新能源和混合动力汽车应注重能量回收挖潜

添加时间：2012-06-11 11:12:21 来源： 国际新能源网

     市场高度关注和期盼的成品油价格年内第二次下调如期而至。国家发展改革委近日宣布，自9日起将汽、柴油价格每吨分别降低530元和510元。北京的成品油价重回“7”时代。然而有业界专家认为，即使当前的原油价格水平，对各经济体仍是沉重的负担。下半年，美国经济走势趋好、中国出台稳增长政策扭转经济下滑，或将拉动石油需求，不排除国际原油价格再次走高。 
     在这种背景下，如何落实好《节能与新能源汽车产业发展规划》的精神，降低汽车业对成品油的依赖至关重要。《节能与新能源汽车产业发展规划》指出，要以纯电驱动为汽车工业转型的主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化，推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车，提升我国汽车产业整体技术水平。记者认为，对于新能源和混合动力汽车，应注重技术创新和产业孵化，注重能量回收挖潜。 
    与传统内燃机汽车能量的单向流动不同，电动汽车、插电式混合动力汽车以及混合动力汽车由于有了能量管理系统，可以借助动能转换为电能实现制动等能量的回收，越来越多的相关节能车型采用轮毂电机，提高了节能效率。但是展望未来，能够回收利用的不只是制动能量，还包括热能、减振器动能等。 
     记者近日采访了ShockEner高性能减振器项目发明人北京大学电子学系硕士刘诚和北京航空航天大学机械工程及自动化专业在读博士靳阳。刘诚介绍，传统汽车减振器的作用是将振动能量转化为热能耗散掉，以维持车体的安全和舒适。ShockEner技术则可以将减振器消耗的机械能转换为电能，实现3％至10％的能量回收。 
    采访中，刘诚特意向记者介绍，2009年底，与ShockEner的原理和设计完全一致的GenShock技术在美国麻省理工学院诞生，获得大量奖项的同时，迅速得到数百万美元的投资，其产品已应用于悍马战车（测试节油率为6％）。相比之下，ShockEner技术比GenShock技术早两年诞生，从2007年起在该领域取得了5项核心专利，其中2项发明专利，具有完全自主的知识产权。在回收能量的同时，ShockEner技术也可用于实现具有完全民族自主知识产权的半主动、主动减振器。 
     但是令刘诚他们苦恼的是，目前这一节能减振器技术的产业应用和孵化面临着融资难等瓶颈。新能源汽车和混合动力汽车的产业化浪潮能否加速这项节能技术的推广和应用，刘诚满怀期待。 
     与将动能转换为电能的减振器节能思路不同，宝马的高效动力则正在致力于不断深入研究废气热量中蕴含的巨大潜力。据宝马中国工作人员对记者介绍，即使最高效的内燃机也只能将矿物燃料所产生的能量中的大约三分之一转化为机动车所需的机械动能。在过去几年中，宝马高效动力凭借燃油直喷、可变气门正时、废气驱动涡轮增压器、制动能量回收系统和自动启停功能等技术，对发动机效率进行了显著改进。但燃料所产生的能量中仍有大约60％被流失，其中一半变成废气热量，另一半余热被则发动机冷却系统吸收。 
     找到行之有效的热能回收方法成为了宝马高效动力工程师未来不懈追求的目标之一。为此，宝马集团计划通过一系列项目，在研发、预生产和量产阶段的不同层面上对流失热能的利用方法进行各种尝试。其中，最具前景的创新项目包括涡轮蒸汽机、热电式发电机、发动机封装技术和用于燃油加热的废热交换器。 
     涡轮蒸汽机和热电式发电机项目均以利用废热发电为重点，以便提高发动机的总体效率，但每个项目的方法和时段不同。如果实现通过废热为车辆上的所有系统供电，而不是完全依赖车辆发电机，对于节油将具有非常深远的意义。 
   “我们最初设定的目标是要在十年内研发出适合量产的系统，如今我们已取得了显著成效。到最终研发结束时，这款系统将仅重10千克到15千克，并能为车辆在高速公路或乡间道路上巡航时提供所需的全部电能。”宝马集团研究与技术部门热能转换小组负责人尤尔根·林格勒说。这样一来，在长途旅行时，耗油量最多有望降低10％。 
     此外，这种能量回收系统还带来了一些值得关注的额外好处，例如在冷起动时为发动机或乘客舱供暖系统提供额外热量。热电式发电机还是高效动力制动能量回收系统的理想补充。制动系统在减速和停车时产生能量，而热电式发电机则在激情驾驶（也就是加速）时具有最佳功能性。研究人员预测，将来在实际日常驾驶条件下，这套节能系统最多可使耗油量减少5％。 
      怠速时不耗油的起步停车装置，刹车时回收动能的轮毂电机，将减震器动能和燃烧热能转化为车辆需要的电能，新能源汽车的能量管理系统创造性地实现了能量的双向流动。记者曾经试驾过宝马纯电动汽车、奔驰氢燃料电池汽车、丰田普锐斯混合动力汽车等，当驾驶屏幕上显示绿色的能量“回流”时，那种环保的驾驶快感是传统内燃机汽车很难替代的，真正实现了将烧掉的油“捡回来”。