新能源汽車已經(jīng)成為當(dāng)前世界發(fā)展的大趨勢(shì)，隨著國內(nèi)新能源汽車技術(shù)的提升，以及國家對(duì)新能源汽車在政策方面的支持，國內(nèi)新能源汽車的產(chǎn)銷量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)。隨著新能源汽車技術(shù)的發(fā)展和變革，除了影響新能源汽車在銷量方面的增長，也使得新能源汽車的產(chǎn)品種類也越來越多，這使得普通大眾對(duì)新能源汽車的認(rèn)識(shí)存在一定的難度，今天小編就從新能源汽車的類型以及其工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做一個(gè)整體的總結(jié)。

新能源汽車的分類

新能源汽車主要是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動(dòng)力來源的汽車，常規(guī)的車用燃料是指乙醇汽油、柴油等等。目前，針對(duì)新能源汽車的動(dòng)力來源，絕大多數(shù)都采用電能、太陽能和氫能源，尤其是以電能為主，其種類分為純電動(dòng)汽車、增程式混合動(dòng)力汽車、插電式混合動(dòng)力汽車和燃料電池電動(dòng)汽車。

1.純電動(dòng)汽車

純電動(dòng)汽車的英文為 Battery Electric Vehicle，簡(jiǎn)稱BEV，或者簡(jiǎn)稱為EV，即Electric Vehi-cle，指僅采用電池包中的電能來充當(dāng)車輛的動(dòng)力來源。純電動(dòng)汽車的工作原理和結(jié)構(gòu)布置較為簡(jiǎn)單，在結(jié)構(gòu)上，純電動(dòng)汽車去掉了傳統(tǒng)車輛上的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱，取而代之的是電機(jī)和高壓電池包，車輛的動(dòng)力來源就是依靠電機(jī)將存儲(chǔ)在高壓電池包中的電能轉(zhuǎn)換為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械能。

傳統(tǒng)汽車與純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)差異

對(duì)于純電動(dòng)汽車，電池包性能的好壞直接影響到電動(dòng)汽車整車的性能，例如在安全性和續(xù)航性能方面。目前用于裝配電池包的電芯主要有兩類，一類是三元鋰電池，一類是磷酸鐵鋰電池，這兩者在安全性和續(xù)航里程上各有優(yōu)劣。

總結(jié)純電動(dòng)汽車的相關(guān)特性，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（1）環(huán)保無污染，不產(chǎn)生廢氣，且噪聲低；

（2）整車結(jié)構(gòu)布置簡(jiǎn)單，要求技術(shù)門檻低；

（3）車輛續(xù)駛里程依賴電池特性強(qiáng)，且低溫性能較差。

2.增程式混合動(dòng)力汽車

增程式混合動(dòng)力汽車的英文為Hybrid Electric Vehi-cle，簡(jiǎn)稱為HEV。顧名思義，這種新能源汽車既具有傳統(tǒng)車輛的燃油動(dòng)力系統(tǒng)，也具備一定能量的高壓電池包。從結(jié)構(gòu)上，該類型車輛在原有傳統(tǒng)車輛的基礎(chǔ)上，增加了電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)和高壓電池包。這也表明，該類型車輛既可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)來給車輛提供動(dòng)力，也可以使用電機(jī)來給車輛提供動(dòng)力。

HEV結(jié)構(gòu)示意圖

另外，該類型車輛的特點(diǎn)是隨車配置的高壓電池包不可以采用外部電源來進(jìn)行充電，僅僅依靠車輛自身的動(dòng)力來補(bǔ)充電池包中的電能。從技術(shù)難度上和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上，該類型車輛相比純電動(dòng)汽車要復(fù)雜得多。

按照車輛的動(dòng)力來源劃分，可以將增程式混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)布置分為3種形式，分別為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式。

增程式混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)布置示意圖

（1）串聯(lián)式

當(dāng)結(jié)構(gòu)布置為串聯(lián)式時(shí)，雖然車輛既具備發(fā)動(dòng)機(jī)，也具備電動(dòng)機(jī)，但是驅(qū)動(dòng)車輛行駛的只有電動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的作用是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)向電池包充電；

（2）并聯(lián)式

當(dāng)結(jié)構(gòu)布置為并聯(lián)式時(shí)，車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)都可以作為動(dòng)力源向驅(qū)動(dòng)輪輸出動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛行駛；

（3）混聯(lián)式

當(dāng)結(jié)構(gòu)布置為混聯(lián)式時(shí)，此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)既可以當(dāng)做動(dòng)力源直接驅(qū)動(dòng)車輛行駛，也可以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)向電池包充電。另外，電動(dòng)機(jī)也可以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。

目前，絕大多數(shù)的車型均采用混聯(lián)式的結(jié)構(gòu)布置形式，因?yàn)樵谠摲N布置結(jié)構(gòu)下可以充分地利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的各自優(yōu)勢(shì)。例如，當(dāng)車輛需要在低速狀態(tài)下行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)的低速特性優(yōu)于發(fā)動(dòng)機(jī)，此時(shí)車輛采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛；當(dāng)車輛需要在高速狀態(tài)下行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的高速特性優(yōu)于電動(dòng)機(jī)，則車輛采用發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輛行駛；同時(shí)，如果發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率過剩，還可以驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)向蓄電池充電。

混聯(lián)式混動(dòng)汽車動(dòng)力與電力傳輸方向

因此，對(duì)于增程式混合動(dòng)力汽車，采用混聯(lián)式的結(jié)構(gòu)布置方案是最優(yōu)的方案，但是該種結(jié)構(gòu)布置形式對(duì)車輛在硬件和軟件方面都要具備非常高的技術(shù)要求。

總結(jié)增程式混合動(dòng)力汽車的相關(guān)特性，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（1）環(huán)保方面低于純電動(dòng)汽車, 但優(yōu)于傳統(tǒng)燃油汽車；

（2）可以充分地利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作特性，綜合提升能量利用率，但是結(jié)構(gòu)布置復(fù)雜，技術(shù)難度高；

（3）可以有效地解決純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)駛里程的問題，降低電動(dòng)汽車受環(huán)境溫度影響的程度。

3.插電式混合動(dòng)力汽車

插電式混合動(dòng)力汽車的英文為Plug-in Hybrid Electric Vehicle, 簡(jiǎn)稱PHEV。該類型車輛相比增程式混合動(dòng)力汽車在結(jié)構(gòu)上基本一致，既同時(shí)具備普通車輛的燃油動(dòng)

力系統(tǒng)，也具備電動(dòng)汽車的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。另外，它還具備能夠?yàn)檐囕v高壓電池包充電的充電系統(tǒng)。從技術(shù)難度和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上，該類型車輛介于純電動(dòng)汽車和增程式混合動(dòng)力汽車之間。

插電混動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)

插電式混合動(dòng)力汽車的工作原理和結(jié)構(gòu)布置形式與增程式混合動(dòng)力汽車基本一致，區(qū)別就是對(duì)于插電式混合動(dòng)力汽車在增程式混合動(dòng)力汽車的基礎(chǔ)上增加了可以單獨(dú)為電池包充電的充電系統(tǒng)。通過增加充電系統(tǒng)，可以降低混合動(dòng)力汽車制造的技術(shù)難度，即采用并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)布置形式即可。

4.燃料電池電動(dòng)汽車

燃料電池電動(dòng)汽車的英文為Fuel Cell Electric Vehicle, 簡(jiǎn)稱FCEV。它是指利用氫氣等燃料和空氣中的氧在催化劑的作用下，在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能，并以此作為動(dòng)力源來驅(qū)動(dòng)的汽車。燃料電池電動(dòng)汽車相比前文提到的3種類型的電動(dòng)汽車在結(jié)構(gòu)上存在相似之處，但是也存在不同點(diǎn)：相同點(diǎn)是都是利用電能來驅(qū)動(dòng)車輛行駛，不同點(diǎn)是關(guān)于電能的來源不同，其整體的技術(shù)難度和部件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度上均比前文所述的3種電動(dòng)汽車要復(fù)雜一些。

氫燃料電池電動(dòng)汽車

燃料電池電動(dòng)車在動(dòng)力系統(tǒng)的布置中除了燃料電池，還配有高壓電池包。這是因?yàn)槿剂想姵仄囋谡Ｐ旭偁顟B(tài)下，僅依靠燃料電池既可以滿足車輛的使用需求，而且燃料電池也會(huì)對(duì)高壓電池包進(jìn)行充電。當(dāng)車輛需要加速時(shí)，為了滿足車輛的用電功率，燃料電池和電池包會(huì)同時(shí)向電動(dòng)機(jī)輸送電能，以滿足車輛的使用需求；另外，當(dāng)車輛由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為行駛狀態(tài)時(shí)，由于燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)需要一定的時(shí)間，此時(shí)由高壓電池包向電動(dòng)機(jī)輸出電能。

燃料電池電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)布置簡(jiǎn)圖

對(duì)于燃料電池電動(dòng)汽車, 其技術(shù)難度和硬件要求相比純電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車都要難得多。比如在硬件方面的儲(chǔ)氫瓶、供氫閥、空壓機(jī)等，相關(guān)部件的技術(shù)能力還尚不成熟，主要原因是燃料電池汽車的燃料采用的是氫氣，在相關(guān)部件的制造方面和安全性方面都提出了很高的技術(shù)要求；在燃料存儲(chǔ)方面，由于采用高壓存儲(chǔ), 使得燃料電池電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程可以達(dá)到700km以上；另外,在污染物方面, 燃料電池汽車同純電動(dòng)汽車一樣, 完全是零污染排放, 最終的生成物只有水。

總結(jié)燃料電池電動(dòng)汽車的相關(guān)特性，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：

（1）與純電動(dòng)汽車一樣, 環(huán)保無污染, 不產(chǎn)生廢氣, 且噪聲低；

（2）相比混合動(dòng)力汽車，由于不需要利用活塞等機(jī)械部件，使得能量整體的轉(zhuǎn)換效率較高；

（3）加氫時(shí)間與加油時(shí)間相同，而且續(xù)駛里程較長；

（4）綜合技術(shù)難度高，造車成本和用車成本較高，且需要配套加氫站。

總結(jié)

目前在電動(dòng)汽車產(chǎn)品種類方面，我國已經(jīng)由最初的以純電動(dòng)汽車為主的技術(shù)路線，轉(zhuǎn)變?yōu)槟壳暗募冸妱?dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車共同發(fā)展的技術(shù)路線。另外，在核心部件方面，如高壓電池和電機(jī)等，從使用性能和安全性能方面也有較大的提升。針對(duì)這一類型的新能源汽車，國內(nèi)已經(jīng)具備了一些非常成熟的零部件和整車的生產(chǎn)企業(yè)，并且在產(chǎn)品性能方面，已經(jīng)可以與傳統(tǒng)汽車制造強(qiáng)國相競(jìng)爭(zhēng)。但是對(duì)于新興的新能源汽車，例如燃料電池電動(dòng)汽車，不論是在部件生產(chǎn)，還是在整車制造方面，我國都還需要一定時(shí)間的發(fā)展和提升，同時(shí)加氫站的建設(shè)布局規(guī)模還較小。近幾年隨著一批造車新勢(shì)力的加入，不僅推動(dòng)了國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)品的高端化，更是積極地推進(jìn)了我國的新能源汽車在智能化和網(wǎng)聯(lián)化方面的發(fā)展，未來在產(chǎn)品種類方面也會(huì)朝著更加的多元化的方向邁進(jìn)。

參考來源：

1.新能源汽車技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)淺析，劉欣、李春（中國汽車技術(shù)研究中心有限公司）；

2.我國電動(dòng)汽車發(fā)展前景，張榮貴（機(jī)電技術(shù)）。

粉體圈小吉

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