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新能源汽车的分类
作者: 阅读: 日期:2018-03-29

新能源汽车一般来说是指采用非常规的车用燃料(汽油、柴油)作为动力来源,或是使用常规的车用燃料而采用新型车载动力装置的汽车。

目前主要是根据动力源和最终能量来源对汽车进行分类,动力源包括内燃机和电动机两种,能量来源则包括内燃机(使用汽油、柴油等,可直接驱动汽车行驶,也可为电池发电)、插电(为电池充电)、燃料电池。首先五种类型的新能源汽车均可实现制动能量回收;其次,随着电池能量提高,其作为动力的作用越来越大,从加速助力,到辅助动力,再到完全取代发动机。

目前新能源汽车分为:纯电动汽车(BEV)、混合动力汽车(PHEV)以及燃料电池汽车(FCEV)

  • 纯电动汽车

相对燃油汽车而言,主要差别在于四大部件,驱动电机,调速控制器、动力电池、车载充电器。相对于加油站而言,它由公用超快充电站。纯电动汽车之品质差异取决于这四大部件,其价值高低也取决于这四大部件的品质。纯电动汽车的用途也在四大部件的选用配置直接相关。

纯电动汽车时速快慢,和启动速度取决于驱动电机的功率和性能,其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小,车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等,它们体积,比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。这取决于制造商对整车档次的定位和用途以及市场界定、市场细分。

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纯电动汽车的驱动电机有直流有刷、无刷、有永磁、电磁之分,再有交流步进电机等,它们的选用也与整车配置、用途、档次有关。另外驱动电机之调速控制也分有级调速和无级调速,有采用电子调速控制器和不用调速控制器之分。电动机有轮毂电机、内转子电机、有单电机驱动、多电机驱动和组合电机驱动等。

优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。

缺点:蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些使用价格比汽车贵,有些价格仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。

混合动力汽车

指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车:可消耗的燃料或可再充电能/能量储存装置。

普通混合动力

根据动力系统结构形式可分为以下三类:

串联式混合动力汽车(SHEV:车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力(电动)汽车。结构特点是发动机带动发电机发电,电能通过电机控制器输送给电动机,由电动机驱动汽车行驶。另外,动力电池也可以单独向电动机提供电能驱动汽车行驶。

并联式混合动力汽车(PHEV:车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车。结构特点是并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机作为动力源,也可以同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。

混联式混合动力汽车(CHEV:同时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力(电动)汽车。结构特点是可以在串联混合模式下工作,也可以在并联混合模式下工作,同时兼顾了串联式和并联式的特点。

(注:随着混合动力电动汽车技术的发展,其类型不局限于以上几种,还可按照其它型式划分。)

那些通常采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗。国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。

优点:

1.采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。

2.因为有了电池,可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

3.在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。

4.有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

5.可以利用现有的加油站加油,不必再投资。

6.可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。

缺点:长距离高速行驶基本不能省油。

插电式混合动力汽车

有些车型的尾标上写着“PHEV”,这实际“Plug-inHybridElectricVehicle”的缩写,直译就是插电式混合动力汽车。插电式混合动力汽车的蓄电池要比普通混合动力汽车上的蓄电池大很多,纯电模式的续航里程通常在几十公里,当蓄电池电量用尽后可以用充电桩进行充电,同样可以达到节油的目的。

增程式混合动力汽车

增程式混合动力汽车就是用发动机进行发电,电动机进行驱动的车辆。当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶,而当电量不足时,车内发动机启动,带动发电机为动力电池充电,提供电动机运行的电力(即增程模式)。

由于具有插混的外接充电优势,增程式混合动力汽车的纯电续航里程也较长,如i3纯电版续航里程160公里,而i3增程版可达300公里左右。并且在增程模式下,发动机工作在高效转区,其安静程度比普通汽车更好,电机的低转高扭特性也使得车辆的起步和加速性能也较好。而在增程模式下,i3的综合百公里油耗也能达到4L左右的水平,起到一定的节能作用。

由于发动机不能协同电动机一起驱动汽车,增程式混合动力汽车在高速上的动力表现性能远不及普通混合动力汽车和插电式混合动力汽车,比起普通汽车也仅有起步和加速上的优势而已。

燃料电池汽车

以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。

单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。

近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。当下,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。

优点

1.零排放或近似零排放。

2.减少了机油泄露带来的水污染。

3.降低了温室气体的排放。

4.提高了燃油经济性。

5.提高了发动机燃烧效率。

6.运行平稳、无噪声。

缺点:不过目前氢气的产量和存储难度并不理想,成本都比较高,而在建设加氢站的成本上也远比加油站和充电站高,并且高压存储的氢气,安全性有待考验。

 

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