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插电式车生活
2013-08-30 09:03:57 中国质量新闻网

    文/宋菲

    “离开我熟悉的桌子,拔掉我身上的电池⋯⋯没有电话,没有灾害,没有那么多的电视台。”这是范晓萱《消失》中的两句歌词,描述了“不插电生活”的状态。所谓“不插电生活”,就是断绝现有的通讯工具联系,不使用高科技电器,回归简单、质朴、健康、环保观念的一种生活方式,如今,这种生活方式越来越受到环保主义者的追捧。与此同时,在新能源汽车领域,有一项技术同样受到环保主义者们的热情追捧,但这回不是“不插电”,是离不开“插电”,这就是汽车插电式混合动力技术。

    plug-in已通电

    美国总统奥巴马在2009年3月宣布,以24亿美元资助美国汽车制造商和相关机构生产下一代插电式混合动力车和先进蓄电池。购置插电式混合动力车的美国人,可申请最高7500美元税收优惠。美国能源部将为美国蓄电池制造商及其相关零部件供应商提供15亿美元资助;为美国汽车制造商生产电动汽车其他零部件,如驱动电机等提供5亿美元资助;提供4亿美元用于插电式混合动力车及其他电气设施示范运行和评估。随后,美国三大汽车公司纷纷推出插电式混合动力车,如通用汽车公司的Volt串联插电式混合动力轿车、克莱斯勒公司的吉普Unlimited牧马人插电式混合动力车,以及福特公司的翼虎插电式混合动力车。

    几个月之后,德国总理默克尔批准了一项计划,计划投资1.15亿欧元组建8个示范运行区,同时投资1.7亿欧元用于先进锂离子蓄电池研发。随后,以奔驰、宝马为首的德国各大汽车公司也加快了插电式混合动力车的研发脚步。

    在全球开发、生产插电式混合动力车的浪潮下,中国政府也愈发重视这项技术,并力推插电式混合动力车的发展。2010年6月1日,财政部、科技部、工信部、国家发展改革委联合出台了《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》。《通知》中明确提到,纯电动乘用车每辆最高补贴6万元,插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元。此外,2012年7月9日,《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》正式由国务院对外发布,根据《规划》,到2015年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量要力争达到50万辆;到2020年,纯电动汽车和插电式混合动力汽车生产能力达200万辆、累计产销量超过500万辆,燃料电池汽车、车用氢能源产业与国际同步发展。

    《品质汽车》记者从《通知》与《规划》中发现,在新能源汽车当中,纯电动车与插电式混合动力车两类格外受中国政府青睐。由于纯电动车具有零排放、零污染、可以反复充电的特点,被业界认为是新能源汽车发展的终极目标,得到政府力挺毋庸置疑。然而,与传统混合动力相比,插电式混合动力车又缘何脱颖而出?

    优势≠决胜 

    业内专家表示,与传统混合动力相比,插电式混合动力优势主要有二。首先,插电式混合动力车既可以从电网充电,也可以通过发电机自行充电,最主要的是,车主还可以使用110V/220V的家庭电源为车辆充电,极为方便。而传统混合动力车大多通过发动机为电池充电,以及通过车辆行驶过程中回收制动能量来充电。其次,与传统混合动力车相比,电力驱动形式在插电式混合动力车中所占比例更高,车辆对发动机的依赖较少。插电式混合动力车的电池容量更大,可以在一定距离内以纯电动模式行驶,经济性更优,也更接近纯电动车的“完全零排放”理念。

    据了解,中国汽车研究中心和丰田汽车曾在天津共同就插电式混合动力车开展了为期12个月的实证试验,试验结果表明,插电式混动车用电驱动行驶20公里时,与传统车相比有64%的节油效果,而当用电驱动行驶30公里时,节油效果比行驶20公里时提升了7%。不过即便如此,插电式混合动力车的节油效果也还是不及纯电动车。

    其实,纯电动车从实验室走向市场已有一段时间,我们对其零排放的优势也并不陌生,但多数消费者对其仅仅是远观,要说真买一辆纯电动车开上马路,这离我们还是有点儿遥远。

    究其原因,电池续航里程在短期内难以取得重大突破应该算是纯电动车发展的最大瓶颈。《品质汽车》记者查阅有关资料了解到,现在每公斤电池存储电能在0.08度至0.15度之间,如果汽油车一天能跑2500公里,纯电动车一天最多行驶300~400公里,而且行驶五六个小时必须充一次电,汽车行驶里程很难充分满足运输需求,想要解决这个问题,只有把每公斤电池的存电能力提升到1度。

    相应地,技术上的瓶颈也会体现在使用成本上。据悉,现在每一台纯电动乘用车的电池价格就已经接近10万元,要想达到与传统车相匹敌的续航里程,电池重量要达到200公斤,能量密度要提高7倍左右。然而,就目前的研发水平,到2025年,锂电池能量密度才可达到每公斤250瓦时,而这已经是锂电池能量密度的最高值,如果还想获得更多的续航里程或更高的行驶速度,就必须装入更多的电池组,这无疑使纯电动车进入了发展的死循环。

    因此,纯电动汽车全面替换传统汽车尚需时日,目前,它只能完成短途行驶的替代功能。汽车分析师钟师认为,“纯电动车要想长距离行驶,在十年、二十年内恐难实现。”

    “插电式混合动力技术从理论上讲,既可以达到比传统混合动力更出色的节能效果,又可以实现比纯电动车更长的电池续航里程。”《中国汽车质量网》总监李熙认为,这是介于传统混合动力与纯电动之间的一项技术,是向纯电动技术的一种过渡。但他也坦言,如果不能有效解决如何高效充电、提升续航能力,以及配套设施等问题,插电式混合动力车的发展前景仍不被看好。

       插座不多

    据内部知情人士透露,雪佛兰沃蓝达目前在中国主要针对一些有环保意识的,拥有别墅或个人车位的时代先锋推出,特别受世界五百强高管的青睐,在中国并不走量,因而销量不大。不过,这款车今年在国外销售超过19000台,比去年同期增长了286%。当问及造成国内外销量差异的主要原因时,记者被告知主要在于基础设施在中国并未普及;另外还与其在国内售价居高不下有关系。虽说在限购上牌等方面会享受到一定优惠,比如广州限购,沃蓝达可以不用摇号直接购车,但由于是整车国外进口,很多政府补贴消费者无法真正享受到。

    不过,即使各级政府给予财政补贴、税收减免等政策优惠,插电式混合动力车的初始购车成本还是高于同档次或同类型的内燃机汽车。因此,消费者不无这样的顾虑,插电式混合动力车虽然节油,但高出普通车型的售价能否通过燃油的节省补得回来?

    此外,建设足够数量的充电站、充电桩是推广普及插电式混合动力车的基础。德国计划在2020年前,为100万辆电动车建95万个充电桩,中国能否达到这种合理密度?就目前而言,我们视力所及范围内的充电设施寥寥无几,如果丧失充换电的便利,插电式混合动力车也只能算是个绣花枕头。不仅如此,如何快速充电,又该如何对充电设备进行安全管理都是需要解决的问题。况且还有专家提出,一旦插电式混合动力的配套设施问题得以解决,直接发展纯电动车岂不是更理想?到那时,发展插电式的意义还有多大?

    再从安全方面考虑,曾经,雪佛兰沃蓝达电池起火闹得沸沸扬扬;Karma插电式混合动力车也因“高压电池内部冷却系统的软管夹安装不当可能导致冷却液渗漏进而引发车辆失火”被召回。目前,新能源汽车关键系统部件的安全性、可靠性无法得到保证。

    出于以上种种考虑,汽车评论员王华平表示,他目前并不看好插电式混合动力车的发展,并认为《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020年)》中提出的有关插电式混合动力的目标实现起来有一定难度。

    钟师对此表示认同,他对《规划》中将插电式混合动力车与纯电动车放到同一等级有点莫名其妙。“这个时期与新能源汽车有关的车分混合动力、插电式混合动力、增程式电动车以及纯电动四个档次,插电式混合动力由混合动力引申而出,增程式电动车由纯电动车引申而出。因此,如果想要发展纯电动车,理应把增程式电动车提上来。”钟师认为,应该踏踏实实地发展技术成熟、实用性最强的传统混合动力,虽然缺点在于高速顺畅匀速的情况下混合动力意义不大,但是在城市中用车绝大部分情况是上下班堵在路上,走走停停,而这时混合动力的作用就特别明显。

    其实,传统混合动力、插电式混合动力也好,纯电动车、增程式电动车也罢,新能源汽车不过是一个发展趋势,朝着节能减排这个大方向,各家按各家的招数百家争鸣最好。当然,你也可以通过体验“不插电生活”来支持一下环保,比如不开电脑,不发电子邮件,手写一封书信给亲人朋友。或是手洗衣服,关掉手机,唱一支歌给自己听。

    Tips1

    混合动力汽车(HEV)

    HEV是一种使用汽油和电力两种驱动力的汽车。优点在于车辆启动停止时,只靠发电机带动,不达到一定速度,发动机就不工作,因此能使发动机一直保持在最佳工况状态,动力性好,排放很低,而且电能的来源都是发动机,只需加油即可。

     插电式混合动力汽车(PHV)

    PHV是一种新型的混合动力电动汽车,区别于传统汽油动力与电驱动结合的混合动力,插电式混合动力驱动原理、驱动单元都与电动车无异,之所以称其为混合动力,是因为这类车上装备有一台为电池充电的发动机。在日常使用过程中,它又可以当作一台纯电动车来使用,只要单次使用不超过电池可提供的续航里程,它就可以做到零排放和零油耗。 

    增程式电动车(E-REV)

    E-REV是一种配有地面充电和车载供电功能的纯电驱动电动汽车。其动力系统由动力电池系统、动力驱动系统、整车控制系统和辅助动力系统(APU)组成。由整车控制器完成运行控制。电池组可由地面充电桩或车载充电器充电,发动机可采用燃油型或燃气型。整车运行模式可根据需要选择纯电动模式、增程模式或混合动力模式。处于增程模式时,节油率随电池组容量增大无限接近纯电动汽车,是纯电动汽车的平稳过渡车型。

    纯电动汽车(BEV)

    BEV是一种完全由可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)提供动力源的汽车。虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。

    Tips2

    FORD

    福特C-MaxEnergi插电式混合动力车综合应用高压锂离子电池、电动牵引电机和高能效的阿特金森循环汽油发动机技术,实现车辆的燃油经济性最大化。这些技术还允许车辆在使用汽油发动机提供动力之前,先用电动模式行驶,总行驶里程可达800公里以上,领先于所有插电式或增程型电动车。由于其电池系统尺寸适中,且具有高效率,使用230伏电源对车辆充电一个晚上就能轻松充满电量。

    VOLVO

   沃尔沃V60插电式混合动力车的电动机由一组容量为11.2千瓦时的液冷式紧凑型锂离子电池组供电,该电池组位于后备箱的地板下方。通过按钮,V60插电式混合动力车可以实现纯电动(Pure)、混合动力(Hybrid)和高性能(Power)三种模式。该车纯电动可以续航约50公里,混合动力模式是标准模式,该模式下柴油机和电动机协同工作,百公里油耗可以低至1.9升,每公里二氧化碳排放量仅为4.9克,续航里程可达1000公里。

    TOYOTA

   丰田普锐斯插电式混合动力版采用全新的锂离子电池技术,在电能获得提升的同时电池体积进一步缩小。车上所搭载的插电式充电模块能够帮助这款量产版丰田普锐斯在充电站非常顺利的完成高效充电过程,在110伏或220伏的电流下分别只需180分钟或90分钟便能完成充电,同时续航能力也大幅提升,纯电动模式下的插电式混合动力版丰田普锐斯在100公里/小时速度下的续航能力为21公里,在电池组电力耗尽的情况下自动转换为混合动力模式运行。

    CHEVROLET

   雪佛兰沃蓝达插电式混合动力车由汽油发动机、电动机、发电机以及电池组四部分组成。其中最大功率达到151马力的电动机用于驱动车辆,而容量为16千瓦时的锂离子电池组则为电动机提供能量,沃蓝达在纯电动模式下可完全依靠电池组所储备的电力行驶约60公里。当锂离子电池电量降至限定值之后,ECU会将车辆自动切换至增程模式,此时发动机会自动启动,以带动发电机为电动机供电来驱动车辆,同时蓄电池还会持续转换并存储车辆在制动过程中所产生的能量。

   

《产品可靠性报告》2012年12月刊

 

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