汽車混合動力技術的應用與發展趨勢分析

李揚

摘 要：近年來隨著人們生活水平的不斷提高，家庭汽車持有量也呈現爆發式增長。內燃機驅動式汽車數量的增加與有限的石油儲量和生態環境可持續發展之間存在極大的矛盾，而電動機驅動式汽車的成本較高、電池使用壽命有限等問題，也并非是汽車領域的前景方向。汽車混合動力技術作為一種綜合二者優勢、取長補短的汽車驅動技術進入公眾視野，得到了各國的廣泛重視。該文詳細地介紹了汽車混合動力技術的原理及其在汽車運行中的智能控制轉換機制，接著對汽車混合動力技術的發展趨勢進行了分析與闡述，以期為汽車混合動力技術的發展推進工作提供參考依據。

關鍵詞：混合動力技術 汽車 發展趨勢

中圖分類號：U464 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（b）-0039-02

隨著各國經濟的發展與城市化水平的不斷提高，汽車的持有量也在逐年增加。由于內燃機非均質燃燒的固有性質，使得內燃機的碳煙與氮排放較高，汽車尾氣的排放已經成為城市大氣污染的主要污染源。據統計，目前大中城市的空氣污染有50%是來源于燃油汽車的廢氣排放，不利于大氣環境的可持續發展。在這樣的問題下，汽車混合動力技術由于其節能減排、低污染、低油耗的優勢，越來越引起汽車行業的關注。

1 汽車混合動力技術

汽車混合動力技術就是在一輛汽車上安裝兩個動力源：電動機、內燃機，這兩個動力源相互配合驅動汽車系統運行。汽車混合動力技術通過綜合這兩種汽車驅動技術，實現電動機電力與內燃機熱力的合理調配，以電動機為輔助動力，在一定程度上提升能量的回收與內燃機燃料的經濟性。此外，汽車混合動力技術由于內燃機負荷承載小，內燃機運行帶來的噪音污染也能夠大大降低。總之，汽車混合動力技術可以在保證汽車動力性能滿足要求的基礎上，對這兩種驅動技術取長補短，充分發揮內燃機的強動力、低成本與電動機的環保無污染等優勢，優化內燃機效率，降低汽車的污染物排放，實現汽車的經濟性、高節能、高降耗、低排放。

2 汽車混合動力技術的應用

近年來隨著人們對機械動力的研究不斷加深，人們通過大量的燃燒礦石燃料以獲得機械動力，從而提高各類機械設備的生產效率，滿足人們日益發展的物質需求。但是在人們的勞動生產率與物質生活水平不斷提高的同時，自然環境的各類污染問題也逐漸暴露出來并逐漸加重，大氣污染、噪音污染等問題反過來又對人們的生產、生活質量產生了極大的負面影響，不利于人類與生態環境的協同可持續發展。在節能減排、可持續發展的時代號召下，清潔型汽車混合動力技術順應時代需求，得到了社會的一致認可與高度支持。

現階段市面上普遍使用的混合動力汽車是采用內燃機與電動機交替使用的動力裝置，內燃機作為汽車前輪的驅動力來源，電動機作為后輪的驅動力來源，汽車會安裝實時檢測路況信息及汽車本身屬性信息的智能控制系統，用于在汽車行駛過程中，自動轉換動力驅動模式，不需要汽車駕駛員手動轉換。例如：當汽車起步時，如果轉換到內燃機模式，內燃機在起步階段需要進氣燃燒汽油或柴油，以獲得足夠的熱能，并將其轉化為汽車驅動力，這一過程需要消耗大量的化石燃料，而能量的轉化率較低，很大部分的能量都被當作廢氣排放到了空氣中，不僅造成能源的浪費，還對環境產生了嚴重的污染，因此，在汽車起步階段車載智能控制系統會切換到電動機驅動模式。當汽車起動后車速達到一定范圍時，電動機的電力消耗較大，驅動力不足，需要及時地進行蓄電，因此此時車載智能控制系統會切換到內燃機驅動模式，然后通過蓄電池組對電動機進行充電。總之，在汽車的運行過程中，兩種驅動模式或交替使用，或共同工作，這種機電耦合技術的最終目標是使得汽車始終處于最佳運行狀態，既保證足夠的驅動力，又充分利用柴油或汽油燃料的利用率，降低對大氣環境的污染。

3 汽車混合動力技術的發展趨勢

汽車混合動力技術因其動力性能、清潔環保、經濟實用、節能低耗等獨特優勢，成為汽車領域爭相追逐的研究方向，具有極為廣闊的市場前景。要想大力推廣汽車混合動力技術，應當改進其技術中存在的問題，放大并充分利用其技術優勢，才能真正打破內燃機驅動式汽車壟斷的現狀，拓展其市場占有率。

3.1 降低汽車混合動力技術的應用成本

汽車混合動力技術在汽車領域的推廣應用時，主要阻力之一是由于其應用成本較高，這是由于混合動力汽車中的電動機、智能控制系統、電池組等都需要較大的前期經濟投入。因此，一方面可以積極鉆研這些方面的成本控制問題，深入研究電池充放電性能、電池的使用壽命、電池的功率密度等，以期降低汽車混合動力技術的應用成本；另一方面可以將汽車混合動力技術的應用試點放在大型車輛上，拓寬其應用范圍，有利于汽車混合動力技術的大范圍、批量化應用。

3.2 提高汽車混合動力技術的能源利用率

能源利用率是汽車混合動力技術打入現有汽車領域的重要動力，現有的汽車行業大多為內燃機驅動式汽車所壟斷，但是能源利用率低是其一直無法解決的問題。汽車混合動力技術在應用的時候，在汽車制造階段應當注重對汽車內部系統進行科學合理的設計與改進，提高能量的再利用能力，滿足再生制動回收要求，并將其作為自身的核心價值點之一進行市場推廣。

3.3 提高汽車混合動力技術的綜合優勢

汽車混合動力技術具有動力性能、清潔環保、經濟實用、節能低耗等獨特優勢，將這些優勢充分發揮出來，并且讓公眾了解并認可汽車混合動力技術的綜合優勢，才能真正打開汽車市場。汽車混合動力技術的綜合優勢要求相關廠商提供汽車混合動力技術的油耗、動力性能、廢氣排放量等參數的最優組合，相關廠商在分析汽車混合動力技術在環保性、經濟性、動力性的最優研究時，應當做好控制分析，選擇先進的內燃機技術、良好的電機系統等對這3個方面分別測試實驗，最終提供一套高實用性的綜合優勢最優方案，并以此為依據，提升汽車混合動力技術的核心價值。

4 結語

汽車混合動力技術通過智能控制系統實現對機電耦合驅動系統的協同合作，協調電動機的電池系統與內燃機的電機系統相互配合工作，可以綜合內燃機驅動與電動機驅動兩種驅動模式的優點，在保證汽車運行動力充足的基礎上，兼具清潔環保、經濟實用的優勢，順應可持續發展的時代需求，得到了社會的一致認可與高度支持。該文對汽車混合動力技術進行了簡要的概述，對于在汽車起動、運行等過程中的驅動模式轉換機制進行了詳細說明，通過對現階段汽車混合動力技術中的應用成本高、能源未充分利用、綜合優勢不明顯等問題進行探討，針對這些問題提出了相應的解決方案，并基于此對其在汽車領域的推廣與發展趨勢進行了展望，對汽車混合動力技術的發展具有重要參考意義。

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