廣州車展上的三款電動(dòng)車沃藍(lán)達(dá)/F3DM/LEAF

　　前言：節(jié)能環(huán)保無疑是現(xiàn)今社會(huì)的一個(gè)炙手可熱的話題，而與人類息息相關(guān)的汽車又與環(huán)保節(jié)能又著千絲萬縷的關(guān)系。現(xiàn)在的各大汽車廠家都在車輛節(jié)能方面做出著各種努力，而以電動(dòng)車為代表的車型無疑是各個(gè)廠家發(fā)展的重點(diǎn)。盡管我們?cè)谲囌怪幸呀?jīng)看到不少?gòu)S家擁有電動(dòng)車技術(shù)，并且推出概念車在車展中展示，但是我們我們還是把最貼近生活的量產(chǎn)電動(dòng)車拿出來說說吧。

　　東風(fēng)日產(chǎn)聆風(fēng)LEAF

　　“日產(chǎn)Leaf”自今年12月起在日本及美國(guó)上市，2011年初將在歐洲的部分地區(qū)展開銷售， 2012年起將面向全球發(fā)售。

　　在動(dòng)力數(shù)據(jù)方面，聆風(fēng)電池組的最大輸出功率可以達(dá)到90千瓦，電動(dòng)機(jī)的輸出功率則有80千瓦，扭矩峰值能夠達(dá)到280牛·米，在中低速狀態(tài)下具有與3升汽油動(dòng)力車相同的加速度，最高速度可達(dá)145km/h。發(fā)電機(jī)擁有在減速時(shí)可回收部分減速能量的機(jī)能，充分的實(shí)現(xiàn)了能源的再利用。在完全充電的情況下，可以實(shí)現(xiàn)160公里以上的巡航里程，其在加速方面的表現(xiàn)甚至優(yōu)于搭載2.5L發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)汽車，而這些，都是在100%零排放的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。

　　日產(chǎn)聆風(fēng)采用薄型化鋰電池模塊，由日產(chǎn)與NEC合資的AESC汽車能源公司所生產(chǎn)供應(yīng)。在完全充滿電的情況下，日產(chǎn)Leaf電動(dòng)車最長(zhǎng)續(xù)駛里程可以達(dá)到160公里，這一續(xù)航能力已經(jīng)可以滿足70%消費(fèi)者每日的駕駛里程所需。由于采用構(gòu)造簡(jiǎn)單，超薄型疊片構(gòu)造電池，在減少零部件降低成本同時(shí)，還可提高車輛配置的靈活度，另外在車輛組裝方面也極其注重實(shí)用性，保持乘客乘坐舒適度的同時(shí)還可裝備大容量的電池。另外由于疊片結(jié)構(gòu)電池表面面積大，冷卻性能較好，可在各種使用環(huán)境下穩(wěn)定發(fā)揮性能。電池的正極采用了金屬錳材料，其資源豐富且結(jié)晶體構(gòu)造穩(wěn)定，降低成本的同時(shí)保證了較高的可靠性。由于電池盒配置在車身中央的底盤下，重心低，實(shí)現(xiàn)了良好的平衡性。加上采用高剛性外殼，可隨意進(jìn)行行駛操作。

　　聆風(fēng)在車頭前方布置兩組充電接口，一組用于在快速充電站完成的臨時(shí)性快充電，半個(gè)小時(shí)內(nèi)可以充80%的電量，而另一組接口則是在家中8小時(shí)左右即可充滿電池。在充電過程中，位于車內(nèi)前擋風(fēng)位置處的燈泡會(huì)提示其充電狀態(tài)，在車內(nèi)的儀表臺(tái)上，則會(huì)清晰地顯示當(dāng)前的充電量。不過，說到充電，就同樣要談一個(gè)對(duì)于電動(dòng)車不得不說的話題——雖然日產(chǎn)聆風(fēng)配置了兩種充電模式以優(yōu)化充電時(shí)間，但如果實(shí)際的充電時(shí)間能夠再得以“提速”，相比更容易獲得消費(fèi)者的贊許。

　　比亞迪F3DM

　　比亞迪F3DM和LEAF雖然同為電動(dòng)車，但是它們的工作原理卻不太一樣。F3DM所謂的DM（Dual Mode），就是雙模式的意思，意味著該車有兩種主要的工作模式：分別是電動(dòng)模式（EV）和混合動(dòng)力模式（HEV）。F3DM的動(dòng)力由一臺(tái)排量1.0L的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，外加兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1/M2提供，電能儲(chǔ)存在100塊串聯(lián)的磷酸鐵鈷鋰電池中。

　　功能決定結(jié)構(gòu)，DM雙模（Dual Mode）的工作特性決定了他動(dòng)力組成結(jié)構(gòu)跟油電混合車有著相當(dāng)?shù)牟顒e。F3DM采用一臺(tái)代號(hào)為371QA的1.0L三缸全鋁汽油引擎，也就是比亞迪F0上面那臺(tái)50kW的發(fā)動(dòng)機(jī)。電機(jī)方面是兩臺(tái)功率分別為25kW和50kW的永磁同步電機(jī)，需要注意，這里的電機(jī)既是電動(dòng)機(jī)，也能充當(dāng)發(fā)電機(jī)。三者打包在一起作為動(dòng)力源，從結(jié)構(gòu)圖上看可以把他們看成是“同軸”的，但實(shí)際上每一方都能夠單獨(dú)加入或者退出動(dòng)力輸出。

　　F3DM的混合動(dòng)力模式，有四種工作狀態(tài)。在中短途、中低速行駛的路況下，主要采用純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式，僅僅靠電池供電，電動(dòng)機(jī)M2提供動(dòng)力。如果電量充足的話，也可以純電動(dòng)方式高速行駛一段時(shí)間。帶檔滑行或者剎車等減速工況下，電動(dòng)機(jī)M2不再消耗電能，提供動(dòng)力，相反，電機(jī)反轉(zhuǎn)，回收一部分損失的動(dòng)能，為電池充電。在溫柔駕駛，反復(fù)起停的城市路況中，大約可以降低1/8的能量消耗。

　　在純電動(dòng)模式，電池接近耗盡，電量達(dá)到20%底線的時(shí)候，371QA發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，帶動(dòng)M1發(fā)電機(jī)為電池充電。然后通過IGBT逆變器，為M2電動(dòng)機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)F3行駛。如果跑長(zhǎng)途，長(zhǎng)期處于混合動(dòng)力模式，M1發(fā)電機(jī)在電池電量只剩50%的時(shí)候就將啟動(dòng)，充電到70%停止工作。

　　在電量充足，超高速行駛或者急加速的情況下， 發(fā)電機(jī)M1、電動(dòng)機(jī)M2和發(fā)動(dòng)機(jī)371QA將協(xié)同工作，提供強(qiáng)勁的動(dòng)力。廠家宣傳的最大功率是25+50+50=125KW，但這僅僅是一種理論上的可能性。電動(dòng)機(jī)M2的型號(hào)是F3DMB-2103，額定功率只有37kW。而且371QA發(fā)動(dòng)機(jī)，在節(jié)氣門全開，接近6000轉(zhuǎn)的時(shí)候才能發(fā)揮最大功率50KW，三種不同的動(dòng)力單元同時(shí)達(dá)到峰值功率是幾乎不可能的。

　　F3DM車型鐵電池的運(yùn)用已經(jīng)極大推進(jìn)了電動(dòng)車的發(fā)展，首先鐵的成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)鎳氫電池和鋰離子電池，同時(shí)其耐熱性、抗壓性都已經(jīng)通過國(guó)家測(cè)試，在極端高低溫和碰撞實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出極高安全性。此外鐵電池的壽命長(zhǎng)，循環(huán)2000次后容量還有80%以上，實(shí)際可使用4000次。而且鐵電池在生產(chǎn)和使用過程環(huán)保無污染，舊電池原材料可以回收再利用。

　　電池容量再大，總要有該充電的時(shí)候。F3DM能夠直接采用家庭220V電源充電，已經(jīng)是一個(gè)不小的突破。但使用220V電壓把續(xù)航里程為60公里的鐵電池充滿，已經(jīng)需要整整7個(gè)小時(shí)，對(duì)我們的用車習(xí)慣是一個(gè)很大挑戰(zhàn)。解決方法是到專門的快速充電站，10分鐘即可充滿50%，但這種充電站目前只在個(gè)別城市處于試點(diǎn)狀態(tài)，普及的話還需要包括政府在內(nèi)的各方努力。

　　上海通用雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)

　　說到底，之所以說沃藍(lán)達(dá)是電動(dòng)車，主要原因有兩個(gè)。一個(gè)是電池規(guī)格(也稱為電氣化程度)，一個(gè)是機(jī)械構(gòu)造。不過關(guān)鍵的還是電氣化程度。普銳斯的電池容量其實(shí)是很低的，如果純電力形式的話，電池只夠其行駛1、2公里。驅(qū)動(dòng)汽車行駛的動(dòng)力來自于發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的共同協(xié)作。而沃藍(lán)達(dá)就完全不同了，它的電池足足有181.公斤，使用鋰離子充電電池，容量為16kWh，巡航狀態(tài)下能讓沃藍(lán)達(dá)純電動(dòng)行駛80公里左右。使用國(guó)內(nèi)220伏家用電源充電的話，慢充需要8小時(shí)，快充只需要3小時(shí)。在機(jī)械構(gòu)造方面，驅(qū)動(dòng)沃藍(lán)達(dá)行駛的只有電機(jī)，沒有發(fā)動(dòng)機(jī)什么事。

　　還有一種說法認(rèn)為沃藍(lán)達(dá)在增程模式下的工作邏輯是這樣的：發(fā)動(dòng)機(jī)工作-發(fā)電機(jī)發(fā)電-電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛，屬于串聯(lián)式的混合動(dòng)力，其實(shí)這也是忽略了電池容量這一點(diǎn)。所以總的來說我們認(rèn)為沃藍(lán)達(dá)的電動(dòng)化程度是比混合動(dòng)力高很多的，其概念更接近于電動(dòng)車。

　　沃藍(lán)達(dá)的動(dòng)力系統(tǒng)包括兩臺(tái)電機(jī)和一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，沒有變速箱，取而代之的是一套動(dòng)力分配機(jī)構(gòu)。兩臺(tái)電機(jī)中，主要用于驅(qū)動(dòng)車輛的電機(jī)的功率較大，達(dá)到111kW，相當(dāng)于2升以上的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī);扭矩方面更是達(dá)到了370牛米，相當(dāng)于3.5升的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)，很是威武。另一臺(tái)電機(jī)則兼具發(fā)電/電動(dòng)功能，功率為55kW。

　　此外，沃藍(lán)達(dá)還有一臺(tái)1.4L發(fā)動(dòng)機(jī)，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式和普通汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒方式不一樣，最高轉(zhuǎn)速只有4800轉(zhuǎn)，功率也只有63kW。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用只有一個(gè)，就是當(dāng)電池電量不足的時(shí)候啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行發(fā)電。

　　沃藍(lán)達(dá)的四種工作模式。混合動(dòng)力的工作狀態(tài)非常復(fù)雜，因?yàn)樵O(shè)計(jì)到發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)合力驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)電機(jī)又發(fā)電的情況。增程電動(dòng)車的工作狀態(tài)按道理應(yīng)該要比混合動(dòng)力簡(jiǎn)單很多，但因?yàn)檫@款沃藍(lán)達(dá)的電機(jī)功率和電氣化程度還并不是特別高，因此還是有點(diǎn)復(fù)雜。總體而言，它的工作狀態(tài)分為4種：

　　一、最重要的單電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

　　這是沃藍(lán)達(dá)最為重要的行駛模式，也是沃藍(lán)達(dá)區(qū)別于混合動(dòng)力車型的要點(diǎn)。在該模式下，車輛只由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)，這時(shí)候的沃藍(lán)達(dá)是一臺(tái)不折不扣的電動(dòng)車，在路況良好的情況下，電池的續(xù)航能力大約為80公里。

　　二、大動(dòng)力需求時(shí)的雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式

　　為了應(yīng)付高速巡航的需求，2臺(tái)電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)車輛前進(jìn)。這樣的好處是讓單臺(tái)電機(jī)的負(fù)荷減少，提高用電效率，減少用電量，增加航程。

　　三、增程模式 單電機(jī)驅(qū)動(dòng)

　　當(dāng)電池電量不足的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)開始啟動(dòng)，進(jìn)入增程模式。這時(shí)候的車輛由主電機(jī)驅(qū)動(dòng)、發(fā)電機(jī)只管為電池充電。這種模式只能用于電機(jī)中低負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，畢竟發(fā)電量有限。

　　四、增程模式 發(fā)動(dòng)機(jī)協(xié)助驅(qū)動(dòng)

　　當(dāng)車輛需要高速運(yùn)行而電池電量不足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。這時(shí)候的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)一起承擔(dān)了驅(qū)動(dòng)車輛的任務(wù)，同時(shí)也為電池充電。

總結(jié)：