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混合動力汽車及純電動汽車關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢

現(xiàn)代汽車發(fā)展主要趨勢之一是汽車動力總成的電氣化。在傳統(tǒng)汽車上增加能量存儲設(shè)備以及能量轉(zhuǎn)換設(shè)備可以有效提高整車能量利用率，并可大幅減少碳氧化物、氮氧化物等污染物的排放。本文主要研究2002年至今混合動力汽車及純電動汽車的先進概念以及關(guān)鍵技術(shù)。

2002～2012年，世界各國推出350多種大、中、小型電動汽車。通過分析10年來各種電動汽車的發(fā)展情況，認為混合動力汽車以及純電動汽車將是未來最有發(fā)展?jié)摿Φ碾妱榆囕v。純電動汽車核心技術(shù)是電機及控制系統(tǒng)、動力電池及管理系統(tǒng)，其中動力電池是電動汽車發(fā)展的瓶頸，直接制約電動汽車制造成本、續(xù)駛里程及使用壽命等關(guān)鍵元素，間接影響電動汽車市場化。動力電池在經(jīng)歷鉛酸電池、鎳氫電池等多種類型的發(fā)展和探索后，目前最具潛力的電池主要是鋰離子電池。電動汽車的驅(qū)動電機應(yīng)具備速度低、扭矩大、調(diào)速范圍寬、過載能力強、功率大、體積小等性能，因為這些性能直接影響車輛運行的動力性和經(jīng)濟性，目前主要以永磁電機及交流感應(yīng)電機為主?；旌蟿恿ζ嚦齽恿﹄姵丶肮芾硐到y(tǒng)、電機及管理系統(tǒng)兩項關(guān)鍵技術(shù)外，還需攻克動力耦合及控制系統(tǒng)這一核心技術(shù)。動力耦合系統(tǒng)最關(guān)鍵的技術(shù)是其布置方案，不同結(jié)構(gòu)的動力耦合方式不僅決定混合動力系統(tǒng)的工作模式，同時也為動力分配策略的制定提供基礎(chǔ)，其對整車動力性、經(jīng)濟性、排放性和制造成本均有重大影響。目前，采用的動力耦合方式有轉(zhuǎn)矩耦合、速度耦合和功率耦合3種，以功率耦合方式為主要發(fā)展方向；結(jié)構(gòu)由變速器耦合、離合器耦合、主減速器耦合向行星輪耦合方向發(fā)展。有關(guān)電動汽車的數(shù)據(jù)庫將會持續(xù)更新，對比分析了2014年年底的400多種電動汽車。

Benjamin Frieske et al. EVS27 Barcelona, Spain, November 17-20,2013.

編譯：賀蓉