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新能源汽车:未来出行的绿色新选择?发展前景如何?

新能源汽车:未来出行的绿色新选择?发展前景如何?摘要: 新能源汽车是指除汽油、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......

新能源汽车名词解释

纯电动汽车性能特点_新能源汽车分类_新能源汽车

新能源汽车,即除汽油和柴油引擎之外的所有能源车型,涵盖了燃料电池车、混动车型、氢能源驱动车以及太阳能驱动车等多种类型。这类汽车的尾气排放量相对较低。据不完全统计,全球范围内,液化石油气汽车已超过四百万辆,天然气汽车则超过一百万辆。在中国,新能源汽车已在若干城市的公共交通系统中得到广泛部署,同时,一些地方政府也推出了鼓励措施,以支持民众购置新能源汽车,例如上海和广州等地。

在市场上销售的新能源汽车中,大部分属于混合动力车型,仅有少数是纯电动车型,而燃料电池电动汽车则多应用于公共交通领域。在此语境下,新能源汽车主要涵盖了混合动力汽车纯电动汽车以及燃料电池电动汽车。

一般而言,我们所说的混合动力技术主要指的是油电混合动力系统,这种系统是将燃油(如汽油、柴油等)与电能相结合的一种方式。

太平洋汽车网目前对新能源汽车的分类在汽车大全及参配页面中,具体包括以下几种类型:

这些车型包括纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车以及非插电式混合动力汽车。其中,纯电动汽车和增程式电动汽车均属于电动车的范畴,即那些装备有至少一种动力源,并利用电动机驱动车轮前进的车辆,增程式电动汽车亦包含在内。混合动力车分为插电式和非插电式两种,它们均属于混合动力车的范畴(混合动力车是指那些同时配备两种或两种以上动力系统,能够通过发动机和电力驱动两种方式运行的汽车)。

1.纯电动:指仅装备动力电池,由电动机驱动的车辆。

增程式电动车,即一种能够连接外部充电设备和利用车载充电系统进行充电的汽车,其动力来源于电动机。

3.插电式混合动力:能外接充电电源的混合动力车辆。

4.非插电式混合动力:不能外接充电电源的混合动力车辆。

纯电动汽车名词释义

纯电动汽车,亦称电池电动车,其运作原理是利用预先充满电的蓄电池为电动机提供能源,电动机进而驱动车辆行驶。电池的电量可通过外部电源进行补充。此外,这类车辆还需满足道路交通及安全法规的诸多要求。鉴于其对环境的影响较传统汽车更为轻微,纯电动汽车的发展前景备受看好。

电动汽车的组成

电动汽车的构造涵盖了电力驱动与控制单元、驱动力的传动机械系统以及执行特定任务的工作部件等。其中,电力驱动与控制单元构成了电动汽车的核心,并且是它同内燃机汽车最显著的区别。这一单元由驱动电动机、电源以及电动机的调速控制设备所构成。而电动汽车的其他部分则与内燃机汽车大体相似。

工作原理涉及蓄电池产生电流,电流经过电力调节器,再由电动机接收并转化为动力,最终通过动力传动系统驱动汽车前进。

纯电动汽车

纯电动汽车性能特点

当前纯电动车的性能在多个方面表现优异,特别是在跑车领域,以Tesla为例,其从静止加速至100公里/小时仅需3.4秒,而像smart ED这样的普通家用车,从静止加速至50公里/小时则需要6.5秒。这种出色的性能主要得益于电动机的高效表现。然而,当涉及到承载能力较强的应用场景时,选择纯电动车的人数并不多。这种情况或许与电池的性能和成本有关。在扭方面是电动机的强项,因此在一般用途扭力不会的是问题。

电动机输出的扭矩稳定可靠,其操控性相较于内燃机更为简便,因此纯电动车行驶起来更加平稳,同时震动和噪音也相对较低;而且,与普通汽车不同,纯电动车无需频繁换挡即可保证充足的动力输出。以Tesla为例,从静止加速至最高速度仅需切换一次档位。

纯电动汽车

技术特点

能量转换效率显著。燃料电池的能量转换效率能够达到60至80%,远超内燃机,是其2至3倍之多。

实现零排放,确保环境不受污染。燃料电池所使用的原料为氢气和氧气,其反应产物仅为无害的清水;

氢燃料来源广泛,可以从可再生能源获得,不依赖石油燃料。

代表车型:特斯拉

混合动力汽车名词解释

混合动力汽车,亦称 ,它是一种具备两种或以上动力系统的汽车,能够通过利用其中一种或多种动力系统来提供部分或全部的动力。在现实应用中,这类汽车通常结合了传统的内燃机和电动机作为动力来源,通过结合热能和电力两种不同的动力系统来驱动车辆运行。所采用的发动机涵盖了柴油和汽油两种类型,故而既可利用常规的汽油或柴油,亦有一些引擎经过升级,采用了诸如压缩天然气、丙烷以及乙醇等替代能源。在电动力系统方面,装备了性能卓越的电动机、发电设备以及蓄电池。当前,蓄电池主要采用铅酸电池、镍锰氢电池和锂电池,预计未来还将有氢燃料电池的加入。

混合动力系统

插电式混合动力分类

混合动力的分类方法共分为三种:首先,依据是否具备外接充电功能进行划分;其次,根据其结构特性进行区分,具体包括串联式混合动力(亦称增程式电动)、并联式混合动力以及混联式混合动力;最后,还有一种分类方式是基于混合程度的差异。

1.根据是否能外接充电电源特点分类

这种方式包括插电式混合动力以及非插电式混合动力两种。

插电式混合动力和非插电式混合动力的区别

插电式混合动力汽车,通常简称为PHV,其特点在于它处于纯电动车和燃油车之间的位置。这类车辆不仅配备了传统汽车所拥有的发动机、变速箱、传动系统、油路以及油箱,还包含了电动车的电池、电机和控制电路。此外,这类车辆的电池容量相对较大,并且具备充电接口。

沃蓝达充电接口

与雷克萨斯的非插电式混合动力车型相较,插电式混合动力车型的电池容量更充裕,因而能够实现更远的续航里程。在频繁进行短途行驶且具备良好充电设施的情况下,这类汽车的电池足以满足日常需求,无需依赖燃油,从而享受纯电动车的诸多优势。其中,宝马i8、比亚迪秦、比亚迪唐以及保时捷918等车型均为其典型代表。

非插电式混合动力车型需依赖燃油,发动机负责驱动发电机为电池充电,在低速行驶时则完全依赖电动机提供动力。

车辆行驶可以由发动机直接带动车轮,亦或是由电动机和发动机共同协作推动车轮。这类车型的典型代表包括丰田品牌的普锐斯、凯美瑞尊瑞等。

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雷克萨斯CT

2.根据结构特点分类

串联式混合动力(又叫增程式电动)

采用发电机驱动的电动车,其搭载的引擎所产出的能量仅用于驱动发电机进行发电。整个系统的输出功率等同于电动机的输出功率。在这类车型中,雪佛兰沃蓝达和宝马i3增程版尤为知名。(点击进入车系页面了解更多信息。)

这类混合动力车,从严格意义上讲,依旧属于电动车范畴。车内仅配备了一套电力驱动系统,主要由电机、控制电路以及电池构成。增程式插电混合动力车的电动机负责直接驱动车轮,而发动机则主要负责驱动发电机,为电池充电。由于发动机不直接作用于车轮,因此无需配置变速箱。这相当于在传统电动车上额外安装了一台汽油或柴油发电机。

串联式混合动力系统

优点:

电动车型具备低噪音和强劲的启动扭矩特性,既可作为纯电动车使用,又能在充电便利的情况下仅依赖电力驱动,无需加油,从而显著降低运行成本。

与其他混合动力系统相比,增程式混合动力系统无需配备变速箱,从而在一定程度上降低了成本。此外,因其具备发动机发电功能,故即便加油站遍布,车辆也能持续行驶,即便在充电不便的地区,也不会被迫陷入拖车困境,有效解决了基础设施不足所带来的问题。

由于发动机并非直接带动车轮转动,故其转速与车轮转速及汽车行驶速度之间并无直接关联。通过控制系统的优化调整,发动机能够持续保持在最佳工作转速。即便在充电条件不佳的情况下,即便是在市区拥堵的道路上,车辆的油耗依然能够保持在较低水平,同时发动机的噪音也能得到有效控制。

缺点:

发动机与发电机并未直接作用于车轮,导致这部分功率被浪费,同时,它们自身的重量也未得到减轻。以增程式混合动力汽车为例,其发动机功率为50KW,发电机功率同样为50KW,电动机功率则高达100KW。因此,整车的总功率达到了200KW,包括发动机和电动机。然而,真正能够驱动车轮的功率却仅有100KW。

在高速公路行驶时,车辆的实际燃油消耗却相对较高。这主要是因为在高速行驶中,若发动机直接带动车轮运转,能够持续保持在最理想的工作状态,但采用增程式混合动力的车辆则多了一个能量转换环节,这一转换过程本身会消耗额外的能量,从而导致油耗增加。

该车型系列中,宝马i3(可选购增程装置)是典型代表,雪佛兰沃蓝达(具备隐蔽的直接驱动功能)亦属此类,此外还有卡玛和奥迪A1 e-tron(点击链接可查看车型详情)。

新能源汽车_新能源汽车分类_纯电动汽车性能特点

宝马i3

并联式混合动力

这类混合动力车型装备了两套动力系统,主要是在常规燃油车辆的基础上增设了电动机、电池以及电控单元,实现电动机与内燃机的协同驱动。车内部仅有一台电机,在驱动车轮时扮演电动机的角色,而在不对车轮提供动力、为电池充电时,则转变为发电机的功能。

发动机是核心动力来源,而电动机则起到辅助作用,通常电动机无法独立使汽车行驶。该系统的动力输出是发动机和电动机输出动力的总和,其中本田IMA系统是典型的代表。

并联式混合动力

优点:

不存在能量损耗现象。电动机与发动机协同作用于车轮,不存在能量损耗问题,例如电动机功率为50KW,发动机功率为100KW,只要传动系统具备相应承受能力,整车的总功率便可达到150KW。

同时兼顾了电动车和燃油车的优势。在纯电动行驶状态下,继承了电动车运行静谧、经济性高的特点。而在混合动力驱动模式下,则展现了优异的启动扭矩和强劲的加速表现。

成本投入相对较低,这主要是因为仅需在变速箱上(具体包括对输入端和输出端进行两种不同的增设)安装一台电动机,对传统燃油车的改动幅度不大,因此整体成本也较为经济。

缺点:

在混合动力驱动方式下,发动机无法确保持续处于最理想的转速区间,导致燃油消耗相对较高。然而,在交通拥堵的情况下,得益于发动机的自动启停功能,油耗则会明显降低。

由于仅有一台电机,无法同时执行发电与驱动车轮的任务,因此发动机和电动机联合驱动车轮的状态难以长时间维持。

在持续加速的过程中,电池的电量会迅速减少,随后系统将切换至仅由发动机驱动的模式。

此类车型的典型代表有:梅赛德斯-奔驰S400L的插电式混合动力版本、比亚迪品牌车型,以及本田CR-Z(点击查看车型详情)。

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比亚迪秦

混联式混合动力

电动机为主要动力来源,发动机则起到辅助作用,两者均能独立为汽车提供动力。系统内配备了独立的发电机,因此系统所能输出的最大动力是发动机、电动机以及在某些情况下充当电动机的发电机的动力总和。尽管混联式系统的结构较为复杂,但其动力性能和燃油效率均十分卓越,丰田THS-II系统便是其中的佼佼者。

混联式与并联式的区别

与并联式混合动力系统相似,此模式同样配备了两套动力系统,然而,其独特之处在于混联式系统配备了两个电机。其中一个电机专门负责直接驱动车轮,而另一个电机则兼具两种功能:在追求极致性能时,它作为电动机直接驱动车轮,此时整车的动力输出为发动机及两个电机功率的总和;而在电力资源不足时,它则转换成发电机角色,为电池进行充电。

混联式混合动力系统

优点:

混联式结构融合了增程式和并联式的优势,既在纯电动行驶状态下保持了车辆运行时的宁静和低廉的运行成本。

在增程运行状态下,无需担忧续航里程,同时发动机能够持续保持在最理想的转速,既降低了燃油消耗,又减少了噪音和振动。

在并联操作状态下,两台电机与一台发动机协同运作,共同发挥,其总功率表现出了出色的启动和加速特性,堪称一种理想的搭配组合。

缺点:

成本昂贵,因为不仅需要两台电机、发动机和变速箱,而且配套的控制电路、电池、传动系统以及油路也必须齐全,整体成本相较于其他插电混合动力车型要高出不少。此外,由于需要控制两个电机和一台发动机,并且具备多种工作模式,这使得控制系统相对复杂,进而推高了成本。

2.车重大。车的总重量也会大一些。

代表车型:丰田普锐斯、保时捷918(点击进入车系页)。

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保时捷918

3.混合比例的差异,通常是指依据电机在混合动力系统中的输出功率在整个系统总输出功率中所占比例的不同来进行分类。

混合动力汽车

微混合动力系统

该混合动力系统在常规内燃机的启动电机(通常为12V电压)之上,增设了通过皮带驱动的启动电机,亦即人们常提及的Belt-Start 系统,简称BSG。此电机集发电与启动功能于一身,负责管理发动机的启停,进而消除了发动机的怠速状态,有效减少了燃油消耗和排放量。严格意义上说,这类微混合动力车型并不等同于纯正的混合动力车,其电机并未持续为车辆提供动力支持。在微混合动力系统中,电机的电压一般分为两种:12伏特和42伏特。在这两种电压中,42伏特主要应用于柴油与电力的混合动力系统。

该车型涵盖了PSA集团推出的C3混合动力版本以及丰田公司生产的Vitz混合动力车型。

轻混动力系统合

轻型混合动力车型不能仅依赖电动机来驱动行驶。以别克君越为例,它采用了轻型混合动力技术,并采用了并联式设计,这使得车辆具备了能量回收和启停功能。

该混合动力系统运用了集成式启动电机,亦即人们常说的ISG系统。相较于微混合动力系统,轻混合动力系统不仅具备通过发电机来控制发动机的启停功能,而且还能实现以下功能:,,。

(1)在减速和制动工况下,对部分能量进行吸收;

在车辆行驶期间,发动机保持恒定速度运行,所输出的能量能够根据车轮的驱动力需求和发电机的充电需求进行灵活调整。通常情况下,轻混合动力系统的混合比例不超过20%。

代表车型是君越。

中混合动力系统。

中型混合动力系统与轻型混合动力系统相同,均依赖燃油发动机来提供动力,而电动机仅作为辅助手段。然而,在特定条件下(比如低速巡航),中型混合动力系统可以独立利用电动机来驱动车辆。以本田的IMA混合动力系统为例,它便是一种采用并联式结构的中型混合动力系统。

本田品牌下的混合动力车型,包括Civic,均采用了这一系统。该系统同样集成了ISG技术。与轻混系统相较,中混系统运用了高压电动机。此外,中混系统还新增了一项功能:在车辆加速或承受高负荷时,电动机可协助驱动车轮,以此弥补发动机动力输出的不足,进而有效提升车辆的整体性能。该系统的融合度相当高,大约在30%上下,当前技术已趋成熟,并且被广泛应用。

重型混合动力系统

在重型混合动力系统中,发动机与电动机均可独立驱动车辆前行。以丰田的THS混合动力系统为例,它属于混联式结构的重型混合动力系统。在采用THS系统的第三代普锐斯车型中,所搭载的电动机最大功率可达60kW,最大扭矩为207Nm,这样的性能足以确保汽车在中低速行驶时的动力需求。

该系统运用了272至650伏的高压启动电机,其混合比例更为显著。相较于中混合动力系统,全混合动力系统的混合比可达到甚至超过50%。随着技术的进步,全混合动力系统有望逐步成为混合动力技术的主流发展方向。

多种多样的融合模式均能在一定程度上减少成本和排放。在过去十余年间,众多汽车制造商通过持续的研发投入、试验总结以及商业应用,逐步形成了独具特色的混合动力技术路径,且在市场上的表现亦各具风采。

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