混合動力汽車

復合動力汽車的優點是：1、采用復合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的xxx功率，此時處于油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時，由電池來補充；負荷少時，富余的功率可發電給電池充電，由于內燃機可持續工作，電池又可以不斷得到充電，故其行程和普通汽車一樣。2、因為有了電池， 可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。3、在繁華市區，可關停內燃機，由電池單獨驅動，實現"零"排放。4、有了內燃機可以十分方便地解決耗能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。5、可以利用現有的加油站加油，不必再投資。6、可讓電池保持在良好的工作狀態，不發生過充、過放，延長其使用壽命，降低成本。復合動力電動汽車有兩種基本的工作方式，即串聯式、并聯式和串并聯（或稱混聯）式。復合動力驅動汽車的缺點是：有兩套動力，再加上兩套動力的管理控制系統，結構復雜，技術較難，價格較高。由于"新一代汽車伙伴合作"（ P NGV）計劃的推動美國三大汽車公司對各種單元技術及其不同組織進行成百種方案的篩選、比較，認為采用復合動力是實現中級轎車百公里3升油耗的可行方案因此而受到更大的關注。經過多年研究，混合動力電動汽車已開發出一些成功的例子。
 

當前普遍使用的燃油發動機汽車存在種種弊病，統計表明在占80%以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動力潛能的40%，在市區還會跌至25%，更為嚴重的是排放廢氣污染環境。20世紀90年代以來，世界各國對改善環保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動汽車脫穎而出。雖然人們普遍認為未來是電動汽車的天下，但是電池技術問題阻礙了電動汽車的應用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠未達到人們所要求的數值，專家估計在10年以內電動汽車還無法取代燃油發動機汽車（除非燃料電池技術有重大突破）。
現實迫使工程師們想出了一個兩全其美的辦法，開發了一種混合動力裝置（Hybrid-ElectricVehicel，縮寫HEV）的汽車。所謂混合動力裝置就是將電動機與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅動力，輔助動力單元實際上是一臺小型燃料發動機或動力發電機組。形象一點說，就是將傳統發動機盡量做小，讓一部分動力由電池-電動機系統承擔。這種混合動力裝置既發揮了發動機持續工作時間長，動力性好的優點，又可以發揮電動機無污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰斗”，取長補短，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上。
2010年，全球進入汽車混合動力時代。據《中國混合動力汽車行業深度調研與投資戰略規劃分析報告前瞻》數據顯示，從1997年全球xxx輛混合動力汽車(HEV)——豐田普銳斯(Toyota Prius)首發到2010年年底，豐田汽車全球累計銷售近300萬輛，約占整個70%市場份額。雖然，HEV只占全球汽車銷量約3.7%的市場份額，而且未來市場上汽車仍以內燃機為主要驅動力，但是，各國政府都已經出臺鼓勵政策，鼓勵和支持新能源汽車的發展，從亞洲近鄰日本和韓國，到大洋彼岸的北美以及西歐汽車工業強國皆如此。
中國政府亦不遺余力鼓勵汽車產業重組與變革，汽車產業已被納入“十二五”調整產業之列。由工信部啟動的《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020)》已明確鼓勵多種技術路線車型的發展。作為新能源汽車之一，從市場和技術角度看，HEV規模化和產業化可能性xxx。據前瞻網預測，2020年，全球HEV市場將占到整體市場的13%(包括plug-in HEV 1400萬輛)，EV為2%(約140萬輛)。2015年，前瞻預計中國市場HEV將達到74萬輛，市場增長率為18%，而政府采購和混合動力客車(HEB)將是主要消費客戶。同時，由于汽車產業鏈脫節和核心技術缺乏等負面因素存在，中國HEV發展將機遇與挑戰并存。前瞻認為，HEV市場投資風險仍較大，市場估值需謹慎!

中國
混合動力的技術概念和專利授權的公開，最早是在中國國家專利局實現的。上世紀90年代末，中國電動車自行車的應用開發剛剛起步。電動車技術上的瓶頸首先就暴露出來，即電池的能量有限，導致車輛的功率和行駛里程極其有限。1997年1月27日國家專利局受理了中國xxx個有關混合動力車的專利申請（混合動力這個中文名詞及技術概念也是xxx次使用）并于1998年7月7日獲得國家專利局授權并公開。專利號（97210746.0）； 專利名稱（內燃機/蓄電池混合動力自行車）；專利人（羅憲安）。由于當時中國的經濟發展水平和制造業條件的限制，這個新概念和技術沒有機會在中國發展起來。
目前我國各大汽車集團都在進行混合動力電動汽車研發，多數以混合動力電動客車為主，這種研發方向符合我國國情，有利于我國電動汽車的研究發展。與此同時，新能源汽車作為未來汽車的主要發展方向，國家一向給予支持和鼓勵。如《汽車產業發展政策》、《“十一五”汽車產業發展規劃》等政策和文件都鼓勵清潔汽車、代用燃料及汽車節油技術的發展。
日本
從世界范圍內的整個形勢來看，日本是電動汽車技術發展速度最快的少數幾個國家之一，特別是在發展混合動力汽車方面，日本居世界xxx地位。世界上能夠批量產銷混合動力汽車的企業，只有日本的兩家汽車公司。1997年12月，首先在日本市場上推出了世界上xxx款批量生產的混合動力轎車。到2012年時，其所有的車型將全部裝上混合動力發動機。在實現混合動力系統的低能耗、低排放和改進行駛性能方面已經走在了世界的前列。
美國
美國三大汽車公司只是小批量生產、銷售過純電動汽車，而混合動力和燃料電池電動汽車還未能實現產業化，日本的混合動力電動汽車在美國市場上占據了主導地位。美國能源部與三大汽車公司于1993年簽訂了混合動力電動汽車開發合同，進行為期5年的研發工作，并于1998年在北美國際汽車展上展出了樣車。在此基礎上，現已推出3款混合動力概念車。2004年，兩公司對外宣布雙方將在開發混合動力電動汽車的技術領域攜手，共同推進此項技術的發展。

目前市場上的多家汽車廠商都在進行混合動力汽車的研發與生產，中國混合動力汽車的知名企業主要有比亞迪汽車有限公司、上海汽車集團股份有限公司、中國xxx汽車集團公司、重慶長安汽車股份有限公司、東風電動車輛股份有限公司、鄭州宇通客車股份有限公司、北汽福田汽車股份有限公司等。但相對來說生產規模都不大，競爭并不激烈。
我國混合動力汽車主要集中在華東地區、華北地區和華中地區，以上三個地區的混合動力汽車占到了全國的65.1%，特別是華東地區的混合動力汽車占到全國的27.3%，其中安徽、浙江、福建省政府紛紛出臺對混合動力汽車的補貼政策，促進了華東地區混合動力汽車的發展。華中和華南地區混合動力汽車別占到了22.9%和14.9%，西部地區由于經濟發展比較落后，因此混合動力汽車行業在此發展比較緩慢，但是隨著國家對西部地區的重視，不斷出臺相關政策加快西部地區的經濟發展，未來混合動力汽車在西部地區也將有很好的發展空間。^[1]

日本豐田汽車公司1997年12月宣布將復合動力電動轎車 P rius投入小批量商業化生產，該車自重1515kg，裝用頂置凸輪軸四缸，1500cc排量汽油機，xxx功率42．6kW／4600r／min，帶永磁無刷發電機，驅動電機亦為永磁無刷的額定功率30kW，采用氫鎳電池，實現串并聯控制方式，百公里油耗為3．4L，比原汽油車減少了一半， C O2排量也相應減少了一半， C O、 HC、NOX僅為現行法規允許值的10％，售價每輛216萬日元（約15000美元）。 美國克萊斯勒汽車公司1998年2月在底特律展出第二代道奇無畏 E SX2型復合動力電動轎車，該車裝用1500cc排量直噴柴油機帶發電機，采用鉛酸電池，交流感應電機驅動，鋁車架，復合材料車身，自重1022kg，百公里油耗降至3．4L。2000年通用，福特，戴姆勒·克萊斯勒已開發出100公里油耗已達到3升汽油或接近3升汽車的樣車，只是價格仍較貴。

串聯混合動力電動汽

SHEV的結構如左圖所示。它由發動機、發電機和驅動電動機三大動力總成組成，它們采用“串聯”的方式組成驅動系統。在車輛行駛之初，蓄電池組處于電量飽和狀態，其能量輸出可以滿足車輛要求，輔助動力系統不需要工作，蓄電池輸出的直流電經控制器變為交流電后供入驅動電動機、驅動電動機輸出的轉矩經變速器、傳動軸及驅動橋驅動車輪。蓄電池組電量低于60%時，輔助動力系統起動，為驅動系統提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。當車輛能量需求較大時，輔助動力系統與蓄電池組同時為驅動系統提供能量，發動機-發電機組產生的交流電經整流器變為直流電和電池輸出的直流電經控制器變為交流電后供入驅動電動機。由于蓄電池組的存在，使發動機工作在一個相對穩定的工況，使其排放得到改善。

并聯式混合動力汽車的組成 1、發動機2、電動機/發動機3、機械傳動系統4、驅動電動機5、逆變器6、蓄電池組

PHEV是由發動機與電動機、發動機或驅動電機兩大動力總成組成。如左圖所示，它們采用“并聯”的方式組成驅動系統。電動機的動力要與車輛驅動系統相結合，可以：（1）在發動機輸出軸處進行組合；（2）在變速器（包括驅動橋）處進行組合；（3）在驅動橋處進行組合。左圖是一種電動機的動力在驅動輪處進行組合的驅動輪動力組合式PHEV，其驅動模式為：1）以發動機驅動為基本驅動模式，獨立驅動后驅動輪；2）驅動電動機為輔助驅動模式，能獨立驅動前驅動輪；在混合驅動時，發動機驅動的后輪動力與驅動電機驅動的前輪動力進行組合，成為混合四驅動模式。

PSHEV是綜合SHEV和PHEV結構特點組成的，由發動機、電動機或發動機和驅動電機三大動力總成組成。電動機的動力要與車輛驅動系統相適合，可以在變速器（包括驅動橋）處進行組合，也可以在驅動輪處進行組合。左圖是一種發動機的動力與驅動電動機的動力在驅動輪處進行組合的方式，其驅動模式為：1）以發動機驅動為基本驅動模式，帶動電動機/發動機，并獨立驅動后驅動輪；2）以驅動電動機為輔助驅動模式，能獨立驅動前驅動輪；3）在混合驅動時，發動機驅動的后輪動力與驅動電動機驅動的前輪動力進行組合，成為混合四輪驅動模式。

目前HEV最常見的兩種動力源是內燃機和電動機。

一般情況下，內燃機是前輪的驅動源，而電動機是兩個后輪的驅動源。車內的電腦會根據不斷變化著的交通條件所需的動力情況，隨時作出反應，不需駕車人預先指令，即自動地選擇最為理想的驅動模式：或是由兩臺電動機進行后輪驅動：或是由一臺內燃機進行前輪驅動；或是內燃機和電動機同時驅動。

當從靜止狀態起步時，車上的電腦會首先選擇電動驅動模式，這是因為內燃機在汽車起步后的xxx公里期間內，所用燃料的80％都被作為廢氣排掉了，既浪費燃料又污染環境。當年速到每小時40公里時，電腦會自動選擇內燃機驅動模式，同時內燃機在工作時也對蓄電池組進行充電。如果駕駛員突然實施緊急加速，電腦則會啟動電動機來協助內燃機進行聯合驅動。而當低速行駛時，或者電腦判定蓄電池組的能量不足時，也會啟動內燃機工作。當汽車減速時，電腦會對內燃機起到制動作用，判定利用其制動能量對蓄電池組充電。此外電腦還操縱著例如制動裝置、防車輪抱死和方向控制等其他功能。在前后輪之間，內燃機和電動機或是交替的、或是相繼的、或是同時的，不斷變化著的驅動方式，使得汽車始終保持其動力潛能的xxx發揮，xxx減少了燃料消耗和廢氣排放。

混合動力汽車的主要結構部件將選用鋁、碳素纖維等輕質材料，盡量減少動力消耗。混合動力汽車的結構設計也很新穎：底極為完全平面式，座椅布置為3個前座和2個折疊式后座，將后座折起，即可提供—個寬大的載物空間。座椅的高度可以自動調節，電視攝像機和裝在儀表板上的顯示屏代替了傳統的后視鏡……這一切都使駕駛員感到更方便，更舒適。

混合動力車標準出臺在望標準背后的博弈剛剛開始
《混合動力電動汽車標準》的研究與制定，已經由中國汽車技術研究中心協助整理完畢，并通過了科技部的驗收，上報主要負責國家度量衡體系的全國標準管理委員會等待批準，即將擇日出臺。
“混合動力車標準即將出臺，這意味著混合動力車很快就能上市銷售了。”中國汽車技術研究中心汽車技術情報研究所總工程師、汽車產業政策研究室主任黃永和日前告訴記者。
混合動力電動車標準即將出臺，企業界的混合動力車的量產研究，也正在如火如荼地進行。
據來自科技部的消息，國家將有一筆專項的撥款發放給長安，主要用于自主品牌的混合動力車的研究。江陵將成為混合動力車研究基地。
“我們的混合動力車研究是國家863計劃的一部分，撥款是肯定的。 

黃永和透露，混合動力車整車方面標準分為六個部分，包括混合動力車定型試驗規程、混合動力車動力性能試驗方法、混合動力車安全要求、輕型混合動力車污染物、輕型混合動力車能量消耗和混合重型混合動力車。
其中前三項是輕型車和重型車共用標準：即“安全要求”、“動力性能試驗方法”和“定型試驗規程”。此外，涉及混合動力車其他方面的標準還有七項。
更重要的是，所有標準只是推薦性標準，而且不涉及專利技術，除了電池、電機等特定部件和電氣系統的專項技術要求外，其余的條款都是有關試驗方法標準的。
有專家表示，這是因為混合動力車的發展在國內甚至國際上都是初級發展階段，遠沒有成熟，制定一個標準著實費力。
事實也是如此。以世界公認最成熟的混合動力車為例，雖然它在美國上市后非常搶手，但是上周三，據報道，美國政府宣布，由于發生了一連串的針對發動機的用戶投訴事件該車因此將面臨調查。
美國國家高速公路安全管理委員會已經收到了33個投訴，涉及04款和05款。委員會稱將評估用戶所投訴的問題，約75000輛有可能受到影響。
中國起步更晚的混合動力車研究就更難制定強硬性標準。所以，對該標準的制定過程中也非常慎重。科技部從“八五”就開始組織混合動力汽車的研究工作，在“十五”期間則將混合動力汽車列為863重大專項。
有關標準的研究一直是其中的重點內容之一。全國汽車標準化技術委員會電動車輛分技術委員會也在兩年中分三次對標準進行了審查。

對于業界的顧慮，黃永和告訴記者，“該標準保證了公允，不會偏袒哪個企業。并不存在此前業內擔心的所謂中國標準就是豐田標準的問題。”
對于沒有參加混合動力標準研究的國內主要企業，汽車技術研究中心都向他們發送了有關的會議通知和資料。
而在此之前，標準草案還參考了國際標準(1SO)、聯合國歐洲經濟委員會法規(ECE)、歐洲標準(正N)、美國汽車工程師學會(5AE)、日本電動車協會(1EVS)等國際性、地區性和各國行業性組織的標準或規范。
“雖然這些標準本身也不完善，有些也只是草案，但事實上，對中國標準的制定起到了很大的啟發。”一位知情人士透露，在國際合作與技術交流方面，涉及日、美、歐多家企業和機構，而不僅僅是一兩家公司。
但是，這樣的安排并不能讓所有人感到平衡。“可以肯定的是，并不是所有企業都積極參與了此事。”該知情人士告訴記者。所以，對哪家有利，哪家吃虧都是不可知的。
該人士分析，由于不涉及專利，該標準保持中立并不難。而正因為不涉及專利，該標準也就不痛不癢，缺乏實際上的標準應該具備的強制性。“標準顯得太中庸了，盡量做到誰都不得罪。因此此后的修訂和修改是可以預見的。”

（一）、能源利用大環境
與西方國家政府首先考慮環保因素不同，對中國政府而言，發展新能源汽車更加關系到國家石油安全。隨著汽車的增加，中國政府面臨嚴重的石油短缺壓力，中國的石油對外依存度已經超過50%，而且這一比例還在不斷提高中，發展電動汽車在中國更加緊迫，混合動力技術再成熟，總是要燒油的，而電動汽車則不需要消耗石油；與石油供應相比，中國的電力供應相對好得多。電動汽車白天行駛，晚上充電，正好可以平抑中國每天10億度的峰谷電差。有分析認為，中國每天10億度的峰谷電差，可以滿足4000萬輛電動汽車充電。
（二）、中國政府對混合動力的具體政策
2010年，中國政府頒布實施《關于開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知》，其中并未將混合動力汽車納入新能源汽車的補貼范圍。通知中對純電動汽車和插入式電動汽車的補貼分別達到最高6萬元和5萬元，但油電混合動力產品卻被歸于“節能汽車”類別，只給予3000元的資金補貼。
（三）、中國政府政策分析
1、技術因素分析
（1）、全球混合動力核心技術主要是被日本的兩家汽車公司所掌握，日系車企的混合動力汽車已經實現了技術的穩定和產品的產業化，僅混合動力汽車全球保有量就已經達到300萬輛。而中國車企發展混合動力將無法回避日系車企的技術壁壘。如果在國家的新能源汽車補貼中對混合動力汽車實行高額補貼，就等于給日系車輸血，這是中國政府所不愿看到的。
（2）、于此對應的，在電動汽車領域，中國并不比國外差。一份研究報告認為，在傳統汽車領域，中國比西方國家落后幾十年，但在電動汽車領域，中國與國外處于同一起跑線。以中國龐大的市場需求和低成本優勢，在發展電動汽車方面，中國有可能贏得先機。
2、成本因素分析
混合動力汽車和電動力汽車都存在著成本過高的問題，如果沒有政府補貼都很難推廣；但電動力汽車的后期成本遠低于混合動力汽車。電動力汽車實施補貼后，購買成本大幅下降，幾年節約的燃料費用，就可以彌補高出的車價；隨著政府補貼政策的落實和加快充電站等基礎設施建設，將有越來越多的消費者購買電動汽車。

混合動力汽車要與新能源汽車概念“劃清界限”
早期公布新能源汽車規劃時，是把混合動力汽車歸入新能源汽車管理范圍，但是，國家發布的節能與新能源發展規劃中，就把混合動力汽車剔除在新能源汽車范圍之外了。很多人沒有注意到這一點，提起混合動力汽車，依然把其當成新能源汽車。
混合動力汽車不需要充電，在對消費者調查時，常常被問及“在哪里充電?”這種誤讀讓我們哭笑不得。
所謂新能源，應當是過去汽車沒有用過的能源，比如電能。從使用能源角度看，“混合動力”并非是一種“替代能源”，它是一種新的節能技術，但只是把“被浪費掉的能源收集起來，再度使用”，從而達到節能減排的效果，是通過減少能源消費，達到延長傳統能源使用時間的一種技術手段，不能徹底擺脫對傳統能源的依賴，使用的不是一種替代能源。特別是當前的混合動力汽車，主要是“油電混合”，仍然離不開對石油的依賴，只是減少了使用量而已。把兩者混為一談，不利于混合動力的推廣。
因此，應當從源頭上把混合動力和新能源“劃清界限”，把混合動力汽車從新能源汽車范圍中‘剔除’出去。
“劃清界限”并不是說混合動力不重要，沒有發展前途。恰恰相反，因為還看不到新能源汽車什么時候能大批量生產，也看不到比混合動力更好的產品，所以在電動汽車能夠批量化生產之前，要解決眼前的能源問題和環保問題，就應當大量推廣混合動力汽車。
混合動力汽車是過渡期理想選擇
新能源汽車還處于研發階段，存在三大問題：一是技術不成熟，關鍵技術沒有過關;二是補充能源不夠方便;三是成本高、價格貴，購買不經濟。
混合動力汽車情況就大不一樣，不僅技術很成熟，而且性能非常可靠，全球僅一家公司就已銷售了460多萬輛，而且使用非常方便，駕駛者不用改變任何使用習慣;同時節能效果十分顯著，既減少了油的耗費量，也減少了加油次數，從經濟效益和使用方便性方面講，于國于民都是一件大好事。
從經濟上來算一筆賬，購買相同等級的混合動力汽車，比汽油車大約要貴3.5萬元，但是不需要國家額外補貼，70%以上用戶在使用周期內節省的油費就可收回差價投資，同時得到動力的提升，即購買2.5升排量的混合動力汽車，享受的是3.0升排量的動力。如果和動力輸出相同的汽車比較，購買混合動力汽車相對還便宜一些。單從經濟效益考慮，購買混合動力也是合算的。此外，還帶來節能和環保的雙重社會效益。
從長遠來看，電動汽車取代傳統的內燃機汽車，業界在大方向上沒有分歧，但對每個階段上不同技術路線能持續多長時間，和能起到什么樣的作用尚有不同意見。
總體上來看，業界普遍認為，電動汽車和燃料電池汽車是長遠的戰略目標，過渡期間最理想的選擇就是混合動力汽車。動力混合的程度可以有多種，達到節油的效果也不同。我認為，混合動力在相當長一段時間之內是不可逾越的技術，是最成熟的也是最現實的節能技術，接下來就是插電式混合動力汽車，電動汽車要經歷相當長的時間才能大規模應用。在未來發展過程中，會有多種動力技術并行存在，消費者可以根據不同的用途各取所需。
混合動力汽車不需補貼
一項調查顯示，如果混合動力汽車的價格和汽油版、純汽油版的車型價格差別在4萬元左右，幾乎一半人會選擇購買混合動力汽車。
把混合動力汽車與新能源汽車混為一談，容易使人們看到新能源汽車享受國家高額補貼時，就產生“攀比”心理，希望混合動力汽車能同樣得到國家的高額補貼。這種“攀比”心理是不正確的，因為電動汽車成本居高不下，沒有高額補貼便難以發展，補貼新能源政策是正確的。而混合動力汽車本身已經做到了“省錢”，不需補貼就有很好的經濟效果。
從功能上看，新能源汽車是解決汽車不用油的問題，是未來長遠發展的問題;混合動力汽車是解決省油問題，是當前現實問題。當然，延長了石油的使用時間，也為解決未來長遠發展創造了更多的時間空間。比如原來只夠供人類使用50年的石油，通過節能技術，可以用上100年，甚至200年。簡而言之，一個著眼未來，一個立足當前，二者相得益彰，并不矛盾，將混合動力從新能源中“剔除”出去，更有利于集中力量發展新能源汽車。