插电式混合动力汽车大行其道,原因何在?

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随着汽油、柴油等不可再生能源的日益枯竭和价格增长,以及日益严峻的环境污染,为降低对化石能源的依赖,减少温室气体的排放,使得各国政府及汽车企业都加大对新能源汽车的研发力度。据统计,2012年,全球能源消耗总量的27%和温室气体排放量的33.7%与交通行业有关。随着人们生活水平的不断提高,汽车保有量也在节节攀升,截止2015年,世界汽车保有量达到8亿辆,到2020年,预计世界汽车保有量达到12亿辆。在这种背景下,节能减排也越来越得到重视,大力发展新能源汽车,已经成为世界范围内的共识和必然趋势。越来越严格的汽车排放标准,加速了汽车制造商对新能源汽车的开发。

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回顾这次北京车展,重磅发布了17款插电式混合动力汽车,引起了广泛地关注,为何现在插电式混合动力汽车成为各大厂家的新宠,下面我们来分析一下。

1、纯电动汽车续航里程短是最大的痛点

目前开发的新能源汽车主要包括纯电动汽车(Electricvehicle, EV),燃料电池汽车(Fuel cell poweredvehicles, FCV),混合动力汽车(Hybrid electric vehicle, HEV)。纯电动汽车由于其零排放、无污染,并且其运行成本是传统燃油车的三分之一,是汽车工业解决能源消耗及环境污染的理想车型,但是由于电池技术的限制,现阶段EV每次充满电后,行驶里程大体在100km~300km,且充电时间大大长于传统汽车加油时间。

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纯电动汽车由于在使用阶段零排放,综合能源利用效率高、能够彻底摆脱对石油的依赖,是解决我国汽车能源和环境问题的根本途径,是我国汽车动力系统发展的战略重点和主要方向;但面临电池与充电两大瓶颈,需要较长的起步过程和更多的政策支持;

目前与今后相当长时间,电池比能量与价格不能支持电动汽车与燃油汽车的竞争,国内外统计资料表明,多数私人汽车日行驶里程在50-70公里之内,合理考虑电动汽车的市场定位,决定了电动汽车进入市场的进程。

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小型化、轻量化、廉价化、电池模块标准化等是电动汽车的设计考虑的方向。

增程式电动汽车是解除消费者对续驶里程短的顾虑的途径。需要解决充电基础设施,电动汽车普及需要一个逐步的过程,成功的示范与政府的组织与政策支持起关键作用。

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2、燃料电池成本太高

燃料电池汽车主要利用氢燃料作为能量,其排放物仅为水,对环境零污染,但是氢燃料不易储存,且车辆成本比较高,现阶段进行产业化还有一定的困难。燃料电池汽车具有能量转化效率高、零排放、不污染环境等优点,是面向未来的重要技术途径;但由于燃料电池成本问题与量大价廉的氢源有待解决,中近期大量应用的可能性尚不明朗,国家应保持对其产品研发、氢源技术研究和小规模示范的支持。主要取决于大数量的、价格合理的氢的生产;目前研究如何利用工业副产氢,未来关注太阳能制氢。提高燃料电池寿命与降低成本是研发工作重点。

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3、传统混合动力仍然很大程度上依赖石油

传统HEV行驶过程中,其动力由发动机提供,在整车运行过程中,动力电池仅仅是用来平衡发动机能量的输出,从而让发动机工作于最佳运行区域,达到节能减排的目的;但是传统HEV的主要能量来自于燃油,对燃油的依赖性仍然很大,且纯电动续驶里程比较短,限制了其进一步的发展。

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目前插电式混合动力电动汽车(Plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)是新能源汽车的发展方向。

插电式混合动力汽车结合电池和内燃机优点,能够实现显著的节能减排效果,是传统混合动力汽车技术升级的重要方案,是近中期实现产业化并投入市场竞争的重点产品;但面临节油效果与成本增加之间矛盾的挑战,需要在产业化初期给予一定的政策支持;作为今后汽车的主要节油技术将普遍采用,不改变基础设施,能否推广,取决于性价比,取决于市场,支持开发各种混合方案。

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综合考虑各种动力系统应用特性,由于受限于能量存储技术,纯电动汽车在短期内难以推广应用、燃料电池成本昂贵而且存在一定的安全隐患;对于插电式混合动力汽车可通过电网获取电能充电具有高效节能、排放低、续航里程长等优点而成为各大汽车公司研发的热点,被视为目前最具有应用前景的新能源汽车之一。

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值得注意的是,这个可从电网获取电能充电,虽然只是这么一点简单的改变,却与传统混动有了本质的不同,传统混合动力汽车只能称为节能汽车,而插电式混合动力汽车可以称为新能源汽车,其区别在于从电网获得的电能,其具体的转化方式有多种途径,可以是太阳能发电、也可以是风力发电、核能发电等。

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