中國儲能網(wǎng)訊:由于不借助任何汽油燃料的幫助,純電動被認為是最正宗的新能源技術(shù)。
插電式混動技術(shù)成為最可行的新能源車發(fā)展方式之一。
雖然油電混動技術(shù)的電力介入程度最少,但其能夠有效降低汽油消耗量,被認為是新能源發(fā)展中最佳的過渡形式。
在城市污染、能源日漸枯竭的大背景下,新能源車成為未來的發(fā)展趨勢。對于很多人來說,新能源車還是出行上的新生事物,實際上用“電”驅(qū)動車輛前行,在19世紀便由羅伯特·安德森將其實現(xiàn)。經(jīng)歷百余年,新能源技術(shù)不斷發(fā)展,電池不斷小型化,續(xù)航里程不斷延長,目前以“內(nèi)援”前行的純電動車與還需要“外援”的插電式混動、油電混動技術(shù),組成了新能源車發(fā)展的三大主流技術(shù)。
純電動技術(shù):
電池待補齊儲能短板
在主流的純電動、插電式混動、油電混合動力三大新能源技術(shù)中,由于不借助任何汽油燃料的幫助,純電動被認為是最正宗的新能源技術(shù)。
相對于目前純電動技術(shù)電池輕量化、續(xù)航里程不斷增加的趨勢,第一輛純電動汽車卻并非如此。1830年左右,托馬斯·達文波特制造出世界上第一輛純電動車,但其并非使用可充電技術(shù)。1859年,法國人普蘭特發(fā)明鉛酸蓄電池,1881年卡米爾福雷將這一技術(shù)進行了完善,鉛酸蓄電池的問世被認為是新能源車真正的開端。
然而,作為當時新能源車可用電池的惟一選擇,鉛酸蓄電池存在體積大、重量大、能量密度小、功率密度低、充電時間長、每次充電后續(xù)航里程短以及電力傳動制造成本居高不下等弊端,鉛酸電池技術(shù)并未得到推廣。同時,隨著汽油燃料汽車的興起,各車企對鉛酸電池技術(shù)的研發(fā)也逐漸停滯,而人們也似乎忘記了純電動車的存在。
1990年以后,隨著全球能源問題的關(guān)注度逐漸增高,各大車企重新加大新能源車電池技術(shù)的研發(fā)力度。而磷酸鐵鋰電池技術(shù)的運用,使新能源車的推廣成為可能。磷酸鐵鋰電池解決了鉛酸蓄電池重量大、續(xù)航能力短等缺點,而且由于其中不含任何貴金屬,其生產(chǎn)正極材料的主要原料氧化鐵、碳酸鋰在世界上的儲備也相對豐富,能夠有效降低其制造成本。因此,目前磷酸鐵鋰電池技術(shù)已運用到眾多新能源車上。
與此同時,由于新能源車在行駛中電池持續(xù)放電會產(chǎn)生高溫,存在一定的安全隱患,因此磷酸鐵鋰電池的穩(wěn)定性也成為眾多車企選擇該技術(shù)的因素之一。據(jù)了解,新能源車電池放電時的溫度能夠高達390℃以上,而磷酸鐵鋰電池不會因過充、溫度過高、短路、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒,并可輕松通過針刺實驗。
值得關(guān)注的是,隨著近年來美國新能源車特斯拉的異軍突起,在磷酸鐵鋰電池之外,三元鋰電池技術(shù)逐漸進入公眾視野。更長的續(xù)航里程是三元鋰電池的特點之一,目前裝配三元鋰電池技術(shù)的新能源車續(xù)航里程達到200公里以上。三元材料鋰電池的安全問題已得到改善和解決。目前三元材料采用的是1:1:1的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。此外,三元鋰電池通過電解液以及特殊的陶瓷隔膜技術(shù)制作,陶瓷隔膜可以在電池內(nèi)部短路時隔開短路源,從而明顯提高三元鋰電池的安全性能。
此前,根據(jù)國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020年)》明確提出“電池模塊的能量密度要求是大于150瓦時/公斤”的要求。因此,續(xù)航里程更長的三元鋰電池技術(shù)將成為新能源車新的發(fā)展方向。
插電式混動技術(shù):
技術(shù)成熟制造成本低
在工信部公布的新能源車推廣目錄中,除了“根紅苗正”的純電動車外,插電式混動車型的出現(xiàn)備受爭議。與純電動車僅靠電力驅(qū)動不同,插電式混動技術(shù),在蓄電池電量儲備不足的情況下,可以通過自身搭載的汽油發(fā)動機彌補蓄電池的里程限制,在蓄電池的續(xù)航里程未達到汽油車水平時,插電式混動技術(shù)成為最可行的新能源車發(fā)展方式之一。
與純電動車相比,插電式混動技術(shù)與其基本相同,同樣需要對電池充電,實現(xiàn)純電動模式行駛,與純電動車惟一不同的是,使用插電式混動技術(shù)的車型裝配了一臺發(fā)動機。在電池電量耗盡后以汽油發(fā)動機為主的混合動力模式行駛,并適時向電池充電。業(yè)內(nèi)人士認為,插電式混動技術(shù)也是新能源車產(chǎn)業(yè)過渡時期的必然產(chǎn)物。
目前,插電式混動技術(shù)分為增程式、并聯(lián)式及混聯(lián)式,三種混動方式具有各自的不同優(yōu)勢。其中,并聯(lián)式插電混動車型裝配兩套驅(qū)動系統(tǒng),車企通常在傳統(tǒng)汽油車型的基礎(chǔ)上加裝電池、電動機以及電控裝置,發(fā)動機與電動機共同驅(qū)動車輪,電動機在驅(qū)動車輪時為電動機,為電池充電時充當發(fā)電機。并聯(lián)式插電混動車型的優(yōu)勢在于降低車主使用成本的同時也能降低車企的制造成本。
增程式插電混動車型則更像純電動車,搭載一套電力驅(qū)動系統(tǒng),電動機直接驅(qū)動車輪,而裝配的發(fā)動機僅為電池充電,并不驅(qū)動車輪。據(jù)了解,混聯(lián)式插電混動技術(shù)為目前三種主流插電式混動技術(shù)中最為先進的,搭載該技術(shù)的車型裝配兩個電機。一臺電動機僅驅(qū)動車輪,另一臺在需要極速行駛時直接驅(qū)動車輪,與發(fā)動機共同發(fā)力,而當車輛電力不足時,充當發(fā)電機為電池充電。
事實上,由于汽油發(fā)動機的加入,插電式混動技術(shù)被認為不能算做純正的新能源車。但是,在《電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中顯示,純電驅(qū)動汽車即全部或大部分工況下主要由電機提供驅(qū)動功率的電動汽車,其中純電驅(qū)動產(chǎn)品包括純電動汽車、插電式電動汽車、增程序電動汽車以及燃料電池電動汽車。目前,在純電動車未能解決消費者“里程焦慮”時,插電式混動技術(shù)能夠使電機更多參與到車輛的驅(qū)動過程中,這也是符合新能源車技術(shù)發(fā)展趨勢的產(chǎn)物。
油電混動技術(shù):
借助發(fā)動機回收電能
與純電動、插電式混動相比,雖然油電混動技術(shù)的電力介入程度最少,但其能夠有效降低汽油消耗量,被認為是新能源發(fā)展中最佳的過渡形式。
數(shù)據(jù)顯示,采用混聯(lián)式油電混動技術(shù)的車型節(jié)油達40%。裝配該技術(shù)的車型具有功率基本相當?shù)陌l(fā)動機和發(fā)電機,駕駛者可在純電動、混合以及汽油三種模式下進行選擇。行駛中,汽油發(fā)動機帶動驅(qū)動電動機為電池充電。
車輛起步時,直接由低速性能更強、扭矩輸出更高的發(fā)電機來驅(qū)動車輛,以達到節(jié)省燃油的目的。當車速提高時,車輛改由發(fā)動機驅(qū)動,能夠避免電動機在車輛高速行駛時因多重轉(zhuǎn)換而造成的電能損耗。同時,當車輛需要爬坡或急加速時,電動機將介入與發(fā)動機一起全力推動車輛。
此外,油電混動技術(shù)具備制動力再生系統(tǒng),并且發(fā)動機和電動機都能單獨驅(qū)動汽車。由于采用油電兩套系統(tǒng),目前搭載油電混合動力技術(shù)的車型價格較貴,但車輛在2-3年間節(jié)省的汽油費用,便可以基本收回買車時多支付的車款,并且在使用中消費者也無須改變加油和駕駛的習慣。
目前,油電混動技術(shù)已發(fā)展得較為成熟,大多數(shù)電池壽命很長。因為多了引擎提供動力,電池的使用較少,并無需停下充電,可以優(yōu)化充電方法,使電池壽命大幅延長,甚至到車輛停駛報廢也無需更換電池。




