我国新能源汽车发展现状及前景

摘 要：目前，发展新能源汽车已经成为世界各国的共识，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国将其列入到七大战略性新兴产业之中，近年来，国内外的车企们纷纷推出以混合动力、纯电动为主的新能源汽车，政府也出台了新能源汽车补贴、新车挂牌的相关政策，为新能源汽车的快速发展开通提供便利。本文主要介绍了混合动力汽车的分类、丰田混合动力汽车工作模式及国内外的发展现状，并对新能源汽车发展前景进行了预测。

关键词：新能源;汽车;混合动力

随着环境保护和能源危机的问题日益显著，中央和地方各级政府对新能源发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措，破解能源环境制约、寻找新型能源，已成为全球汽车行业的广泛关注点。在未来我国新能源汽车将达500万辆保有量的政策目标的预期之下，预计到2020年前新能源汽车产量将会保持大约40%的年复合增速，中国也成为全球最大的新能源汽车的增量市场。

行业逆势高速增长，纯电动汽车占据主导地位。2018年，中国汽车产销量出现十年以来的首次下滑;2019年1-5月中国汽车产销下降趋势未得到有效遏制，产销量下降幅度均超过12%，且降幅较1-4月有所扩大。在中国汽车工业整体萎靡的情况下，新能源汽车产销量却逆势上涨，随着我国各省市实施国六排放标准，在环保压力下，未来新能源汽车产销量仍将保持快速上升态势。

1 新能源汽车

新能源汽车指除汽油、柴油发动机之外所有其它能源汽车，包括燃料电池汽车、混合动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等。据不完全统计，全世界现有超过400万辆液化石油气汽车，100多万辆天然气汽车。目前新能源汽车的技术路线主要有清洁柴油、混合动力、纯电动和燃料电池等技术。其中，清洁柴油、纯电动和燃料电池技术在中短期内均存在技术瓶颈，无法进行产业化推广，而混合动力实现产业化条件相对成熟。中国市场上在售的新能源汽车大多是混合动力汽车。混合动力汽车（Hybrid ElectricVehicle，简称HEV）是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。

2 混合动力汽车的分类

2.1 串联式混合动力汽车

串联式混合动力源来源于发动机，发动机只驱动电动机进行发电，再向电动机输出扭矩而运转的电动汽车，在车辆上装有蓄电池，用来储存发动机带动发电机产生的电能。随着燃料电池与太阳能电池的不断进步，未来可以用燃料电池取代发动机，形成新一代的燃料电池混合动力汽车。下图是串联式混合动力汽车动力流程图。

2.2 并联式混合动力汽车

并联是在普通汽车的基础上加装一套电能驱动系统（即电动机和动力电池），发动机和电动机都能单独驱动车轮，也可以同时工作，共同驱动汽车，当动力电池电量不足时，发动机还能带动电动机反转为电池充电。在车辆行驶时，以发动机为主要动力源，在车辆起步或加速时则是电动机工作，作为辅助驱动力。在发动机效率较低的低负荷工况时，则电动机功能转变为发电机功能，向蓄电池充电。其次，在车辆制动或下坡减速行驶时，则通过制动能量回收系统进行制动能量回收，进行发电，并向蓄电池充电。而当车辆停止时，发动机停止运转，以限制能量的消耗。下图为并联式混合动力汽车动力流程图。

2.3 混联式结构

混联是在并联的基础上再加入一个发电机，即普通汽车+电动机+发电机=混联。但它不具备普通人眼里的变速箱，通常是一种所谓“ECVT”的行星齿轮结构的耦合单元替代了变速箱，起到连接、切换两种动力以及减速增扭的作用。也有一些厂家在混联结构中使用普通的变速箱，如双离合变速器、无级变速器（CVT）等，但是效果远不及这种ECVT变速结构。混联的结构优点和使用优点更加接近于并联结构的车型，但混联的驱动模式更加丰富，在并联的混合驱动模式基础上，加入了充电功能，这意味着发动机和电动机全力驱动车辆时，你不用担心电量消耗的问题。并且得益于ECVT的加入，使电动机和发动机的配合更加默契，能够适应的工况更多，节油效果更优。

3 丰田混合动力汽车

TOYOTA油电混合动力系统可分别使用电动机和发动机来行驶，油耗与低一等级排量和车体尺寸的车辆相当，功率却与高一等级车辆相当。与同等排量的车辆相比，其低油耗性能居世界前沿水平。为了实现最高水准的低油耗，TOYOTA油电混合动力系统分别发挥电动机和发动机各自的特长来行驶。

（1）在启动及低速行驶时，TOYOTA油电混合动力系统仅利用电动机的动力来行驶，因为这时发动机的效率不高。启动时充分利用电动机启动时的低速扭矩，当汽车启动时，TOYOTA油电混合动力系统仅使用由HV蓄电池提供能量的电动机的动力启动，这时发动机并不运转。因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩，而电动机可灵敏高效地进行启动。

（2）点火启动时，发动机将进行运转，直至充分预热。低速-中速行驶时由高效利用能量的电动机驱动行驶，对于发动机而言，在低速-中速带的效率并不理想，而另一面，电动机在低速-中速带性能优越。因此，在用低速-中速行驶时，油电混合动力系统使用HV蓄电池的电力，驱动电动机行驶。一般行驶时低油耗的驾驶，使用发动机作为主要动力源，TOYOTA油电混合动力系统采用发动机，使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮，依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。由发电机产生的动力用来驱动電动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统，发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。蓄电池的电量少时，发动机输出功率会被提高以加大发电量，来给HV蓄电池充电。全速开进（行驶）时利用双动力来获得更高一级的加速，在需要强劲加速力（如爬陡坡及超车）时，HV蓄电池也提供电力，来加大电动机的驱动力。通过发动机和电动机双动力的结合使用，TOYOTA油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。

（3）减速/能量再生时将减速时能量回收到HV蓄电池中，用于再利用在踩制动器和松油门时，TOYOTA油电混合动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转，将其作为发电机使用，减速时通常作为摩擦热散失掉的能量，在此被转换成电能，回收到HV蓄电池中进行再利用。停车时动力系统全部停止，发动机、电动机、发电机全部自动停止运转。不会因怠速而浪费能量。当蓄电池的充电量较低时，发动机将继续运转，以给HV蓄电池充电。另外有时因与空调开关连动，发动机会仍保持运转。

4 混合动力汽车现状及未来发展趋势

美国是全球最大的混合动力汽车销售国家。2008年，美国混合动力汽车销量为31.4万量，预计到2018年，美国本土将有100万辆混合动力汽车投入使用。混合动力汽车全球已经累计销售100万辆。1999年，丰田公司的普锐斯混合动力轿车在日本的销量达到3万多辆。日本丰田公司的“COASTER”“PRIUS”、美国通用公司的“EV-1”法国雷诺公司的“KANGOO”和意大利的“IVECO”等混合动力汽车均已上市。美国、日本以及德国等发达国家对开发新能源汽车高度重视，先后制定了研发生产以及购买新能源汽车的诸多优惠政策，这些发达国家每年用于新能源汽车的科研开发和产业化发展的资金不低于10亿美元，其新能源汽车的相关的技术也上升了一个新的高度。

我国新能源汽车的发展始于上世纪90年代，“十五”规划以来，国家制定了新能源汽车科技规划，先后投入了20多亿的研发经费，目前许多高校已经将其作为重点的课题。随着全球汽车工业中心开始转向中国市场，新能源汽车的产业化进度明显加快，目前研发和研制的生产企业超过了200家。作为汽车的生产和消耗大国，中国的新能源汽车产业正在进入高速前进的阶段。以下是国内部分企业混合动力汽车的研发现状。

一汽集团将与丰田合资生产丰田普锐斯混合动力轿车;一汽自主研发的解放牌混合动力城市客车也已通过国家“863”电动车重大专项专家组的工程验收。上汽与上海交通大学、同济大学共同签署了新能源汽车战略合作协议;上汽与通用合作开发的混合动力汽车已经投入运行。东风混合动力公交车已于2005年7月27日完成最终产品的定型样车实验并通过验收。长安具有完全自主知识产权的羚羊混合电动车已经生产出样车;装备混合动力技术的长安CV9已于2006年底下线。奇瑞建立了国家节能环保汽车工程技术研究中心，并已对混合动力车进行了验收;同时将与英国纽卡斯尔大学进行混合动力工程合作。吉利旗下的伤害华普汽车已与同济大学汽车学院签署合作协议，并已初步完成混合动力轿车商业化生产过程。

混合动力汽车的优点是不需要特别的燃料，续航里程长，技术成熟，缺点是“弱混”以及长距离高速行驶基本不能省油。国内混合动力汽车的发展瓶颈主要集中在消费理念、成本控制、价格定位、技术，以及相关的配套设施等，混合动力车在能源利用上具有环保、节约等优势，但其最大的障碍是难以降低的生产成本和由此导致的高昂售价，当前急需要解决的问题是成本降低需要时间。我国基本建立了常规混合动力汽车技术及产业化体系，研发了200款左右常规混合动力汽车产品，常规混合动力轿车产业化技术攻关，成功研制出多款工程化常规混合动力轿车产品。混合动力汽车在现有技术的基础上达到了提高燃料经济性和减少排放的目的，因而极具发展前景。就目前我国的发展来看，我国混合动力汽车保有量较低，纯电动汽车技术不成熟，未来混合动力汽车市场增长量预期较强，混合动力汽车在近20-30年内会有相当巨大的发展前景。

参考文献：

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[2]郭文博.新能源汽车产业自主創新能力分析[J].当代经济，2017（04）：74-76.[2017-09-06].

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