国产混合动力汽车的应用现状及发展趋势

龚一凡

（郑州市第四中学，河南 郑州 450000）

随着我国城市化进程的不断推进，石油资源的快速消耗，以及人们越来越注重营造节能减排、绿色出行的健康人居环境，汽车发展进入新能源时代已是势在必行。同时配备两种或两种以上动力源的混合动力汽车，兼具纯电动汽车和传统燃油汽车的优点，通过储能装置和控制系统实现能量的合理分配，以其低能耗、低排放、强劲的动力性，成为当前汽车行业最热门的话题。

1 混合动力汽车概述

混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle，简称HEV)是指采用两种动力装置（热动力源与电动力源），能根据汽车运行工况实现动力系统的灵活调控，保障行驶达到最佳性能的汽车。

（1）工作原理。其动力系统由控制系统、驱动系统、辅助动力驱动系统和电池组等组成。当车辆启动时，蓄电池供给能量，辅助动力系统不需要工作；电池电量低于60%时，辅助动力系统起动工作；当车辆需求能量较大时，蓄电池和辅助动力系统同时为驱动装置提供能量；当需求能量较小时，辅助动力系统在为驱动系统提供能量的同时，为蓄电池充电。

（2）分类。按动力分配比例划分，可分为微混合（可节油5%～10%，代表车型长安CX30）、轻度混合（可节油10%-15%）、全混合（可节油30%-50%，代表车型宝马X6）和插电式混合（兼具传统混合动力和电动汽车的特征，代表F3DM低碳版双模电动车）四个类型。

按系统能量和功率配置关系，可分为：串联式（发动机和发电机串联、蓄电池和电机串联），并联式（发动机和电机共同或单独驱动），混联式（低速时串联，高速时并联）。

（3）国产混合动力汽车发展历史。自1997年第一款混合动力车普锐斯面世以来，迄今已有70余种燃料电池汽车问世，丰田的混合动力在全球销量已突破800万辆，约占整个汽车市场份额的70%。各国政府出台鼓励政策，支持新能源汽车的发展，在我国汽车产业已被纳入“十二五”调整产业之列，作为新能源汽车之一，从市场和技术角度看，HEV规模化和产业化可能性最大。据预测，2020年，全球HEV市场将占到整体市场的13%（包括plug-in HEV 1400万辆），EV为2%（约140万辆）。

新能源汽车已成为时代的宠儿，在国家高技术研究发展计划（863计划）中专门开列了包括混合动力汽车在内的电动汽车重大专项，建立起了混合动力汽车动力系统技术平台和产学研合作研发体系，取得了一系列突破性成果，为整车开发奠定了坚实的基础。确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发布局，通过产学研紧密合作，我国混合动力汽车的自主创新取得了重大进展。

2 国产混合动力汽车发展的现状

（1）混合动力城市公交的应用。混合动力技术带着节能减排的使命进入人们的生活中。但在早期的发展中，由于受限于电池容量比小导致的体积过大，又因其零污染、零排放的特点刚好迎合上公交车平均失速低、减速、制动次数多、车速变化大等特点，因此最早适用于城市公交车。

（2）混合动力汽车的应用。我国自主开发的第一款混合动力汽车——长安杰勋混合动力汽车量产车，于2007年12月开始批量生产。长安杰勋混合动力汽车在自主创新方面创造了多项中国第一。长安杰勋混合动力汽车的成功正是得益于我国863计划“电动汽车重大项目”的政策支持，不仅成为当时具有世界先进水平的量产车型，还被选为2008年北京奥运会奥运新能源汽车示范运营车辆。该款汽车的排量为1.5L，采用中度“油电”混合，在减速和刹车时将动能通过永磁电机转换为电能，储存在镍氢电池中用于起步和加速。混合动力汽车的应用正是为了能够节能减排，其排量虽然为1.5L的小排量，但功率却相当于一般的2.0L汽油车。虽有诸多光环加身，但长安杰勋HEV但却销量并不好，甚至于停产。

（3）插电式混合动力汽车的应用。插电式混合动力汽车（Plug-in hybrid electric vehicle，简称PHEV）是新型的混合动力电动汽车。区别于传统汽油动力与电驱动结合的混合动力，插电式混合动力驱动原理、驱动单元与电动车相同，唯一不同的是车上装备有一台发动机。插电式混合动力汽车不同于普通混合动力汽车的设计思路，它能够在纯电状态下进行较长距离的行驶做到零排放和零油耗；在电量耗尽时又能切换到混合动力模式行驶，并给电池充电。国产车当中以比亚迪为例，插电式混合动力汽车在一定程度上得益于传统混合动力汽车技术的积累。比亚迪的混动技术在我国汽车各种车型都有涉猎，有家轿也有suv。其技术也在随着每一代推陈出新，做出来的产品也备受人们青睐。只比亚迪秦在2014年一年中就售出了14747辆，目前市场上最新推出的有别克VELITE5、荣威ei6、三菱GT-PHEV概念车、广汽三菱祺智PHEV、广汽传祺GS4PHEV等。

（4）混合动力技术应用。混合动力汽车目前成为解决节能减排的最好选择，世界各个汽车厂都在抓住这个发展机会在市场中得到认可。混合动力汽车的首先需要解决的技术难题便是蓄电池的研发、控制策略、电机，这是需要长久发展的。在各国政府的支持下，锂离子电池技术迅速发展，已经成为电动汽车车用动力电池的主要发展方向。

3 混合动力汽车未来发展趋势

在2001年我国启动了“863”计划电动汽车专项，将电动汽车归为三类（即所谓的“三纵”）：纯电动、混合动力和燃料电池汽车；将动力总成控制、驱动电机和动力蓄电池归为“三横”。2009年7月1日，中华人民共和国颁布实施了”新能源汽车生产企业及产品准入管理规则”，为汽车工业的可持续发展提供了广阔的平台。其中最为理想的纯电动汽车受制于当时蓄电池技术的发展难以实际使用与商业化。

我国对蓄电池的研究虽然目前处于世界前端，但蓄电池材料及技术的发展不是一朝一夕的。最为理想的燃料电池或插电式混合动力汽车中普遍使用的电池都存在价格昂贵，维护成本高的难点。纯电动驱动汽车尚无法在短时间内取代传统内燃机汽车，满足不了传统汽车的动力性与方便性。而混合动力汽车具有两者的优点且不太受限于蓄电池的影响，而且这种发动机和电动机结合的方式能够最大限度的发挥内燃机和纯电动机的最优工作状态，从而减少油耗，并提高了车辆动力系统的效率，减少空气污染。混合动力汽车的存在刺激了人们的购买欲望，从而市场规模在近几年逐步扩大。

现如今，我国的混合动力汽车早在2012年4月18日颁布的《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020）》文件中具体为了插电式混合动力汽车。插电式混合动力汽车将成为混合动力汽车进入市场的试金石。