浅谈混合动力技术的新能源汽车应用

浅谈混合动力技术的新能源汽车应用

安康,徐鹏,张国庆,李睿龙

河南工学院  河南  新乡  453003

摘要：截至2020年,我国汽车保有量已经达到2.81亿辆,同比增长了7.7%。汽车保有量的快速增长一方面对我国大气环境造成了日益严重的影响,另一方面也凸显了我国石油能源的紧缺。考虑当前能源承载能力、汽车产业结构和新能源汽车技术等方面的制约因素,发展混合动力汽车对改善我国城市空气质量,缓解能源压力,实现碳减排等都有着十分重要的现实意义。因此,未来一段时期混合动力汽车将是我国汽车产业的主要技术路径之一,并与新能源汽车共存互补发展。

关键词：混合动力汽车；发展前景；节能减排

引言

近年来，随着新能源动力技术的发展，锂电池、超级电容和氢燃料电池等新能源动力装置不断成熟并应用于铁路机车，在传统的弓网受流和柴油内燃动力包基础上，为铁路机车提供了新的动力源形式。在此基础上，发展出了新能源混合动力机车技术与产品，在提高能效，降低CO2、NOX、颗粒物和噪声等环境污染物排放，以及降低机车运行成本等方面相比传统内燃机车表现出显著优势。

1混合动力汽车的特性

在现阶段下，混合动力汽车常见的有电能和热能混合。这种混合方式，在很大程度上满足了车主的用车需要，并且能够在不影响民众出行的情况下最大限度地实现了汽车的节能减排。在实际设计的过程中，混合动力汽车能够实现发动机、发电机和蓄电池的有机结合，能够使汽车运行的过程中进行不同驱动能源的综合运用。这一设计优势，不会影响到车主的正常驾驶需要，并且能够有效提高汽车的经济性能和动力性能，使得混合动力汽车的优势越发明显。并且，在现代化智能技术的发展下，混合动力汽车在设计的过程中，还能够结合驾驶工况与驾驶员功率需求进行系统的调节，使输出的功率更能够满足车主的使用需要。例如，如果车主在驾车的过程中，所需要的功率比较大，这个时候汽车的电池就会提供能量。但是当车主不需要更大的动力的时候，这个时候引擎就会在有效区域内运行，将多余的能量储存到电池中。这一设计优势，在很大程度上实现了节能的智能化与人性化，可以在充分结合车主使用习惯的基础上进行汽车的驾驶。另外，在混合动力汽车不断研发的阶段下，在未来还有可能出现零碳排放或者是利用其他生物燃料作为驱动动力，更能够进一步提高混合动力汽车的使用优越性，能够在很大程度上起到节能减排的作用。

2混合动力技术的新能源汽车应用

2.1串联式混动系统，

串联式混动系统，指车辆的动力源仅仅来源于电动机，发动机仅为发电机提供动力进行发电，将电能储存在蓄电池中，电池给电动机供电，进而使电动机驱动车辆。发动机不能直接驱动车辆，仅驱动电机，可以使发动机保持在燃油消耗率较低的工况点，达到节油减排的效果。增程式混动车型是典型的串联混动路线，增程式混动技术一般采用较大电量的电池，短途行驶时，可以保证一定的纯电里程，在电量较低或者能量不足以供给电动机时，发动机启动，给电池蓄电，保证正常的车辆行驶。

2.2混合动力机车平台化技术

混合动力技术的应用增加了机车动力能源系统配置的灵活性和对多种应用场景的适应性，同时也提高了机车研发的复杂性。为了应对多种混合动力系统整车集成敏捷开发的挑战，国外机车企业均大力推进混合动力机车的平台化、模块化设计。阿尔斯通PrimaH4机车平台具备柴油机+蓄电池、受电弓+柴油机、受电弓+蓄电池和双柴油机等多种模式。中车株机公司与德国福斯罗公司合作开发的DualModula机车平台，包括受电弓+柴油机、受电弓+蓄电池、柴油机+蓄电池、氢燃料电池+蓄电池等多种模式。

2.3并联式混动系统

并联式混动系统，指发动机和驱动电机均可以单独驱动车辆的混动系统，可以实现多种模式的行驶。纯电模式，发动机关闭，离合器断开，驱动电机单独驱动车辆，此模式一般在车辆起步时开启，车速处在较低速的情况下，可以将起步时发动机负荷较大的工况区间优化掉，达到节油的目的。另外，当动力电池电量比较充裕时，可以将车辆切换到纯电模式，进行纯电行驶。纯燃油模式，仅有发动机提供动力，当工况处在发动机经济区间时，发动机动力全部应用于车辆，当发动机处在经济区间时，扭矩除了正常行驶有冗余，可以将扭矩分配给发电机进行发电，为动力电池充电。混合动力模式，发动机和驱动电机同时驱动车辆，此模式一般用于爬坡、急加速等负荷较大的工况。驻车充电模式，此模式一般应用于专用车，停车状态下，动力电池电量较少时，可以通过发动机驱动发电机充电，此时离合器接合，变速箱处于空挡状态。

3新能源混合动力汽车技术的发展趋势

迄今为止，我国的混动汽车发展优势十分明显，不仅得到了政府的支持，同时还获得了大众的认可。在此背景下，我国的混动汽车需要再接再厉，不断发展新技术，使混动汽车的市场前景更加广阔。在接下来的发展中，混动汽车需要朝着更低废气排放量的方向发展。混动汽车的废气排放量虽然已经很低，但是在绿色发展理念下，混动汽车还需要朝着零碳方向不断建设，确保能够实现废气排放量更低的设计与应用。其次，混动汽车的接下来发展，需要我国政府做好进一步引导。混动汽车的出现，充分满足了我党提出的绿色发展要求。在此基础上，混动汽车的进一步发展，需要我国政府继续做好引导。主要包括技术上的引导和市场上的引导，使混动汽车的技术更能够得到革新，使混动汽车的市场更加广阔。

结束语

重视混动技术对实现汽车行业双碳目标的节能减排效果。在双碳目标背景下,混合动力汽车是汽车行业实现低碳目标的重要技术路线和发展方向,并将与新能源汽车长期共存互补发展。政府需要给予混动技术作为汽车行业实现碳达峰更重要的战略地位。

参考文献

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