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甲殼蟲(chóng)汽車(chē)改裝為串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)的能耗及排放分析

為了直觀(guān)地比較新能源汽車(chē)與傳統(tǒng)車(chē)輛在能耗和排放方面的不同，將一款大眾甲殼蟲(chóng)車(chē)型改裝成插電式混合動(dòng)力汽車(chē)進(jìn)行研究。由于該車(chē)是一款歷史暢銷(xiāo)車(chē)型，所以車(chē)輛的運(yùn)行數(shù)據(jù)和配件選擇非常容易，降低了改裝和計(jì)算難度。改裝后的車(chē)輛利用太陽(yáng)能充電站充電。太陽(yáng)能電池板的發(fā)電功率約為4.44kW·h/（day·m2），而車(chē)輛的動(dòng)力電池額定儲(chǔ)存能量為14kW·h，光伏板發(fā)電功率為1.1kW。這種配置在夏天可以滿(mǎn)足車(chē)輛的充電要求；而在冬天，由于光照較弱，太陽(yáng)能電池板平均兩天才能產(chǎn)生充滿(mǎn)電池所需的電能。

在車(chē)輛使用生物燃油進(jìn)行燃燒時(shí)，車(chē)輛平均產(chǎn)生的CO2為150～199g/km；當(dāng)使用光伏充電站充電后，該數(shù)據(jù)降至146g/km。若使用較大的電池存儲(chǔ)光伏板產(chǎn)生電能，則成本較高。目前，普遍采用的電池存儲(chǔ)容量約相當(dāng)于甲殼蟲(chóng)汽車(chē)所需能量的40%。

通過(guò)對(duì)車(chē)輛整個(gè)生命周期中的能耗估算，甲殼蟲(chóng)車(chē)輛會(huì)產(chǎn)生19.9～33.9GJ的能量。通過(guò)模型仿真和實(shí)車(chē)測(cè)試，對(duì)比不同運(yùn)行模式下車(chē)輛的運(yùn)行參數(shù)（如能量消耗量、效率、電壓變化值和平均電流等參數(shù)）發(fā)現(xiàn)，采用美國(guó)阿貢試驗(yàn)室的車(chē)輛模型可以準(zhǔn)確地表示真實(shí)情況下的車(chē)輛運(yùn)行參數(shù)；在排放方面，相比于采用混合動(dòng)力模式，電動(dòng)模式可以減少50%以上的污染物排放，溫室氣體的排放量也降低到72g/km。

網(wǎng)址：http://www.sciencedirect. com/science/article/pii/ S0959652613002655

作者：Bryan Strecker et al

編譯：張聰