摘要:二十一世纪以来,世界汽车持有量逐年增加,迅速增长的石油消费和日益严峻的环保压力,迫使汽车生产业必须走节能环保的企业研制的纯电动铲车和箱式货车,初步形成了关键技术的研发能力,纯电动汽车在特定区域的商业化运作正广泛开展。
二、混合动力汽车(HEV)
混合动力汽车是指由两种或两种以上的储能器,能源或转换器作驱动能源(其中至少有一种提供电能)的汽车。目前我们通常提到的混合动力汽车HEV是由辅助动力单元配合电动机驱动的电动汽车。辅助动力单元一般是小型发动机或动力发电机组。混合动力装置既能发挥发动机持久工作、动力性能好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的优点,二者取长补短,汽车的热效率可提高10%以上;同时废气排放可降低30%以上。
与纯电动汽车对比,HEV电池容量小、整车重量轻,汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机水平,保证驾车方便性和乘坐舒适性。与内燃机汽车相比,HEV可使发动机在最佳工况区寻急定运行,从而降低排污和油耗;在商业区、居民区等人口密集地,HEV可用纯电动方式驱动车辆,实现零排放;通过电机回收汽车减速和制动时的能量,可进一步降低能耗和排放。与目前的普通汽车相比,混合动力汽车节油效率可以达到25%一40%,尾气排放比先进柴油车更为清洁。但是,混合动力汽车价格目前较高,在当前技术条件下,其成、本比同类汽车高30%左右。混合动力汽车目前处于商业化初始阶段,2005年混合动力汽车在美国销售20.5万辆,占美国汽车总销量的1.2%。
混合动力按照驱动系统能量流和功率流的配置结构关系,可分为串联式SHEV,并联PHEV和串并联式PSHEV和CHEV复杂的混合动力四种。 三、液压混合动力汽车(HHV)
众所周知,液压元件和系统具有很高的功率密度,比较液压蓄能器、飞轮和蓄电池这三种储能元件的功率密度,液压蓄能器为1000W/kg、飞轮为700W/kg、镍氢蓄电池170W/kg。液压蓄能器的功率密度在三者中最大,其充放能量速度要比蓄电池快得多。
液压混合动力汽车HHV,是利用液压蓄能器大功率密度和快速充放能量的特点,在大中型运输车辆或是城市公交车辆上,配置带液压能量再生装置,与发动机动力传动系相混合组成的多能源动力驱动车辆。液压混合动力车辆可以充分地利用刹车能量的71%进行再启动和加速,在频繁刹车和启动的路况,将明显地改善车辆启动时黑烟的排放、降低油耗、提高车辆加速和减速特性,延长刹车装置的寿命。同时还可减少车辆总能量的需求,与混合动力电动车相比于液压混合动力车辆不仅可以实现在短时间内的大功率刹车能量回收和释放,达到40%的节油标,而且在成本价格、技术成熟、工作可靠及便于维护等方面均占有较大的优势。近几年来,液压混合动力车辆重新引起人们的注意。
按照动力驱动方式分类,液压混合动力车辆摹本上有三种动力传动方式,即串联、并联和混联。目前,串联式液压混合动力汽车正处于实验室研究阶段。而并联式液压混合动力汽车技术成熟、结构简单、制造成本低廉,可以说液压混合动力车首先是从并联车型开始发展起来的。
并联式液压混合动力车与传统车不同的工作过程,表现在刹车减速和启动加速两个方面。车辆启动(含冷启动)和加速时,先轻踏油门踏板、油门踏板角度处在仅使用液压能量再生系统的区域。
在液压混合动力汽车领域,我国已有数家单位的样车通过了产品性能测试和试验,效果明显。其技术在许多方面比混合动力电动车更为成熟可靠,在一些电动车关键技术尚不能解决的今天,液压混合动力车有很好的应用前景。尤其是对于城市公交车,无论是并联还是串联,液压混合动力车都将会充分发挥出其技术优势。
四、燃料电池汽车(FCEV)
燃料电池汽车PCEV,是近年来发展起来的一种以清洁燃料为燃料、无C02和有害气体排放的新型环保汽车。因此,从能源的利用和环境保护方面来说,燃料电池汽车是一种理想的无污染汽车。近年来,燃料电池汽车的迅猛发展和商业化的推进席卷了整个世界,其高效节能、零排放或接近零排放的良好环境性能,使之成为当今世界能源和交通领域开发的热点。随着国际各大汽车生产商和石油巨头的积极参与,从资金到技术的大力投入,燃料电池汽车已经进入商业化阶段。燃料电池汽车将引发汽车工业的革命,最终取代传统内燃机车成为主流。
我国的燃料电池研究始于1958年,经过多年的积累与发展;已初步形成了一支学科专业较为齐全的研究与开发队伍,研究条件明显改善。尤其在PEMFC方面;总体水平与先进国家的差距正在缩小。
五、分析小结
持续增长的汽车消费、稳步增长的石油消费和日益严峻的环保压力;迫使未来汽车向节能化发展。纯电动车、混合动力汽车以及燃[1] [2] 下一页 |
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