淺談混合動力電動汽車的關鍵技術及國內外發展現狀

A. 混合動力電動汽車的主要技術

在清潔新能源機動車的研發上和技術上較為一致的方向是：電池、電機、電控等3個技術核心，純電動車、燃料電池車、混合動力電動車是三大研發對象。
1．發動機：HEV可以廣泛地採用四沖程內燃機（包括汽油機和柴油機）、二沖程內燃機（包括汽油機和柴油機）、轉子發動機、燃氣輪機和斯特林發動機等。一般轉子發動機和燃氣輪機的燃燒效率比較高，排放也比較潔凈，採用不同的發動機就可以組成不同的HEV。
2．電動機：HEV可以採用直流電動機、交流感應電動機、永磁電動機和開關磁阻電動機等。隨著HEV的發展，直流電動機已經很少採用，多數採用了感應電動機和永磁電動機，開關磁阻電動機應用也得到重視，還可以採用特種電動機作為HEV的驅動電動機，採用不同的電動機就可以組成不同的HEV。
3．電池：HEV可以採用各種不同的蓄電池、燃料電池、儲能器和超級電容器等作為"電池"，一般電池是作為HEV的輔助能源，只有在HEV永電動機起動發動機或電動機輔助驅動時才使用。
中國已實施的電動汽車蓄電池標准 序號 標准名稱 標准級別 參照國外標准編號 實施日期 103—204、205技術條件和試驗方法標准 1 電動道路車輛用鉛酸蓄電池 GB/T 18332.1-2001 JEVS D701-94、
JEVS D702-94、
JEVS D703-94、
SAE J 1798 2001-09-01
實施 2 電動道路車輛用金屬氫化物鎳蓄電池 GB/T 18332.2-2001 2001-09-01
實施 3 電動道路車輛用鋰離子蓄電池 GB/T 18333.1-2001 2001-09-01
實施 4 電動道路車輛用鋅空氣蓄電池 GB/T 18333.2-2001 2001-09-01
實施 註：適時修訂已發布的4項標准，增加蓄電池容量、能量密度、壽命等技術要求和試驗方法，提高相應的性能要求。
信息來源:中國電動汽車信息網 混合動力電動汽車的驅動系統：包括兩種或兩種以上的能源存儲器，能源或能量轉換器。通俗的講，比較盛行的辦法是既裝有內燃機，又配備有高性能和價格合理的電池，採用串聯或並聯等多種方式進行驅動，其工作方式有三種：首先是由發動機傳遞動驅力；其次是，利用發動機的動力發電，則進入發動機機驅動方式；當發動機停機時，只用電池供電，發電機進行驅動，採用那種行駛模式，要根據路況和行駛要求而定。
這樣做的好處是：可以較大程度減少發動機的排量如過去用3升機，現在用1.6升就可以；由於有電動機作輔助驅動，可以實現能量回收，提高了燃料經濟性；可以將發動機轉速平穩的調整到最佳轉速狀態，排放污染大大減少；和普通的汽車一樣，不用設置新加油站。但它也有缺點，主要是增加了動力源，配置復雜，增加了佔用空間和重量等，但算起來還是合算的，利多弊少，所以發展很快。
由於科技的加速發展，混合動力電動汽車的驅動方案也是多種多樣的，不斷的在改進更新中。同時增加新的配備，如能量存儲裝置，即飛輪，超級電容器，永磁發電機和電動機一體化電機，微處理器控制電路裝置，和無級變速器（CVT）等。同時，對內燃機也作了大量改進，特別是柴油機上，採用共軌式供油系統、柴油機小型化、降低顆粒（PM）和氮氧化物（NOX）排放、改善熱效率，低溫排放污染性改善等措施，在性能上有很大提高。據中國國家電動車專家組組長黃佳騰介紹，電池、電機、電控系統一直是制約電動汽車大規模進入市場的關鍵因素。中國在電動汽車整車設計、驅動系統、電池管理系統，尤其是鋰離子電池、燃料電池等高性能動力電池的研製方面取得重大進展，在某些方面已處於世界領先水平。
在高性能電池方面，深圳雷天綠色電動源公司開發的鋰離子電池續駛能力達到三百公里，最高時速可達一百二十公里，可充電次數一千次以上，單台車電池成本四萬元左右；深圳中星汽車製造公司研製的超級納米碳纖素電池容量是一般鉛酸電池的十一倍，能量比功率可達每千克一千瓦時，充電僅需十分鍾就可以完成，壽命可達十年以上，價格為鋰電池的一半，體積為鋰電池的三分之一，均展示出明顯的商業化前景。
此外，東風汽車公司與中科院大連化物所聯合開發的質子交換膜燃料電池、清華大學等單位開發的新型電池材料等都取得了重大突破。在電機與電控系統方面，華中科技大學開發的全數字化開關磁阻電機、中船總七一二所開發的永磁無刷電機、中國科學院北京三環通用電氣公司開發出電動汽車專用的七點五千瓦輪轂電機、哈工大開發的EV九六至十六點八千瓦多態輪轂電機，都是中國電動汽車驅動電機技術的重大突破。
華中科技大學李培根教授認為，相對於西方發達國家傳統汽車工業的巨大慣性，中國汽車工業向電動汽車轉型的包袱要輕得多，實現跨越式發展的動力也強得多。
他說，中國在電動汽車關鍵技術研究方面，與世界先進水平的差距只有八年左右，在有些領域還處於世界領先地位，趕上甚至超過發達國家的機會和可能性很大。

B. 混合動力汽車發展現狀

混合動力的技術概念和專利授權的公開，最早是在中國國家專利局實現的。上世紀90年代末，中國電動車自行車的應用開發剛剛起步。電動車技術上的瓶頸首先就暴露出來，即電池的能量有限，導致車輛的功率和行駛里程極其有限。1997年1月27日國家專利局受理了中國第一個有關混合動力車的專利申請(混合動力這個中文名詞及技術概念也是第一次使用)並於1998年7月7日獲得國家專利局授權並公開。專利號(97210746.0); 專利名稱(內燃機/蓄電池混合動力自行車);專利人(羅憲安)。由於當時中國的經濟發展水平和製造業條件的限制，這個新概念和技術沒有機會在中國發展起來。

C. 混合動力汽車電池的發展現狀 及其發展歷程！急！！！

、混合動力汽車
（一）混合動力汽車的技術特徵 混合動力汽車由內燃機和電動機共同驅動，混合動力汽車技術已經成為世界汽車產業發展的重要方向。混合動力汽車的關鍵是混合動力系統，它的性能直接關繫到混合動力汽車整車性能。經過十多年的發展，混合動力系統總成已從原來發動機與電機離散結構向發動機電機和變速箱一體化結構發展，即集成化混合動力總成系統。
混合動力汽車具有如下一些基本技術特徵：一是節約燃油，清潔環保。混合動力汽車既發揮了發動機持續工作時間長、動力性好的優點，又可以發揮電動機無污染、噪音低的好處。與目前的汽油車相比，混合動力汽車能夠節省25%～40%的燃油，尾氣排放也比汽油車和先進柴油車更為清潔。在同等條件下，混合動力汽車比純電動汽車節約電能70%～90%。目前，最先進的混合動力汽車百公里油耗低於3升。混合動力系統排放的二氧化碳比傳統內燃機低20%～40%（視不同的行駛狀況而定），大幅降低了污染物排放量。在繁華市區，可關停內燃機，由電動機單獨驅動，實現「零排放」。在交通日益擁堵的大城市，混合動力汽車更加能夠顯示出它節能、環保的優越性；二是可以利用現有的加油站加油，不必再投資建設新的加油站；三是可以十分方便地解決耗能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題；四是不會對傳統汽車工業造成太大沖擊。由於混合動力汽車將新技術與傳統技術很好地結合起來，因而避免了傳統汽車工業已形成的龐大生產規模和社會基礎設施的巨大浪費，在一定程度上保障了傳統內燃汽車廠商的利益。五是技術已比較成熟，初步進入了商業化推廣階段。盡管混合動力汽車還未進入像先進柴油車那樣的大規模商業化推廣階段，但在先進柴油車之外諸多新能源汽車的解決方案中，只有混合動力汽車成功實現了商業化。混合動力汽車目前還存在生產成本較高、價格較高的問題，在當前的技術條件下，其成本比同類汽油車高30%左右，普通消費者接受它還需要一個過程。
（二）混合動力汽車的市場推廣情況融合了純電動汽車和燃油汽車優點的混合動力汽車，由於較好地滿足了汽車低排放、低油耗、高性價比的綜合要求，較好地解決了汽車節能與環保問題，因而逐漸成為世界各大汽車生產企業開發的熱點，其市場前景也越來越被看好。目前，豐田公司是混合動力汽車領域的佼佼者。
1997年12月，日本豐田汽車公司首先在日本市場上推出了世界上第一款批量生產的混合動力汽車「普銳斯（PRIUS）」，該轎車於2000年7月開始出口北美，同年9月開始出口歐洲。普銳斯在達成高水平的燃油經濟性和環保性能的前提下，實現了出色的動力性和舒適性。「PRIUS」的正式量產上市標志以混合動力汽車為代表的新一輪汽車研發競爭的開始。為保持領先地位，豐田公司加大了對混合動力車的投入。2005年，豐田投資1000萬美元在美國肯塔基州工廠改造設備和訓練員工，以生產混合動力車。2006年10月，肯塔基州工廠生產的第一輛佳美（Camry）混合動力家庭轎車下線，預計年產量為4.8萬輛。日本本田公司推出了「insight」、「CIVIC」等混合動力汽車，福特公司緊隨其後，推出了「ESCAPE」混合動力汽車，戴克、通用、雪鐵龍、日產等公司也紛紛加快了混合動力技術的產業化開發。
普銳斯1997年在日本上市後一直反應平平，2002年的銷售量不到40000輛。2003年下半年第二代普銳斯上市，由於技術得到很大的改進，銷量迅速增長到12萬輛。隨著油價的持續上漲，更多的消費者開始購買節油和環保的混合動力汽車，這使得美國和日本混合動力汽車市場率先經歷了「井噴式」增長。2005年，混合動力汽車的全球銷量增長到45萬輛，是2003年的近4倍。2000年以來，美國混合動力車市場實現了大幅增長。在美國市場，2004年混合動力汽車的銷售量僅為5萬輛，而2005年的銷售量快速增長到20.5萬輛，佔全部新車銷量的1.2%。
從1997年到2006年，豐田已在全球銷售75萬輛普銳斯、雷克薩斯等品牌的混合動力車，佔有混合動力汽車市場近70%的份額。2006年，豐田汽車公司在美國市場上推出了4款從現有車型改造成的混合動力汽車，這些混合動力汽車的外形、操控以及車內的設備和普通車完全一樣。豐田的目標是最終將推出旗下幾乎所有車型的混合動力版，並在2012年把混合動力汽車的產量提高到100萬輛。豐田公司預測，在未來的10年內，其在美國的全部轎車銷量中，混合動力車型將佔有25%的市場份額。

D. 混動汽車的發展現狀

目前我國各大汽車集團都在進行混合動力電動汽車研發，多數以混合動力電動客車為主，這種研發方向符合我國國情，有利於我國電動汽車的研究發展。 一汽研發的紅旗HQ3將於2006年投產；東風集團的混合動力公交車已於2005年7月完成最終產品定型樣車試驗並通過驗收；長安集團具有完全自主知識產權的羚羊混合電動車已產出樣車，其裝備混合動力技術的長安CV9已經下線；奇瑞集團成立了國家節能環保汽車工程技術研究中心，將在2006年下半年重點推出第一自主品牌真正意義上的混合動力車，代號為「BSG」的混合動力車；吉利集團旗下的上海華普汽車已與同濟大學汽車學院簽署合作協議，預計3年內完成混合動力轎車商業化生產；深圳五洲龍汽車有限公司也表示，中國規模最大、投放車輛最多的混合動力示範運營線路即將在深圳市龍崗區開通。而廣州本田更是緊跟豐田的步伐，於2006年中下旬推出國產雅閣混合動力車。上汽集團與通用簽署協議，將聯手開發混合動力轎車和公交客車。來自中興汽車的消息，中興汽車與美國在「汽車混合動力技術、轉子發動機技術及飛行汽車技術」等方面有著雄厚的技術實力的梅爾萊普頓集團簽訂了合作意向書，正式介入「油汽混合動力技術」領域。與此同時，新能源汽車作為未來汽車的主要發展方向，國家一向給予支持和鼓勵。如《汽車產業發展政策》、《「十一五」汽車產業發展規劃》等政策和文件都鼓勵清潔汽車、代用燃料及汽車節油技術的發展。