混合动力汽车驱动系统的国内外研究现状

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1.1混合动力汽车提出背景

1.1.1 21世纪汽车工业面临的挑战[1]

内燃机汽车经过120多年的发展和壮大,为人类文明做出了巨大贡献,创造了难以计算的直接或间接经济利益。但是,随着内燃机汽车保有量的急剧增长,人们越来越认识到传统的内燃机汽车对人类环境带来的危害。传统燃油汽车排放所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏,环境保护的迫切性和石油储量日见短缺的压力,迫使人们重新考虑未来汽车的动力问题。

目前,世界上各种汽车的保有量超过7亿辆,每年新生产的各种汽车约5000万辆,按平均每辆汽车的年消耗10～15桶石油制品计算,汽车的石油消耗量每年达到80～100亿桶,约占世界石油产量的一半以上.石油资源的开采每年达到几十亿吨,经过长时期的现代化大规模地开采,石油资源日渐枯竭,按科学家预测,地球上的石油资源如果按目前的消耗水平,石油资源仅仅可以维持60～100年.21世纪以来,石油价格的上涨已对世界经济的发展形成了巨大的威胁,人类将面临更加严峻的石油资源的危机和挑战。

内燃机汽车上产生动力的同时,会产生燃烧废气,包括二氧化碳二氧化碳

(CO

2)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NO

)、碳氢化合物(HX)等有害气体,对大气环

境造成污染,对人体造成伤害。内燃机汽车的噪声主要是燃烧噪声、进气和排气过程装配能够气体的空气动力性噪声,这些噪声随汽车的行驶,飘逸在其经过的环境中,在大城市中,汽车所产生的噪声会引起人们的神经系统和心血管系统功能的紊乱。目前只是在每台汽车上装置降低噪声的处理系统,以降低噪声,达到国家规定的标准。噪声降低的处理一般会因消耗一部分发动机的能量而降低内燃机的效率。

1.1.2 混合动力汽车的提出及其特点

经过对各种新燃料,新能源和新动力的探索,电动汽车成为最主要的选择之一。电动汽车包括纯电动汽车(EV)、混合动力汽车(HEV)和燃料电池汽车(FCV)三种形式,它是理想的零排放或低排放车辆。纯电动汽车由于在发展中受到了技术上的制约,产业化前景并不看好。燃料电池汽车具有极高的效率、低排放、低噪音,其甲醇燃料有广泛的来源,并可再生等重大优势,已成为世界各大汽车集团新世纪激烈,竞争的焦点,被喻为21世纪改变人类生活的十大高科技之首,但产业化仍需较长时间。混合动力汽车成为当前解决节能、环保问题切实可行的过渡方案。

纯电动汽车是由蓄电池组提供电能,电动机驱动汽车行驶,它是满足零排放的最好汽车。电动汽车具有能源多样化、结构简单、维修使用方便等诸多优点,它的充电可以利用夜晚用电低谷时间完成,这可大大缓解供电、用电矛盾中对电力储备能力的要求。但至今纯电动汽车仍未达到广泛普及的实用阶段,最严重的问题是动力电池技术上的困扰,能量密度低、续驶里程短、充电时间长等,其性能价格比太低,远不能与现有内燃机汽车相竞争,用户难于接受,特别是充电站网的建设困难可能要大于研制、生产电动汽车本身。所谓混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle)[2,3],是车上装有内燃机和电动机两种动力源。将产生动力的部件与电能储存元件以不同的方式结合起来,可以形成不同类型的HEV。简而言之,HEV就是将传统的内燃机(又称辅助动力装置APU)、电力驱动和储能装置结合在一起。与常规的内燃机动力相比,混合动力的主要优点是,采用了高功率的能量储存装置(飞轮、超级电容器或蓄电池)向汽车提供瞬时能量,可以减小发动机尺寸、提高效率、降低排放。它较纯电动汽车有以下优点:

1.可以最大限度发挥内燃机汽车和纯电动汽车的双重优点；

2.辅助动力单元(APU)的选用使汽车的续驶里程和动力性能可以达到内燃机汽车的水平；

3.虽然内燃机会有排放产生,但由于其排量小,主要工作在最佳工况点附近,而大大减少了汽车变工况(特别是低速、怠速)时的排放,再由于可回收制动能量,可使混合动力汽车成为较低排放的节能汽车；

4.在一些对汽车排放严格限制的地区(如商业区、游览区、居民区等), 混合

动力汽车可以关闭APU,由纯电力驱动,成为零排放的电动汽车。

混合电动汽车基本上不改变现有的汽车产业结构,不改变现有能源(石油燃料)的体系,不改变用户对汽车的使用习惯,也是它能够迅速实现产业化的重要因素。专家们预测,在未来十年内将可能有40%的燃油汽车实现混合驱动。

1.2 混合动力汽车在国内外的研究现状及应用前景

20世纪90年代以来，国外所有知名汽车公司均投入巨资开始进行电动汽车和混合动力汽车实用车型的研制和开发；很多公司采用了包括现代电子、精密机械、控制技术、新型材料甚至航天技术在内的各种高新技术，使不少样车的主要动力性指标达到了燃油汽车的水平。进入21世纪后，各国加快了HEV的概念产品化的进程，相继推出了不同形式的HEV产品，Toyata的Prius，Honda的Insight，Daimler Chrysler的ESX3，Ford的Prodigy，Nissan的Tino，GM 的Precept等都是具有代表性的车型；其中Prius和Insight已是成熟的产品，并在继续扩大生产规模，其它车型也将在近几年内推向市场。很多车型都显示出了优良的环保与节能性能。随着电动汽车、混合动力电动汽车性能的日益提高以及其成本的不断降低，混合动力电动汽车的市场份额正逐渐增大，使其已成为重点发展的新型汽车[4]。

2005年11月23日在北京开幕的国际清洁汽车技术展览会上，世界主要汽车制造商展出了最新的清洁汽车，主要是混合动力汽车，证明了现在业内人士基本认同混合动力汽车的发展地位。传统内燃机传动是功率与效率的折中。提高功率则降低效率,反之亦然。丰田油气混合动力系统不是采取折中的方案，而是让两者协同起来，即混合协同驱动（HSD）。自1997年第一辆Prius诞生以来，就引起车坛震荡。2003年第二代Prius下线。2005年又推出了第三代Prius。丰田公司展出的第三代Prius混合动力轿车，动力系统仍旧采用THS混联式结构[5]。

我国目前也非常重视混合动力电动汽车的研究与开发，一些单位的起步研究工作正在展开，国家科技部已将其作为“十五”863重大专项的内容。

我国有关电动汽车的研制开始于20世纪90年代。从1996年开始，广东省科委统一协调组织研制电动汽车，并取得了可喜的进展。中国远望（集团）总公

司与北京理工大学、国防科技大学和河北胜利客车厂等单位联合，于1996年3月研制成功了51座YW6120型电动大客车。在此基础上，我国混合动力汽车的研制也有了一定的进展。1998年，清华大学与厦门金龙公司合作研制了混合动力客车；同年，江苏理工大学承担了江苏省科委下达的重点工业科技攻关项目——混合动力公交轻型客车ZJK6700 HEV串联式混合动力的研制，目前样车的研制工作已经结束。一汽在2001年4月19日闭幕的第3届北京国际清洁车展推出一款混合动力轿车——红旗CA7180AE。该轿车是由一汽汽研所、美国电动车亚洲７公司、汕头国家电动汽车试验示范区三方共同合作完成的，属串联式结构的中高档车型。清华大学与沈阳金杯客车制造有限公司在2001年３月签订了“SY6480混动力电动客车的研制与开发”合作项目的合同。深圳明华环保汽车有限公司于2001年4月推出了混合动力电动环保汽车MH6720，引起社会各界关注；该车采用的是并联式混合动力系统，发动机为87KW；电机为312V、充电次数大于500次；异步交流电机平均功率为36KW;满载最高车速为90Km/h；最大爬坡度为33%；续驶行程可达1080Km，纯电机驱动时为100Km；百公里等速油耗7.69L；乘客数为22；其尾气排放达欧洲标准，噪声指标也大大低于国产普通中巴车。东风汽车公司承接“863”混合动力研制项目现已完成，并已于最近推出混合动力电动客车样车，整车性能良好。我国通过国家“八五”、“九五”甚至“十五”电动汽车的科技攻关，在HEV方面已经积累了一定的技术基础和经验。国内的混合动力轿车与国外水平仍有较大差距。上海华普推出了搭载自主混合动力发动机的海尚305，号称是国内第一款自主混合动力技术的轿车，但距离 Prius重混合度技术仍有很大差距，进入市场之前还有很长的路要走。

在能源和环保的压力下，世界各大汽车公司无不涉足电动汽车领域，但是由于技术和经济上存在的各种困难，电动汽车还有相当长的路要走才有可能实现商品化，而混合动力汽车技术相对更为成熟，由于采用了精湛的机电耦合技术和智能化的整车控制策略，从而实现整车的高性能，低能耗和低排放，因此日本、美国等多家汽车公司已经和正向市场推出各种混合动力汽车产品，世界主要地区汽车销售量及混合动力汽车销售量预测如表1-1（单位：辆）。预测表明到2010年全球混合动力汽车年产可达294万辆。从国内市场来看，由于经济的持续快速增长，城市规模不断扩大，各大城市政府已纷纷将推广使用清洁燃料汽车作为净化

空气、改善环境的一项重要措施，特别是北京申办2008年奥运会成功，更为洁净型城市汽车提供了极佳的市场机遇。随着石油资源的枯竭、人们环保意识的提高，电动汽车及混合动力汽车将成为新世纪前几十年汽车发展的主流，这一点也是我国汽车界所有业内人士的共识。我国政府已经在国家高技术研究发展计划（863计划）中专门有电动汽车重大专项（包括燃料电池整车、混合动力整车和纯电动车），北京申报成功2008年奥运会后，我国政府对汽车排放的要求将会越来越严，北京市环保局明确表示北京市将与国际汽车排放的要求同步，上海、广州也将一步和国际接轨。在我国大中城市都普遍存在着十分严重的汽车尾气排放污染问题，其中轿车排放为城市汽车尾气排放污染的主要污染源之一，因此混合动力汽车有着广阔的市场空间，特别是开发用于城市交通（如出租车）和城市之间的混合动力汽车在我国有着得天独厚的发展条件和广阔的应用前景 [6]。

表1-1 混合动力汽车销售量预测

2 混合动力汽车驱动系统

2.1混合动力汽车的定义[7,8]

国际电工技术委员会(International Electrotechnical Commission, IEC)对混合动力车辆的定义为：“在特定的工作条件下，可以从两种或两种以上的能量存储器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车。其中至少一种存储器或转化器要安装在汽车上。混合动力电动汽车至少有一种能量存储器、能量源或能量转化器可以传递电能。串联式混合动力车辆只有一种能量转化器可以提供驱动

力，并联式混合动力车辆则不止一种能量转化器提供驱动力。”

混合动力汽车在一辆汽车上同时配备电力驱动系统和辅助动力单元(Auxiliary Power Unit,APU)，其中 APU 是燃烧某种燃料的原动机或者由原动机驱动的发电机组，目前混合动力车辆所采用的原动机一般为柴油机、汽油机或者燃气轮机，选择蓄电池组作为电能存储装置。根据混合动力电动汽车零部件的种类、数量及其组合方式，可以将其动力系统分为三种基本结构类型：串联式、并联式和混联式[9]，相应的混合动力车辆称为串联式混合动力电动汽车(Series Hybrid Electric Vehicle, SHEV)、并联式混合动力电动汽车(Parallel Hybrid Electric Vehicle, PHEV)、混联式混合动力电动汽车(Parallel-Series Hybrid Electric Vehicle, PSHEV)。

2.2混合动力汽车驱动系统结构[1，8，10]

2.2.1 串联式混合动力汽车(SHEV)

SHEV 是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成，采用“串联”的方式组成 SHEV 的驱动系统(如图 2-1 所示)，其中SHEV所用的原动机一般为高效内燃机和高速燃汽轮机。APU由原动机和发电机组成.两者可做成一体，发电机发出的电通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构进行动力输出[11]。

采用该种动力系统由于原动机与外界负载没有直接联系，可以在最佳工况点附近工作，因此可以实现高效率和低排放。当汽车的功率需求较小时，APU发出的电能一部分用于驱动汽车，另一部分则给电池充电；当汽车的功率需求较大时，APU与电池组均向电动机提供电能以驱动汽车;制动时电动机充当发电机使用，将回收能量储存在电池中。SHEV 的工作原理是发动机带动发电机充电，其电能通过电流转换器直接输送到电动机，由电动机产生电磁力矩驱动汽车。蓄电池组通过电流转换器串接在发动机和电动机之间，起到功率平衡的作用：当发电机的发电功率大于电动机所需的功率时(如汽车减速滑行、低速行驶或者短时停车等工况)电流转换器控制发电机向电池充电；当发电机发出的功率低于电动机所需的功率时(如汽车起步、加速、高速行驶、爬坡等工况)，电池则向电动机提供额

外的电能。可以看出，串联式的结构和工作原理都比较简单。

图2－1 串联式混合动力电动汽车结构模型简图

1-发动机; 2-发电机; 4-驱动电动机; 5-蓄电池组; 6-电流转换器; 7-变速器; 9-驱动桥

单线

机械传动系统

　双线

串联式在降低排放方面的效果显著，但其燃油经济性还有待提高。这是因为虽然原动机的工况得到改善，但是经过发电机、控制器和电动机这几级功率递减，整个动力系统效率很难提高。丰田Coster 、日产的SHEV 和法国雷诺的Espace 概念车都是成功的串联式动力系统的范例，其结构值得借鉴。

2.2.2并联式混合动力电动汽车(PHEV)

PHEV 结构的实质是在传统汽车中加装一套电力驱动装置，其驱动系统主要由发动机、电机和变速箱等组成。发动机和电机都可以独立驱动汽车，是两套相互独立又相互关联的驱动系统。因此，并联型混合动力电动汽车的驱动模式更加灵活，可以适用于更广的范围，特别适用于一些比较复杂的工况。

由于电机的数量和种类的不同、变速装置类型的多样、离合器的使用数量以及电机与离合器的位置不同的差别，并联式结构具有明显的多样性。从PHEV 的动力系统组成，可大致分为发动机-驱动系统(变速器和驱动桥)-驱动轮等，电动机的动力要与车辆驱动系统相组合，可以：①在发动机输出轴上进行组合；②在变速器(包括驱动桥)处进行组合；③在驱动轮处进行组合。因此，PHEV 的驱动力组合有以下不同的组合模式：

①发动机轴动力组合式 PHEV

发动机轴动力组合式PHEV ，亦称转速结合式PHEV ，其只有发动机和电动/发电机两大动力设备，发动机和电动/发电机的动力在发动机轴上进行组合，然后通过由离合器、变速器、驱动桥和半轴组成的传统的驱动系统带动车轮行驶，故称为发动机轴动力组合式 PHEV （如图2-2所示)。它的驱动模式是以发动机驱

动为基本的驱动模式，电动/发电机作为辅助动力，在发动机起动、车辆加速、爬坡时起辅助作用，与发动机组成混合驱动模式。

图2－2 发动机轴动力组合式 PHEV 结构模型简图1-发动机; ３-电动／发电机; 5-蓄电池组; 6-电流转换器; 7-变速器; 9-驱动桥

单线机械传动系统　双线 ②动力组合器动力组合式 PHEV

动力组合器动力组合式 PHEV,亦称转矩结合式PHEV ，其只有发动机和电动/发电机两大动力设备，发动机和电动/发电机的动力在动力组合器上进行组合，然后通过差速器和半轴带动车轮行驶，由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合，称为动力组合器动力组合式 PHEV(如图 2-3 所示)。它的驱动模式是以发动机驱动为基本的驱动模式，驱动电动机为辅助驱动模式，可以独立驱动 PHEV ，也可以和发动机组成混合驱动模式。

图2－3 动力组合器动力组合式 PHEV 结构模型简图1-发动机; ３-电动／发电机; 5-蓄电池组; 6-电流转换器; 7-变速器; 8-动力组合器；9-驱动桥

单线机械传动系统　双线动力组合器动力组合式PHEV 由于其转矩结合时，轴联方式的不同，又分为单轴式转矩结合式PHEV 和双轴式转矩结合式PHEV [12]（如图2-4所示）

图2－4 动力组合器动力组合式 1-发动机; ３-电动／发电机; 5-蓄电池组; 6-电流转换器; 7-变速器; 8-动力组合器；9-驱动桥

单线机械传动系统

双线

三相交流电

(a)　单轴式转矩结合式(b)　双轴式转矩结合式

③驱动轮动力组合式 PHEV

驱动轮动力组合式 PHEV 的发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立地驱动 PHEV 的后驱动轮(前轮)，驱动电动机通过减速器独立地驱动

PHEV 前驱动轮(后轮)，故称为驱动轮动力组合式 PHEV(如图2-5所示)。它的驱动模式是以发动机驱动为基本的驱动模式，独立驱动后驱动轮，驱动电动机为辅助驱动模式，独立地驱动前驱动轮，可以和发动机组成混合4轮驱动模式。

单线机械传动系统双线1-发动机; ３-电动／发电机; ４- 驱动电动机；5-蓄电池组; 6-电流转换器; 9-驱动桥

图 2－５　驱动轮动力组合式 PHEV 结构模型简图

2.2.3混联式混合动力电动汽车(PSHEV)

PSHEV 是综合了 SHEV 和 PHEV 结构特点组成的，由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。由于电动/发电机必然是装在发动机的输出轴上，才能起发动机飞轮和起动机的作用，也才能保持发动机稳定运转并进行发电。因此电动机的动力要与车辆驱动系统相组合，只有：①在变速器(包括驱动桥)处进行组合；②在驱动轮处进行组合。因此，PSHEV 的驱动力组合有以下不同的组合模式：

①动力组合器动力组合式 PSHEV

动力组合器动力组合式PSHEV亦称转矩结合式PSHEV，其有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成。在发动机的输出轴上，装有一个电动/发电机，电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合，然后通过差速器和半轴带动车轮行驶，故称为动力组合器动力组合式 PSHEV(如图2-6所示)。它的驱动模式是以发动机驱动为基本驱动模式，带动电动/发电机通过动力组合器驱动车辆行驶，驱动电动机能够以辅助驱动模式，通过动力组合器驱动车辆行驶，也可以在加速、爬坡时，与发动机组成混合驱动模式。

机械传动系统

双线

1-发动机; ３-电动／发电机; ４- 驱动电动机；5-蓄电池组; 6-电流转换器; 7-变速器; 8- 动

力组合器； 9-驱动桥

图 2－６　动力组合器动力组合式 PSHEV 结构模型简图

②驱动轮动力组合式 PSHEV

驱动轮动力组合式 PSHEV 有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成，在发动机的输出轴上，装有一个电动/发电机，电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动 PSHEV 的后驱动轮(前轮)，驱动电动机通过减速器独立地驱动PSHEV 前驱动轮(后轮)，故称为驱动轮动力组合式 PSHEV(如图 2-7 所示)。它的驱动模式与并联式驱动轮动力组合式 PHEV 相同，只是发动机可以带动电动/发电机为蓄电池组充电。

机械传动系统

双线

1-发动机; ３-电动／发电机; ４- 驱动电动机；5-蓄电池组; 6-电流转换器; 7-变速器; 9-驱动桥图 2－7　驱动轮动力组合式 PSHEV 结构模型简图

2.3 混合动力汽车的特点及比较

2.3.1 串联式混合动力电动汽车的特点

1.串联式混合动力电动汽车(SHEV)的优点：

①SHEV可以类电动状态行驶，结构简单，易于控制。

②发动机工作状态不受汽车行驶工况的影响，能够保持在稳定、高效、低污染的状态下运转，将有害排放气体控制在最低范围所以发动机具有良好的经济性和低的排放指标。

③三大动力总成之间没有机械联系，有较大的自由度，可以独立地布置。

2.串联式混合动力电动汽车(SHEV)的缺点：

①驱动电动机的功率必须是能够克服 SHEV 在行驶过程中的最大阻力，驱动电动机的功率要求较大，外形尺寸也较大，质量较重。

②在发动机-发电机-驱动电动机系统中的热能-电能-机械能的能量转换过程中，能量损失较大，在动力电池组的充、放电过程中也存在能量损耗，能量转换总的综合效率要比内燃机汽车低。

③发动机-发电机组与动力电池组之间的匹配要求较严格，要根据动力电池组 SOC 的变化，自动起动或关闭发动机-发电机组，以避免动力电池组过放电，这就需要更大的电池容量。

2.3.2 并联式混合动力电动汽车的特点

1.并联式混合动力电动汽车(PHEV)的优点：

①PHEV 只有发动机和起动/发电机(或驱动电动机)两个动力总成，PHEV 的两个动力总成(发动机和起动/发电机或发动机和驱动电动机)本身的功率等于50%～100%的车辆驱动功率，比 SHEV 的三个动力总成的功率、质量和体积要小很多。

②除摩擦损耗外，没有机械能-电能-机械能的转换过程，能量转换总的综合效率要比 SHEV 高。

③起动/发电机是 PHEV 的辅助动力，可以选择得较小。与它们配套的动力电池组的容量也较小，使整车的整备质量大大地降低。

④发动机基本稳定在高效率、低污染的状态下运转。

2.并联式混合动力电动汽车（PHEV）的缺点：

①需要配备与内燃机汽车相同的传动系统，在总布置上基本与内燃机汽车相同，动力性能接近内燃机汽车。发动机的工况会受到 PHEV 行驶工况的影响，发动机的有害气体的排放高于 SHEV。

②发动机驱动模式需要装置离合器、变速器、传动轴和驱动器等传动装置，另外还有起动/发电机(驱动电动机)、动力电池组，以及动力组合器等装置，因此 PHEV 的多能源动力系统结构复杂，布置和控制也更加困难。

2.3.3 混联式混合动力电动汽车的特点

1.混联式混合动力电动汽车(PSHEV)的优点：

①PSHEV 是由三个动力总成组成，三个动力总成的(本身)功率可以等于50%～100%的车辆驱动功率，比 SHEV 的三个动力总成的功率、质量和体积要小很多。

②PSHEV 可以有多种多样的驱动模式和混合驱动模式供选择，可以使 PSHEV 的节能最佳，有害气体的排放达到“超低污染”。

③驱动电动机可以给发动机提供额外的辅助动力，因此 PSHEV 的发动机功率可以选择得较小，燃料经济性比SHEV 要高。

2.混联式混合动力电动汽车(PSHEV)的缺点：

①发动机的工况会受到 SHEV 行驶工况的影响，发动机的有害气体的排放高于SHEV。

②在 PSHEV 上需要配备两套驱动系统，发动机传动系统需要装备离合器、变速器、传动轴和驱动桥等传动总成。另外还有起动/发电机、驱动电动机、减速器、动力电池组、以及为多能源动力组合或协调发动机与驱动电动机的专用装置。因此 PSHEV 的多能源动力系统结构复杂，总布置也更加困难。

③多能源动力的匹配和组合有不同的组合形式，需装配一个复杂的多能源动力总成控制系统，才能达到高的经济性和“超低污染”的控制目标。

2.3.4 混合动力汽车各种驱动类型的比较[10][11]

将传统的发动机与电动机进行混合，可以得到多种多样不同组合形式的混合动力汽车，它们都有各自的优缺点和适用范围。表2-1对不同型式的混合动力汽车在燃油经济性、尾气排放和控制难易程度等方面作了比较。表2-2对不同型式的混合动力汽车在驱动模式、传动效率、整车布置、适用条件和开发成本等方面进行了比较。

表2-1 混合动力汽车类型的比较

表2-2 不同型式的混合动力汽车的特点

参考文献

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[14]余志生.汽车理论（第三版）.北京：机械工业出版社，2003.

混合动力汽车发展现状及趋势

20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV 的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。丰田公司1997 年8 月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus, 同年12 月,推出Toyota Prius（普锐斯）这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius 标准型每升汽油可行驶35.5 公里。到2010 年7 月31 日,累计销量已超过268 万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius 和本田Insight 。在2010年4 月份举办的北京车展上,共有8 款日系混合动力汽车展出, 其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight 被认为同级中最省油,本田CR-Z 具有运动风格受到人们的关注。日本国内对混合动力汽车产业有长期的发展规划,政府大力扶持产业技术发展,出台一系列税收优惠政策及奖励措施,促进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远发展战略。美国三大汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现产业化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993 年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。2005年9 月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。2009 年美国混合动力汽车销量达到 29.032 万辆虽然占美国汽车市场份额只有2.8%,但从2005 年起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车2013 年将达到 87.2 万辆,市场占有率将达到5%。 1.2 国内发展现状目前，我国在新能源汽车的自主创新过

浅谈混合动力汽车发展优势论文开题报告

毕业设计（论文）开题报告电气与自动化工程学院港口机械与自动控制专业 2016 级161301 班课题名称浅谈混合动力汽车发展的优势学生姓名指导教师王瑜职称实验师毕业设计（论文）起止时间： 2018年10月28日至2019 年5月31 日（共27 周）报告时间2018 年10 月28 日

1、本课题所涉及的问题在国内外的研究现状汽车在给人类带来无数便利的同时，也伴随带来了众多不利影响。目前世界汽车保有量约8亿辆，预计到2010年全球汽车保有量将达到10亿辆。2003全球57％的石油消费在交通领域，预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62％以上。在汽车保有量高和使用集中的大城市，汽车噪声和尾气排放对城市环境己造成严重污染，对生态环境构成严重威胁。因此，许多国家政府和大型汽车公司加大了混合动力电动汽车的研究开发工作，并取得了卓有成效的成果。可以相信，在蓄电池技术没有根本性突破之前，使用混合动力电动汽车是解决能源与排放问题的最具有现实意义的途径之一。我国也非常重视混合动力电动汽车的研究与开发，国家发展改革委员会发布的《汽车产业发展政策》明确提出：“国家引导和鼓励发展节能环保型小排量汽车。由于纯电动车和氢燃料电池由于其技术仍难取得革命性突破，难以成为汽车行业的近期发展目标。且当今社会形势，混合动力可以比较好的解决燃油消耗问题和污染问题，所以会主要介绍混合动力的优势性和可行性。本人对课题任务书提出的任务要求及实现预期目标的可行性分析本课题主要是论述混合动力汽车在日常的使用中，应如何进行保养与维护，同时对混合动力汽车有一个全面的了解去阐述，在混合动力汽车与产同动力汽车的比较上，突出混合动力汽车的技术特点，从而可以顺成的引申出两者在维护保养上的区别和注意事项。混合动力汽车是现代汽车工业在能源紧缺的全球环境下的一种必然发展趋势，有分析指出，在未来10到50年内，混合动力汽车随着石油产品的消耗殆尽和全球变暖等气候问题的，将逐渐取代传统燃料汽车，随着燃料电池技术的成熟与突破，这种混合动力的形式，将成为传统燃料汽车与纯电动动力汽车的一个长期过度。本课题需要重点研究的、关键的问题根据混合动力汽车的车型，解决主要技术，并对这些技术有那些优缺点进行一个阐述，提出我在对混合动力汽车维护与保养方面的一些见解以及设想。之后对传统石油燃料汽车的维护与保养与混合动力汽车的维护与保养进行一个全面的对比，找出相同点和不同点，分析与这些相对应的理论与技术。 2.完成本课题所必须的工作任务（如工具书、实验设备、实验条件、某类调研、计算机辅助设计条件等等）及解决的方法通过查找相关文献和书籍，全面、系统的了解掌握研究问题的理论基础，研究进展和发展现状。并结合国内外相关文献，分析实际案例，多角度、宽领域、系统性的透视分析具体问题。以混合动力汽车的发展史入手，阐述从汽车工业开始，混合动力及电动汽车的由来，随着人类科技的发展与对环境保护，经济发展的要求，混合动力汽车是一个必然趋势。完成本课题的工作方案及进度计划 2018.10.1至2018.10.30 文献资料收集分析，完成开题报告； 2018.11.1 至2019.1.5 对研究对象和论述的内容进行统计计算，主要针对混合动力汽车混动系统进行研究，写入论文，用数据来使论点鲜明； 2019.1.5至2019.2.5 对混合动力汽车的传动电气系统进行研究，将系统结构与计算，结果作为论据阐明论点，说明如何对混合动气汽车进行保养与维护； 2019.2.7 至2019.4.10 进行中期答辩，根据导师要求修改论文中存在的错误与不足，完善文中内容； 2019.4.15至2019.5.10 论文修改定稿，参加答辩。

混合动力汽车驱动系统的国内外研究现状

混合动力汽车驱动系统的国内外研究现状姓名：学号：班级： 1.1混合动力汽车提出背景 1.1.1 21世纪汽车工业面临的挑战[1] 内燃机汽车经过120多年的发展和壮大,为人类文明做出了巨大贡献,创造了难以计算的直接或间接经济利益。但是,随着内燃机汽车保有量的急剧增长,人们越来越认识到传统的内燃机汽车对人类环境带来的危害。传统燃油汽车排放所造成的空气质量日益恶化和石油资源的渐趋匮乏,环境保护的迫切性和石油储量日见短缺的压力,迫使人们重新考虑未来汽车的动力问题。目前,世界上各种汽车的保有量超过7亿辆,每年新生产的各种汽车约5000万辆,按平均每辆汽车的年消耗10～15桶石油制品计算,汽车的石油消耗量每年达到80～100亿桶,约占世界石油产量的一半以上.石油资源的开采每年达到几十亿吨,经过长时期的现代化大规模地开采,石油资源日渐枯竭,按科学家预测,地球上的石油资源如果按目前的消耗水平,石油资源仅仅可以维持60～100年.21世纪以来,石油价格的上涨已对世界经济的发展形成了巨大的威胁,人类将面临更加严峻的石油资源的危机和挑战。内燃机汽车上产生动力的同时,会产生燃烧废气,包括二氧化碳二氧化碳 (CO 2)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NO X )、碳氢化合物(HX)等有害气体,对大气环境造成污染,对人体造成伤害。内燃机汽车的噪声主要是燃烧噪声、进气和排气过程装配能够气体的空气动力性噪声,这些噪声随汽车的行驶,飘逸在其经过的环境中,在大城市中,汽车所产生的噪声会引起人们的神经系统和心血管系统功能的紊乱。目前只是在每台汽车上装置降低噪声的处理系统,以降低噪声,达到国家规定的标准。噪声降低的处理一般会因消耗一部分发动机的能量而降低内燃机的效率。

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势摘要在能源和环境危机的双重压力之下，汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性，及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点，并为其在未来的发展中提出了展望。关键词：混合动力汽车，存在问题，研究前景引言随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题,使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段，混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1国外发展现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到2010年7月31日,累计销量已超过268万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius和本田Insight。在2010年4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最

混合动力汽车动力系统综述

汽车新动力━━━HEV 综述戴梦萍1 纪永秋2 （1.山东理工大学机械工程学院，255000;2.山东水利技术学院，255000）摘要：介绍了混合动力电动汽车（HEV ）的概念、HEV 动力总成的组成及型式，阐述了其基本工作原理和驱动模式。关键词：混合动力电动汽车；串联；并联；混联；驱动模式随着世界经济的持续增长和世界人口的增加、人民生活水平的提高，人均能源消耗将会高速增加，环境污染会变得更加严重。开发新的替代能源、提高热能转换效率和节约能源被认为是解决或缓解环境污染和保障能源供给的有效办法。汽车燃油发动机是消耗矿石能源和制造环境污染的大户，研发替代燃油发动机的新动力势所必然。替代燃油发动机汽车的方案也越来越多，例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并巳有商业化运转的模式，只有混合动力电动汽车。根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会的建议，混合动力电动汽车是指由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源，其中至少有一种能源提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。本文介绍的仅是既有内燃机又有电动机驱动的混合动力电动汽车。混合动力电动汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机、电机和变速器一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。 1 混合动力电动汽车的组成及种类成 1.1 混合动力总成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（Series hybrid system ）（两种）、并联式（Parallel hybrid system ）和混联式（）等三种。（如图1 （a( （a ）减（变）速器车轮车轮发动机发电机蓄电池电动机车轮车轮发动机发电机蓄电池电动机减（变）速器 (a) (b)

国内外混合动力汽车发展概况

一、混合动力汽车概述 1.1混合动力汽车通常所说的混合动力一般指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油）和电能的混合。混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV) 是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。 1.2混合动力汽车分类 1.2.1 只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”。燃料发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动行驶，驱动系统只是电动马达。以发动机为主动力，电动马达作为辅助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，混联式（PSHEV）在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶，当速

1.2.2按照车辆对电能的依赖程度分类二、国外混合动力汽车发展现状 2.1日本混合动力汽车市场发展现状

2.1.1日本混合动力汽车市场销量丰田汽车在1997年推出了混合动力车型，到2012年4月份在日本累计销售170万辆，其中丰田普锐斯系列混动车型销量达137万辆。本田从1999年开始销售混动车型，到2009年1月累计销售25239辆，而本田Insight车型在2010年3月推出之后的一年内销量就突破10万辆 2.1.2日本混合动力政策

2.1.3日本混合动力代表车型介绍丰田公司第一代普锐斯上市 1997 2001 2009 2012 2020

Toyota Prius α-2012 Toyota Prius c-2011 Honda Insight-2012 Honda Civic-2011 尺寸（长×宽×高）4615×1775×1574mm 4000×1690×1450mm 4376×1695×1425mm 4504×1754×1430mm 混合动力模式全混+行星齿轮全混中混中混-第四代IMA混合动力系统发动机 1.8 L 2ZR-FXE I4 Dual VVT-i 73Kw/5200rpm 1.5L 1NZ-FXE VVT-i I4 54KW 1.3 L LDA series I4 i-VTEC 73kw/5800rpm 1.5-liter i-VTEC 发动机 69kw/6000rpm 电动机60kw 45kw 直流无刷电机，10kw - 电池类型201V镍氢电池- 镍氢蓄电池锂离子电池百公里油耗 5.6L 2.86L 5.6L 5.3L 2.2美国混合动力汽车市场发展现状 2.2.1美国市场混合动力车型销量美国作为全世界最大的混合动力市场，到2011年5月累计市场销量已突破200万辆。从1999年至2012年5月混合动力轿车及SUV车型总销量达到2,303,825辆，其中丰田普锐斯系列车型销量为1,175,034辆，占51%的市场份额。

混合动力汽车发展现状及趋势分析

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摘要在能源和环境危机的双重压力之下，汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性，及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点，并为其在未来的发展中提出了展望。关键词：混合动力汽车，存在问题，研究前景引言随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题,使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电

机组。这样既利用了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段，混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1国外发展现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到2010年7月31日,累计销量已超过268万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius 和本田Insight。在2010年4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight被认为同级中最省油,本田CR-Z具有运动风格受到人们的关注。日本国内对混合动力汽车产业有长期的发展规划,政府大力扶持产业技术发展,出台一系列税收优惠政策及奖励措施,促进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远发展战略。

混合动力原理

浅谈混合动力汽车工作模式和控制策略王志杰（福建信息职业技术学院福州，350003）摘要：依据混合动力电动汽车发展现状,介绍串联式、并联式和混联式的混合动力电动汽车的概况,探讨三种结构方式下的工作模式及其能量流动和几种典型控制策略。关键词:混合动力汽车；HEV；控制策略； 0 前言近几十年来,世界各国汽车工业都一直面对能源安全与环境保护两大挑战,为此,各国政府纷纷制定相应的对策,力图开发新一代的清洁节能型汽车。从上世纪90年代开始,全球各大汽公司首先把目光投放到电动汽车研究上,但由于车用蓄电池的能量密度低、质量较大,使得纯电动汽车的续驶里程短且成本较高,很难实现市场化，而混合动力汽车的出现正好解决了这一难题。混合动力汽车（Hybrid-Electric Vehicel,缩写HEV）是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。混合动力汽车结合了传统和电动驱动系统的特点，即明显减少汽车排放和降低油耗，又有大的行程。控制策略是混合动力汽车的核心,它根据驾驶员意图和行驶工况,协调各部件间的能量流动合理进行动力分配,优化车载能源,提高整车经济性,适当降低排放,并在不牺牲整车性能的况下,实现两者之间的折中优化。本文就混合动力汽车工作模式、能量流动和控制策略作了初步的论述，使人们对混合动力汽车技术有一定了解。 1 混合动力汽车技术 1.1串联式混合动力汽车串联式混合动力电动汽车由发动机、发电机和电动机三大主要部件总成组成。发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电，来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能驱动电动汽车，使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。1.1.1工作模式及其能量流动 1.1.1.1纯蓄电池模式当混合动力汽车负荷小(空载)时，由电池驱动电动机带动车轮转动，此时的能量流动如图1所示。 1.1.1.2纯发动机模式载荷比较大时，则由发动机带动发电机发电驱动电动机带动车轮转动。此时的能量流动如图2所示。 1.1.1.3混合驱动模式当车处于启动、加速、爬坡的工况时，发动机-发电机和蓄电池共同向电动机提供电能。能量流动图如图3所示。 1.1.1.4发动机—蓄电池模式当车处低速、滑行、减速的工况时，则

我国混合动力汽车发展现状和建议

更多电动汽车相关资料论文可联系jijimaoioy@https://www.360docs.net/doc/144057634.html,,与同行共同探讨动力汽车发展现状和建议周鹤良 (中国电工技术学会电动车辆专业委员会) 孙立清 (北京理工大学电动车辆工程技术中心、中国电工技术学会电动车辆专业委员会) 魏峰 (中国电工技术学会电动车辆专业委员会) 摘要：近年来，混合动力电动汽车在世界上获得了快速的发展。它不但开始产业化，也在一些国家快速开始商业化。我国的混合动力汽车得到了国家和各级地方政府的高度重视，获得了长足进步。与此同时，丰田与一汽、GM与上汽在混合动力汽车领域的合作，也给我国地混合动力汽车技术和产业地发展提出了前所未有的挑战。国内多家的开发经验值得总结和借鉴。尤其是如何应对国际竞争方面，我们很有必要总结和探讨。中国汽车工业的发展特点，我们在混合动力汽车方面的优势和劣势，我们的最终目标和现阶段的可能目标，发展的速度和质量要求等一系列问题都值得探讨。尤其是我国是一个汽车产品结构复杂的国家，而且随着社会经济的发展，这些也在变化。面对明显的趋势是公路客运和货运的突飞猛进以及家庭轿车的迅速发展，城市公共交通的迫切需求，在混合动力汽车方面该如何应对？本文依据有关资料，对我国混合动力汽车发展的现状加以分析并提出建议供业界参考。关键词：混合动力汽车；现状；建议一、背景自从2001年起我国科技部开始设立“三纵三横”电动汽车专项以来，我国已经按照汽车产品开发规律，在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得了重要进展，建立了国家研发技术标准平台、测试检验平台、政策法规平台以及示范应用平台。到去年底，已经起草完成整车13项新标准、修订5项标准，制定6项关键零部件产品测试规范。在北京、天津、上海、大连已分别建立起包括电动汽车动力蓄电池、驱动电机、燃料电池发动机在内的6个检测基地和试验平台；在北京、武汉、天津、威海等几个城市开展电动汽车商业化试验示范运营，试验运行电动汽车超过60辆。目前，我国电动汽车研发正值热潮，已形成200多家企业、高校和科研院所，2000多名以中青年技术骨干为主组成的稳定研发队伍，申请了超过520项国内外专利。我国在电动汽车领域的核心 1

论文新能源汽车的现状与发展趋势解析

新能源汽车的现状与发展趋势摘要：在能源危机和环境污染问题的压力下，寻找替代石油的新能源车成了必然的选择。本文对新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等定义、分类及特点进行了总结，综述了各类新能源汽车最新技术进展及其性能，通过分析新能源汽车应用现状，指出纯电动汽车和燃料电池汽车推广应用需解决的问题，对各类新能源汽车的发展前景进行了展望。关键词：混合动力汽车，纯电动汽车，燃料电池，技术，现状，应用前景。 1 前言 1.1寻求新动力源的背景随着世界能源危机和环保问题日益突出，汽车工业面临着严峻的挑战。一方面，石油资源短缺，汽车是油耗大户，且目前内燃机的热效率较低，燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶，节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾；另一方面，汽车的大量使用加剧了环境污染，城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC 加剧了温室效应，汽车的58%和微粒的8%来自汽车尾气，此外，汽车排放的大量CO 2 噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国，污染严重，世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大，平均油耗高出10%—30%，排放约为15—20倍，汽车工业面临的压力更大。《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施，《规则》强调说明：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、燃料电池电动汽车（FCEV）、氢发动机汽车、其他新能源（如高效储能器、二甲醚）汽车等各类别产品。 1.2 我国发展新能源汽车的重要意义 (1)发展新能源汽车是国民经济可持续发展的需要我国用于汽车能源的石油资源是有限的，在几十年后必然会出现枯竭，要大量依赖从

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车成长现状及趋势令狐采学摘要在能源和环境危机的双重压力之下，汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的位置。本文主要对混合动力汽车成长的必定性，及其我国在成长中存在的一系列问题进行了阐发。指出了混合动力汽车的优缺点，并为其在未来的成长中提出了展望。关键词：混合动力汽车，存在问题，研究前景引言随着全球经济的成长,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极年夜的挑战。因此汽车行业不克不及不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重年夜的进展。可是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池自己的污染等问题,使得电动汽车的成长进度和财产化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电念头和帮助动力单位组合作为驱动力，帮助动力单位实际上是一台小型燃料发机或动力发机电组。这样既利用了发念头继续工作时间长,动力性好的优点,又可以阐扬电念头无污染、低噪声的好处。在现阶段，混合动力有很好的成长前景。 1.国内外成长现状 1.1国外成长现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的

重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款年夜量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到7月31日,累计销量已超出268万辆。目前市场上正热销的两款车型辨别为丰田Prius和本田Insight。在4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight被认为同级中最省油,本田CRZ具有运动气概受到人们的关注。日本国内对混合动力汽车财产有长期的成长规划,政府年夜力搀扶财产技术成长,出台一系列税收优惠政策及奖励办法,增进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远成长战略。美国三年夜汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现财产化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导位置。美国能源部与三年夜汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。9月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。美国混合动力汽车销量达到29.032万辆虽然占美国汽车市场份额只有 2.8%,但从起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车将达到87.2万辆,市场占有率将达到5%。 1.2国内成长现状目前，我国在新能源汽车的自主立异过程中，坚持了政府支持，以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则，确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以整车控制系统、机电驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发规划，通过产学研紧密合作，我国混合动力汽车的自主立异取得了一定进展。形成了具有完全自主知识产权的动力系统技术平台，建立了混合动力汽车技术开发体系。混合动力汽车的核心是电池（包含电池管理系统）技术。除此之外，还包含发念头技术、机电控制技术、整车控制技术等，发念头和机电之间动力的转换和衔接也是重点。

浅谈国内外新能源汽车的发展现状及趋势

浅谈国内外新能源汽车的发展现状及趋势发表时间：2018-10-17T10:32:50.167Z 来源：《电力设备》2018年第19期作者：李昊陈清奎陈卫清朱展良王瑗 [导读] 摘要：能源汽车领域无疑是 21 世纪国际竞争的焦点和热点。（山东建筑大学山东济南 250000）摘要：能源汽车领域无疑是 21 世纪国际竞争的焦点和热点。随着环境保护概念的深入人心和国际原油供应的持续紧张，多数发达国家的研究机构和汽车厂商都加大了对新能源汽车技术的研发投资，以替代传统以石油为燃料的汽车，形成了多种技术共同发展的局面，其中部分技术已经在商业化领域取得了重要成功。本文介绍了新能源汽车的类别及特点以及国内外新能源汽车的发展状况，并对其以后的发展趋势做出大致的分析。关键词：新能源汽车；国内外；发展趋势一、引言在能源环境巨大的压力下，世界汽车技术将进人新的时代，低能耗汽车时代已经来临。各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，一方面寻求在传统汽车优化上相应关键技术上的突破，另一方面大力发展新能源汽车，后者无疑是节能减排问题上的一个有效缓解途径。[1]新能源带来的技术变革将是汽车产业下一个发展的至高点。二、新能源汽车类别及特点新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。包括的范围较广，大致可分为纯电动汽车（EV）、混合动力电动汽车（HEV）、燃料电池电动汽车（FCEV）、燃气汽车（GV）、生物燃料汽车（BFV）等类型。三、新能源汽车全球发展概况（一）全球汽车发展概况世界汽车工业已经历100多年的发展历史，在全球汽车产业经过四次转移(德转美；美转欧；美欧转日；发达国家向发展中国家转移)之后，世界汽车产业主要集中在欧洲、北美和亚太地区。进入21世纪，当前世界汽车产业呈现出了一系列不同于以往的发展特点，而且汽车产业仍有发展空间，依然是世界经济发展的主导产业。进入21世纪以来，以“金砖四国”(中国、巴西、印度、俄罗斯)为代表的新兴汽车市场发展迅猛，超过传统汽车生产国美、日、德、法。[2]随着发展中国家融入到世界汽车产业体系之中，汽车的转移已经基本完成，目前转移的重点是技术和研发的转移。在世界汽车强国，均有围绕大型汽车集团形成的汽车城，集群效应明显、产业链完善、城市功能齐全。从世界主要汽车产业聚集区的发展历程来看，呈现出以下几个特点：汽车城不同的发展阶段需要有不同的增长驱动力；汽车城发展需要城市根据自身特点和实力，在不断调整中增长；综合发展、产城融合是汽车城演变的最终目标。[3] （二）中国汽车产业发展概况随着经济的发展，我国汽车销量持续快速增长，至2016年，我国汽车销量已突破2800万辆，达2811万辆，在该年底，全国机动车数量突破3.10亿辆，其中，汽车达2.17亿辆。2017年新能源乘用车共销售56万台,其中纯电动乘用车累计销售45万台,插电式混合动力乘用车累计销售11万台。这个领域纯电动车辆与插电车辆相比，4.5:1.1辆。2017年新能源专用车共计销售15.2万台，同比增长279.39%。2017年新能源专用车各细分市场中，城市配送车共销售14.8万台。2017年我国新能源汽车产销量分别达到了79.4万辆和77.7万辆，同比分别增长53.8%和53.4%。统计口径不同，报告的数据有差异。在动力电池配套企业数量方面，2017年企业数量为83家。动力电池全年达374亿瓦时，同比增33%。2017年我国再次成为全球最大的动力电池应用市场。新能源整车规模代表产业链的综合水平，年产能82万辆，同比增长58.7%。又是世界第一是水平。动力电池全年达374亿瓦时，同比增33%，代表中国动力电池产业，这一关键技术，完成可以支持中国纯电动汽车技术往前推进下去。（三）国内外新能源汽车产业发展发展新能源汽车已经成为世界各国的共识，中国更是将其列入到七大战略新兴产业之中。中央政府对其陆续出台了各种扶持培育政策。为新能源汽车的发展营造良好的政策环境。时至今日，中国新能源汽车发展虽然取得了长足的进步，但与国外相比仍有较大差距。在此背景下，新能源汽车的发展已迫在眉睫，近几年，我国政府也因此出台了相关政策对新能源汽车的发展给予支持和鼓励。中国新能源乘用车销量占比低于其它国家水平。根据汽车工业协会统计数据。2017年新能源汽车销量为49万辆，同比增长45％，其中纯电动31.4万辆，插电式混合动力7.9万辆。分车型看，新能源乘用车销售超50万辆；新能源客车及专用车销售9.7万辆，同比增长3.9％。从近几年的发展情况看，EV乘用车和PHEV乘用车发展较为缓慢，难以实现近期目标，预计在中远期，技术和成本有所突破、油价有所回升以后才能带动其快速发展。美国有丰富的电力资源和强大的电力网络，这是美国发展以电动汽车为主的新能源汽车的良好基础。为了避免再次受到石油危机的冲击，美国从20世纪70年代就开始了新能源汽车的研发。欧美日等汽车发达国家极为重视的核心内容,不同程度的采用了政府，企业和研究机构相结合的研发体系。但由子各国汽车工业基础的区别、产业优势的不同以及发展理念的差异,最终形成了不同的技术侧重路线。日系企业以温合动力为主力车型,已经开发出了可以大规模应用的油电温合动力技术；欧洲在温合动力技术,纯电动汽车技术和氢燃料汽车领域部有涉及，氢燃料汽车是欧洲研发的重点,其中既有氢燃料电池汽车也包括氢内燃机汽车，此外欧洲在生物柴油汽车产业化应用领域处子世界领先地位；美国在新能源技术的技术研发和产业实践方面，主要集中在氢能源和燃料电池汽车领域。四、新能源汽车发展趋势尽管当今世界对于新能源汽车已经掌握了很多实用性技术，但每一种新兴技术又有自身的缺陷，与产业化要求相比还有很多工作要做。虽然电动汽车技术趋于成熟，但在续驶里程、制造成本等方面还无法与传统燃油汽车相比。作为动力源的各类型蓄电池不同程度地存在着成本高、功率小、体积和重量大、充电时间长等问题，是电动汽车发展和皆及应用的瓶颈。现阶段汽车主要由分别消耗液体、气体和电力的汽柴油车、天然气和电动车为主，随着科技不断创新，未来汽车产品将由混合动力、氢燃料和纯电动分别取而代之。然而在未来的20年内，汽油和柴油仍将是汽车主要的能量来源，但传统汽油机汽车的市场份额将在此后明显下降，而柴油车仍将在重型车辆领域继续保持很高的市场份额；新能源汽车发展将是沿着传统内燃机新技术和替代燃料汽车、混合动力

汽车混合动力新架构：双电机全功能混合动力系统全解析

汽车混合动力新架构：双电机全功能混合动力系统全解析随着地球环境每况愈下，新能源汽车行业蒸蒸日上，全球汽车企业纷纷推出各种新能源汽车，最近大众、通用、本田、宝马以及比亚迪、吉利等也纷纷推出混动车型，可以说混动进入了百家争鸣的时代，发展混合动力汽车的动力系统主要趋势。前提是选择性发展的基于这些新能源技术有着高效的能耗管理系统，尤其是代表中小型车新能源发展趋势的混连式技术。混联式技术需要精细化的能耗管理，将发动机更长时间维持在高效率区间运转，以及高效、充分的回收减速和制动的能量。混联式装置包含了串联式和并联式的特点。混合动力的出现就是把发动机低负荷工况下的剩余能量储存在电池里，然后在车辆运行在高负荷工况时通过电机释放出来，从而实现发动机尽可能多的在高效工况下运行，达到降低油耗、节能减排的初衷。对于混合动力汽车来说，离合器、变速器、传动轴、差速器都是必不可少的，而这些部件不但重量不轻、让车辆的结构更为复杂，同时零部件越多存在故障率高的问题。在混动技术从丰田的混动是靠单排行星轮开始，雄霸混合动力汽车十多年，丰田只采用了一个行星齿轮组，现弱混合动力系统是将电机与曲轴直接连接，这种系统也意味着无法纯电动行驶，弊端是发动机和电动机无法保证同时在最佳工况时工作。本田的混动就是串联+发动机直驱加上离合器，这套机构的原理倒为简单，粗暴复杂化，仅仅是在传统发动机和传统变速箱之间埋一个电机的做法肯定是不够的。而通用的混动技术则是集合了两家之所长但又相对复杂。它是由两组电机、两组行星轮和三组离合器组成。主要有四种动力输出方式，纯电动模式（低负荷工况），混合驱动模式（常规行驶），混合驱动模式（中高速），制动发电模式（减速刹车）。一直都是用的两个行星系齿轮，并辅以三个离合器。听上去很复杂，其实也真的复杂。对于插电式混合动力确认为新能源车汽车可通过电网获取电能充电具有高效节能、排放低、续航里程长等优点而成为各大汽车公司研发的热点，被视为目前最具有应用前景的新能源汽车，这个可从电网获取电能充电，虽然只是这么一点简单的改变，传统混合动力汽

汽车新能源技术浅析毕业论文

汽车新能源技术浅析毕业论文 Last revision on 21 December 2020

汽车运用技术（专科）毕业论文题目：汽车新能源技术浅析姓名：学号：班级：指导教师：二○一三年四月二十日目录摘要 (1) 关键词 (1) 前言 (1) 正文一、汽车的新能源技术以及要求 (1) 二、中国新能源汽车发展状况 (2) 三、目前新能源汽车的分类以及优缺点 (3) 四、其他方案 (6) 五、新能源研究领域的最新方向以及各能源的对比 (8) 六、目前新能源技术的主要瓶颈——电池和充电技术 (10) 七、总结 (11)

致谢词 (12) 参考文献 (12) 汽车新能源技术浅析 [摘要]汽车是支柱产业，也是基本的交通工具，目前各国政府都力求用保持汽车的发展来促进经济的发展和民众生活福利的提高。发展新能源汽车可以在保持汽车增长的状况下降低石油消耗、保护大气环境，各国政府普遍把发展新能源汽车看成实现其能源环境政策和汽车工业可持续发展的重要组成部分。因此，新能源汽车是世界各国的共同追求。 [关键词]：交通新能源汽车前言新能源汽车是指除、之外所有其它汽车。包括燃料汽车、混合动力汽车、动力汽车和汽车等。其排放量比较低。据不完全统计，全世界现有超过400万辆，100多万辆天然气汽车。正文一、汽车的新能源技术以及要求新能源又称非常规能源。英文名称：New energy vehicles。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。新能源汽车对于系统的要求更加严苛。作为新能源汽车的核心部件，电机控制不仅关系着整车性能，还与行车安全息息相关。高性能电机控制系统对处理器的处理能力和安全特性都提出了很高要求。二、中国新能源汽车发展状况中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年，新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题，并规划了以汽油车为起

混合动力装置

HEV（Hybrid-Electric Vehicle）—混合动力装置定义 HEV（Hybrid-Electric Vehicle）—混合动力装置。混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式，优点在于车辆启动和停止时，只靠发电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。分类混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。串联式动力：串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联方式组成SHEV动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况况时，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。并联式动力：并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动－发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。混联式动力：混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和

【完整版】2020-2025年中国混合动力汽车HEV行业经营发展战略及规划制定与实施研究报告

（二零一二年十二月） 2020-2025年中国混合动力汽车HEV行业经营发展战略制定与实施研究报告可落地执行的实战解决方案让每个人都能成为战略专家管理专家行业专家 ……

报告目录第一章企业经营发展战略概述 (8) 第一节企业经营发展战略的重要性及意义 (8) 一、是决定企业经营活动成败的关键性因素 (8) 二、是实现企业快速、健康、持续发展的需要 (8) 三、是企业实现自己的理性目标的前提条件 (9) 四、是企业长久地高效发展的重要基础 (9) 五、是企业充满活力的有效保证 (9) 六、是企业及其所有企业员工的行动纲领 (10) 七、是企业扩展市场、高效持续发展的有效途径 (10) 八、是执行层行动的指南 (10) 第二节制定实施企业经营发展战略的作用 (10) 一、有助于企业准确判断外在危机和机遇 (11) 二、有助于明确企业核心竞争力 (11) 三、有利于提升企业的持久竞争力 (11) 四、有助于企业找准市场定位 (11) 五、有助于企业内部控制、管理与执行 (12) 六、有助于优化资源，有利于实现资源价值最大化 (12) 七、有助于增强企业的凝聚力和向心力 (12) 八、有助于优化整合企业人力资源，提高企业效率 (12) 九、有助于建立品牌形象，明确目标市场 (13) 十、有助于激励员工积极主动地完成目标 (13) 第三节企业经营发展战略的特性 (13) 一、全局性 (13) 二、纲领性 (13) 三、长远性 (14) 四、导向性 (14) 五、保证性 (14) 六、超前性 (14) 七、竞争性 (14) 八、稳定性 (15) 九、风险性 (15) 第二章市场调研：2018-2019年中国混合动力汽车HEV行业市场深度调研 (16) 第一节混合动力汽车HEV市场概况 (16) 第三节2018-2019年全球混合动力汽车HEV行业发展情况分析 (19) 一、全球HEV市场销量及区域分布 (19) 二、全球主要市场HEV渗透率 (20) 三、全球HEV市场格局 (21) 第三节2018-2019年全球主要国家混合动力汽车HEV行业发展情况分析 (23) 一、美国市场：HEV销量与油价强相关 (23) 二、日本市场：增速已放缓，税收减免对HEV销量有促进作用 (25) 三、欧洲市场 (27)