混合动力汽车及纯电动汽车关键技术发展趋势

现代汽车发展主要趋势之一是汽车动力总成的电气化。在传统汽车上增加能量存储设备以及能量转换设备可以有效提高整车能量利用率，并可大幅减少碳氧化物、氮氧化物等污染物的排放。本文主要研究2002年至今混合动力汽车及纯电动汽车的先进概念以及关键技术。

2002～2012年，世界各国推出350多种大、中、小型电动汽车。通过分析10年来各种电动汽车的发展情况，认为混合动力汽车以及纯电动汽车将是未来最有发展潜力的电动车辆。纯电动汽车核心技术是电机及控制系统、动力电池及管理系统，其中动力电池是电动汽车发展的瓶颈，直接制约电动汽车制造成本、续驶里程及使用寿命等关键元素，间接影响电动汽车市场化。动力电池在经历铅酸电池、镍氢电池等多种类型的发展和探索后，目前最具潜力的电池主要是锂离子电池。电动汽车的驱动电机应具备速度低、扭矩大、调速范围宽、过载能力强、功率大、体积小等性能，因为这些性能直接影响车辆运行的动力性和经济性，目前主要以永磁电机及交流感应电机为主。混合动力汽车除动力电池及管理系统、电机及管理系统两项关键技术外，还需攻克动力耦合及控制系统这一核心技术。动力耦合系统最关键的技术是其布置方案，不同结构的动力耦合方式不仅决定混合动力系统的工作模式，同时也为动力分配策略的制定提供基础，其对整车动力性、经济性、排放性和制造成本均有重大影响。目前，采用的动力耦合方式有转矩耦合、速度耦合和功率耦合3种，以功率耦合方式为主要发展方向；结构由变速器耦合、离合器耦合、主减速器耦合向行星轮耦合方向发展。有关电动汽车的数据库将会持续更新，对比分析了2014年年底的400多种电动汽车。

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

编译：贺蓉