油汽車相比，插電式混合動力汽車的造價仍然很高。普通燃油汽車的價格約10萬元，而市面上賣的比較好的插電式混合動力汽車（如比亞迪·秦、比亞迪·唐、榮威E550）的售價均不低于20萬元。成本高的主要原因是其很多的零配件都需要量身定做，而不像傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車有現(xiàn)成的零配件可用。只有當混合動力汽車產(chǎn)業(yè)的規(guī)模達到一定程度，車用電池、車用驅(qū)動電機和混合動力專用發(fā)動機也產(chǎn)業(yè)化時，成本才有可能大幅度降下來，廣大購車人士才能欣然接受插電式混合動力汽車。

在從傳統(tǒng)燃油汽車向純電動汽車轉(zhuǎn)變的過程中，混合動力汽車起著舉足輕重的過渡作用，而插電式混合動力汽車更是因為其無可比擬的優(yōu)勢而受到廣大汽車消費者的歡迎。盡管其仍有些許不足，不過根據(jù)中國的國情與現(xiàn)狀，插電式混合動力汽車承載著向可持續(xù)發(fā)展轉(zhuǎn)型的重任，其定會在未來的汽車市場中大放光彩。

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