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混合动力汽车 混合动力汽车传动系统的方案设计

来源： 最后更新：22-06-19 10:06:32

混合动力汽车基本信息

车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上。2010年，全球进入汽车混合动力时代。

混合动力汽车分类

根据混合动力驱动的联结方式，一般把混合动力汽车分为三类：

①串联式混合动力汽车（SHEV）主要由发动机、发电机、驱动电机等三大动力总成用串联方式组成了HEV的动力系统。

②并联式混合动力汽车（PHEV）的发动机和发电机都是动力总成，两大动力总成的功率可以互相叠加输出，也可以单独输出。

③混动式混合动力汽车（PSHEV）综合了串联式和并联式的结构而组成的电动汽车，主要由发动机、电动-发电机和驱动电机三大动力总成组成。

根据在混合动力系统中混合度的不同，混合动力系统还可以分为以下四类：

①微混合动力系统。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。从严格意义上来讲，这种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车，因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。

②轻混合动力系统。代表车型是通用的混合动力皮卡车。轻混合动力系统除了能够实现用发电机控制发动机的启动和停止，还能够实现：（1）在减速和制动工况下，对部分能量进行吸收；（2）在行驶过程中，发动机等速运转，发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电机的充电需求之间进行调节。轻混合动力系统的混合度一般在20%以下。

③中混合动力系统。本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于这种系统。中混合动力系统采用的是高压电机。另外，中混合动力系统还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，可以达到30%左右，目前技术已经成熟，应用广泛。

④是完全混合动力系统。丰田的Prius 和未来的Estima属于完全混合动力系统。该系统采用了272-650v的高压启动电机，混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。

混合动力汽车历史发展

当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80%以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除非燃料电池技术有重大突破）。

现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置（Hybrid-ElectricVehicle，缩写HEV）的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长。

2010年，全球进入汽车混合动力时代。据《2013-2017年中国混合动力汽车行业深度调研与投资战略规划分析报告》数据显示，从1997年全球第一辆混合动力汽车(HEV)——(Toyota Prius)首发到2010年年底，丰田汽车全球累计销售近300万辆，约占整个70%市场份额。虽然，HEV只占全球汽车销量约3.7%的市场份额，而且未来市场上汽车仍以内燃机为主要驱动力，但是，各国政府都已经出台鼓励政策，鼓励和支持新能源汽车的发展，从亚洲近邻日本和韩国，到大洋彼岸的北美以及西欧汽车工业强国皆如此。

中国政府亦不遗余力鼓励汽车产业重组与变革，汽车产业已被纳入“十二五”调整产业之列。由工信部启动的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020)》已明确鼓励多种技术路线车型的发展。作为新能源汽车之一，从市场和技术角度看，HEV规模化和产业化可能性最大。据预测，2020年，全球HEV市场将占到整体市场的13%(包括plug-in HEV 1400万辆)，EV为2%(约140万辆)。2015年，预计中国市场HEV将达到74万辆，市场增长率为18%，而政府采购和混合动力客车(HEB)将是主要消费客户。同时，由于汽车产业链脱节和核心技术缺乏等负面因素存在，中国HEV发展将机遇与挑战并存。HEV市场投资风险仍较大，市场估值需谨慎!

混合动力汽车行业情况

市场上的多家汽车厂商都在进行混合动力汽车的研发与生产。我国混合动力汽车主要集中在华东地区、华北地区和华中地区，以上三个地区的混合动力汽车占到了全国的65.1%，特别是华东地区的混合动力汽车占到全国的27.3%，其中安徽、浙江、福建省政府纷纷出台对混合动力汽车的补贴政策，促进了华东地区混合动力汽车的发展。华中和华南地区混合动力汽车别占到了22.9%和14.9%，西部地区由于经济发展比较落后，因此混合动力汽车行业在此发展比较缓慢，但是随着国家对西部地区的重视，不断出台相关政策加快西部地区的经济发展，未来混合动力汽车在西部地区也将有很好的发展空间。

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