獨孤九劍
踢過球和看過球的都知道,一支優(yōu)秀的球隊,既需要優(yōu)秀的球員發(fā)揮各自所長,又要有出色的教練來排兵布陣。這就像汽車的混合動力系統(tǒng),通過良好的控制系統(tǒng)來協(xié)調(diào)不同能源的特點,揚長避短?,F(xiàn)在市面上最常見的是油電混合動力汽車,就是使用汽油(或柴油)和電動機?;旌蟿恿ζ嚥⒉凰闶莻€“新生兒”,而是個名副其實的“老人兒”,它伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)有了超過100年的歷史。
1900年,斐迪南·保時捷研制成了第一輛混合動力汽車的原型車Semper Vivus,雖然后來很多汽車設(shè)計師都投入到了混合動力汽車的研發(fā)中,但是由于售價、續(xù)航里程、整車重量、體積多方面原因,那個時代并沒有多少人真正使用混合動力,混合動力汽車也因此陷入了發(fā)展桎梏期。在汽車工業(yè)發(fā)展之初,使用混合動力僅僅是出于“使用汽油引擎為電動機充電”這樣一個簡單的想法,然而這個想法在之后的幾十年里不斷演繹,并成為了汽車工業(yè)中濃墨重彩的一筆。
人們對混合動力汽車的態(tài)度在1973年阿拉伯石油禁令之后悄悄發(fā)生了轉(zhuǎn)變。這次石油危機造成了美國汽油價格的飆升,而在那個時期,近85%的美國人已駕車上班。消費者對油價的關(guān)注促使汽車制造商們在之后的25年時間里投入了大量的資金研發(fā)新能源技術(shù),然而實際效果卻乏善可陳。一些廠商研發(fā)出排放沒有污染的純電動汽車,然而這些產(chǎn)品大多曇花一現(xiàn)。正如《對新能源熱潮的“冷”思考》一文中所說:“無論是在10年、20年還是50年的時間里,這個系統(tǒng)(指基于化石燃料的能源系統(tǒng) )都不可能被徹底取代。要想建設(shè)一個具有同樣規(guī)模和可靠性的新能源系統(tǒng),不僅需耗時數(shù)十年,還要付出巨額的開支。這將需要未來幾代工程師的共同努力?!?/p>
談到混合動力技術(shù)的發(fā)展就不可避免的要談到豐田,談到普銳斯。在當(dāng)時,豐田汽車沒有企圖“一步到位”的研發(fā)純電動汽車,而是選擇了“汽油-電動機混合動力”的方向。油電混合動力系統(tǒng)不需對現(xiàn)有的加油站進行升級——這大大降低了普及難度,而更重要的是,用戶不需要改變使用習(xí)慣,只需和普通汽油發(fā)動機汽車一樣為車輛補充汽油。1997年豐田在日本發(fā)布第一代普銳斯,同年實現(xiàn)量產(chǎn)銷售。這是世界上首批量產(chǎn)的混合動力汽車,環(huán)保以及合理的售價是其最大的優(yōu)勢。(根據(jù)美國環(huán)保署EPA公布的油耗數(shù)據(jù),其當(dāng)時的油耗為城市路況5.6升/100公里、高速公路5.7升/100公里、平均油耗5.7升/100公里)但當(dāng)時在中國國內(nèi)對于混合動力汽車了解的人微乎其微。
2004年,第二代普銳斯問世,徹底擺脫了“使用汽油引擎為電動機充電”的簡單思路,其最重要革新在于發(fā)揮兩種動力來源的優(yōu)點并彌補各自的不足,從而大大減少油耗和廢氣排放。當(dāng)時公布油耗僅為4.7升/百公里。(根據(jù)EPA數(shù)據(jù)顯示,城市路況油耗為4.9升/100公里、高速公路5.2L/100公里、平均油耗5.1升/100公里)兩年后,第二代普銳斯正式登陸中國。在當(dāng)時,中國是全球除日本外唯一一個本地化生產(chǎn)普銳斯的地區(qū)。
由于第二代普銳斯在美國、日本等市場的大獲成功,其他汽車廠商也都積極投身于混合動力汽車的研發(fā)上來。普銳斯的兩種動力來源均可單獨驅(qū)動汽車行駛,屬于重度混動。而使用主要動力來源可以單獨驅(qū)動汽車行駛,次要動力來源無法單獨驅(qū)動汽車行駛的,稱為輕度混動。與此同時,其他廠商也致力于研發(fā)一些新型節(jié)油技術(shù),例如自動啟停系統(tǒng)和能量回收系統(tǒng),前者可以在車輛靜止的時候使發(fā)動機自動熄火并在需要繼續(xù)行駛時快速啟動,而后者可以將汽車制動時在剎車系統(tǒng)上的熱能回收利用。這些技術(shù)也都在后來被歸入混合動力技術(shù),并且?guī)恿嘶旌蟿恿夹g(shù)的快速發(fā)展。
雖然第二代普銳斯在技術(shù)方面相比一代有了提升,但是油耗方面還是略微讓人有微詞的,就是它高速行駛時的省油效率比慢行時低。于是第三代普銳斯采用全新一代混合動力系統(tǒng),其配備的汽油發(fā)動機排量從1.5L擴大到1.8L——這有助于降低其高速行駛時的油耗。這臺1.8L發(fā)動機并非從哪款現(xiàn)成車型上直接拿來,而是專門為混合動力系統(tǒng)而設(shè)計的。第三代普銳斯的電動機功率從50kw增長至60kw,體積、重量也都大大減小。當(dāng)發(fā)動機和電動機協(xié)同工作時,整套動力系統(tǒng)的最大功率可以達到100kw,數(shù)據(jù)不遜色于自家1.8L 雙VVT-i發(fā)動機。第三代普銳斯配合其超低的風(fēng)阻系數(shù)以及多種節(jié)油技術(shù)的應(yīng)用,使得其油耗更進一步降低至4.3升/百公里。(根據(jù)EPA數(shù)據(jù),城市為4.6升/100公里、高速4.9升/100公里、平均4.7升/100公里)從普銳斯的三代的EPA油耗數(shù)據(jù)變化我們可以看到,雖然技術(shù)人員想盡辦法通過“內(nèi)部技術(shù)”降低油耗,但其難度還是非常大。
開車人關(guān)注著油價的漲跌,在意著百公里的油耗,心里多少也思考過汽車技術(shù)會來帶怎樣的改變?;旌蟿恿σ呀?jīng)可以滿足我們的一些現(xiàn)實需求,但是需求永遠不可能被完全滿足,就像先進的技術(shù)從未停止過發(fā)展?;旌蟿恿ζ囄磥頃性鯓拥耐黄品浅V档闷诖?。
(轉(zhuǎn)載自果殼網(wǎng))