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[转贴资讯] 洁净车辆技术-复合动力系统介绍
出处来源:http://www.carnews.com.tw/1car/1car.asp
由于都会区交通工具的严重空气污染及石油储存日益短少情况下,在国内及国外欧、美、日等先进国家对此均相当重视,认为目前是发展使用电动车辆的时机,且大力投入电动车辆之研发及推广。 台湾地区交通工具耗用能源占总能源比重的17.6%,其中公路运输 (主要为汽机车)占约94%,为主消耗群。车辆总数逐年增加更加重耗能总量提升。行政院会核定全国能源会议为因应提升车辆能源使用效率,改善排气污染,达成CO2减量与生活环境品质目标,研发推广使用洁净车辆能转换技术已刻不容缓。 汽机车内燃机引擎其技术发展已非常成熟,未来在能源效率及污染排放不易大幅改善。发展洁净车辆已为全球趋势,发展洁净车辆能源转换技术,是根本解决我国能源、环保与车辆产业问题的对策。 国际对环保及能源之要求日益严苛,发展洁净车辆已为未来交通工具之趋势;发展洁净车辆能源转换技术,是根本解决我国能源、环保与车辆产业问题的对策。如图一洁净车辆动力系统技术发展趋势,动力系统将由内燃机引擎动力系统发展为包括以各式电池及马达为动力源之电力动力及以复合动力 (Hybrid System) 之洁净动力系统。 ‧电力动力系统: 应用各式高效率马达与先进储能电池发展传动及控制技术,包含电池充效管理、快速充电、分散式马达动力源驱动控制与低成本马达动力模组等。 ‧复合动力系统: 如图二乃是撷取了电力动力系统与传统内燃机之优点;应用内燃机引擎与电力马达配合传动系统与动力输出控制之技术,包含最佳操作条件之汽柴油或洁净燃料内燃机、高效率马达与驱动系统、高效率传动机构、动力系统控制技术等。 国内已推行零污染机车,我国在电动机车之研究发展在经过过去几年的推动已奠定了良好的基础,至89年已销售约2万辆,虽然仍然有部份技术未达实用化程度,造成推广不易,但透过产品量产过程不断改善及继续开发第三代先进电池电动机车,其性能已达可取代中短程交通工具。 就中期而言,运用内燃机与电池结合之复合动力系统成为中期最有效之技术,亦是国际目前发展之重要趋势;一般所谓复合动力车,是指以电动马达与传统汽/柴油引擎来提供车辆所需之动力,其系统特征是在相同燃料条件下能够行驶较多里程并排放较少之废气。这是目前世界上各车厂在因应日趋严峻之环保标准与目前纯电力动力车辆 (ZEV) 在商品化之应用推广仍遭遇种种之困难与障碍下,所衍生之兼具产品性与环保需求之阶段性产品。复合动力车复杂之系统结构与动力控制系统为其主要特征,虽然导致昂贵之生产制造成本,但较之燃料电池车辆 (Fuel Cell Vehicle) 系统,复合动力车则显然是短期内较具产品性并符合环保需求之指标性产品,相信在短期内;随着日本与世界各主要车厂陆续推出复合动力车,市场之需求与占有率将逐步提高,复合动力车之售价与成本也必然因市场之扩大而降低至合理价位。 1997 年日本 Toyota 汽车公司率先推出复合动力车 Prius 商品化车辆,由于产品性佳;迄今 Prius 复合动力车单一车种于世界市场﹝日本本土与北美﹞累计之销售量已突破 6 万辆,其数量已超过全世界历年来 EV 之总销售量,因此 Prius 之优异表现已激起了全世界 Hybrid 动力系统之研发风潮,继Toyota 之后,Honda、Nissan, Mazda,美国三大与欧洲车厂均将陆续推出 Hybrid 商品,因此;HEV动力系统之里程碑已全然确立于 LEV、SLEV、ULEV 与ZEV 动力系统发展趋势之间,为了鼓励推广 HEV;北美各洲已陆续推动消费者购买HEV 享用减税优惠之激励措施。因此;在达成 ZEV 产品推广与实用化之前,HEV 阶段性替代角色已相当明确。 复合动力系统藉由内燃机与电池能量之最佳化管理,具有高能源效率且能应用现有环境能源供应架构之优点。目前已发表且成功量产之复合动力汽车包含日本Toyota、Honda 公司,耗能均较原内燃机引擎汽车改善近一倍,污染排放亦降低约50%。藉由上述之复合动力系统技术,应用于国内机车或小型车用动力,进一步扩大取代中长程交通工具,预期可将耗能提高 40% 以上,亦可降低污染排放,为一种极有经济效益之技术。 长期而言,燃料电池 (Fuel Cell) 将是未来极佳之投入研发项目;目前由于技术日渐成熟,已开始应用于运输工具上。由于燃料电池原理为藉由电化学反应直接利用含氢燃料和空气产生电力,因此具有零污染、高效率之优点。目前各国正密集投入大量资金从事燃料电池汽车量产开发中,其中以美国、加拿大、德国及日本最为先进,已有Benz、Toyota 及 Honda 公司推出展示车型,Daimler Chrysler 公司亦宣称将于2004 年开始导入量产。 燃料电池关键技术在于电池堆 (Stack) 及储氢材料,由于国际先进机构不断之投入开发,1998 年电池堆之体积及重量已较 1994 年减少了 80% 之多,相关之系统及技术成熟之后,预计成本将更有商业竞争力。国内机车使用量大且耗能污染控制技术目前领先国际,应更早进行燃料电池应用于机车及小型车辆之研发,作为零污染、低耗能小型动力系统开发之长期目标,以获得此一领域国际市场之先机。 电动车虽为技术主流,但技术及投资规模过大,国内不易跨入竞争。国内机车数量大且密集,政府推动电动机车政策及措施明确;藉由先进电动机车及技术开发,结合国内小引擎技术,发展具有区域特色之电力及复合动力小型洁净车辆,有机会成为小型洁净车辆产品及技术领先者。为配合汽机车产业发展与生活环境品质需求,达成减少能源使用之效益。 配合政府之政策,机械所将于 91 年向能源研究基金提出五年度计画,进行小型洁净车辆及关键技术开发,包括高效率电力动力系统、高功率先进电池、燃料电池系统运用技术及系统整合技术,同时运用并结合科技专案高效率内燃机引擎技术、高效率传动技术开发,达到如图五省能 40% 以上,并符合低污染标准之小型洁净省能车辆。期能开创电动车辆产业,提升技术能力及产品竞争力,进而提升业者之投资意愿,增加工业之产值。
[ 此文章被t0306894在2005-04-28 15:18重新编辑 ]
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