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主题:【原创】混合动力汽车之路(一) -- 波波粥

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家园 【原创】混合动力汽车之路(一)

这个帖子在写作中,我的思路产生了一些变化,本来想谈谈燃油税的开征是否会促进混合动力汽车在中国的应用,现在想想,口子开得大了些。我还是先谈谈混合动力汽车,接着再谈它的应用前景。中间发生的一些变动,请大家谅解

燃油税如今是个大热的话题,大家普遍认为的是,随着燃油税的开征,用车成本会增加而不是大家曾经期待的下降。在中国市场上,是否混合动力车能够被燃油税这股“东风”送上青云呢?近一段时间以来,国内车企纷纷放出消息,表示自己在混合动力汽车方面有所动作:

比亚迪宣称推出国内首个采用铁电池电动系统和汽油发动机系统的双模混合电动汽车“比亚迪F6DM”;吉利也宣布计划在未来五年内开发五款混合动力轿车,此外,奇瑞、长安也不甘示弱,也发表了自己的“混合动力发展计划”。而合资企业也要把成熟的混合动力车型拿到国内来销售。

但是以丰田Prius为例,2006年1月开始到现在,它在国内还没有卖到3000辆。Why?一个字:贵。在国内,它的售价在25至28万间。那么,能够通过节省的油钱把多出来的购置费“赚”回来呢?

普瑞斯:

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在ADAC试验台架上,Prius的平均油耗约为5.2升/百公里,和现在纯内燃机汽车(10万元级)的普遍数据,约7升/百公里相比,Prius的节油率为25%。一辆轿车,每天行驶50km计算,一年行驶1.8万km,假设征收30%的燃油税,按现在油价6元/升(93号汽油)计算,则每年将节省油费2457元。那么购买Prius需要61年才可以“保本”。

大家心里自然都是有本帐,所以Prius卖得很烂也理所当然了

还有一个问题是,Prius的省油都是因为混合动力系统吗?

剧透:Prius的空气阻力系数是0.26

土鳖抗铁牛先

关键词(Tags): #混合动力元宝推荐:老马丁,

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家园 沙发.

还是柴油车靠谱。如果有0.26的空气阻力系数,什么车都会省油。

家园 国内推广柴油轿车不容易

因为很少有多余下来的柴油供轿车使用了。前段时间闹油荒,主要是柴油短缺,如果再推广轿车柴油化,那么情况会更严重。

其次,柴油车比汽油车贵,现在柴油价格又不比汽油车便宜,所以很难有推广的动力。

家园 算上资金成本,不止61年,肯定超过百年。

按现在油价6元/升(93号汽油)计算,则每年将节省油费2457元。那么购买Prius需要61年才可以“保本”。

算上沉淀的15万资金成本,不止61年,肯定超过百年。

家园 花会算账的同学

混合动力之路有好多种,在中国,我觉得Prius这样的方案不太合适的。后面的帖子会接着谈

家园 突然有一个想法

对于有电车的城市,可以不可以允许私车也从电线上接电下来?接电弓做成可折叠的,这样可以是全电车,而且车上只要比较小的蓄电池就可以了。

家园 这是个好主意

但是在城建那边估计通不过,当年淘汰电车(公共汽车)的时候,一个重要理由就是街道上空密如蛛网的电线影响市容。

如果要让私家车也装上两根“小辫子”,其他的问题也出来了,比如超车,电线排布等等,阻力会非常之大。

家园 还是换QQ吧!

Prius的平均油耗约为5.2升/百公里。

QQ撑死3~4.5

家园 还是要换小车

谁每天闲着没事上告诉玩啊。大多数还是城市代步用的。

大车的问题可以通过发展汽车租赁业解决。

家园 哈哈,我可以一直为小车鼓与呼啊

波波粥:【原创】什么样的轿车最省油?

不过现在图库挂了,所以里面的图看不见了

观念的转变需要时间,汽车生产商,特别是本土厂商也要及时拿出好的车型才是。

家园 【原创】混合动力汽车之路(二)

Prius相对于传统轿车(单纯使用内燃机)省油,这也是丰田对混合动力汽车宣传的一大卖点,但是,Prius的省油仅仅因为它采用了混合动力装置吗?在上一篇帖子里已经有过剧透,普瑞斯可以称得上是汽车空气动力学设计的杰作,它的空气阻力系数达到了0.26,而通常的1300 kg级别的轿车空气阻力系数在0.3-0.33之间,简单来说,Prius把空气阻力系数降低了约16%,经验表明,空气阻力系数每降低10%,油耗下降约7%(这个数据相对比较粗糙,具体的数据和车辆本身及平均行驶速度相关),那么Prius通过优秀的汽车空气动力学设计,使得它的油耗下降了约11%。Prius的省油,它的外形设计贡献了近一半的功劳哦!而采用混合动力装置所带来的节油效果没有丰田宣传的那么好呢

Prius在欧洲的销售不如北美,因为欧洲轿车中,柴油车的比例非常高(约50%),相对于柴油轿车5.6升/百公里的油耗,Prius的5.2升/百公里的数据并不具有太大优势,它的费效比并不突出。欧洲厂商在轿车用柴油机技术上,相对于北美和日本厂商具有较大优势,这也是欧洲厂商前些年对于混合动力汽车的市场化上行动迟缓的一个重要原因。但是,欧洲厂商对混合动力技术上的投入也是不遗余力的,为什么呢?因为混合动力汽车相对于传统轿车,在限制性气体排放上,拥有巨大的优势:

普瑞斯与欧4标准的汽油发动机,柴油发动机尾气排放对比:

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我们可以看到,除了在一氧化碳指标,Prius在其他指标都是大大低于柴油车。而一氧化碳排放,这个是Prius的先天缺陷,因为它使用的内燃机是汽油机,但是和纯粹的汽油车相比,它的CO排放还是大幅度降低了。

那么,为什么Prius的限制性气体排放大大低于柴油轿车,但是在油耗上,它的优势并不突出呢?(写到这里,本来想去喝口水先

一般说来,混合动力汽车的动力系统布置方式,分为“串联混合动力”,“并联混合动力”,“混联混合动力”三种方式。

第一种,“串联混合动力”,即发动机只与发电机连接,发电机再与电池组和电动机相连,电动机来驱动行驶系统。

串联混合动力系统示意图:

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第二种是“并联混合动力”。即发动机直接驱动汽车驱动行驶,同时电动机也可以单独驱动汽车。

并联混合动力系统示意图:

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第三种,就是“混联混合动力”。顾名思义,这种“混联”模式是综合了“串联”,“并联”两种模式的特点,它的发动机既可以直接驱动行驶系统,又与发电机相连,可以给电池组充电。但是这种方式需要动力分配/扭矩管理系统,在结构最复杂,付出的重量代价最大。不幸的是,因为Prius在动力系统的布置上,采用了最复杂的“混联”模式,这也是Prius成本居高不下的一个重要原因。

混联混合动力系统示意图:

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第一代普瑞斯的动力系统示意图:

点看全图

普瑞斯动力系统剖视图:

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通过“混联混合动力”系统,Prius可以在排放较差的发动机工况区域内使用电机驱动,或者通过动力分配,对发动机工作区域进行优化,这样就大大地降低了限制性气体的排放。但是,在发动机效率较高的区域,这时汽车由内燃机单独驱动,Prius上的那一大套电池组,发电机/电动机,动力分配系统就成为“死重”,汽车拖着这么大一堆“不产生效益”的重量跑,那么燃油经济性也自然降低了。

那么,什么样的动力系统的布置方案对于混合动力汽车是合适的呢?或者说,怎样让混合动力汽车物美价廉,走入寻常百姓家呢?

真的喝水去了

关键词(Tags): #混合动力

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家园 【原创】混合动力汽车之路(三)

前两篇帖子里,对于目前知名度最高,也是混合动力汽车实用化先锋的丰田Prius做了一些分析,Prius选择的混合动力装置是它的成本居高不下的重要原因,而且它的混合动力装置的费效比并不突出。那么,如何选择混合动力装置才能让混合动力汽车做到物美价廉,“飞”如寻常百姓家呢?

目前混合动力汽车的动力系统布置,按照“混合”的程度来分,可以分为轻度混合动力,中度混合动力,全混合动力及所谓的“Plug-In”,那么,这些形形色色的动力系统,费效比如何呢?

所谓“轻度混合动力”,一般指加装了“Start-Stop-System”(起动/停止管理系统)的动力装置。在大家看老电影的时候,常常会看见汽车熄火了,然后用一根摇臂使劲地摇啊,摇啊,终于,发动机“扑哧”一声,终于转了起来。

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感谢村长提供好图),

这就是最早的“环保型全自动发动机起动系统”,而且还是美女牌的哦。让人痛心疾首的是,今天的轿车在环保节能方面已经大大的倒退了,它居然以及悍然的使用了起动器。

这个小东东,就是起动器:

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通过起动器,发动机转速达到某个值,如60转/分,这是燃烧做功就可以保障发动机自动运行了,但是,在发动机起动过程中,在达到怠速转速之前,发动机从冷机状态到热机,需要多喷一些油的,这个喷油量大大超出发动机正常燃烧所需的油量,多余的油么,就随着废气一起排走啦。所以我们常常看见车辆在起步时,屁股后面会冒出一大股黑烟或青烟,起步之后,黑烟就不见了或者很少了。

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大家知道,需要提供能量才能让汽车加速,而汽车减速过程(刹车)则是汽车本身的动能转换为热能,白白损耗了。通过加装“起动/停止管理系统”,起动器可以达到更高的转速,这样发动机在起动过程中可以减少喷油量,从而较少排放,同时也可以达到节油的目的。在刹车时,“起动/停止管理系统”可以通过电机把一部分刹车能量转换为电能储存起来,这些电力可以供车上设备使用,也达到了节能的目的。

轻度混合动力装置的优点是不需要对现有车辆动力系统动大手术,只需要加上一些小设备,是一个简单实用的方案。但是它所能节省的能量(油)是很有限,这个系统只在起动/停止状态下有效,在城市里开车还不错,一旦到高速公路上开起来,它就基本没作用了。不过呢,它也是最经济/便宜的方案,只需2000-5000RMB就可以搞定一套系统。

现在,加装“起动/停止管理系统”的车很多,如Golf

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所谓“中度混合动力系统”,实际上是“轻度混合动力”的放大版,它的起动器的功率更为强大(如15KW),可以带动发动机到更高的转速甚至直接打到怠速转速,这样一来,发动机就可以避开“起动段”这个高油耗阶段,达到了节油的目的。同时,大功率的电动机还可以在“帮助”发动机,在发动机高负荷工况下,可以贡献出一些功率。这样,在大负荷时,发动机可以少做些功,也降低了油耗。所以,“中度混合动力系统”有更大的节油潜力,同时也对电动机,电池系统提出了更高的要求,其实,其实,就是需要更多的money。“中度混合动力系统”的价格暴涨到25000-35000RMB了

“中度混合动力系统”示意图:

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“中度混合动力系统”布置:

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再接下来呢?

喝水,喝水

关键词(Tags): #混合动力

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