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1發(fā)展新能源混合動(dòng)力汽車技術(shù)的必要性

1.1保護(hù)環(huán)境

地球是我們每個(gè)人生存的環(huán)境，為每個(gè)人的生存提供了保障。但是，近些年全球環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，在很大程度上與汽車使用頻率與數(shù)量有著很大的關(guān)系。傳統(tǒng)汽車主要以石油作為燃料，但是石油作為一種不可再生的非清潔能源，汽車在耗油量增加的過(guò)程中，不僅導(dǎo)致石油開采量加大，而汽車排放的尾氣也造成了環(huán)境的進(jìn)一步污染。所以，在現(xiàn)階段下進(jìn)行混合動(dòng)力技術(shù)在新能源汽車中的應(yīng)用，對(duì)于保護(hù)環(huán)境而言十分有必要?；旌蟿?dòng)力技術(shù)在新能源汽車中的應(yīng)用，汽車能夠以其他清潔能源作為動(dòng)力，不再單純依靠石油作為燃料。在此基礎(chǔ)上，全球范圍內(nèi)的石油開采量就會(huì)下降，對(duì)于保護(hù)環(huán)境有著十分重要的意義。另外，采用混合動(dòng)力進(jìn)行生產(chǎn)的汽車，在行駛的過(guò)程中由于不用使用燃油，所以也不會(huì)產(chǎn)生大量的尾氣。特別是電能與燃油的混動(dòng)。由于電能低廉，使用便捷，車主在使用新能源汽車的過(guò)程中除非汽車沒(méi)電等特殊情況，一般不會(huì)使用燃油動(dòng)力系統(tǒng)。這種情況下，汽車使用電能是不會(huì)產(chǎn)生尾氣的，進(jìn)而減少了對(duì)周圍環(huán)境的污染與破壞，對(duì)于保護(hù)我們賴以生存的環(huán)境有著重要的作用與意義。

1.2節(jié)約能源

傳統(tǒng)汽車主要將燃油作為動(dòng)力，隨著世界范圍內(nèi)汽車產(chǎn)量與使用量的增加，為了滿足車主的出行要求，需要進(jìn)行大量的石油開采，在很大程度上造成了資源的浪費(fèi)。如果始終將石油等不可再生資源作為汽車的動(dòng)力，終有一天世界上的石油能源會(huì)開采殆盡。這種情況下，是十分不利于節(jié)約能源和資源的。但是，混合動(dòng)力技術(shù)在新能源汽車中的應(yīng)用，使汽車行駛不再單純依賴石油等燃油能源，可以使用更清潔的能源作為動(dòng)力。這樣一來(lái)，車主對(duì)燃油的需求量就會(huì)減少，進(jìn)而促使石油開采量也會(huì)降低，能夠起到節(jié)約能源和資源的作用。另外，混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車相比，其能夠利用混合動(dòng)力技術(shù)驅(qū)動(dòng)汽車，同樣不會(huì)單純依靠電能。眾所周知，純電動(dòng)汽車的電池使用是有壽命的。純電動(dòng)汽車在長(zhǎng)期使用中，由于產(chǎn)生大量的報(bào)廢電池，同樣會(huì)造成鋰等能源的浪費(fèi)，起不到實(shí)際結(jié)語(yǔ)能源和資源的作用。但是，在混合動(dòng)力技術(shù)的支撐下，能夠減少汽車對(duì)電能的過(guò)度依賴，可以降低每年報(bào)廢電池的產(chǎn)出量，在一定程度上對(duì)鋰礦能源起到了節(jié)約的作用。所以，綜合來(lái)看，混合動(dòng)力技術(shù)在新能源汽車中的應(yīng)用，能夠有效提高能源和資源的節(jié)約率，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)進(jìn)行綠色發(fā)展有著十分重要的作用。

2混合動(dòng)力汽車的概述

2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的原理

混合動(dòng)力汽車是指一輛汽車上將電動(dòng)機(jī)和輔助動(dòng)力單元結(jié)合在一起，以驅(qū)動(dòng)車輛，這和汽車單一的內(nèi)燃機(jī)不同，發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)行能力和動(dòng)力，再加上電動(dòng)機(jī)環(huán)保無(wú)污染無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)，使其運(yùn)行效率最大化，環(huán)保。

2.2混合動(dòng)力汽車分類

在當(dāng)前的汽車發(fā)展進(jìn)程中，混合動(dòng)力汽車成為主要的發(fā)展前景，是接下來(lái)汽車設(shè)計(jì)與制造的主流方向。目前階段下，針對(duì)混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行分類大體分為三種，分別是串聯(lián)、和混聯(lián)式。這種分類方式，是按照汽車的驅(qū)動(dòng)形式進(jìn)行的分類。在目前階段下的新能源汽車設(shè)計(jì)中，其驅(qū)動(dòng)形式主要分為上述三種。在具體設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要按照不同汽車使用要求，能源需求方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)形式的設(shè)計(jì)。另外，除了按照驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行汽車的分類以外，還可以按照是否插電進(jìn)行分類，主要分為插電式和非插電式。這兩種汽車在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，能夠充分發(fā)揮插電式與非插電式的兩種優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。最后，針對(duì)定理混合的嚴(yán)重程度進(jìn)行分類，還可以將混合動(dòng)力汽車分為重度混合、輕型混合和微度混合。三種不同的混合程度，在進(jìn)行汽車具體使用的過(guò)程中會(huì)呈現(xiàn)出不同的節(jié)能與減排效果。因此，綜合來(lái)看，當(dāng)前的混合動(dòng)力汽車在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其分類還是相對(duì)明顯的，并且分類形式較多，能夠根據(jù)不同的使用需要與使用習(xí)慣設(shè)計(jì)與生產(chǎn)不同形式的混合動(dòng)力汽車，在很大程度上滿足了車主對(duì)汽車的使用需求。所以，在接下來(lái)的汽車設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中，混合動(dòng)力汽車的發(fā)展前景是十分廣闊的，有著一步一步代替單一能源驅(qū)動(dòng)汽車的趨勢(shì)。

2.3混合動(dòng)力汽車的特性

在現(xiàn)階段下，混合動(dòng)力汽車常見的有電能和熱能混合。這種混合方式，在很大程度上滿足了車主的用車需要，并且能夠在不影響民眾出行的情況下最大限度地實(shí)現(xiàn)了汽車的節(jié)能減排。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，混合動(dòng)力汽車能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池的有機(jī)結(jié)合，能夠使汽車運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行不同驅(qū)動(dòng)能源的綜合運(yùn)用。這一設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，不會(huì)影響到車主的正常駕駛需要，并且能夠有效提高汽車的經(jīng)濟(jì)性能和動(dòng)力性能，使得混合動(dòng)力汽車的優(yōu)勢(shì)越發(fā)明顯。并且，在現(xiàn)代化智能技術(shù)的發(fā)展下，混合動(dòng)力汽車在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，還能夠結(jié)合駕駛工況與駕駛員功率需求進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，使輸出的功率更能夠滿足車主的使用需要。例如，如果車主在駕車的過(guò)程中，所需要的功率比較大，這個(gè)時(shí)候汽車的電池就會(huì)提供能量。但是當(dāng)車主不需要更大的動(dòng)力的時(shí)候，這個(gè)時(shí)候引擎就會(huì)在有效區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，將多余的能量?jī)?chǔ)存到電池中。這一設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的智能化與人性化，可以在充分結(jié)合車主使用習(xí)慣的基礎(chǔ)上進(jìn)行汽車的駕駛。另外，在混合動(dòng)力汽車不斷研發(fā)的階段下，在未來(lái)還有可能出現(xiàn)零碳排放或者是利用其他生物燃料作為驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，更能夠進(jìn)一步提高混合動(dòng)力汽車的使用優(yōu)越性，能夠在很大程度上起到節(jié)能減排的作用。

3我國(guó)新能源混合動(dòng)力汽車技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

3.1研究技術(shù)仍不成熟

我國(guó)進(jìn)行新能源混合動(dòng)力汽車技術(shù)的研究已經(jīng)有了十余年的時(shí)間，在長(zhǎng)期的研究中，我國(guó)的相關(guān)技術(shù)有著快速的發(fā)展，并且逐漸成熟，甚至已經(jīng)走在了世界前沿。特別是在當(dāng)前綠色發(fā)展理念的倡導(dǎo)下，以及汽車用戶對(duì)新能源汽車的需求程度不斷深化的背景下，越來(lái)越多的汽車廠商注重新穎混合動(dòng)力技術(shù)的研究，使得更加先進(jìn)與現(xiàn)代化的技術(shù)應(yīng)用到相關(guān)設(shè)計(jì)與研究領(lǐng)域。尤其是以我國(guó)小鵬、比亞迪等汽車廠商為首的新能源汽車制造大企，在近些年已經(jīng)陸續(xù)推出具有中國(guó)自主創(chuàng)新的新能源混合動(dòng)力技術(shù)，在很大程度上提高了新能源混合動(dòng)力汽車的發(fā)展質(zhì)量與使用優(yōu)勢(shì)。并且，在我國(guó)相關(guān)政策的扶持下，混合動(dòng)力的新能源汽車已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)，并且有著很好的銷售成果。特別是前些年我國(guó)政府實(shí)施的新能源汽車購(gòu)車購(gòu)置稅減免政策與購(gòu)車補(bǔ)貼政策，更是在很大程度上刺激了市場(chǎng)需求，進(jìn)而激發(fā)了相關(guān)企業(yè)的技術(shù)研發(fā)動(dòng)力，使得我國(guó)的混合動(dòng)力新能源汽車技術(shù)不斷發(fā)展，并且已經(jīng)發(fā)展成熟[2]。

3.2市場(chǎng)接受程度高

混合動(dòng)力新能源汽車已經(jīng)發(fā)售，在市場(chǎng)上瞬間掀起了一陣購(gòu)買新能源汽車的熱潮。特別是現(xiàn)階段我國(guó)的新能源混合動(dòng)力技術(shù)的成熟，使得很多新能源混合動(dòng)力汽車的性價(jià)比與耐用性超過(guò)了傳統(tǒng)的新能源汽車與燃油汽車。這種情況下，我國(guó)每年購(gòu)買新能源混合動(dòng)力汽車的人數(shù)逐漸增加，甚至呈現(xiàn)出翻倍增長(zhǎng)的趨勢(shì)。例如，在2021年，我國(guó)的混動(dòng)汽車銷售量已經(jīng)超過(guò)了66萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)更是達(dá)到了30%以上。這些數(shù)據(jù)，真實(shí)地表明了我國(guó)混動(dòng)汽車在市場(chǎng)上的接受程度，并且客觀地體現(xiàn)了車主對(duì)混動(dòng)汽車的支持程度。尤其是當(dāng)前城市短途交通在家庭生活中的占比較大，混動(dòng)汽車的日常使用情況能夠充分滿足一般家庭的城市短途交通需要。再結(jié)合混動(dòng)汽車的保養(yǎng)費(fèi)用低、使用成本小等優(yōu)勢(shì)，使得混動(dòng)汽車的受眾越來(lái)越多，呈現(xiàn)出明顯的市場(chǎng)接受程度高的特點(diǎn)。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)，到2030年，我國(guó)的汽車市場(chǎng)將以混動(dòng)汽車為主，使混動(dòng)汽車能夠成為推動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大力量。并且，結(jié)合2021年混動(dòng)汽車的購(gòu)買情況來(lái)看，比亞迪、理想ONE、廣汽傳祺等國(guó)產(chǎn)混動(dòng)汽車的購(gòu)買率不斷增高，客觀反映出了民眾對(duì)混動(dòng)汽車的接受程度較高的發(fā)展趨勢(shì)。

4混合動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力總成關(guān)鍵部件

4.1電機(jī)電控

在混動(dòng)汽車的系統(tǒng)動(dòng)力總車關(guān)鍵部件分析中，不能忽視的重要部件之一就是電機(jī)電控。電機(jī)電控在混動(dòng)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下有著廣泛應(yīng)用，在很大程度上提高了混動(dòng)汽車的使用穩(wěn)定性。特別是電機(jī)電控在現(xiàn)階段的發(fā)展中國(guó)產(chǎn)化明顯，其價(jià)格優(yōu)勢(shì)在很大程度上行使其打開了混動(dòng)汽車的市場(chǎng)。例如市場(chǎng)上常見的方正電機(jī)、匯川、雙林電機(jī)等，都是具有代表性的國(guó)產(chǎn)自主電機(jī)電控部件。并且，在長(zhǎng)期的技術(shù)研發(fā)下，電機(jī)電控的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)成本相比十年前下降了將近50%，使得現(xiàn)階段的混動(dòng)汽車電機(jī)電控部件的應(yīng)用范圍更加廣泛。同時(shí)，在相關(guān)技術(shù)不斷變革與優(yōu)化的狀態(tài)下，電機(jī)電控的使用效率也得到了大幅度提高，在很大程度上為汽車的節(jié)能減排創(chuàng)造了優(yōu)勢(shì)。

4.2混動(dòng)變速箱

混動(dòng)汽車之所以能夠首先新能源混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，離不開混動(dòng)變速箱的支持。特別是在混動(dòng)汽車的應(yīng)用中，混動(dòng)變速箱的核心作用越發(fā)明顯，成為混動(dòng)汽車的代表部件之一。我國(guó)在發(fā)展混動(dòng)汽車的過(guò)程中，十分注重混動(dòng)變速箱的研發(fā)與設(shè)計(jì)，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了混動(dòng)變速箱的量化與國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn)。并且，我國(guó)自主設(shè)計(jì)的混動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)，有著結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)勢(shì)，在很大程度上使得混動(dòng)汽車的發(fā)展優(yōu)勢(shì)更加明顯。例如，在比亞迪汽車中使用的DMI系統(tǒng)，就是我國(guó)能夠在世界上首屈一指的混動(dòng)變速箱系統(tǒng)之一，在很大程度上提高了我國(guó)混動(dòng)汽車的國(guó)際地位。在進(jìn)行混動(dòng)變速箱設(shè)計(jì)的過(guò)程中，一般以單電機(jī)三離合設(shè)計(jì)方案為主，并且在現(xiàn)階段的技術(shù)更新下，還實(shí)現(xiàn)了雙電機(jī)P1P3架構(gòu)的應(yīng)用，更是在一定程度上提高了我國(guó)混動(dòng)變速箱的設(shè)計(jì)與應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，使得現(xiàn)階段的混動(dòng)汽車逐漸獲得了更廣闊的市場(chǎng)。

4.3混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)

混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)是為了配合混動(dòng)專用變速箱而生。在混合動(dòng)力系統(tǒng)中，發(fā)動(dòng)機(jī)的工作被定義得很簡(jiǎn)單，即以穩(wěn)態(tài)工作為主。發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期工作穩(wěn)態(tài)最大的好處就是可以根據(jù)功率需求選擇工作在高效區(qū)，熱效率好。這樣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)和電機(jī)優(yōu)勢(shì)得以充分發(fā)揮，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了增程補(bǔ)能的作用，電機(jī)負(fù)責(zé)動(dòng)力性以及瞬態(tài)響應(yīng)的提升。最終，國(guó)內(nèi)像比亞迪、長(zhǎng)城等企業(yè)發(fā)布的混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)，相比早些年上一代產(chǎn)品開始做減法，不再使用汽油機(jī)高壓直噴技術(shù)，成本得以降低。當(dāng)前，各大主機(jī)廠通過(guò)燃燒室和進(jìn)配氣優(yōu)化、米勒循環(huán)、低壓EGR、高壓縮比、可變截面增壓等技術(shù)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提升，最高可達(dá)43%左右，而且最優(yōu)效率的工作區(qū)域更加寬廣。同樣，簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)在降低整套系統(tǒng)成本上也發(fā)揮了較大的作用[3]。

5新能源混合動(dòng)力汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

迄今為止，我國(guó)的混動(dòng)汽車發(fā)展優(yōu)勢(shì)十分明顯，不僅得到了政府的支持，同時(shí)還獲得了大眾的認(rèn)可。在此背景下，我國(guó)的混動(dòng)汽車需要再接再厲，不斷發(fā)展新技術(shù)，使混動(dòng)汽車的市場(chǎng)前景更加廣闊。在接下來(lái)的發(fā)展中，混動(dòng)汽車需要朝著更低廢氣排放量的方向發(fā)展?；靹?dòng)汽車的廢氣排放量雖然已經(jīng)很低，但是在綠色發(fā)展理念下，混動(dòng)汽車還需要朝著零碳方向不斷建設(shè)，確保能夠?qū)崿F(xiàn)廢氣排放量更低的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。其次，混動(dòng)汽車的接下來(lái)發(fā)展，需要我國(guó)政府做好進(jìn)一步引導(dǎo)?；靹?dòng)汽車的出現(xiàn)，充分滿足了我黨提出的綠色發(fā)展要求。在此基礎(chǔ)上，混動(dòng)汽車的進(jìn)一步發(fā)展，需要我國(guó)政府繼續(xù)做好引導(dǎo)。主要包括技術(shù)上的引導(dǎo)和市場(chǎng)上的引導(dǎo)，使混動(dòng)汽車的技術(shù)更能夠得到革新，使混動(dòng)汽車的市場(chǎng)更加廣闊。在實(shí)際工作開展的過(guò)程中，我國(guó)政府可以加大混動(dòng)技術(shù)人才的培養(yǎng)，使相關(guān)汽車廠商能夠有充足的人才作為發(fā)展動(dòng)力與資本，進(jìn)一步促進(jìn)混動(dòng)汽車的科學(xué)設(shè)計(jì)與研發(fā)。總而言之，混合動(dòng)力技術(shù)在新能源汽車中的應(yīng)用，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的要求，一改以往汽車高廢氣排放的弊端。并且，在現(xiàn)代混動(dòng)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，生產(chǎn)出來(lái)的混動(dòng)汽車更加符合當(dāng)前民眾生活與生產(chǎn)需要，起到了優(yōu)化社會(huì)交通服務(wù)的作用。所以，在接下來(lái)的混動(dòng)汽車發(fā)展中，需要繼續(xù)加大混合動(dòng)力技術(shù)的研發(fā)，加強(qiáng)其在新能源汽車中的應(yīng)用，使我國(guó)的混動(dòng)汽車能夠創(chuàng)造國(guó)際優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)低碳生產(chǎn)與生產(chǎn)的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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作者：顧成軍 單位：江蘇省鹽城技師學(xué)院