第一节 混合动力汽车发展历史

今天的混合动力汽车，被视作由传统内燃机汽车发展到未来纯电动汽车的中间形态，但在汽车发展史上，第一辆混合动力汽车却是出现在纯电动汽车诞生后的近20年。令人惊讶的是，它所采用的工作原理，直到今天仍被用于最新型的混合动力汽车甚至概念车上。

混合动力汽车的历史要追溯到1900年，世界第一辆混合动力汽车“罗尼尔-保时捷”在当年诞生。它的设计师是25岁的费迪南德·保时捷，这个年轻人未来将作为第一代大众甲壳虫的设计师、保时捷品牌的开创者而扬名天下。但1900年时，他只是位于维也纳的雅各布·罗尼尔公司的一位重要雇员，这是他的第一份工作。这家公司原本是一家豪华马车制造商，从19世纪末开始生产电动汽车。

在“罗尼尔-保时捷”上，费迪南德采用了串联式混合动力，由汽油内燃机为发电机提供能量，安装在前轮内的两个轮毂电机提供驱动力（图1-1），最大功率为7.355～10.297kW。今天的雪佛兰Volt就采用了这种汽油机驱动发电机的形式，而轮毂电机驱动则被近来很多纯电动概念车所使用。“罗尼尔-保时捷”有双座和四座两种车身形式，也有以蓄电池为能量源的纯电动型号，在此基础上费迪南德还开发出装备4个轮毂电机的四驱车型。

这辆充满灵感的轿车在1900年的巴黎世界博览会上大出风头，受到媒体广泛关注，但并未对其市场推广有什么帮助。“罗尼尔-保时捷”售价高达15000奥匈帝国克朗，而同期最贵的5.884kW奔驰Velo售价才5200德国马克，前者售价是后者的2.6倍。虽然在20世纪初也有汽油价格上涨现象，但受益者更多是早期电动汽车。作为市内交通工具，纯电动汽车曾在19世纪末到20世纪10年代风行一时，直到20世纪20年代欧美城际公路网逐渐形成，电动汽车“腿短”的缺点越来越明显（这也是同期蒸汽车被淘汰的原因之一）后才渐渐淡出人们的视野。

在混合动力技术的奠基者中，还应该记住的一个名字是亨利·皮珀，一位德国工程师和发明家。他在1902年左右发明了并联式混合动力，甚至开发出了配套的早期动力管理系统。亨利·皮珀将这一成果授权一家比利时汽车公司Auto-Mixed生产，在1906年到1912年推出一系列车型，如2.574kW的Voiturette。但在亨利·皮珀去世后Auto-Mixed被另一家公司收购。

在1915年，大西洋另一边的北美大陆上也出现了一家颇具超前性的汽车制造商：欧文·麦哥尼茨（Owen Magnetic）。这家公司专门生产混合动力车型，采用串联式混动。在1916年纽约车展上Owen Magnetic的6缸混合动力车型首次与公众见面（图1-2），由于主顾中包括一些世界闻名的男高音歌唱家，如爱尔兰的约翰·麦考马克和意大利的恩里克·卡鲁索，这个品牌很快就变得广为人知，可以说是早期“明星营销”的成功典范之一。Owen Magnetic一直生产到1921年，它们的最后一款产品是Model 60 Touring（图1-3）。

在同一时期，另一家电动汽车制造商，芝加哥的伍兹汽车公司也开始生产混合动力车型。1916年伍兹公司宣称它们的混合动力汽车最高时速可以达到56km，百千米油耗4.9L。但与烧汽油的对手相比，混合动力汽车始终存在价格昂贵和动力偏弱的问题，很快被淹没在汽油机汽车的汪洋大海中。以1913年美国市场为例，电动汽车加混合动力汽车共销售了6000辆，而采用汽油内燃机的福特T型车销售了182809辆。从20世纪20年代开始，混合动力汽车进入了一个近40年的静默期。

1966年美国国会通过的一项议案，拂去了电动和混合动力汽车身上的尘埃。为了减轻日益严重的空气污染，这项议案提倡使用电动汽车。1969年，通用汽车推出了它们的应对之策——512系列混合动力实验车。GM 512甚至比微型车还小（图1-4），更像个玩具，只能乘坐2人，后置后驱布局。这款车采用了一套并联式混合动力系统，速度在16km/h以内由电机驱动，16～21km/h为电机和两缸汽油内燃机共同工作，21km/h以上为汽油机单独提供动力，最高车速为64km/h。这种玩具般小车在当时的交通环境里基本没有实际意义，因此有批评者认为通用并不愿意亲手终结盈利颇丰的传统汽车产业，只是用512来缓解对降低空气污染的舆论压力。

但1973年，影响全球范围的第一次石油危机再次将电动和混合动力汽车推到聚光灯下，比起作用缓慢的空气污染，钱包变薄问题更迫在眉睫。到1979年，通用汽车在电动汽车项目上花了2000万美元，并乐观地估计到20世纪80年代中期就可以投入量产，直接跳过混合动力的过渡阶段。丰田在1977年也推出了一款混合动力概念车（图1-5）Sports 800 Hybrid，采用燃气轮机+电机的并联形式。

进入20世纪80年代后，各大汽车制造商都在进行新能源领域的尝试，奥迪于1989年展出了在奥迪100 Avent Quattro基础上研发的Duo实验车（图1-6），由9.267kW的电机驱动后轮，能量来自可充电的镍镉电池，100.028kW的2.3L 5缸汽油机驱动前轮。奥迪Duo的尝试一直持续到1997年，基于A4 Avent的第三代Duo正式量产（图1-7），使奥迪成为第一家生产现代混合动力汽车的欧洲厂商，但这款车型并未得到市场认可而最终停产。宝马则在1991年推出了电动概念车E1（图1-8），同年日产也发布了它们的电动概念车FEV（Future Electric Vehicle）（图1-9），并在1995年发布了第二代FEV（图1-10）

20世纪90年代中期，苦心钻研的通用终于修成正果，世界上第一辆现代意义上的量产电动汽车EV1在1996年上市（图1-11）。但它短暂的生命似乎证明了电动汽车的生不逢时。EV1的兄弟，纯电动的雪佛兰紧凑型皮卡S-10 EV甚至比它还短命，生产仅1年便停产。与S-10 EV同样命运的还有福特Ranger EV，在4年的生命周期里仅制造了1500辆。

1996年诞生的EV1，在4年的生命周期里只生产了1117辆。福特在1998年也推出了纯电动皮卡Ranger EV（图1-12），到2002年停产共生产了1500辆。在EV1奋力求生的同时，1997年第一代丰田普锐斯上市（图1-13），只在日本市场发售，少量被出口到英国、澳大利亚和新西兰。迄今为止全球最畅销的混合动力汽车就此诞生，在第一年就卖出1.8万辆，而到2011年3月累计销量达到了300万辆。

在混合动力汽车的历史中，丰田普锐斯是一个重要标志。在经历了近百年风雨之后，混合动力汽车终于迎来了自己的春天。

目前世界上已经有70余种燃料电池汽车问世，在国外最热门、销量最大的新能源汽车就是混合动力汽车。

1997年，第一款量产混合动力汽车普锐斯由丰田推向日本市场，当年售出18000辆。1999年，本田混合动力双门小车Insight在美国推出，受到好评。2007年年底，美国权威机构Autodata的统计数据显示，2007年10月美国混合动力汽车的销量与上一年相比，同期增长了30个百分点，销量为24443辆。混合动力车型甚至成了平淡的美国汽车市场的一大亮点：2007年，美国市场销售混合动力车型超过30万辆。2007年5月17日，丰田混合动力汽车全球累计销售突破100万辆。