理论教育 《新能源汽车概论》:了解常见链接

《新能源汽车概论》:了解常见链接

时间:2023-10-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:新能源汽车是指有别于传统的燃烧汽油或柴油的发动机汽车,目前主要分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等几大种类。但是插电式混合动力汽车可以享受国家的新能源补贴。与之不同的是,通过氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶。

《新能源汽车概论》:了解常见链接

新能源汽车是指有别于传统的燃烧汽油柴油发动机汽车,目前主要分为纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车等几大种类。

1.纯电动汽车(Battery Electric Vehicle ,简称BEV)

纯电动汽车就是指纯粹靠电能驱动的车辆,它不需要其他能量。它可以通过家用电源(普通插座)、专用充电桩或特定的充电场所进行充电,以满足日常的行驶需求。代表车型:北汽EX360、比亚迪e系列(图1- 2)。

图1-2 比亚迪e5纯电动汽车

在结构原理上,纯电动汽车完全依靠电能驱动,工作时安静程度也比普通燃油汽车好很多,甚至还需要刻意去加装加噪装备提醒路人有车辆经过,而且电机具备低转速、高扭矩的特点,使得其启动和加速性能也很好。

纯电动汽车的优势就是零排放,完全不需要燃油产生动能,使用成本较传统燃油汽车低很多,周期性保养项目、保养费用也比普通汽车低很多,一般更换齿轮油、刹车片即可。还可以享受到较多的国家补贴,不同地区也都有相应的补贴政策。

纯电动汽车的缺点也很明显:续航里程受电池容量的限制,续航里程也比较短;与传统燃油车辆加油相比,充电比较费时。同时为之服务的充电设施数量比较少,布局也不够广泛,还有待进一步增设;动力电池更换费用高,甚至占总车价的一半还多,电池衰减的问题却是客观存在的;环境温度对于电池的影响也比较明显,尤其是严寒的冬季电池容量明显减小。目前大部分厂家都提供5年/10万千米的电池质保。

2.混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,简写HEV)

广义上说,混合动力汽车是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆,车辆由单个驱动系统单独或共同提供动力。通常我们说的混合动力汽车,是指油电混合动力汽车,即采用传统的内燃机(柴油机或汽油机)和电机作为动力源。混合动力汽车可以分为三类:

(1)普通混合动力汽车。

普通混合动力汽车的动力电池容量较小,不能由外部电源充电,纯电动模式续航里程很短,纯电驱动仅在车辆起步、低速工况时使用,汽车运行时主要依靠发动机,只有在急加速时,电机才辅助提供能量。在停车、减速时动力电池可以回收能量。换句话说,普通混合动力车的主要动力来源还是内燃机,电机只是一个辅助,以辅助或配合发动机驱动车辆的方法,降低发动机在启动、低速以及加速阶段的油耗和排放,让发动机一直在较高效区域工作,从而降低油耗和排放。所以这类车在驾驶的感受上更像一辆普通的汽车,代表车型:丰田卡罗拉双擎(图1-3)。作为混动车,一般都有一系列“黑科技”,以让电机发挥其节能的作用。常见的技术有发动机自动启停(即等待红绿灯等停车动作发生时,发机自动关闭,只靠电机维持必要能量供应,以节约燃油)和能量回收(松加速踏板或者踩制动踏板时,会把发动机多余的能量以及制动片摩擦产生的能量回收起来储存在电容里)。同时,汽车的起步阶段主要还是靠电机工作,达到一定的速度时发动机才会介入,以充分发挥其各自的优势。当然,二者的切换是动态的、实时的,需要一套非常精密的控制系统来实现。

图1-3 丰田卡罗拉双擎汽车

混合动力汽车的原理就是由发动机或电机驱动车辆,因此它免不了需要加油,它通常能够行驶在纯电动模式、纯油模式以及油电混合模式下。

混合动力汽车的动力电池容量很小,如雷克萨斯CT200h的动力电池容量为6.5A·h,相当于一些强力探照灯的蓄电池,它在纯电动模式下最远行驶距离仅为3km。但是,混合动力汽车可以通过制动时回收动能为动力电池充电,或者利用车辆在行驶时发动机的多余功率驱动发电机充电,完全不存在纯电动汽车到处找“插座”的困扰。

(2)插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,简称PHEV)。(www.daowen.com)

插电式混合动力汽车与普通混合动力汽车的区别:普通混合动力汽车的电池容量很小,仅在起步、低速或急加速时,才调用电动模式,不可以长期纯电动模式运行且动力电池不能外部充电;插电式混合动力汽车的电池容量相对比较大,可以使用外部充电设备充电,可以用纯电动模式行驶比较长的距离,电池电量耗尽后再以混合动力模式(以内燃机为主)行驶,并适时向电池充电。比亚迪秦Pro(图1-4)搭载了1.5T发动机,搭载了电量为14.3kW·h的三元锂电池,纯电动续航里程为80km。

插电式混合动力汽车介于纯电动汽车和燃油传统汽车之间,兼有二者的优点,但是由于价格因素以及充电设施和充电时间的约束,还不能被广大消费者接受,在节能减排方面也没有明显优势,节能减排效果仍待提高。但是插电式混合动力汽车可以享受国家的新能源补贴。

图1-4 比亚迪秦插电版

(3)增程式混合动力汽车。

增程式混合动力汽车也搭载有发动机与电机,但是发动机不直接驱动汽车,只是用发动机进行发电,由电机进行驱动。当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶,而当电量不足时,车内发动机启动,带动发电机为动力电池充电,提供电机运行的电力(即增程模式)。代表车型:比亚迪唐(图1-5)。

图1-5 比亚迪唐

增程式混合动力汽车和插电式混合动力汽车一样,可以充电,也可以加油,具有以下特点:所需电池容量小,造价低且不会发生缺电抛锚现象;电池充放电浅充浅放,有利于提高电池寿命;加油所用时间少,不用长时间等待充电;发动机一直处于最佳工作状态,效率高,排放少。

增程式混合动力汽车目前应用还不是特别广泛,大多是在单独开发或者基于纯电动车所开发的车型上才能看得到。

3.燃料电池汽车(FCEV)

燃料电池汽车也和纯电动汽车一样,直接用电机驱动。与之不同的是,通过氢气和氧气的化学作用产生的电能驱动车辆行驶。它也是电动汽车的一种,结构基本类似,只不过多了一个燃料电池和氢气罐。

燃料电池汽车被誉为人类交通的最终解决方案,不仅因为它具备普通纯电动汽车的优势,而且因为氢气和氧气来源无穷无尽,并且加氢和加油一样便捷,氢燃料电池汽车是一种真正意义上的“零排放、无污染”的载运工具,代表车型为丰田Miral氢燃料电池汽车,如图1-6所示。

图1-6 丰田Miral氢燃料电池汽车

不过目前氢气的产量和存储难度并不理想,成本都比较高,而建设加氢站的成本也远比建设加油站和充电站高,并且高压存储氢气的安全性有待考验。

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