新能源车是未来发展趋势 三大主流技术瓜分市场

2015-08-03 19:25:22来源: 北京商报 关键字:三大  主流  技术  瓜分
    ■由于不借助任何汽油燃料的帮助,纯电动被认为是最正宗的新能源技术

  ■插电式混动技术成为最可行的新能源车发展方式之一。

  ■虽然油电混动技术的电力介入程度最少,但其能够有效降低汽油消耗量,被认为是新能源发展中最佳的过渡形式。

  在城市污染、能源日渐枯竭的大背景下,新能源车成为未来的发展趋势。对于很多人来说,新能源车还是出行上的新生事物,实际上用“电”驱动车辆前行,在19世纪便由罗伯特·安德森将其实现。经历百余年,新能源技术不断发展,电池不断小型化,续航里程不断延长,目前以“内援”前行的纯电动车与还需要“外援”的插电式混动、油电混动技术,组成了新能源车发展的三大主流技术。

  纯电动技术:

  电池待补齐储能短板

  在主流的纯电动、插电式混动、油电混合动力三大新能源技术中,由于不借助任何汽油燃料的帮助,纯电动被认为是最正宗的新能源技术。

  相对于目前纯电动技术电池轻量化、续航里程不断增加的趋势,第一辆纯电动汽车却并非如此。1830年左右,托马斯·达文波特制造出世界上第一辆纯电动车,但其并非使用可充电技术。1859年,法国人普兰特发明铅酸蓄电池,1881年卡米尔福雷将这一技术进行了完善,铅酸蓄电池的问世被认为是新能源车真正的开端。

    然而,作为当时新能源车可用电池的惟一选择,铅酸蓄电池存在体积大、重量大、能量密度小、功率密度低、充电时间长、每次充电后续航里程短以及电力传动制造成本居高不下等弊端,铅酸电池技术并未得到推广。同时,随着汽油燃料汽车的兴起,各车企对铅酸电池技术的研发也逐渐停滞,而人们也似乎忘记了纯电动车的存在。

  1990年以后,随着全球能源问题的关注度逐渐增高,各大车企重新加大新能源车电池技术的研发力度。而磷酸铁锂电池技术的运用,使新能源车的推广成为可能。磷酸铁锂电池解决了铅酸蓄电池重量大、续航能力短等缺点,而且由于其中不含任何贵金属,其生产正极材料的主要原料氧化铁、碳酸锂在世界上的储备也相对丰富,能够有效降低其制造成本。因此,目前磷酸铁锂电池技术已运用到众多新能源车上。

  与此同时,由于新能源车在行驶中电池持续放电会产生高温,存在一定的安全隐患,因此磷酸铁锂电池的稳定性也成为众多车企选择该技术的因素之一。据了解,新能源车电池放电时的温度能够高达390℃以上,而磷酸铁锂电池不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧,并可轻松通过针刺实验。

  值得关注的是,随着近年来美国新能源车特斯拉的异军突起,在磷酸铁锂电池之外,三元锂电池技术逐渐进入公众视野。更长的续航里程是三元锂电池的特点之一,目前装配三元锂电池技术的新能源车续航里程达到200公里以上。三元材料锂电池的安全问题已得到改善和解决。目前三元材料采用的是1:1:1的结构,结构更为稳定。此外,三元锂电池通过电解液以及特殊的陶瓷隔膜技术制作,陶瓷隔膜可以在电池内部短路时隔开短路源,从而明显提高三元锂电池的安全性能

  此前,根据国务院发布的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》明确提出“电池模块的能量密度要求是大于150瓦时/公斤”的要求。因此,续航里程更长的三元锂电池技术将成为新能源车新的发展方向

  插电式混动技术:

  技术成熟制造成本低

  在工信部公布的新能源车推广目录中,除了“根红苗正”的纯电动车外,插电式混动车型的出现备受争议。与纯电动车仅靠电力驱动不同,插电式混动技术,在蓄电池电量储备不足的情况下,可以通过自身搭载的汽油发动机弥补蓄电池的里程限制,在蓄电池的续航里程未达到汽油车水平时,插电式混动技术成为最可行的新能源车发展方式之一。

  与纯电动车相比,插电式混动技术与其基本相同,同样需要对电池充电,实现纯电动模式行驶,与纯电动车惟一不同的是,使用插电式混动技术的车型装配了一台发动机。在电池电量耗尽后以汽油发动机为主的混合动力模式行驶,并适时向电池充电。业内人士认为,插电式混动技术也是新能源车产业过渡时期的必然产物。

  目前,插电式混动技术分为增程式、并联式及混联式,三种混动方式具有各自的不同优势。其中,并联式插电混动车型装配两套驱动系统,车企通常在传统汽油车型的基础上加装电池、电动机以及电控装置,发动机与电动机共同驱动车轮,电动机在驱动车轮时为电动机,为电池充电时充当发电机。并联式插电混动车型的优势在于降低车主使用成本的同时也能降低车企的制造成本。

  增程式插电混动车型则更像纯电动车,搭载一套电力驱动系统,电动机直接驱动车轮,而装配的发动机仅为电池充电,并不驱动车轮。据了解,混联式插电混动技术为目前三种主流插电式混动技术中最为先进的,搭载该技术的车型装配两个电机。一台电动机仅驱动车轮,另一台在需要极速行驶时直接驱动车轮,与发动机共同发力,而当车辆电力不足时,充当发电机为电池充电。

  事实上,由于汽油发动机的加入,插电式混动技术被认为不能算做纯正的新能源车。但是,在《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》中显示,纯电驱动汽车即全部或大部分工况下主要由电机提供驱动功率的电动汽车,其中纯电驱动产品包括纯电动汽车、插电式电动汽车、增程序电动汽车以及燃料电池电动汽车。目前,在纯电动车未能解决消费者“里程焦虑”时,插电式混动技术能够使电机更多参与到车辆的驱动过程中,这也是符合新能源车技术发展趋势的产物。

  油电混动技术:

  借助发动机回收电能

  与纯电动、插电式混动相比,虽然油电混动技术的电力介入程度最少,但其能够有效降低汽油消耗量,被认为是新能源发展中最佳的过渡形式。

  数据显示,采用混联式油电混动技术的车型节油达40%。装配该技术的车型具有功率基本相当的发动机和发电机,驾驶者可在纯电动、混合以及汽油三种模式下进行选择。行驶中,汽油发动机带动驱动电动机为电池充电。

  车辆起步时,直接由低速性能更强、扭矩输出更高的发电机来驱动车辆,以达到节省燃油的目的。当车速提高时,车辆改由发动机驱动,能够避免电动机在车辆高速行驶时因多重转换而造成的电能损耗。同时,当车辆需要爬坡或急加速时,电动机将介入与发动机一起全力推动车辆。

  此外,油电混动技术具备制动力再生系统,并且发动机和电动机都能单独驱动汽车。由于采用油电两套系统,目前搭载油电混合动力技术的车型价格较贵,但车辆在2-3年间节省的汽油费用,便可以基本收回买车时多支付的车款,并且在使用中消费者也无须改变加油和驾驶的习惯。

  目前,油电混动技术已发展得较为成熟,大多数电池寿命很长。因为多了引擎提供动力,电池的使用较少,并无需停下充电,可以优化充电方法,使电池寿命大幅延长,甚至到车辆停驶报废也无需更换电池。

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编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2015/0803/article_11266.html
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