EV和HEV技術(shù)被看好，突破價(jià)格瓶頸是關(guān)鍵

在典型的HEV系統(tǒng)中，使用汽油的高效率內(nèi)燃機(jī)與可重復(fù)充電電池一起向汽車提供動(dòng)力。內(nèi)燃機(jī)的輸出同時(shí)饋送給行星齒輪動(dòng)力分離裝置，再由這個(gè)裝置饋送給交流同步發(fā)電機(jī)。電池的輸出饋送到高壓DC/AC逆變器，這個(gè)逆變器同時(shí)接受發(fā)電機(jī)的輸出并饋送到永磁交流電機(jī)，另外有一個(gè)電路控制動(dòng)力系統(tǒng)。

為滿足規(guī)定的效率和環(huán)保要求，汽車制造商青睞多種不同形式的相對(duì)低價(jià)的HEV技術(shù)。帶式交流發(fā)電機(jī)啟動(dòng)機(jī)(BAS)系統(tǒng)便是其中一種即將迅速流行的技術(shù)，許多人把這種技術(shù)稱為“中度”混合技術(shù)。BAS系統(tǒng)被認(rèn)為是一種相對(duì)低成本的HEV技術(shù)實(shí)現(xiàn)，可以提供許多好處。

通用汽車公司是BAS系統(tǒng)的積極支持者，認(rèn)為BAS系統(tǒng)能以稍高的成本實(shí)現(xiàn)額外的燃油節(jié)省和更少的尾氣排放，在主要是城市行駛的條件下可以節(jié)省5%至10%的燃油。目前大多數(shù)BAS系統(tǒng)僅限用于約3升和6缸或以下的發(fā)動(dòng)機(jī)。然而，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)在今后幾年中有望獲得快速增長，從而使BAS系統(tǒng)更容易得到采用。

在BAS系統(tǒng)中，電機(jī)替代了傳統(tǒng)的帶式驅(qū)動(dòng)交流發(fā)電機(jī)和啟動(dòng)機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)用作發(fā)電機(jī)，并對(duì)獨(dú)立的36V電池充電。當(dāng)必須啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過連接的皮帶傳遞扭矩實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。BAS系統(tǒng)可以完成發(fā)動(dòng)機(jī)的停止/啟動(dòng)、電子機(jī)械式發(fā)動(dòng)輔助、反饋制動(dòng)、大功率發(fā)電和其它功能，并且無需對(duì)汽車設(shè)計(jì)進(jìn)行很大的修改。

BAS系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)取決于汽車在電機(jī)/發(fā)電機(jī)效率和輸出功率方面要求的性能等級(jí)。一些BAS系統(tǒng)可能不包含啟動(dòng)電機(jī)，在啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)負(fù)載會(huì)比較重，特別是在天氣很冷的時(shí)候。與傳統(tǒng)的汽油動(dòng)力內(nèi)燃機(jī)汽車相比，BAS系統(tǒng)一般能將燃油經(jīng)濟(jì)性提高10%到15%(大部分是城市路況條件下)。

雖然BAS系統(tǒng)所能提供的好處只有完全HEV的一半，但BAS系統(tǒng)只需汽車制造商增加15%至20%的成本，并且不需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙和底盤作大量修改。不過，裝備BAS系統(tǒng)的汽車在高速行駛時(shí)沒有太大優(yōu)勢(shì)。盡管如此，這些系統(tǒng)相對(duì)簡單的特性使得汽車系統(tǒng)設(shè)計(jì)師對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用前景非常樂觀。

“在今后5至10年時(shí)間內(nèi)，每輛汽車都將裝備BAS系統(tǒng)，因?yàn)樵黾由僭S成本和復(fù)雜性就能提供很多好處。”Argonne國家實(shí)驗(yàn)室交通運(yùn)輸研究中心電子工程師Ted Bohn表示。

電動(dòng)汽車(EV)和混合電動(dòng)汽車(HEV)技術(shù)繼續(xù)向前發(fā)展，全球主要的汽車制造商已經(jīng)推出或即將推出許多這樣的汽車。鑒于政府法規(guī)和激勵(lì)政策，上述情形并不讓人感到奇怪，同時(shí)我們也需要減少污染以及對(duì)石油的依賴。此外，大眾市場(chǎng)也盼望符合一般消費(fèi)者的汽車問世。

但大多數(shù)專家認(rèn)為，這種低價(jià)格的電動(dòng)汽車(EV)或混合動(dòng)力汽車(HEV)在短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)，而且沒有人知道目前的電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施將如何應(yīng)對(duì)需要經(jīng)常充電的汽車電池的爆炸式增長?，F(xiàn)在最先進(jìn)的電池技術(shù)仍然十分昂貴。

大多數(shù)HEV的設(shè)計(jì)價(jià)格在4萬美元至5萬美元左右，對(duì)大眾化市場(chǎng)來說顯然太高。一些數(shù)字表明電動(dòng)汽車的最終用戶價(jià)格可能超過10萬美元，主要原因是高昂的電池組成本，每節(jié)電池從幾千美元到1萬美元以上不等。

Carnegie Mellon大學(xué)在Energy Policy雜志上發(fā)表的一份研究報(bào)告指出，像通用汽車的Chevy Volt這樣的HEV汽車無法節(jié)省下足夠的汽油來彌補(bǔ)較高的汽車購買價(jià)格。這份研究報(bào)告的作者認(rèn)為，Volt汽車要想在整個(gè)使用壽命內(nèi)有效節(jié)省車主能源成本的唯一方式，是將汽油和電力成本在現(xiàn)有水平基礎(chǔ)上大幅下降，但目前看來不太可能。

不過，通用汽車公司一直在努力推進(jìn)Chevy Volt這種插電式HEV汽車。Volt利用內(nèi)燃機(jī)(ICE)發(fā)電，然后將電力供給電力驅(qū)動(dòng)的電機(jī)和電池組，并不直接驅(qū)動(dòng)車輪。在并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車中，電動(dòng)機(jī)直接連接汽車的內(nèi)燃機(jī)飛輪，允許無離合器的傳動(dòng)系同時(shí)從電動(dòng)機(jī)和內(nèi)燃機(jī)獲得扭矩。

除了通用汽車外，還有其他一些主要的汽車制造商在積極研發(fā)更高能效的HEV和EV技術(shù)。福特的Fusion就是最著名的HEV之一。Fusion單獨(dú)使用鎳氫(NiMH)電池可以達(dá)到57mph(英里每小時(shí))的速度，當(dāng)超過這個(gè)速度時(shí)，燃燒汽油的內(nèi)燃機(jī)界入工作。豐田Prius汽車在時(shí)速達(dá)到25mph時(shí)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)汽油內(nèi)燃機(jī)。

關(guān)于在HEV中使用BAS技術(shù)的法規(guī)正在美國和歐洲同時(shí)展開討論，并可能于2015年前完稿。德國寶馬公司已經(jīng)在所有HEV車上采用了領(lǐng)先的BAS技術(shù)實(shí)現(xiàn)。