混合動力電動汽車憑借低油耗、綠色環(huán)保等標簽,大舉進軍中國,日本,歐美等國家的汽車市場。燃油成本的波動和經(jīng)濟的不確定性也造成了傳統(tǒng)汽車業(yè)歷史性的經(jīng)濟壓力?;旌蟿恿ζ囀欠裎磥斫煌ǖ某雎?記者就此采訪了美國西南研究院發(fā)動機,排放和車輛研究所的喬·雷德菲爾德(Joe Redfield)先生。
喬·雷德菲爾德先生專門從事能源系統(tǒng)工程,在美國西南研究院負責(zé)車輛建模和仿真?zhèn)鲃酉到y(tǒng)的管理工作,擁有豐富的設(shè)計和項目管理經(jīng)驗,特別是在車輛動力系統(tǒng)等先進汽車技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用方面。
A=Automotive Observer
J=Joe Redfield
A:請您就目前的混合動力市場做個大概的描述?
J:混合動力市場再也不是一個被各種疑惑所觀望的話題。這個市場正越走越廣。自從氣電混合的普銳斯和Insight這些系列的混合動力車上市以來,美國的OEM制造商已經(jīng)開始供應(yīng)越來越多的混合動力車型。許多新的設(shè)計也涌入了美國、歐洲和日本的市場。更不能忽視的是,中國的政府和汽車工業(yè)界一直在十分積極地推動混合動力汽車的發(fā)展。但是我們應(yīng)該冷靜看到整個市場的情況。以美國市場為例,混合動力汽車今天占到的市場比例也僅為1%。
A:就您所知,目前業(yè)界的技術(shù)方向是哪些?工程師們目前正在做著哪些工作?
J:以美國西南研究院為例。目前,我們主要研究的混合動力技術(shù)的三個領(lǐng)域:第一,也是中國業(yè)內(nèi)同仁非常關(guān)注的能量儲存系統(tǒng)。我們的內(nèi)部研發(fā)計劃,目前正在開展對先進鋰電池的研究。另外我們還在積極推進ESSES(Energy Storage System Evaluation and Safety)商業(yè)聯(lián)盟計劃,對混合動力市場上所有的化學(xué)電池儲能系統(tǒng)進行測試和表征分析。第二,我們的工程師正在研究新的方式,來整臺和控制電動馬達和混合驅(qū)動器,并入傳動或車輛驅(qū)動系統(tǒng)。另外,我們還在為軍工、商業(yè)制造企業(yè)等,進行著先進混合驅(qū)動模型和模擬的研究。這個領(lǐng)域大致可以分為傳統(tǒng)的氣電式混合動力、插入式電動混合動力,和大型軍用及商用卡車的液壓式混合動力系統(tǒng)。
A:是否充電式混合動力車更加省油?
J:充電式混合動力汽車經(jīng)常被宣傳到,每加侖可行駛100、或200、甚至300英里,這有些用詞不當(dāng)。我們不能用對傳統(tǒng)的傳動系統(tǒng)衡量的方式,去測量充電式混合動力的燃油經(jīng)濟性。充電式混合動力車的電池需要人們在家進行充電,汽車會使用該電池為最初的推進能源,直到它足以耗盡,然后啟動發(fā)動機。PHEVs(充電式混合電動汽車)的額定電流為10、20、30或40mA(毫安),是用于最初只是用電力的啟動里程。
比如,你有一輛PHEV-40,每天就跑40英里或更少的路,那就根本不需要啟動發(fā)動力。在這種情況下,用現(xiàn)在的計算方式,每加侖就折算出了更多的英里數(shù)。要想準確計算,你還要考慮電池的電動能源在啟動時的里程數(shù)。所以,300英里/加侖是有些夸大其辭的說法。美國西南研究院的技術(shù)人員目前正在參與開發(fā),一套針對充電式混合動力車輛的燃油經(jīng)濟性的測量標準。
A:在后續(xù)的混合動力研究過程中,能量儲存是主要問題嗎?
J:混合動力研究的一部分挑戰(zhàn)來自能量儲存,但控制能力也不可小覷,即如何控制不同的系統(tǒng),以達到預(yù)期的性能和使用壽命。SWRI目前就從事電池技術(shù)相關(guān)的材料研究、電池壽命預(yù)測、混合動力拓撲和控制系統(tǒng)開發(fā)。我們參與各個環(huán)節(jié)的研究,為混合動力項目的執(zhí)行提供支持。
A:充電式混臺動力和智能電網(wǎng)就足以交通運輸需求嗎?
J:以下是我對未來5年、10年乃至20年做出的預(yù)測:充電式混合動力將普及到基本住宅交通,你可以在家里給車充好電,然后開著去上班或上學(xué)?;丶乙院?,你再將車插回到車庫或停車位上的插座。
你可能做到一個星期,一個月或更長的時間都不需要往油箱添加一滴汽油。但這僅僅是其中的一個方面,其背后是一個先進的能源管理系統(tǒng),家和車在你個人和國家的能源系統(tǒng)一智能電網(wǎng)中扮演一個非常重要的角色。從你給混合動力車充電的那一刻起,智能電網(wǎng)就開始與你的車通訊,你的車會知道有多少能量被儲存,下一次行程會在什么時候需要多少能量。同時,電力公司將計劃何時需要往電池內(nèi)儲存多少能量,以充分利用最清潔最高效的能源生產(chǎn)系統(tǒng),即間歇性電網(wǎng)系統(tǒng)。電力公司將利用夜間低成本的電力資源來為你的電池充電。
車輛和電網(wǎng)的有效組合對電力使用和能源分配的效率有著重大影響。而另一方面,作為車主,無論你將車停放何處,只要插上電源,你的車就會成為電網(wǎng)的分布式能量源。