混合動力汽車的發展與現狀

郭嘉誠

摘要：雖然新能源汽車發展迅速，但在續航里程、充能設施都諸多方面還不盡人意。要想快速推動新能源汽車的發展，混合動力汽車是一個有效的突破口。本文將從發展歷史、結構形式、發展現狀等方面對混合動力汽車展開系統介紹。

Abstract： Although the development of new energy vehicles is rapid， they are still unsatisfactory in many aspects， such as mileage and energy charging facilities. In order to quickly promote the development of new energy vehicles， hybrid electric vehicles are an effective breakthrough. This paper will systematically introduce the hybrid electric vehicle from the aspects of its development history， structure form and development status.

關鍵詞：混合動力汽車;串聯式;并聯式

Key words： ?Hybrid electric vehicles， Series Hybrid， Parallel Hybrid

隨著對排放和燃油經濟性、全球變暖和能源資源的限制越來越嚴格，新能源汽車越來越受到汽車廠商及消費者關注。傳統燃油動力汽車經過長時間的發展和技術積累，在各個方面都比較成熟，雖然新能源汽車發展迅速，但在續航里程、充能設施都諸多方面還不盡人意。要想快速推動新能源汽車的發展，混合動力汽車是一個有效的突破口。本文將從發展歷史、結構形式、發展現狀等方面對混合動力汽車展開系統介紹。

一、混合動力汽車的歷史

混合動力電動汽車與汽車概念一樣歷史悠久，然而其原始目的并非降低燃油的消耗量，而是對內燃機汽車加以輔助。最早的混合動力電動汽車Pieper于1899 年出現。

在第一次世界大戰后，汽油發動機進步飛速，且電動機的附加成本以及與酸性蓄電池組相伴隨的環境危害，混合動力電動汽車從市場逐漸中消失。

在20 世紀90 年代，隨著純電動汽車發展陷入瓶頸，世界各國開始發力混動汽車。其中最有影響的成果來自日本。豐田公司在推出了Prius混合動力電動轎車，本田公司也推出了Insight和Civic 混合動力電動轎車，并得到量產，是當代首批商品化的混合動力電動汽車。

二、混合動力汽車電驅系統結構形式

混動汽車現分類情況如下：

2.1串聯式系統

串聯式混合動力電驅動系的構造的關鍵是功率轉換器。該功率變換器起電功率耦合器的作用。燃油箱、內燃機和發電機組成基本能源，而蓄電池組則起能量緩沖器的作用。

在串聯系統中有六種不同工作模式：電池單獨驅動模式;發動機單獨驅動模式;組合驅動模式;功率分流模式;充電模式;再生制動模式。

2.2并聯式系統

和傳統內燃機車輛一樣，并聯式電驅動系由發動機直接向驅動輪供給動力，電動機予以輔助，兩者共同配合提供動力。

并聯混合動力汽車許多優點：電動機可以作為發電機，通過再生制動吸收能量來給電池充電;與串聯式相比，只需要兩個推進裝置;可以使用更小的內燃機和電機來獲得相同的性能。但是其發動機和驅動輪之間存在著機械連接，轉速與車速無法解耦，燃油消耗率高，且結構和控制復雜

2.3混聯式系統

串并聯混動汽車同時包含串并聯混動汽車的特性，但與串聯式相比，增加了一個機械連桿，與并聯式相比，增加了一個發電機。串并聯混合動力汽車兼有串并聯混合動力汽車的優點，但其結構相對復雜，成本較高。然而，隨著控制和制造技術的進步，現代混合動力汽車更傾向于采用該系統。

2.4復雜混動系統

顧名思義，該系統的結構復雜，不能歸入以上三種。該系統類似于串并聯系統，但關鍵的區別在于復雜混動系統中電動機的功率流是雙向的，串并聯混動系統中發電機的功率流是單向的。這種雙向功率流允許多種操作模式，特別是三動力（內燃機和兩臺電機）的操作模式，是串并聯混合動力無法提供的。與混聯式汽車類似，復雜混合動力汽車具有較高的復雜性和成本。

三、我國混動汽車發展現狀

目前我國主要的研發投入方向是純電動汽車，但是目前充電基礎設施不夠完善，電池續航及安全性難以保障，大部分消費者在未來多年里還是很難接受純電汽車，因此混動和純電并行目前來看是比較科學的技術路線。雖然混動的技術壁壘確實存在，但國內企業在慢慢攻克。長城的DHT技術蘊藏眾多黑科技，比亞迪的DM-i超級混動在節能方面不遜豐田本田。此外，吉利和沃爾沃也將重點研發混動系統。相信不久之后我國能成為新能源汽車領域的標桿，為世界環境保護方面做出貢獻。

參考文獻

[1]魏富德，王歡歡.混合動力汽車機電電子的現狀與發展趨勢探析[J].內燃機與配件，2021（10）：182-183.

[2]于永初.電動化、混動化是未來汽車變速器的發展趨勢[J].汽車工藝師，2017（05）：18-21.