油電複合動力車

介紹

混合動力車輛是使用兩種或以上能量來源驅動的車輛，而驅動系統可以有一套或多套。常用的能量來源有燃油、電池、燃料電池、太陽能電池、壓縮氣體等，而常用的驅動系統包含內燃機、電動機、渦輪機等技術。

使用燃油驅動內燃機加上電池驅動電動機的混合動力車稱為油電混合動力車（Hybrid electric vehicle，簡稱HEV），目前市面上的混合動力車多屬此種。油電混合動力車普遍比同型純內燃機車輛有更好的燃油效率及加速表現，被視為較環保的選擇，而缺點在於售價較高、動力系統占用空間較大、電池的壽命受限等。

近年來，有些車輛能夠透過充電站或家用充電設備從輸電網路為車輛電池充電，被稱作插電式混合動力汽車（Plug-in HEV，簡稱PHEV），如果電網中的發電廠使用可再生能源、碳排放量低的發電方法或採取電力離峰時間充電，那就可以進一步降低車輛的碳排放量。

本田ZE2油電混合引擎

原理

由於混合動力車輛使用超過一種動力來源，在推動系統的設計上能夠適配於不同的輸出功率而達到更高的效率。舉例來說，內燃機引擎有其運轉最有效率之馬力輸出區間，若搭配電動機共同運作，則可以調節內燃機的負載，使內燃機在最有效率之馬力區間運作，進而達成節省燃料的效果。此外，混合動力車若有使用電力推動電動機作為其中一種推動裝置，即可以用電池進行再生制動，在車輛減速時回收動能轉換成電能，以節省能源，現在較普遍使用的油電混合動力車就屬於這一類。油電混合動力車或柴電動力車可以由電動機及內燃機引擎共同推動，但也有純粹使用電動機推動的設計。

碳排放量

雖然耗油量低不代表總生命週期（life cycle）的碳排放量低，因為混合動力車輛在製造的過程中產生的二氧化碳可能比一般汽車高。但即使考慮生產過程的二氧化碳排放，混合動力車的總排碳量仍然低於純內燃機的車量。

‧ 優點

混合動力車（中度以上）擁有兩種以上的動力來源，相較純引擎或純電動車，可以提升續航力。
混合動力車（中度以上）可以在數種動力來源同時使用的情況下，可以強化性能，提供與跑車相近的加速度。
混合動力車多有怠速熄火系統，可在車輛減速或長時間停車時自動熄火又不停止車內電器的運作，在市區可大幅減少油耗。
空氣污染排放較低，引擎的廢氣排放在高功率輸出下會特別嚴重，馬達的輔助可以讓內燃機很少在高功率運轉，大幅減少空氣污染。
混合動力車輛可以減少引擎耗損，電動馬達降低內燃機高功率運轉的機率的時間、也可以帶動引擎處於合理轉速後才供油點火，重度混合動力車甚至有較低的引擎運轉溫度，降低更多保養維修成本。
增程型電動車省減了離合器、變速器等機械傳動系統，減輕了車身重量，也省卻了部份機械維護工作。而且讓出更多車箱空間，空間的布局也更合符實際應用需要，能運載更多人或貨
有純電動模式的混合動力車在電動行駛狀況下噪音極低，可大幅降低高流量路段的噪音汙染。但噪音過低也可能會對行人或踏單車人士構成危險，部份混合動力車製造商決定為混合動力車加是引擎聲音合成裝置，以模擬引擎聲音，讓途人能察覺。

豐田 Prius使用的是混聯式混合動力系統

‧ 缺點

某些混合動力車使用超高電容容量的電容器取代電池，電容的好處是充電快速、可以回收更多煞車能量，也完全解決了電池壽命的問題，缺點是容量仍低。
有電動系統的混合動力車並不適合使用率低的人士，這是因為價格高，但燃料費及保養費的節省少，整體成本可能比純引擎或純電動車還要高，不符合經濟效益，必須降低電池等成本，以利普及。。而且普通鎳氫電池有自放電問題，需要經常使用效益才夠高，低自放電鎳氫電池和車用鋰電池目前價格仍而貴。
有電動系統的混合動力車和電動車一樣有電池製造及回收污染的問題，需要進一步降低電池污染及耗能。而且混合動力車還需要製造其他的動力系統，生產和回收所造成的汙染與耗能大多比純引擎車高，必須要在行駛數萬公里以後才會有環保效益。

豐田 Prius在2013年6月的銷售額超過3百萬部，是全球最暢銷的油電混合動力車。

‧ 誤解

油電混合車只是把汽油車和電動車擠在一輛車上，一旦電池電力耗盡就沒電進行電動行駛，必須找充電站充電，在充電站普及前不實用：

油電混合車並非單純的將汽油車和電動車擠在一輛車上，兩套動力系統也被整合成可互相補助。有電動系統的混合動力車可靠數種方法來自行充電，可以靠內建的自發電系統或燃料電池，因此只需要普通的加油站即可解決，也可以在減速時使用動能回收系統將減少的動能轉為電能充電，純引擎行駛的模式也可以用引擎餘力充電，在充電站普及前即可實用化。

混合動力車絕對比汽油車環保：

插電式混合動力車輛的引擎若是牽引發電機而非變速器，在長途行駛極可能反而比較耗油，這是因為以變速器傳輸機械能的效率還是優於轉換成電能再傳輸。

比起台灣五期環保摩托車，混合動力車燃燒燃料之排放並計入製造過程碳排放量，並不比五期環保摩托車環保，反而碳排放量更高。但根據英國的減碳車輛聯合會（Low Carbon Vehicle，LowCVP），即使將製造過程的排碳量計入，混合動力車的總排碳量（包括生產過程中產生的二氧化碳）的確比一般使用內燃機的車低。

純電動車才是終極目標，混合動力車只是過渡性產品，投入研發只會浪費資源：

混合動力車因為擁有兩種以上的動力來源，可以依照使用狀況選擇最有效率的動力模式，比起純電動車，混合動力車對某些使用人而言能發會更好效益並降低更多的耗能。

對於車商來說，所有的車輛都是過渡性產品，而混合動力車輛就算是一個過渡方案，也是不會浪費研發能量，因應混合動力車輛所發展的技術，大多也是燃料電池車及純電動車所需的技術（電動機（馬達）、高品質充電電池、輕量化車體）。而在串聯式混合動力車上就更是內燃發電機直接供電給充電電池及電動機，並無傳動系統，所以只要等待高性能電池出現後把發電機換作高性能電池就馬上變化完整的純電動車；而燃料電池車輛其實也是一種串聯式混合動力車輛，只是把內燃機系統換成燃料電池。

油電混合動力及柴電混合動力

‧ 油電混合車（HEV）現在所指的混合動力車多為此類。使用汽油及內燃機 + 可充電電池及電動機兩種動力來源。電池及電池機直接推動車輛，同時回收剩餘的動能為電池充電；而氣油及內燃機則視乎設計而定，可以是直接產生機械動力推動車輛，也可以是用作發電機推動電動機或為電池充電。

‧ 柴電混合動力 情況與油電混合動力相同，只是內燃機的燃料由汽油改成柴油。柴電比較適合在大型運輸工具或插電式混合動力車輛，汽油引擎較輕，但低轉速時扭力差，正好可以用電動馬達補足低轉速扭力又不會增加太多重量，小型車輛使用柴電則沒有引擎與馬達的互補性；而大型運輸工具使用柴電，則可以省下龐大笨重又貴的變速機構。