电动车辆相关技术问题系统详解

，充气后长时间放置很可能即漏失完毕！

氢气燃料储存方式有高压储氢（compressed hydrogen gas），可能引发安全上的顾虑，理论上较高的压力储氢量越多，但高压储氢材料容器的价格昂贵，尤其是燃料电池电动车，这种移动式载具必须考虑碰撞的安全性；低温储氢，要储存氢气燃料于 -273℃环境，其所需低温储存处理的能量消耗亦不容忽视，且应考虑前述漏失问题；较安全且可行的方案是储氢合金（metal hydride，储存效率仍有极大的改善空间。

（4）纯氢气燃料的制备

依照日本经济产业省预估2020年达到500万台的燃料电池电动车目标，相当于一年需要37亿5000mm3的氢气，这样的消耗量单靠天然气提炼氢气是不可能符合需求，況且在精制氢气时亦会衍生一定数量的CO2排放，与降低CO2排放诉求的燃料电池电动车互为矛盾，其实只是CO2排放只是改变为燃料电池电动车以外发生的场所罢了。

为了不增加制造纯氢气燃料时所带来的环境污染，以太阳能发电的电力对水产生电解制造纯氢气似乎可行。实际上，Honda 在美国加州的研发中心即利用太阳能发电制造纯氢气，并由供应站供给氢气进行相关实验，每辆车单以太阳能发电制造纯氢气即可获得一年约7600L，相当于每天20.8L氢气，以目前供给氢气1.0L行驶1.8km的实验车为例，每天可行驶37.4km，一年可累积里程13,680km，基本上可以满足普通行驶要求。不过、配置在每台燃料电池电动车上的太阳电池面积是车辆平面投影面积的4倍，太阳电池的能源利用效率与如何小型化又是另一个课题！

（5）燃料电池价格

目前燃料电池因需要使用一定量的贵重金属（主要是铂），燃料电池厂预计短期内不易降至量产化价格。除了膜组合体中贵重金属如何降低使用量之外，开发耐高温（200℃）与耐不纯物的质子交换膜等都是当前重要的课题。

现阶段燃料电池电动车普及化最大的课题是，氢气的储存方式与供给体制。如何增加氢气储存效率(开发高效率储氢合金材料)与氢气供应站的普及化都是燃料电池电动车技术能否普及化的因素。而欲促进燃料电池电动车普及化，现阶段与未来应朝下列几个方向发展：

1、增加重组过程中富氢气的比例

2、改善反应气体供应方式

3、改善氢气的使用效率

4、改善燃料系统对硫成分的抗性

5、缩短启动时间

6、动力系统的热管理

7、动力系统的最佳化设计

8、减少燃电堆的容积与重量

三、混合动力汽车（HEV）

1.定义 目前，关于“混合动力”的定义比较多，一般比较通行的是：一辆汽车，同时拥有两种、或两种以上的动力装置（也有的用“能源装置”术语，但不够严谨），其中有一种必须是电能动力。

而一般来说，除了电力之外的动力，另一种都是车用内燃机。所以“混合动力”又常被称作“油电混合”。

2.基本工作原理

与纯电动车和燃料电池车（以及单纯太阳能汽车等）方案相比，可以说混合动力采用的是一种不那么激进的“中庸之道”。

其全部能源归根结底还是来自车载燃油，燃油还是通过传统热力学过程由热机转化成机械能。

也就是说，混合动力整车的能源利用率不会高于车载内燃机的最佳热效率。

其节能减排的基本出发点是：优化发动机的工作区间。

（可以类比无级变速器。无级变速器可以在某功率下寻求燃油消耗率最小的工作点，而混合动力可以将发动机控制在整个万有特性图中的最经济点。）

例如，发动机的最经济工作点是：n=2000rpm，Pe=40Kw。

当车辆负荷较轻时，比如，仅需要20Kw的功率。此时，发动机仍工作在最经济点，输出40Kw功率；多余的20Kw由电系统回收，储存在电池中。（或者发动机完全关闭，单纯由电系工作。）

转速和车速的协调由传动系的传动比实现，所以很多HEV配置无级变速器。

当车辆负荷较大时，比如，需要60Kw的功率。此时，发动机仍工作在最经济点，输出40Kw功率；不足的20Kw由电系统提供，电池对外放电。（或者发动机完全关闭，单纯由电系工作。）

混合动力技术能够提高燃油经济性和排放性的具体原因，可参阅《汽车理论》第二章 第五节。

就目前技术水平而言，与常规动力车辆相比，混合动力车辆的油耗可以降低一半左右，排放污染物水平减少的幅度更大。

3.技术类型

混合动力车辆，根据“油”与“电”的不同组合方式，有串联、并联和混联之分。较常见的是前两者。

（1）所谓“串联”，就是发动机-发电机-电动机-车辆传动装置…成线形串成一列。在发电机和电动机之间是蓄电池端口，由控制器控制。能量基本流程：

①发动机工作在最经济点，燃油的化学能由内燃机转化成机械能（或者关闭发动机，完全由电池提供能源）；

②带动发电机全部转化成电能；

③如果发电量不足，则由电池补充；如