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1、一、 混合动力汽车概述 1.1混合动力汽车并联式(PHEV)以发动机为主动力,电动马达作为辅助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶,利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征,在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时,用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单,只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。 通常所说的混合动力一般指油电混合动力,即燃料(汽油,柴油)和电能的混合。混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV) 是指同时装备两种动力来源热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。 混联式(P
2、SHEV)在低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶,当速度提高时,由发动机和电动马达共同高效地分担动力,这种方式需要动力分担装置和发电机等,结构复杂. 1.2混合动力汽车分类 串联式(SHEV)只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”。燃料发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱动系统只是电动马达。1.2.1按混合动力总成以动力传输路线分类1.2.2按照车辆对电能的依赖程度分类混合动力形式工作原理弱混合动力MILD HYBRID也称轻度混合动力,软混合动力,微混合动力等这种混合动力系统在传统内燃机上的启
3、动电机(一般为12V)上加装了皮带驱动启动电机(也就是常说的Belt-alternator Starter Generator, 简称BSG系统)。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机,用来控制发动机的启动和停止,从而取消了发动机的怠速,降低了油耗和排放,但是它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。中度混合动力该混合动力系统同样采用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同,中混合动力系统采用的是高压电机。另外,中混合动力系统还增加了一个功能:在汽车处于加速或者大负荷工况时,电动机能够辅助驱动车轮,从而补充发动机本身动力输出的不足,从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高,目
4、前技术已经成熟,应用广泛重度混合动力FULL HYBRID(也称全混合动力,强混合动力等)该系统采用了272-650v的高压启动电机,通过车载电池供电,电动机可以在启动或巡航过程中,单独驱动车辆行驶,在加速或者电池能量不足的情况下,再由内燃机单独或者联合电动机驱动车辆。与中混合动力系统相比,完全混合动力系统的混合度更高。技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。插电混合动力PLUG IN HYBRID插电式混合动力系统,是一种将纯电动系统和现有混合动力系统相结合的产物。由于车辆带有外接插入式充电系统,车辆可以单独利用电动机行驶较长的距离,将内燃机的工作比例进一步缩小,
5、提供更好的节油比例,但会消耗一定的电能。同时,又解决了目前纯电动汽车巡航里程短的问题。但随着电池技术的发展,插电式混合动力仅仅是一种过渡方案。二、 国外混合动力汽车发展现状2.1日本混合动力汽车市场发展现状2.1.1日本混合动力汽车市场销量丰田汽车在1997年推出了混合动力车型,到2012年4月份在日本累计销售170万辆,其中丰田普锐斯系列混动车型销量达137万辆。本田从1999年开始销售混动车型,到2009年1月累计销售25239辆,而本田Insight车型在2010年3月推出之后的一年内销量就突破10万辆2.1.2日本混合动力政策丰田公司第一代普锐斯上市日本开展“低公害车开发普及行动”,将
6、EV/HEV列为重点开发对象1 实行“绿色税制”,对混合动力、纯电动车型给予税赋减免优惠,是通常减税额的10倍;2 推出旧车换购新车及购买环保车补助金政策。3 提出了“谁控制电池,谁就控制了电动汽车”,组织实施国家专项计划日本混合动力汽车年度市场占有率将超过20%1.普及包括混合动力汽车在内的“下一代汽车”达到1350万辆2.开发出至少38款混合动力车、17款纯电动汽车。 199720012009201220202.1.3日本混合动力代表车型介绍日本混合动力汽车代表车型参数车型Toyota Prius -2012Toyota Prius c-2011Honda Insight-2012Hond
7、a Civic-2011尺寸(长宽高)461517751574mm400016901450mm437616951425mm450417541430mm混合动力模式全混+行星齿轮全混中混中混-第四代IMA混合动力系统发动机1.8 L 2ZR-FXE I4 Dual VVT-i73Kw/5200rpm1.5L 1NZ-FXE VVT-i I454KW1.3 L LDA series I4 i-VTEC73kw/5800rpm1.5-liter i-VTEC 发动机 69kw/6000rpm电动机60kw45kw直流无刷电机,10kw-电池类型201V镍氢电池-镍氢蓄电池锂离子电池百公里油耗5.6L
8、2.86L5.6L5.3L2.2美国混合动力汽车市场发展现状2.2.1美国市场混合动力车型销量美国作为全世界最大的混合动力市场,到2011年5月累计市场销量已突破200万辆。从1999年至2012年5月混合动力轿车及SUV车型总销量达到2,303,825辆,其中丰田普锐斯系列车型销量为1,175,034辆,占51%的市场份额。2.2.2美国政府发展规划2002200420152009美国能源部成立“自由车“项目,目标研究清洁、高效燃料电池技术美国政府投入24亿美元用PHEV研发及产业化。实行减税政策。混合动力汽车市场占有率2.8%普及100万辆插电式混 合动力汽(PHEV)美国三大汽车集团联合
9、成立电池开发公司-USABC,旨在开发新一代环保高性能锂聚合物电池2.2.3美国混合动力车型介绍美国混合动力代表车型参数车型Ford Fusion-2013escape Hybrid -2011雪佛兰VOLT2012款尺寸(长宽高)486918521476mm443718061719mm449817871439mm混合动力模式轻混全混强混合-插电式发动机2.0iter Atkinson-cycle138w2.3升直列4缸阿特金森循环发动机;99Kw/6000 rpm1.4L,采用汽油或E85乙醇燃料;63Kw/4000 rpm电动机-磁式交流同步电动机;70Kw/5000转/分111kW/37
10、0Nm电动机电池类型锂离子电池300V镍氢电池组锂离子电池百公里油耗5.0-5.3L6.9L-7.6L2.5L美国混合动力汽车特点1.以中、高级轿车或SUV等大排量汽车为主;2.绝大多数为汽油混合动力,并且混合动力模式以强混为主。2.3欧洲混合动力市场发展现状2.3.1欧洲混合动力市场销量在欧洲,混合动力汽车销量从2004年的9000辆左右升至2006年的4万辆。2011年,丰田混动销量约为8.5万辆,到2012年1月丰田汽车在欧洲累计销售了40万辆混和动力车型。欧洲主要国家混合动力车销量 2007年2008年2009年2010年2011年英国1597115385146452212723370
11、法国726891379399944313340德国75916464837410661126222.3.2欧洲混合动力市场规划德国政府提出未来10年普及100万辆插电式混合动力汽车和纯电动汽车 2008 2009 2010欧盟发放70欧元贷款,支持汽车制造商发展新能源汽车德国启动了一项4.2亿欧元的车用锂电池开发计划;法国对购买低排放汽车的消费者给予最高5000欧元的奖励欧洲混合动力汽车市场份额将从0.5%骤增到5%20122.3.3欧洲混合动力代表车型介绍欧洲混合动力市场代表车型参数品牌奥迪Q5 hybrid Quattro雪铁龙C4ybride HDiThe Peugeot 3008 HYb
12、rid4-2012宝马Activybrid 7系尺寸(长宽高)462918981625mm428817691458 mm436518371639mm521219021484 mm混合动力模式全混合,并联结构轻混,柴电混合柴电混合轻混发动机2.0 TFSI发动机;155Kw/0 rpm/350Nm1.6升HDi发动机;最大功率是66kW2.0 L DW10 HDi diesel I4 with electric engine4.4升双涡轮增压V8发动机342KW电动机永磁式交流同步电动机;40Kw/210 Nm-三相交流同步电动机15Kw/210 Nm电池类型轻质锂离子电池组-200V NI-M
13、H电池锂离子蓄电池百公里油耗6.9 L3.4L-12.4L排量1984ml-欧洲混合动力汽车特点1.混合动力车型柴油车占半数以上;2.绝大多数发动机排量在2.0L一下。3、我国混合动力汽车发展现状3.1我国混合动力汽车发展现状 我国政府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。目前,我国基本建立了常规混合动力汽车技术及产业化体系,研发了200款左右常规混合动力汽车产品。在常规混合动力客车方面,我国自主研发的常规混合动力客车逐步被城市公交用户认可,产品技术创新水平和产业竞争力位居世界前列,“十二五”规划中混合动力客车将在2012下半年,由现在的25
14、个示范推广城市扩大到全国所有的大中型城市;过去的“十一五”期间,聚焦常规混合动力轿车动力系统技术平台,同步开展常规混合动力轿车产业化技术攻关,我国成功研制出多款工程化常规混合动力轿车产品,在我国节能与新能源汽车相关激励政策推动下,在越来越严格的汽车尾气排放法规推动下,将逐渐形成轻度混合动力轿车先行、中度并联混合动力轿车跟进、深度混合动力轿车押后的尊重技术的我国自主研发常规混合动力轿车市场推进三步曲。 3.2我国对混合动力汽车支持政策 节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)出台,重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化,推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车,到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆2001200620072009201020112012