淺析混合動力汽車技術(shù)及其未來展望

趙勇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)生了重大變化，尤其是傳統(tǒng)燃油汽車開始向清潔能源的轉(zhuǎn)變，大大降低經(jīng)濟(jì)成本的同時，也為生態(tài)環(huán)境建設(shè)提供了保障。但是，目前以電動為主體的新能源汽車在技術(shù)上還存在一定的不足，因此，混合動力汽車成為當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要趨向。筆者以混動車技術(shù)發(fā)展為基礎(chǔ)，探索其未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：混合動力汽車;未來展望;技術(shù)發(fā)展

汽車，在生產(chǎn)技術(shù)高速發(fā)展今天，已經(jīng)由奢侈品轉(zhuǎn)變?yōu)槠毡榈拇接闷贰，F(xiàn)在，汽車已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶，我國也成為世界汽車保有量第一大國。汽車產(chǎn)業(yè)的繁榮發(fā)展，為我國帶來了能源、生態(tài)等領(lǐng)域的問題，如何解決這些問題成為汽車研發(fā)的重點問題?；旌蟿恿ζ囋谝欢ǔ潭壬峡朔松鷳B(tài)、能源等領(lǐng)域的問題，另外，混合動力汽車比目前的純電動汽車?yán)m(xù)航、快充等技術(shù)更加成熟。所以，混合動力汽車是本文研究的對象，筆者通過對當(dāng)前混合動力汽車技術(shù)的優(yōu)勢入手，對混合動力汽車的未來發(fā)展進(jìn)行了展望，以期推動混合動力汽車更加全面可持續(xù)發(fā)展。

一、混合動力汽車的優(yōu)勢

混合動力主要是依靠汽油、電力等混合能源作為動力的汽車。其實，我國傳統(tǒng)汽油能源汽車中也摻如了乙醇等，這也可以算作混合能源。混合動力汽車?yán)m(xù)航能力充足，可以與傳統(tǒng)油耗車相比，另外，其尾氣排放又大大小于油耗車的排放。盡管混合動力汽車在技術(shù)仍存在一定的不足，但其發(fā)展前景、經(jīng)濟(jì)成本都大受消費者的青睞。

其一，續(xù)航時間較為充足。續(xù)航問題是純電動汽車的技術(shù)壁壘，但油電混合動力車卻沒有這種壁壘，而且混合動力汽車的成本大大低于純電動汽車，所以，純電動汽車還有點進(jìn)一步克服技術(shù)上的難題。油電混動汽車不僅經(jīng)濟(jì)成本低，而且續(xù)航能力充足。就續(xù)航能力、經(jīng)濟(jì)成本兩大層面來說，油電混合動力汽車優(yōu)勢更加明顯，更滿足人們出行需求。而且人們在出行中，不用擔(dān)心電能耗盡的問題，又效克服了動力電池壽命短的問題，為人們出行提供了便利。

其二，能源消耗少。傳統(tǒng)油耗車以汽油作為能源，混合動力則以電能、汽油作為能源，在尾氣排放上遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)有豪車。以傳統(tǒng)石化能源作為能量的汽車，由于燃燒不足等問題，尾氣中含有大量有害物質(zhì)，污染了環(huán)境。而混合動力汽車尾氣產(chǎn)生量小，有害物質(zhì)也少，降低了對環(huán)境的污染。油電混動汽車所需要的石化能源少，環(huán)境保護(hù)效果自然就好。而且，隨著汽油等傳統(tǒng)能源的經(jīng)濟(jì)費用越來越高，油電混動汽車也降低了成本。另外，混合動力汽車的產(chǎn)業(yè)鏈也由傳統(tǒng)油耗車生產(chǎn)線改裝而來，不必大量購買設(shè)備，也為企業(yè)發(fā)展帶來了更多經(jīng)濟(jì)效益。

二、油電混動車的基本結(jié)構(gòu)

其一，串聯(lián)式油電混合動力汽車。這種結(jié)構(gòu)主要在大型客車、貨車領(lǐng)域使用，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)就是將電能通過轉(zhuǎn)化變成發(fā)動機(jī)的動力，確保發(fā)動機(jī)的運行，產(chǎn)生的多余電能則進(jìn)行一定的儲存。如果發(fā)動機(jī)出現(xiàn)問題，汽車處于非正常運行，那么儲存的電能就會替代石油成為新的能源。但，就目前串聯(lián)油電混動車還存在電能損失大，整體運行效率低等問題。

其二，并聯(lián)式油電混合動力汽車。并聯(lián)油電混動車對于串聯(lián)式來說，沒有電能轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，而是直接將電能轉(zhuǎn)換為運行動力。這樣就克服了串聯(lián)電能損耗、運行效率低的問題，就整車來說，并聯(lián)式油電混動優(yōu)于串聯(lián)式。但是，并聯(lián)式油電混動車發(fā)動機(jī)的工作情況與駕駛速度等關(guān)系鏈緊密。另外，并聯(lián)式油電混動車的車輪驅(qū)動與動力關(guān)系明顯，耗能較低，因此，目前的混合動力車多是采用此種形式。

其三，混聯(lián)式油電混合動力汽車。此類結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，主要是串聯(lián)式、并聯(lián)式混合使用，也就是當(dāng)汽車低速行駛時，車載智能平臺會轉(zhuǎn)換為串聯(lián)式油電混動，而處于高速時，則切換為并聯(lián)式油電混動。其最大優(yōu)勢就是無論汽車處于哪種運行狀態(tài)，發(fā)動機(jī)都能處于最優(yōu)狀態(tài)。

三、油電混合動力汽車的技術(shù)展望

其一，電池功率比。與串電動汽車相比，油電混合汽車優(yōu)勢明顯，但仍要接受更加嚴(yán)峻環(huán)境下汽車行駛狀態(tài)的挑戰(zhàn)，其主要挑戰(zhàn)來自電池本身的使用功率，同時，電池的使用壽命也有待進(jìn)一步提升。電池的使用功率與汽車的運行里程有著直接的關(guān)系，在遇到復(fù)雜路況時，必須保證電池功率轉(zhuǎn)換，確保汽車正常運行。另外，對于電池本身的散熱技術(shù)也有點進(jìn)一步完善，嚴(yán)防電池過熱產(chǎn)生的安全問題。

其二，高性能電機(jī)。目前，汽車電機(jī)的研發(fā)集中在純電動汽車，就油電混動車來說，電機(jī)不僅是驅(qū)動裝置，也是能量轉(zhuǎn)換的重要區(qū)域。所以，在未來電機(jī)的研發(fā)中，要綜合更多因素加快研發(fā)速度。就目前油電混動車來說，只有提高電機(jī)性能，確保電機(jī)功率上升，才能滿足未來油電混動車的發(fā)展。在以后電機(jī)開發(fā)中，要全面優(yōu)化電機(jī)性能，縮小體積，為油電混動車的進(jìn)一步發(fā)展提供便利。

其三，控制策略。油電混合動力汽車在發(fā)展過程中需要完善的控制策略，這對于系統(tǒng)的發(fā)展也十分關(guān)鍵，期望油電混合動力進(jìn)一步的提高工作性能，還應(yīng)該深入探索控制策略，解決當(dāng)前存在的問題，研發(fā)出更為有效的控制策略，盡可能提高汽車性能。油電混合動力汽車期望在當(dāng)前發(fā)展情況下向前邁進(jìn)，還應(yīng)該融合更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從技術(shù)方面取得突破，才可以制定出行之有效的研究策略，推動汽車領(lǐng)域的發(fā)展。

其四，測試技術(shù)。在混合動力汽車測試系統(tǒng)中，其測量包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電池工作狀態(tài)等，需對傳統(tǒng)臺架測試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，添置相應(yīng)的電池數(shù)據(jù)采集裝置，測試電池的工作狀態(tài)。在這個過程中，由于電池的性能易受工作環(huán)境與溫度的影響以及電池 SOC 的變化，使得電池的數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)困難重重。但隨著科技與計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在混合動力汽車測試系統(tǒng)技術(shù)方面，已取得了較大突破。

總而言之，油電混動車目前市場占有一定的比例，不可否認(rèn)其發(fā)展過程中存在一定的問題。但是要客服這些問題，必須在兼顧環(huán)保、提高效能的前提下進(jìn)行。就油電混動車的未來發(fā)展看，近15年內(nèi)仍被市場看好，國內(nèi)外也將混合動力汽車作為主要研究方向，只有進(jìn)一步加大研發(fā)，才能進(jìn)一步確保其全面可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]論混合動力汽車技術(shù)及其未來展望[J].馬建全，李智.汽車與配件.2017（11）

[2]我國混合動力汽車面臨的現(xiàn)狀及發(fā)展分析建議[J].劉張焱.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）. 2015（10）