來源：消費日報網

武漢工程大學機電工程學院動力工程系副主任黃忠文副教授帶領動力學工程技術團隊，近幾年長期在新能源工程科學領域展開不懈研究。綜合參考國内外新能源汽車和太陽能汽車的技術現狀，基于方便車主使用和節能減排的基本原則為出發點，通過努力探索研究，獲得了可靠的技術成果。

首次提出和研究了換電式混合動力汽車、換電式增程電動汽車、車頂太陽能光伏發電站式新能源汽車等實用新型的新能源汽車系統，并全面系統闡述了相關技術的機械結構系統以及動力工作系統的實用性完整性解決方案。目前，關于換電式混合動力汽車、換電式增程電動汽車、車頂太陽能光伏發電站式新能源汽車的發明技術已經向國家知識産權局申請專利并獲得批準，得到授權。

針對不同用戶分類，普及新能源汽車，充電方便的就可主要用充電車型，家庭及工作單位附近有換電服務站的就可主要用換電車型，白天讓汽車接收太陽光條件好的用戶就可以選擇車頂太陽能光伏發電的車型，即使不進行充換電，車頂太陽能光伏發電也可以提供每年3000公裡至5000公裡左右的真正意義上節能減排的行駛裡程，是否充換電成為用戶的可選項。日常優先使用車頂太陽能光伏發電及充換電的節能減排電力能源，燃料能源作為備用能源及長途時使用。

一、發展實用新型新能源汽車，加快實現能源轉型革命：

第一次能源轉型：以煤炭為主的蒸汽機。

第二次能源轉型：以石油為主的發動機。

第三次能源轉型：節能減排的可再生新能源（太陽能風能核能等）；

電動機驅動的新能源汽車。

二、專利中的實用新型新能源汽車，下面一種類型比較理想，可以重點規劃：

車頂太陽能光伏發電站及插（換）電式 增程式電動汽車 動力系統示意圖

三、專利技術中，實用新型新能源汽車系統的主要思想：

1.可以重點堅持發展電驅化：

優先采用電動機驅動取代發動機的直接驅動。

除了發展純電動汽車之外，在規劃發展混合動力汽車時，盡量優先發展增程式電動汽車。增程式電動汽車的優點為：不需要手動或自動變速箱；燃油發電機一般可以為均勻區域轉動，運轉平穩，效率高；各零部件布局有較大靈活性。

2.車頂光伏使供電能源多樣化：

盡量多方面提供電力能源，優先使用車頂光伏發電的清潔可再生能源，插換電為補充，燃油能源作為長途或備用使用。

一方面在日常使用時，靈活做到有什麼電能就用什麼電能，用戶也會優先選擇低費用的電力能源。另一方面，含有備用的傳統能源動力，無續航裡程方面的後顧之憂，車主用戶的接受程度高，這種新能源汽車可以普及推廣。那麼，在整體汽車行業上來說，就可以實現進一步的綜合意義上的節能減排戰略。

3.配套設施相互促進化：

究竟是優先配套建設充換電設施，還是優先發展新能源汽車應用呢？

本發明解決了這個難題，在政府指導支持鼓勵下，汽車生産企業可以首先将這種實用新型的新能源汽車推向市場，反過來帶動充換電設施的配套建設，相互促進，良性循環。

4.盡量既有插電又發展換電：

除了插電方式之外，盡量規劃增加換電方式。

汽車生産廠家及4s店等經營單位，首先在大中城市設立一些“維修保養及換電”服務站進行試運行，然後再逐步推廣。這樣，某一個汽車生産廠家就可以形成自己的換電網絡。

至于将來，不同廠家汽車産品之間的換電網絡，能否形成統一标準，需要政府相關部門協調制定。

四、專利中的實用新型新能源汽車，相當于對用戶進行了分類，可以快速發展。

對于單一充電的純電動汽車，絕大部分家庭用戶不願意購買，因為有續航憂慮。從用戶角度來說，不太在乎一次性的行駛裡程有多麼遠，關鍵在于解決怎麼樣能夠随時方便的補充電力能源繼續行駛，所以供電能源必須多樣化。

各個品牌的純電動汽車雖然具有一定的銷量，但對家庭用戶來說，純電動汽車本身又具有續航憂慮問題，所以很難快速發展，不斷擴大規模。

本實用新型的新能源汽車，屬于能夠被廣大用戶接受的普及型新能源汽車，而且是真正的節能減排，國家政策也會大力支持。調整增加主攻這種實用新型的新能源汽車，基本上沒有技術難度，涉及的相關技術已經比較成熟，乘用車汽車企業都可以生産，主要就看哪些企業能夠率先合作發展，搶占時間制高點，率先擴大市場規模。

按照本實用新型專利技術，不僅增加換電方式，而且重點還增加車頂太陽能光伏發電。那麼實際上就是對用戶進行了分類：充電方便的就可主要用充電車型，家庭及工作單位附近有換電服務站的就可主要用換電車型，白天讓汽車接收太陽光條件好的用戶就可以選擇車頂太陽能光伏發電的車型，即使不進行充換電，車頂光伏也可以提供每年3000公裡至5000公裡左右的真正意義上節能減排的行駛裡程。日常優先使用車頂太陽能光伏發電及充換電的節能減排電力能源，燃料能源作為備用能源及長途時使用。

混合動力汽車存在電動驅動和傳統發動機驅動兩種驅動并存的缺點，可以加大力度優先發展增程式電動汽車。對于增程式電動汽車，燃料發電機主要作為長途使用及備用能源，與純電動汽車相比，雖然多了一台發電機系統，但是由于采用了多樣化能源，增程式電動汽車動力電池的容量相比純電動汽車可以降低很多。車頂光伏也比較簡單，即使增加車頂光伏，造價比較低而且可以發電，相當于可以忽略不計。所以增程式電動汽車與純電動汽車相比，在總造價成本方面，應該旗鼓相當。

本實用新型的新能源汽車，應該是可以快速發展的重要方向。

五、新能源汽車類型總結

1、氫燃料電動汽車：氫氣燃料使用成本高，即存在減排但不節能的缺點。

2、單一充電或換電的純電動汽車：

适合于出租車等公共領域，以及少部分家庭用戶。不管動力電池容量有多麼大，即使是500公裡以上行駛裡程，在用戶心裡方面也都存在續航憂慮問題，絕大部分家庭用戶不願意積極購買。

3、插電式混合動力汽車：

沒有續航憂慮，适合于有充電條件的少部分用戶。但存在電動驅動和傳統發動機驅動兩種驅動并存的缺點。

4、插電式增程式電動汽車：

沒有續航憂慮，适合于有充電條件的少部分用戶。

5、實用新型專利，換電式混合動力汽車：沒有續航憂慮，适合處在換電服務站周邊區域的部分用戶。存在電動驅動和傳統發動機驅動兩種驅動并存缺點。

6、實用新型專利，換電式增程式電動汽車：沒有續航憂慮，适合處在換電服務站周邊區域的部分用戶。隻有電動驅動，不需要變速箱，備有燃油發電機。

7、實用新型專利，車頂太陽能光伏發電站式新能源汽車，主要包括：

車頂太陽能光伏發電站及插（換）電式 純電動汽車，

适合于日常行駛裡程比較少的用戶，如果日常行駛裡程比較多，相對來說，則車頂光伏的意義不算大。另外，必須具備充換電條件，還是存在續航憂慮問題。

車頂太陽能光伏發電站及插（換）電式 混合動力汽車，

沒有續航憂慮，适合日常行駛裡程比較少的大部分家庭用戶，存在電動驅動和傳統發動機驅動兩種驅動并存的缺點。

車頂太陽能光伏發電站及插（換）電式 增程式電動汽車，

沒有續航憂慮，适合日常行駛裡程比較少的大部分家庭用戶，隻有電動驅動，不需要變速箱，備有燃油發電機。

六、新能源汽車經營推廣

1、繼續發展已有的純電動汽車。但在目前階段，新能源汽車不能隻走純電動汽車這一條路線。存在續航憂慮問題，進入廣大家庭用戶比較緩慢。

2、重點規劃發展，插電式混合動力汽車，插電式增程式電動汽車，建議優先發展插電式增程式電動汽車。

3、向市場推出，增加車頂太陽能的車型，車頂光伏及插電式混合動力汽車，車頂光伏及插電式增程式電動汽車，建議優先考慮車頂光伏及插電式增程式電動汽車。在車頂形狀方面來說，MPV車頂比較适合安裝車頂太陽能光伏發電闆，SUV車頂需要适當改進。

4、汽車生産企業根據發展狀況，規劃安排“銷售維修換電”服務站，并酌情推出，換電式混合動力汽車，換電式增程式電動汽車，車頂光伏及換電式混合動力汽車，車頂光伏及換電式增程式電動汽車。建議優先考慮換電式增程式電動汽車，車頂光伏及換電式增程式電動汽車。

5、不同類型用戶，自由選擇适合于自己的新能源車型

日常行駛裡程比較短的用戶，如果汽車在白天接收太陽光的條件比較好，例如大城市非中心城區、院所、學校、中小城市、城鎮等，就非常适合選擇含有車頂光伏的車型。建議選擇車頂光伏及插電式增程式電動汽車或者車頂光伏及換電式增程式電動汽車。這種用戶由于日常行駛裡程比較短，有車頂光伏進行充電，可能基本上不需要怎麼充電或換電，是否充換電就成為可選項，運行成本低，燃油作為備用或長途使用，無續航憂慮。這類具有比較多數量的用戶願意積極購買。

汽車在白天接收太陽光的條件不好的用戶，建議選擇插電式增程式電動汽車或者換電式增程式電動汽車。

愛好純電動汽車的用戶以及出租車等公共類用戶，一般就選用純電動汽車。

熱烈歡迎相關企業積極交流合作，為普及新能源汽車應用不斷奮鬥。

1（停車時擴展開的）車頂太陽能光伏發電站系統 2汽車系統

（a） 停車時接收太陽的結構系統示意圖

1（行駛時縮小折疊的）車頂太陽能光伏發電站系統 2汽車系統

（b） 行駛時的結構系統示意圖

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