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混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)代汽車發(fā)展主要趨勢(shì)之一是汽車動(dòng)力總成的電氣化。在傳統(tǒng)汽車上增加能量存儲(chǔ)設(shè)備以及能量轉(zhuǎn)換設(shè)備可以有效提高整車能量利用率，并可大幅減少碳氧化物、氮氧化物等污染物的排放。本文主要研究2002年至今混合動(dòng)力汽車及純電動(dòng)汽車的先進(jìn)概念以及關(guān)鍵技術(shù)。

2002～2012年，世界各國(guó)推出350多種大、中、小型電動(dòng)汽車。通過(guò)分析10年來(lái)各種電動(dòng)汽車的發(fā)展情況，認(rèn)為混合動(dòng)力汽車以及純電動(dòng)汽車將是未來(lái)最有發(fā)展?jié)摿Φ碾妱?dòng)車輛。純電動(dòng)汽車核心技術(shù)是電機(jī)及控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)，其中動(dòng)力電池是電動(dòng)汽車發(fā)展的瓶頸，直接制約電動(dòng)汽車制造成本、續(xù)駛里程及使用壽命等關(guān)鍵元素，間接影響電動(dòng)汽車市場(chǎng)化。動(dòng)力電池在經(jīng)歷鉛酸電池、鎳氫電池等多種類型的發(fā)展和探索后，目前最具潛力的電池主要是鋰離子電池。電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具備速度低、扭矩大、調(diào)速范圍寬、過(guò)載能力強(qiáng)、功率大、體積小等性能，因?yàn)檫@些性能直接影響車輛運(yùn)行的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性，目前主要以永磁電機(jī)及交流感應(yīng)電機(jī)為主。混合動(dòng)力汽車除動(dòng)力電池及管理系統(tǒng)、電機(jī)及管理系統(tǒng)兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)外，還需攻克動(dòng)力耦合及控制系統(tǒng)這一核心技術(shù)。動(dòng)力耦合系統(tǒng)最關(guān)鍵的技術(shù)是其布置方案，不同結(jié)構(gòu)的動(dòng)力耦合方式不僅決定混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式，同時(shí)也為動(dòng)力分配策略的制定提供基礎(chǔ)，其對(duì)整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性和制造成本均有重大影響。目前，采用的動(dòng)力耦合方式有轉(zhuǎn)矩耦合、速度耦合和功率耦合3種，以功率耦合方式為主要發(fā)展方向；結(jié)構(gòu)由變速器耦合、離合器耦合、主減速器耦合向行星輪耦合方向發(fā)展。有關(guān)電動(dòng)汽車的數(shù)據(jù)庫(kù)將會(huì)持續(xù)更新，對(duì)比分析了2014年年底的400多種電動(dòng)汽車。

Benjamin Frieske et al. EVS27 Barcelona, Spain, November 17-20,2013.

編譯：賀蓉