因運而生 Hybrid油電混合動力

bmw5828

2012-08-06 13:23:43
時勢造英雄，為了打贏戰爭，人們研發出更精良的武器，因為石油危機，市場上出現了經典的迷你小車Mini與Honda Civic CVCC，而隨著聯合國於1992年通過《氣候變化綱要公約》及1997年《京都議定書》，人們開始意識到減碳節能的重要性，且隨著2010年在哥本哈根舉行的全球氣候變遷高峰會，各個聯合國成員以更積極的態度嚴格執行2020年將二氧化碳排量降至2000年75∼95%的目標。

Hybrid油電複合動力系統的架構主要在引擎與變速箱之間加入電動馬達作為低速行駛的動力源，發電機與動能回收裝置擔任回充電力的工作。

對汽車製造業而言，這個目標值就像是一道緊箍咒，再加上油價波動的不確定因素，原油價格已從1970年平均每桶約1.8美元飆到現今平均約一百美元上下，油價與環保的壓力下，汽車公司為滿足消費者對高經濟性與節能車的需求，除了推出小排氣量的低油耗車款之外，Hybrid油電複合動力車也應運而生，近期更甚至有純電力車在市場上販售。當然，就耐用性、續航力與售價而言，純電動車短期內尚無法達到與傳統動力相同的標準，此時Hybrid油電混合動力車遂成為可立即滅火的近水。

透過安置於變速箱裡頭的電動馬達與離合器，讓傳統的變速箱仍可在電動馬達的推動下運轉。

油與電如何共存？Hybrid油電混合的起點對Hybrid油電混合動力車發展史稍有研究的讀者應該都清楚，第一部正式量產的油電混合動力車就是1997年推出的Toyota Prius，不過實際上早在1905年，一位美國工程師H. Piper便已經提出以電動馬達搭配汽油引擎的Hybrid概念，只是礙於當時技術尚未成熟且低油價已讓汽油引擎成為主流，讓Hybrid動力直至Toyota Prius Concept於1995年東京車展現身，才讓世人見到Hybrid的真正效用。以低油耗的小排氣量汽油引擎為基礎，在變速箱裡頭加入電動馬達並放置在後行李廂的電池組推動，兩套動力經由電腦系統的控制交替運作，起步以電動馬達驅動車輛前進，接著引擎才介入，煞車減速與停車時引擎會自動熄火以節約油耗，而車上的發電機及煞車動能回收系統則擔任電力供應，讓Hybrid車維持與傳動引擎相近的動力特性之外，也大幅降低油耗與二氧化碳的廢氣排放，主要缺點僅在於複雜性的電力系統與偏高的製作成本。

鋰電池技術與電力控制模組是構成Hybrid與純電動車性能表現的主要關鍵，續航力隨著技術與鋰電池效能的逐步提昇而逐步增加。

現在與未來經過十多年的發展後，現今的Hybrid油電混合動力技術已趨於成熟，市場上除了最早投入的Toyota與Honda外，近幾年BMW、M.Benz及VW集團也都有產品在市場上販售，藉由更先進的電腦控制、電力管理系統與鋰電池技術，電力系統的運用範圍更廣，相對也降低引擎運轉的頻率並提供更低的油耗數字。以市場上的新一代Hybrid油電混合動力車為例，鋰電池提供了更高的輸出功率，讓純馬力推進的最高速度已突破40km/h，此特性除了大幅降低引擎的油耗之外，也提供更強勁的低速扭力，而電動馬達與引擎的同步運作更造就明快的油門反應與動力品質，此外，某些車款在速度低於160km/h時收油滑行甚至可完全切斷燃油消耗，當然，隨著Plug-in技術的趨於成熟，可運用外接電源補充電池電力的特性，讓此類型車款對燃油的依賴性更低，也成為下一個階段的Hybrid動力的發展走向。

最具代表性的Hybrid油電車Prius已經發展出Plug-in版本，可透過外接電源補充電能之外，也提供更長的純電力行駛里程。

就未來的技術發展走向來看，Hybrid油電車的架構將變得更為多元，從標準Hybrid到加入Plug-in外接充電功能之後，引擎的重要性開始降低，甚至可能變為只擔任發電用途的備用系統，也就是在純電動車身上裝置一具驅動發電機運轉的小引擎，在電池的電力耗盡時才會運轉發電，到達停車點或目的地時即可藉由外部電源補充電力。當然，此概念雖無法滿足人們完全捨棄燃油的需求，不過在純電動車還無法完全取代內燃機引擎的過渡時期，Hybrid仍是最完美的中庸之道。

第一部在市場上販售的油電混合動力車為1997年的Toyota Prius，如今經過三個世代的演變後，已成為Hybrid的指標之作。

轉載http://www.carnews.com/article.php?id=29044&p=1

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