随着我国经济建设的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国的汽车保有量也在不断增加，从而给我国资源、环境带来巨大的压力。我国的石油资源短缺，石油的 大量进口影响了国家的能源安全和国民经济的可持续发展。为了减少汽车对石油的依赖并改善汽车尾气对大气环境的污染，国内外在寻找具有环保特性的汽车新能源 方面，付出了巨大的努力。
电动汽车是新能源汽车技术之一。我国在电动汽车的研发方面，已经取得了重大的进展，特别是综 合电驱动和传统内燃机驱动的优势的混合动力汽车，由于其技术相对成熟，又能够兼顾节能和环保，是当前最接近产业化的技术。考虑到混合动力汽车的动力混合方 式是多种多样的，因此有必要对几种主要的混合动力汽车技术及其节能效果作初步的探讨。
一、混合动力汽车及其分类
（一）混合动力汽车（Hybrid Vehicle，HV）
混合动力汽车是弥补了纯电动汽车的续驶里程不足与重量等问题而诞生的。按照国家标准GB/T19596电动汽车术语的定义，混合动力汽车（Hybrid Vehicle，HV）是指能够至少从可消耗燃料和可再充电能/能量存储装置获得动力的汽车。使用了电机的混合动力汽车被叫做混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）。 目前，混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统开动汽车，达到节省燃料和降低排气污染的目的。混合动力汽车使 用的内燃机与同类型燃油汽车相比，排量相对较小。使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机、超级电容、燃料电池和蓄电池等。混合动力电动客车基本 结构及原理见图。
按照发动机与电机组、合的方式，混合动力电动汽车有串联式、并联式和串并混联式三种类型。
（二）串联式混合动力汽车(Series Hybrid Electric Vehicle，SHEV)
串联式混合动力汽车是指车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力汽车。串联式结构比较简单，由 发动机带动发电机，再带动电动机驱动汽车。需要时，由发电机和蓄电池提供的电力共同驱动汽车。动力系统采用电传动的方式（没有机械变速箱），同时也为蓄电 池充电。当发动机停止时由蓄电池的电能通过电动机驱动汽车。车辆制动时，车轮驱动电机发电并向蓄电池充电，实现部分能量回收。串联系统布置容易，连接方 便，工作过程中发动机经常走走停停，串联式结构可使发动机不受汽车行驶工况影响，始终在其最佳工作区稳定运行，并可选用功率较小的发动机，串联式混合动力 电动汽车特别适用于在市内低速运行工况。其缺点是整个动力系统功率储备大（既有发动机，又有电动机，又有发电机及电池等储能单元），需要功率足够大的电动 机；发动机输出需全部转化为电能再变为驱动汽车的机械能，使得燃油能量利用率比较低，整车效率受到影响。串联式混合动力客车基本结构见图2。
（三）并联式混合动力汽车（Parallel Hybrid Electric Vehicle PHEV）
并联式混合动力汽车是指车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力汽车。并联式 结构比较复杂。发动机通过变速箱驱动汽车，电力驱动系统通过蓄电池及电动机经藕合同时驱动汽车。发动机在一定的条件下也为蓄电池充电。发动机经常工作在最 佳状态下，起步、加速及高速行驶时电力系统参加工作。两套动力系统通过耦合机构将两者动力混合，虽机构较复杂，但．传动效率较高。并联式混合动力客车基本 结构见图3。
（四）混联式（串、并联式）混合动力电动汽车（Parallel and Series Hybrid Electric Vehicle PSHEV）
混联式混合动力汽车是同时具有串联式和并联式驱动方式的混合动力汽车。混联式混合动力汽车充 分发挥了串联式和并联式的优点，能够使发动机、发电机和电动机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证在更复杂工况下使系统工作在最优状态，更容易实 现排放和油耗的控制目标，因此是最具影响力的HEV。混联式混合动力客车基本结构见图4混合动力汽车除发动机、电动机和蓄电池等各种单元技术外，重要的技术是各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化与控制技术，匹配好的系统能达到节省燃料50%，排放下降80%。还有制动能量回收技术，应能回收制动能量的30%。
二、混合动力汽车特点及节油效果
（一）混合动力汽车的工况混合动力电动汽车（HEV）
将发动机、电动机和能量储存装置（蓄电池）组合在一起，它们之间的良好、匹配和优化控制，可 充分发挥内燃机和电动机的优势。混合动力汽车节、能、环保的特征是根据汽车不同工况采用不同的控制方式来实现的。混合动力汽车一般控制策略是根据储能元件 （一般是电池）的容量、驾驶员的油门踏板位置、车速和驱动轮的功率需求等参数，按照一定的规则使发动机和电动机输出相应的转矩，以满足驱动轮的功率要求。
1．混合动力汽车在不同工况下主要的5种情况
（1）汽车在一档起步或低速行驶，发动机转速低于相应限值时，电机单独用来驱动。
（2）在不定期发动机转速下，负载转矩小于发动机相应转矩时，发动机运转在其经济功率区间，单独驱动。
（3）电池容量低于某一下限，而发动机又可以提供多余扭矩时，电机在发动下以发电方式运行，为电池充电。
（4）在发动机一定转速下，整车负载超过发动机所能提供的最大扭矩时，电机提供峰值功率，与发动机联合驱动。
（5）再生制动过程中，电机以发电机方式工作，提供制动扭矩，同时将回收的能量回馈到储能系统。
（二）三种混合动力汽车的基本特点
串联式、并联式和混联式混合动力系统的基本特点见表1。
实际上，混合动力汽车的性能（特别是动力性、经济性）取决于动力系统诸零部件的配置、选型以及整车控制策略等。
（三）混合动力电动汽车与纯电动汽车对比具有的优点
1．电池容量小，整车重量轻。
2．汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机水平。
3．保证驾车和乘坐的舒适性。
（四）混合动力电动汽车与内燃机汽车相比具有的优点
1．可使原动机在最佳工况区稳定运行，从而降低排污和油耗。
2．在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆实现零排放。
3．通过电机回收汽车减速和制动时的能量，进一步降低汽车的 能耗和排放。
混合电动公交客车是一种集纯电动车、内燃机汽车技术和优势于一体的混合动力电动汽车，具有超 低排放、低油耗、低噪声、高经济性和高环保性的优点，是一种新型绿色环保城市公交客车。
（五）混合动力汽车的节油原理及节油效果
混合动力汽车节、能的基本原理见图5。
如图5所 示，混合动力客车的节能是通过控制发动机在最佳功率转速区间运转、富余能量存储和再生制动时制动能量回馈来实现的。在整车起动的时候，通过纯电动的驱动方 式，实现起动时候的节能和降低排放。在整车行驶加速和急加速的时候，发动机运行在最佳燃油经济转速区间，用电池转换成电机的助力扭矩实现助力。当运转在最 佳燃油经济性转速区间并且有富余能量时，把富余的能量存储起来。这样使整车达到较好的燃油经济性和最佳的排放。串联混合动力汽车、并联混合动力汽车和混联 混合动力汽车的节油性能比较见表2。
三、混合动力城市客车产业化面临的问题
我国在混合动力客车方面，虽有了一定的基础，取得了一些成果，但技术水平和产业化程度与国际上的差距还是很大，其发展面临着以下3个问题。
1．混合动力汽车涉及多种系统，其技术含量高、相互关系复杂、相互作用频繁，我国客车生产企业_大 多还缺乏集成混合动力汽车各系统并使之优化的能力。目前，国内有些企业、为了尽快推出混合动力汽车产品，关键技术开发与零部件还是依赖国外企业，这从企业 抢占市场的角度可以理解，但如果都这样，必将造成今后我国虽然有自主的混合动力车产品，却依然没有产品的核心技术，空心化问题就得不到解决。
2．混合动力汽车需要的关键零部件产品开发还不成熟，像蓄电池、电机等部件，价格高，质量尚不过关。零部件企业的配套能力不足，建立完善的混合动力汽车产业化工业基地以及售后服务体系，还需要很长一段时间。
3．由于混合动力车技术含量较高，因此，目前我国混合动力汽车的制造成本要比同类型的传统汽车高出约30%，而这仅靠采购控制、加强管理和设计优化等传统降低成本的方法是远远不够的。事实上，连混合动力汽车技术最为领先的丰田公司也承认，在该公司生产的混合动力汽车使用寿命内，其节约的燃油费用还不足以抵消为购买混合动力车而额外支付的车款。车价高将影响该技术的推广应用。
四、结束语
鉴于以上情况，城市客车整车企业应加大技术进步的力度，迅速提高集成能力。在产品开 发策略上，应立足成熟的零部件，首先在轻、中度混合的车型上突破。零部件企业应加速产品成熟，提高质量、降低成本，满足整车的配套要求。应用单位应通过实 际应用，积累车辆使用和维护的经验。与各方共同努力，逐步实现车辆各能源系统的高度混合，使节能、环保的效果最佳。
