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雪佛兰沃蓝达

雪佛兰沃蓝达（英语：Chevrolet Volt）是一辆通用汽车雪佛兰品牌的插电式混合动力汽车（英语：Plug-in hybrid electric vehicle，缩写：PHEV），2009年7月开始建造原型，2011年之前于通用沃伦厂量产。[2][3]2010年11月前开始全面销售，[4][5]虽然通用当时面临破产危机，汽车市场表示沃蓝达有大几率还是会被重整后的通用继续发展。[3]2009年夏季，整车产量有达到每周10辆，预计10月会有80辆测试性质的沃蓝达在路上。[3]本车动力系统也将命名为新型Voltec平台底盘取代之前的E-Flex平台将来推广于更多电动车系。

Chevrolet Volt
雪佛兰沃蓝达

雪佛兰沃蓝达
概览
制造商通用汽车
别称霍顿 Volt ( 澳洲、新西兰 )
欧宝 Ampera （欧洲）
沃克斯豪尔 Ampera （英国）
别克Velite(又名微蓝)（中国大陆)
生产日期2010-2019
装配地 美国密歇根州底特律
设计师Maximiliano Larroquette
车身及底盘
车体风格五门轿车
油电混和车
动力布局前置引擎 前轮驱动
平台Delta II / Voltec[1]
相关车型General Motors EV1
动力系统
引擎1.4 L 4汽缸燃油发电机
111 kW (150 hp)直流电动马达
(可外接插电)
变速器无段自动变速器
规格
轴距105.7 in (2,680 mm)
长度177 in (4,500 mm)
宽度70.8 in (1,800 mm)
高度56.3 in (1,430 mm)

它并不像当前的其他混合车，其动力核心内燃机（ICE）并没有任何机械连结构造连到车轮，而是全靠锂电池电动机控制车轮，且续航力达到40英里（64千米），可以使75%美国上班族的通勤完全不必开内燃机而靠电力完成上下班，因为他们平均路程只有33英里（53千米），[6][7]全低于40英里（64千米），而长程行驶时4汽缸内燃机才会发动来推动发电机，灌输53 kW发电量给电动马达去推动车轮。这类“增加里程式电动车”的汽油引擎只提供发电不推动车轮，可让汽油引擎的运转保持在省油的状态，耗油量比汽油引擎须推动车轮的Hybrid混合动力车少很多，更加省油；电动马达原本就有一起动就达到最大扭力的特性，足以推动整列高铁列车高速行驶，其实不须汽油引擎再协助推动车轮来增加性能，Volt只有在时速超过50英里时在某些速度下为了增加效率，电脑会短暂的以离合器和行星齿轮连结引擎和驱动马达，用汽油引擎驱动车轮。

电动机的带动能量可以来自汽油引擎或是电池储备，全依电池电量表（SOC）的存量来控制何时启动汽油引擎。内含有一个电力控制单元（ECU）。这让沃蓝达可以加一次油就跑640英里（1,030千米）[8]。[9][10]的16kWh锂电池套件充电（技术上是充到85%SOC饱和）还可以采用外接120-240VAC 住宅插座配合SAE J1772界面插头延长线进行充电[11]，不需要特制充电站。[12]

自从美国汽车工程师协会（SAE）定义混合车为“两种以上能量储存装置可以单独或同时提供动力的车”[13]，通用就避免用“hybrid”来称沃蓝达。反而GM称沃蓝达是一种为了长程需求而外加补助性汽油引擎的纯电动车，并取名为“Extended Range Electric Vehicle”长程电动载具[1][14]，简称EREV。[8][14][15]

但不论如何，现在同时有电动和汽油两种装置的车辆都被大众认知为油电混合车。

设计阶段

概念车

 
2007概念车

沃蓝达的概念车是一款五门车，可载四人。这和90年代的General Motors EV1相比是重大改变（当时的电动马达马力限制只载2人），它的最高时速也有提升，从130km/h提升到160km/h，电池尺寸也大减，从300L体积减到100L。

量产版

2008年9月，量产版沃蓝达照片流出，与概念车有许多不同，该照片被公布于Autoblog网站。9月16日通用汽车公布了和概念车有很大不同的沃蓝达量产版，使用通用新型"Delta II" 底盘，并和2010 Cruz车款以及 虽然GM没有公布风阻系数，但因使用了Kammback车型，因此会低于会低于丰田普锐斯。

电动动力设计

 
2008的量产展示版.

GM主管表示电池的新设计有助于带来革命性进展。[16][17][18]，为了加速电池研发，GM选定两家供应商供应锂电池套件：Compact Power公司将使用母公司的锰氧化制程技术生产，而LG Chemical和Continental Automotive Systems将使用奈米磷酸盐的A123 Systems圆形电池。[19][20] 2007年8月9日，GM选择了后者，这个新电池不久后就在EVS23工程研讨会上揭露。[21] CPI工作速度很快，不久之后2007年CPI就交付了两个全功能的原型电池给GM测试。2008年1月31日，A123和Continental交付了第一个欧洲区用的测试电池。之后GM于2009年1月12日发布将用LG Chem成为量产电池商。[22]电池有十年寿命。在2008年初，他们开始了广泛电池加速操练测试使10年间的使用情况在2年间呈现。电池装于Chevrolet Malibu作为现实环境测试。[23]

2008年4月，GM主席Bob Lutz称第一个锂电池测试已经展开。[24] 之后通用确定在汽油部分将用1.4升4汽缸引擎使用于混合充电，该引擎将在密歇根厂生产。[25]并搭配销售一种太阳能车库套件，使车子在充电期间也是使用干净能源。[26] 车辆首席工程师Andrew Farah表示2010年的量产一定能达成并表示“在目前这时间点已经没有任何东西能阻碍我们。”[27]

动力传动系统

 
2008澳洲国际车展中展出的沃蓝达结构剖面图.
 
油电双动力系统
 
Opel变形版的称为Opel Ampera

雪佛兰沃蓝达概念车于2007年北美汽车展发表后，[28] 通用以沃蓝达当平台[29] 企图标准化诸多零件以备日后量产其他电动车，和多重互换的电动机系统。最初设计包含整合型电动马达和16kWh锂电池插电充系统[30] 搭配一个1.0L小汽油引擎带动的53kW补助发电机。本车电动机最高功率可达120kW。通常状态下本车需要在车库充电一晚才能全电力行驶上下班的路程。如果是美国一般120V，15A插座需要八小时但是如果用240VAC则只要三小时。[18] 未来电池进步后可能时间更短。

车辆在非电力阶段的动力有许多方案可供选择。最初原型车预计使用涡轮增压1.0升3汽缸引擎.[31] 后来则是被通用GM指定使用自然进气1.4升4汽缸汽油引擎（也就是欧宝的Family 0引擎）。该引擎可以使用环保混合油，车上的鞍状油箱可以容纳45升油料。

这种设计也可满足插电式混合车的要求，所有机械能都会转成电能再驱动车轮；不论是输入电池或是直接送往马达。所以引擎一定必须透过电力马达才能驱动车轮，没有任何机械构造连接车轮(与现今的普遍的丰田普锐斯不同)，该设计通用自称能最佳化燃油效率，并减低排放量和维护费。规划中锂电池在电量表(SOC)上最多充至85%。当一个电池低于警戒值(<25%)内燃机就会启动持续维持电量在30%SOC上下。[13][32]通用决定发明一个新名词以区别本车和其他电动混合车。称为E-REV，长程电动载具(Extended-Range Electric Vehicle)，虽然基本上它和混合车差不多，[33] 但沃蓝达只有在很少的状况下为了增加效率，电脑才会使用离合器连接行星齿轮，让引擎和驱动马达直接连结，由引擎直接驱动车轮。

它可选择Normal（普通）、Sport（运动）、Mountain（山路）以及Low Shift四种行驶模式。Sport是车辆响应性更高的模式，Mountain是为爬坡而加大充电电池充电量的模式，Low Shift是可以提高再生时发电量的模式。据美国通用介绍通常为了让SOC不低于30％而启动发动机，但Mountain模式则会在SOC为40％左右时启动发动机。发动机的最高输出功率为63kW、最高转数为4800rpm，驱动马达的最高输出功率为111kW、最大扭矩为370N·m，发电机兼马达的最高输出功率为55kW。

生产销售

2007年7月，通用公布预计沃蓝达最快将于2010年在美国上市。[34] 2008年7月, 通用宣布确定生产本车，并且不会超过2010年底前就上市。[35]之后2007年通用生产会议确定沃蓝达将在底特律厂生产。[36] 而汽油引擎部件将会从通用的Opel在奥地利的工厂进口。[37]最初估计通用有能力年产60,000辆雪佛兰沃蓝达，[38] 但是2008年5月估计值下调到只能生产10,000辆,[39]只有开产第二年后才能达到60,000辆。[40]

2008年7月的英国国际车展，GM以欧宝和沃克斯豪尔的名义发布了欧洲版的沃蓝达，生产基地设在英国的沃克斯豪尔。[41] 8月，GM公布沃蓝达将在2011年前于欧洲上市。[42]2009年1月，GM公告欧洲版沃蓝达将以欧宝/沃克斯豪尔 Ampera名称销售，并于三月日内瓦车展亮相。[43]

2008年10月悉尼车展，宣布该车2012年在澳洲上市且售价不会高于$30,000美金。[44]

售价

美国市场售价预计是4万美金[45][46] 加上政府补助金可以降到$32500美金，接近最初通用预估的3万美金。[47]英国则是售2万英镑。[41]

规格

燃料效率

当一个电池耗用到临介值之下时另一个就会开始放电并启动引擎充电，每个充电循环Volt的汽油引擎大约需要50mpg到150mpg间的油量，使另一个电池再充电到临介值之上（透过引擎驱动内建的53 kW 发电机），然后再关闭引擎。

因此变数在于每一种行驶油电切换周期中引擎启用的时间，这会决定Volt的最终燃油效率(EPA)。[48]

充电电池

 
雪佛兰沃蓝达绿能系统
 
充电中的Volt
 
1.4L 油电混合引擎

消息指出通用已经决定量产版第一批沃蓝达独占采用Compact Power Incorporated (CPI)公司的电池，那是一家底特律的韩国LG关系子公司.[49][50][51][52] 锂电池将在韩国生产后运到美国组装，整车底盘整合将在GM密歇根州工厂。[53]

一台车220颗电池总重大约375磅（170千克）可以提供16kWh电，[18] 但是充电状态下设计成只会充饱85%，而大约30%的SoC显示表上将显示空位，且汽油引擎也会自动侦测当电量低于此水位才会动态启动将电量维持在此位附近。当插上插头时最大充电SoC也只会到85%。所以电池实际功效约8.8 kWh。因而最近Carnegie Mellon大学研究显示PHEV-40电池将比HEV或PHEV-7要有更佳的重量与成本比。[54] 但是通用的副总裁Jon Lauckner，表示该研究并没考虑到该电池只有极不方便的7英里续航力而且生产成本会使Volt每个电池包高出每kWh数百美金成本。[55]

Volt最终上市的电池包重量应该在375磅，[56] 因为Volt将使用锂电池(Li-ion)的EV1型取代镍氢(NiMH)电池，不但比较轻也较便宜和符合经济效率。[57]

电池运作最低温度介于32 °F到50 °F（0 °C到10 °C），所以当寒带地区Volt插电时电池本身运作温度可以温热电池。[58] 假如Volt不在插头模式时引擎会自动启动一小段时间使电池达到运作温度开始运作才关闭。[58]但是这种控温机制并不能抵销在极冷地方造成的电池效能下降问题。[58]

SAE J1772

Volt将使用的SAE J1772插电插座系统规格正在申请成为全部电动车的标准界面.[59]

尾管排放

Chevrolet Volt在加州空污标准（CARB）分类为先进科技的部分零排放车辆（AT-PZEV）。

在全电池模式下，Volt可以最远行驶40英里（64千米）而不使用汽油，所以也没有任何排放气体。[18]超过40英里（64千米）后，电池电量表（SOC）就会启动汽油内燃机（ICE）开始提供电力。[60]然而此期间使用传统的燃料循环和过滤方式（触媒转化器），也比其他四汽缸汽油引擎车的排放要低。[61]

而当多于电量又逐渐充回到电池使电量表满载85%，内燃机又会关闭，[18]回到零排放状态。这种开关内燃机的循环可以有效降低总平均排放。[18]

批评与讨论

EPA测试结果

2008年9月，通用和美国国家环境保护局EPA关于Volt的燃油效率测试发生争论。因为EPA想要改变所有油电车的测试法则。如果根据现行所有EPA测试其他车的方法，Volt的电量和燃油效率可以达到100 mpg，将是所有量产车的第一。[62]

通用相信虽然Volt是一种全新设计，但是EPA也不该量身订做一种新测试方法来针对化，这是不公平的，并会导致目前通用声称的40英里（64千米）免汽油纯电力行驶距离遭到打破，[63]欧盟的测试也显示雪佛兰Volt确实比Hybrid车更省油，欧洲版的Volt是Opel Ampera，欧盟测试其一升汽油可跑83.3公里。

CAFE

针对国家高速公路安全局（NHTSA）的平均燃油效率指标（CAFE），GM表示将会限制Volt的生产数量尤其是到了2011-2015间。[64]

电池与排放

充电电池本质上是把温室气体排放转移到了发电厂，[65]但是不论如何，总CO2排放还是比现有车低，并且有可能透过核能、风能、水力发电等达到接近零排放。[66]GM 表示Volt正常使用下每年可以减低4.4公吨CO2排放。[67]

在安大略，极高比例的发电来自核能和大型水力发电，但是基载电量中有大量的电在非高峰时间并没有被使用就浪费了，所以等于有多数发电设施在多数时间是多盖的。安大略的基载电量平均必须达到一季12000到15000MW之间[68] 而核能和水力的总装机数却必须达到19000 MW以应付尖峰瞬间电量.[69]所以由此可证，所有充电车必须在离峰时间充电，才能有零排放和少盖发电厂的效果，所以车辆最好内建控制系统与电力业者沟通，尽可能的使用离峰时间充电。

戴维斯加利福尼亚大学 计算发现如果插电车的能量来自核能和水力发电等0排放能源那CO2将比汽油车的排放减少很多（目前加州45%是此类能源）。[70]

但是如果用其他发电方式，英国《Auto Express》杂志计算发现Volt使用纯电力状态下使火力发电厂多排124.2 g/km的CO2，但是政府的诸多数据并没显示CO2在电厂的增加负担。所以很多数据都是选择性的诚实。因此Auto Express最后认定Volt的CO2排量和BMW 118d汽油车没差多少。[71]

美国能源效率研讨会（ACEEE）研究指出，总平均而论插电车可以比传统油电混合车再减少15%的CO2排放，计算依据2005美国电力网供电来源型态调查表。ACEEE还预言了80%的美国电力来源未来都将转成非排放性能源，如果搭配上插电车将使得CO2巨幅下降，但是此一评估建立在诸多假设上所以尚有疑虑。[72]

以澳洲为例有85%能源还是使用不环保的煤炭[73]，剩余的电厂则是用水力和天然气，Volt温室气体排放系数在维多利亚州为1.22 kg-CO2e/kWh [74] 新南威尔士州为0.890 kg-CO2e/kWh 塔斯曼尼亚为0.120 kg-CO2e/kWh 都低于要求的8.8 kWh[75]，扣除40英里 (64 km) 免汽油行驶能力，维多利亚州排放为167g-CO2e/km，新南威尔士州为122g-CO2e/km，塔斯曼尼亚为16g-CO2e/km。用电户可以选择付较高电费使用绿色电源。以上计算只包含直接燃烧产生的排放不包含生产/运送这些燃料所额外的产生排放[76]，Toyota Prius 混合车排放度g-CO2 在澳洲计算出为115g/km (5.1 l/100 km)，[77] Toyota Yaris 1.3 手排则是141g/km (6.0 l/100 km)，而BMW 120d是162g/km(6.1 l/100 km )[78]，这并不是政府惯用的比较计算方法，如果用政府算法；在这例子中Volt的纯电力40英里行驶中被归类成0排放的全电力距离(AER)。而且没有和传统汽油车作对照，等于是有故意误导之嫌。

其他批评

汽车业总统特别工作组表示：“通用至少落后Toyota的环保技术一个时代。所以为了跳跃式超越Toyota，GM在Volt花费一大笔钱。因此任何人想买它都将付出不合理的高价，等于帮通用分摊这段赶路式研发的巨额路费。”[79]

得奖

  • 2009华盛顿车展获得绿色车杂志的绿色车辆展望奖“在合理价格内带给顾客一辆大胆又创新极高能源效率车”。[80]

相关

 
维基共享资源上的相关多媒体资源：雪佛兰沃蓝达
 
维基语录上的Chevrolet Volt语录

参考资料

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外部链接

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