轻型混合动力电动汽车污染物排放测试方法

附件三：《轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法》（征求意见稿）编制说明《轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法》标准编制组二〇一一年七月项目名称：混合动力汽车污染物排放限值及测量方法项目统一编号：457承担单位：中国环境科学研究院、中国汽车技术研究中心、联合汽车电子有限公司编制组主要成员：袁盈、纪亮、李刚、贾雨、秦孔建标准所技术管理负责人：纪亮标准处项目负责人：谷雪景 目录1项目背景..................................................................11.1任务来源............................................................11.2工作过程............................................................12混合动力汽车工作原理及分类................................................12.1混合动力电动汽车的定义..............................................12.2混合动力汽车的分类..................................................22.3混合动力汽车运行模式................................................43混合动力汽车发展概况......................................................53.1混合动力汽车的节能减排效果..........................................53.2混合动力汽车在我国的发展概况........................................53.3混合动力汽车在国外的发展概况........................................94制订本标准的必要性.......................................................114.1混合动力汽车的测量方法具有特殊性...................................114.2混合动力汽车的发展进程加速.........................................114.3缺少适用于国三以后混合动力汽车的标准...............................115国外相关轻型混合动力汽车排放标准研究.....................................125.1 欧洲相关法规标准........................................................................................................12 5.2 美国相关标准................................................................................................................20 5.3 日本相关标准................................................................................................................27 5.4 欧洲、美国和日本测试要求的比较分析....................................................................28 6国内相关标准研究.........................................................316.1我国现行的轻型混合动力汽车排放标准........................................................................31 6.2我国的轻型混合动力汽车能耗测量方法标准—GB/T19753...........................................32 7标准主要技术内容.........................................................337.1标准适用范围.......................................................337.2车辆分类...........................................................337.3排放试验项目.......................................................347.4Ⅰ型试验...........................................................357.5Ⅵ型试验（低温下冷起动后排气中CO和HC排放试验）...................377.6OBD验证试验........................................................377.7双怠速试验.........................................................387.8自由加速烟度试验...................................................387.9针对轻型混合动力汽车型式核准时的申报技术参数.......................388实施本标准的经济技术及环境效益分析.......................................398.1 实施本标准的经济技术分析........................................................................................39 8.2 实施本标准的环境效益分析........................................................................................39 附表1：......................................................................40 I 《轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法》编制说明1项目背景1.1任务来源国家环境保护总局《关于下达2006年度国家环境保护标准制修订项目计划的通知》（环办函[2006]371号）中，下达了《混合动力电动汽车污染物排放限值及测量方法》的制订任务，项目统一编号：457。标准承担单位：中国环境科学研究院；参加单位：中国汽车技术研究中心、联合汽车电子有限公司。1.2工作过程任务下达后，根据研究工作需要，将中国汽车技术研究中心、联合汽车电子有限公司等作为合作单位，组成了标准编制组，开展标准研究制订工作：（1）调研了国外混合动力电动汽车（以下简称为：混合动力汽车，或HEV）相关排放法规、标准及技术资料，以及部分国家和地区相关法规标准的实施情况，并向国内外有关专家咨询，对相关资料进行总结分析；（2）调研我国及其他国家和地区的混合动力汽车的行业状况，包括生产状况、技术水平、发展趋势等；（3）调研我国有关混合动力汽车发展的政策、文件，调研相关排放标准，包括轻型汽车排放标准、现行混合动力汽车测量方法标准等；（4）确定标准制订的技术路线，2009年12月完成标准开题论证。目前已完成标准征求意见稿及其编制说明。2混合动力汽车工作原理及分类2.1混合动力电动汽车的定义混合动力电动汽车（HybridElectricalVehicle,简称HEV）是指同时装备两种动力源——热动力源（由传统的内燃机产生）与电动力源（电池或其他储能装置等）的汽车。通过在混合动力汽车上混合使用热动力源和电动力源，使得车辆的动力系统可以按照整车的实际运行工况进行优化控制，确保发动机工作在综合性能最佳的区域。混合动力汽车的基本原理就是利用高效的可再充式能量存储系 1 统（RechargeableEnergyStorageSystem，简称RESS）和电驱动系统，协助传统的发动机动力系统为车辆提供所需的驱动力。在分担车辆动力需求的过程中，依靠电驱动系统高效、快速和灵活的工作特点，以及稳定可靠的控制器和能量管理策略，实现对发动机工作状态的优化，减小内燃机功率需求的同时，提高运行效率并降低排放，达到汽车节能减排的目的。2.2混合动力汽车的分类2.2.1根据可再充式能量存储系统（RESS）形式分类混合动力汽车通常具备两种车载动力源，即发动机和可再充式能量存储系统（RESS，如蓄电池、超级电容、飞轮电池等），这两种动力源可单独也可联合提供车辆驱动的能量。因此，根据所采用RESS形式的不同，可以分为：—蓄电池HEV—超级电容HEV—飞轮电池HEV目前主要以蓄电池HEV为主。2.2.2根据动力系统结构分类HEV的混合动力系统结构来讲，可以分为：—串联式HEV—并联式HEV—混联式HEV图1分别给出这三种典型的混合动力的结构原理图。串混联式混合动力结构串联式HEV的发动机不直接驱动车辆的传动系，而是驱动一个发电机，产生的联式混合动力结构并联式混合动力结构图1典型的混合动力结构原理示意图电能存储在蓄电池中，由电池带动电机驱动车辆，从工作模式上讲，发动机 2 和电驱动系统是串联的关系。并联式HEV的发动机和电驱动系统之间是并行驱动传动系的，发动机和电机之的特HEV又分为：ehicleCharging）HEV电的能力，而只能在车辆EV）。这类动力电动汽车类型》规定，按照车辆电动力和传统动。主要动力源，电机作为辅助动力，具备制动能量坡时间是机械耦合关系，都可以单独驱动车辆，也可以共同为车辆提供驱动力。混联式HEV动力系统的工作模式比较复杂，兼有串联式HEV和并联式HEV点：发动机既可以与电机一起直接驱动车辆，同时也可以驱动发电机为RESS充电而间接地提供车辆所需动力。2.2.3根据充电模式分类根据充电模式的差异，—不可外接充电式（NOVC，NotOff-V—可外接充电式（OVC，Off-VehicleCharging）HEV不可外接充电式HEV的辅助能量存储系统没有外接充运行发动机工作的过程中，由发动机或刹车制动过程来给蓄电池充电，因此，这类车能量管理策略的目标一般是保持储能装置的能量在一定范围内。可外接充电式HEV，目前也常被称为插电式HEV，即Plug-inHEV（PH车的动力储能装置可以连接到车外电源进行充电，因此在车辆运行过程中，能量管理策略通常是将电能消耗最大化，而尽量减少发动机燃料的使用，达到最大程度减少燃油消耗和污染排放的目的。当电量消耗到一定程度，车辆的荷电状态会维持在某一水平，直到对车辆进行充电。正是由于可外接充电式HEV能最大程度减少燃油消耗，目前正成为混合动力汽车领域内的一个产品开发热点。2.2.4根据动力分配比例分类根据QC/T837-2010《混合力分配比例的不同，即车辆对电能依赖程度的不同，混合动力汽车又可分为：—微混式（MicroHybird）—轻混式（MildHybrid）—重/强混式（FullHybrid）其中，微混HEV，指以发动机为回收功能的混合动力电动汽车。电机的峰值功率和总功率的比值小于10%。轻混HEV，指以发动机为主要动力源，电机作为辅助动力，在车辆加速和爬，电机可向车辆行驶系统提供辅助驱动力矩的混合动力电动汽车。