田茂盛

（綿陽市公共交通集團有限責任公司，四川 綿陽 621000）

試論混合動力電動汽車技術

田茂盛

（綿陽市公共交通集團有限責任公司，四川 綿陽 621000）

隨著我國社會經濟的發(fā)展和科學技術水平的提高，我國的環(huán)境污染問題變得越來越嚴重，治理環(huán)境污染中的大氣污染問題、改變目前石油等能源短缺的現狀成為亟待解決的一大難題。因此，這個問題成為關乎我國汽車行業(yè)領域發(fā)展前景的一大難題。就現狀來講，關于混合動力電動汽車技術，相關技術人員還應該著重進行研發(fā)，并不斷攻堅克難，在過程中克服一些技術上的難題。本文主要論述了混合動力電動汽車的發(fā)展現狀及發(fā)展前景、研制開發(fā)過程的要點以及在當下亟待解決的問題和關鍵技術。

混合動力電動汽車；現狀；發(fā)展前景；關鍵技術

據相關資料顯示，近年來，隨著我國人民生活水平的提高，車的需求量也在逐漸增長，我國的汽車行業(yè)迎來了迅猛發(fā)展的好時機。而對大多數國家而言，汽車工業(yè)是國家經濟發(fā)展的重要支柱產業(yè)。我國進入改革開放以后，我國的汽車行業(yè)也進入了高速發(fā)展和快速增長時期。但是，在此過程中，由于汽車尾氣的排放對大氣環(huán)境造成的環(huán)境污染現狀也是不容樂觀的，逐漸引起了世界國家和社會的普遍關注，而混合動力電動汽車技術因為其顯著的特點逐漸獲得社會的認可，可有效地降低汽車尾氣的排放。因此，混合動氣電動機車技術的開發(fā)對國民經濟和生活來說都具有重大的意義。

1.現狀及發(fā)展前景

近幾年來，隨著世界各國關于環(huán)境保護的各項舉措變得越來越嚴格，汽車行業(yè)中用新能源替代燃油發(fā)電機的有關方案也在逐漸增多。新能源汽車主要技術包括混合動力、純電動、清潔柴油以及燃料電池技術等，其中混合動力電動汽車技術逐漸獲得人們的青睞。

1.1混合動力電動汽車技術的現狀

在我國，混合動力電動汽車技術的研究與開發(fā)工作始于20世紀90年代。在“十五”期間，我國科技部組織國內多所高校、多家企業(yè)以及科研機構進行聯合探索，確定了“三橫三縱”的研發(fā)格局。該研發(fā)布局以燃料電池汽車（FCEV）、混合動力電動汽車（HEV）、純電動汽車（BEV）車型為“三縱”，動力蓄電池及其管理系統、多能源動力總成控制系統和驅動電機及其控制系統為“三橫”。在研發(fā)的過程中，雖然小有成就，但是還是存在制造成本高、能源利用率低等問題，需要相關工作人員不斷對該技術進行修改和優(yōu)化。

1.2混合動力電動汽車技術的發(fā)展優(yōu)勢

在我國的汽車行業(yè)中，混合動力電動汽車技術將在未來獲得廣大的發(fā)展空間?；旌蟿恿﹄妱悠嘓EV，顧名思義，是指安裝有兩個及兩個以上的動力源，目前最常使用的是汽油（柴油）和電力兩種能量形式。該技術具有以下優(yōu)點：第一，由于內部安裝電池，在制動、下坡以及怠速時能量可以很方便地進行回收；第二，采用混合動力后，汽車可根據平均需要的功率來確定內燃機的最大功率，有效降低油耗，減少污染；第三，內燃機的存在可有效解決空調、取暖、除霜等設備能耗大的問題，有效節(jié)約資源；第四，在繁華市區(qū)，可關閉內燃機，實現“零”排放；第五，可利用現有的加油站進行加油，不需要額外的設備，減少投資；第六，可將混合動力電動汽車內部安裝的電池在良好的工作狀態(tài)下運行，延長其使用壽命。混合動力電動汽車技術還可以應用在大型車輛上，拓寬混合動力系統的應用范圍，這也是今后該技術發(fā)展的一大方向，對于混合動力系統的批量化大生產幫助很大。

2.研制開發(fā)過程的要點

我國關于混合動力電動汽車技術的研究現狀，其汽車尾氣的排放和對環(huán)境帶來的影響等已經達到了我國能源利用率和汽車尾氣排放等方面的標準，但是在實際的使用過程中仍然會存在一些不足之處。在研發(fā)的過程中，除了注重降低混合動力電動汽車的制造成本以外，還應該注意以下要點：其一，混合動力電動汽車還應具備汽車行業(yè)對于動力性能的要求，以求變得更好；其二，混合動力電動汽車應具備良好的燃油效益，可達到節(jié)約資源的目的；其三，在設計的過程中應使其具有清潔環(huán)保和經濟實用等優(yōu)點。在研發(fā)過程中，根據上述幾點要求，我國的科研人員需要對混合動力電動汽車進行不斷地修改和完善，并借鑒國外優(yōu)秀的技術，增強自主創(chuàng)新能力，不斷提升混合動力電動汽車的可靠性，解決其內部電池的使用壽命和節(jié)約性等問題。

3.需要解決的問題和關鍵技術

在國內，混合動力電動汽車技術的研發(fā)還不是很完善、很到位，因此在研制開發(fā)過程中仍然存在很多問題。為了降低汽車尾氣排放對大氣造成的污染，保護我們賴以生存的環(huán)境，下面將針對混合動力電動汽車在研發(fā)的過程中需要解決的問題和關鍵技術進行分別論述。

3.1混合動力電動汽車需要解決的問題

具體來講，混合動力電動技術在發(fā)展的過程中，仍然需要解決的問題主要包括以下幾個方面：其一，混合動力系統本身是一項難度系數較高的研究項目，相對于其他技術而言，制造成本也高，在使用的過程中出現故障的話維修起來比較困難，有關設備的售價較高，成本較高；其二，在運行的過程中，車況隨時可能發(fā)生變化，這就要求混合動力電動汽車的電池需要經受不同程度的電流充放電循環(huán)，內部安裝的電池必須具備較高的能量密度、功率密度以及比功率，以滿足混合動力電動汽車在加速和爬坡時對大功率的需要；其三，混合動力汽車的能量管理系統和動力分配裝置是對各種可能出現的運行狀況進行管理控制的環(huán)節(jié)，其要求較高，具有技術難度大和加工精準度高等要求，因此需要先進的配備設備，以提高整個系統的轉化效率，滿足我國關于環(huán)境標準的排放要求；其四，混合動力汽車為了滿足購車人的需求，在研發(fā)的過程中應建立一套比較先進的驅動系統的數學模型，模擬各類可能出現的突發(fā)狀況，保障駕駛人員的生命安全，進行計算機仿真并不斷根據結果進行修改和完善。

3.2混合動力電動汽車需要研究的關鍵技術

據相關資料調查顯示，我國的混合動力電動汽車還處于發(fā)展階段，雖然已經取得了進步，但是在研發(fā)的過程中還存在很多技術問題。當前，我國的混合動力電動汽車技術還存在成本較高、難度較大等問題。具體而言，我國的相關技術人員要針對下面幾項關鍵技術進行具體研究：

（1）控制策略技術

混合動力電動汽車技術在研發(fā)的過程中，最關鍵的環(huán)節(jié)是根據不同的混合動力驅動系統制定不同的控制策略并不斷對其進行優(yōu)化。該環(huán)節(jié)根據汽車在行駛的過程中對動力系統的能量要求，按照不同的程度，對發(fā)電機和電動機系統的輸出功率進行動態(tài)分配。在該技術的研發(fā)過程中，如何在動力源之間實現能量合理分配是混合動力技術的關鍵。能量的合理分配，不僅能保證汽車性能質量良好、降低發(fā)動機的燃油消耗，還能保證內部安裝的電池狀態(tài)良好。因此，混合動力系統的研發(fā)不僅在電力電子技術、軟件技術和計算理論與算法，而且在執(zhí)行元件的設計難度系數都比較大。

（2）混合動力單元技術

在混合動力電動汽車技術的應用過程中，其混合動力單元即為混合動力電動汽車的熱力發(fā)電機?；旌蟿恿﹄妱悠囉址譃榇摵筒⒙搩煞N方式，其中，在串聯汽車上，混合動力單元通過驅動一臺發(fā)電機產生電能，也能采用小型高效的發(fā)動機；在并聯汽車上，混合動力單元可通過轉動軸驅動車輪使得混合動力單元的熱力發(fā)電機能夠適用尺寸更小并且效率更高的發(fā)動機。

（3）能量存儲技術

在混合動力電動汽車的研發(fā)過程中，其內部蓄電池的開發(fā)和充放電過程是混合動力電動汽車研究的關鍵。能量儲存技術的研究應包括以下幾個方面：第一，內部電池的熱能管理和剩余電量管理；第二，在電池的設計和制造方面，不斷降低制造成本，改善電池的性能并且逐步提高電池壽命；第三，研究電池內部的鏈接、檢測、監(jiān)控以及如何將整個電池子系統安裝在汽車上等。由于現在路況不明確，為了保證汽車在行駛過程中能提高汽車的續(xù)駛里程，現在汽車行業(yè)對混合動力電動汽車內電池的要求變得越來越高。為了保證電能能更多地被儲存、輸出和利用，在研發(fā)過程中不僅要求電池具有高能量密度，還需要電池具有高功率。隨著科學技術的進步，離子電池逐漸在市場取得一席之地，據相關數據顯示，在未來的幾年里，離子電池所占的市場份額將會逐漸擴大。

結語

綜上所述，在我國關于混合動力電動汽車技術的研究過程中，在現有技術的基礎上已經實現了提高能源利用率和減少汽車尾氣排放等目標。針對混合動力電動汽車技術存在的一些問題，需要我國科技部組織專門人員進行進一步地研究，并安排相關人員定期進行培訓，積極學習國外先進的關于混合動力電動汽車的技術，取長補短，逐步降低汽車的耗油量和污染物的排放。盡管從長遠來看，混合動力電動汽車只是一種過渡車型，但是在近十年內發(fā)展會很快。我國汽車行業(yè)應抓住這塊市場，在國外產品涌入之前，組織科研人員進行研究和攻關，迅速開發(fā)出屬于我們自己的產品，提高我國混合動力電動汽車的行業(yè)競爭力。

［1］科技部863計劃聯合辦公室.國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）（能源技術領域電動汽車專項）指南［EB/OL］.http：//www.863.org.cn，2001-10-22/2003-05-04.

［2］郭廣超.混合動力電動汽車技術的發(fā)展與現狀分析［J］.科技創(chuàng)新與應用，2014（15）：109-109.

［3］俞劍波，何仁.混合動力電動汽車混合制動技術分析［J］.重慶交通大學學報（自然科學版），2013，32（4）：705-711.

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