2013年09月11日09:17
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八重?武久(現CORDIA代表董事)曾在豐田擔任第一代混合動力車(HEV)“普銳斯”的混合動力系統的開發主管,之后還曾全程參與2003年推出的第二代普銳斯配備的“THSII”等混合動力系統的開發。編輯部特邀請八重?撰寫了展望混合動力車及新一代環保車的連載“混合動力進化論”,第二回將介紹阻礙各公司插電式混合動力車普及的因素。
插電式混合動力車(PHEV)的銷售並不像最初期待的那樣順利。在日本,不僅豐田“普銳斯PHV”的銷售行情不佳,以純電動汽車(EV)行駛距離長為賣點的三菱汽車“歐藍德PHEV”也因電池問題而長期停產。本田跟“雅閣混合動力車”同時宣布推出PHEV版,但只是面向企業和政府機構租售,銷售未能擴大。在美國,共有美國通用汽車的“Chevrolet Volt”、普銳斯PHV、美國福特汽車的“Fusion Energi”、“C-Max Energi”及雅閣PHEV五款PHEV在售,2013年1∼7月常規混合動力車(HEV)銷量為30.3萬輛,EV銷量為2.7萬輛,而PHEV的銷量不足2.2萬輛,低於EV。
筆者認為原因不在於發動機技術,而在於作為現有技術的延伸,EV和燃料電池車(FCV)沒有實現實用化。當然,需要潛心研究突破性技術,而不能束手無策地等待。在不知何時能解決的突破性技術出現之前,需要提高發動機車的效率和降低二氧化碳排放,努力開發混合動力系統及其應用——PHEV。
眾所周知,插頭是將電器連接到插座上的連接器,將插頭插到插座上為汽車電池充電的汽車叫做“插電式汽車”。這種叫法之所以能流行開來,是因為它不是很落后。2003年9月,豐田對普銳斯全面改進推出了第二代普銳斯,而美國西海岸的用戶將自家普銳斯的電池換成了能源容量大的鋰離子充電電池,打造了一輛用外部電力為該電池充電的改造車。
為了將這款改造車與市售的普銳斯區別開來,而稱其為插電式汽車,這一叫法被推廣開來。在美國,將普銳斯改造成PHEV的風險企業如雨后春筍般涌現出來,這種改造PHEV被美國發生911恐怖襲擊后更強烈要求擺脫對中東石油依賴的新保守派和要求防止全球變暖的環境NGO(非政府組織)作為宣傳工具,從而掀起了這場PHEV熱潮。
充電式混合動力本身並不是新創意。在1990年代初,為了彌補EV續航距離短的缺點,各大車企就曾著手開發過利用發動機驅動發電機為電池充電的帶增程發動機的HEV。但因不符合加利福尼亞州制定的ZEV(Zero Emission Vehicle)規定而最終停止了開發。
普銳斯並不是為了滿足ZEV規定,而是為了解決21世紀石油資源枯竭問題和全球變暖問題,為了提高燃效、削二氧化碳而開發的。第一代普銳斯在宣傳時強調,EV必須充電才能行駛,而普銳斯跟傳統汽車一樣,不用充電也能行駛。
第一代普銳斯採用了混合行駛方式,以發動機與馬達驅動的‘結合’為基本理念,以消耗能源的HEV電池作為緩沖,實現發動機和電力驅動的高效並用。PHEV改造版普銳斯也是混合動力方式的PHEV,其基本理念跟常規普銳斯相同,雖然電池仍有電,在高速行駛和爬坡行駛時卻混合使用發動機和馬達。
跟這種混合動力方式相反,不管是高速行駛還是爬坡行駛,隻要電池有電,就隻用馬達驅動是增程型電動汽車的特點。但是,Volt、歐藍德PHEV及雅閣PHEV等增程型PHEV也採用了根據行駛狀態和油門開度採用發動機驅動力的混合動力方式。
從普銳斯開發之初,為降低石油消耗、削減二氧化碳排放,將日常生活中的短距離行駛換成用來自外部電網的電力來驅動的PHEV就被寄予厚望。當然,其前提是輕量、小型、安全、放心、壽命長且便宜的鋰離子充電電池的出現。
PHEV能用經濟且能削減二氧化碳的深夜電力驅動以實現上下班、購物、接送家人等大部分日常行駛,在周末及長期休暇等長距離行駛時能以高燃效的HEV來確保比傳統汽車更長的續航距離。我們想實現的PHEV是往返行駛1000公裡左右不用加油、即使在外面找不到充電站也能用的汽車。