深评:另类纯电动 长续航增程车会火吗
发布时间:2018-12-09 10 来源: 四川新闻 浏览量:11

续航能力和成本问题一直是纯电动车绕不开的坎,除了“死磕”电池容量,车企们也考虑能否在设计上减少电池数量,在满足续航里程要求的同时又降低汽车制造成本。插电式混动的方案已经很常见了,但今天我们要讨论的是增程式,这个在国家政策里被划归到纯电动车投资项目的技术路线,按理来说比插电式混动车型更受政策鼓励,为何在过去显得如此陌生呢?作为补贴退出之后的一种解决方案,未来增程式产品会火吗?我们一起来探讨一下。



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本期行业评论员——朱玉龙,在汽车电子和新能源汽车领域从事多年的技术工程师,曾在上汽通用、LEAR、捷新动力等知名整车/零部件企业就职,对汽车技术的革新和发展有深入理解,充满探索热情。

一、增程式该叫“混动”还是“电动”?

中国对新能源汽车技术的分类中,增程式的地位有些跨界。从补贴分类来看,增程式与插电式混动同属一个标准,补贴额度比纯电动车要低不少;但在国家发改委发布《汽车产业投资管理规定(征求意见稿)》,明确将“增程式电动汽车”划归纯电动车投资项目,而插电式混动车型属于燃油车投资范围。

与纯电动相比,增程式的相同点在于都靠电能驱动,不同点是纯电动车的电能全部来自于电池的储备,而增程式在电池电能不够时,还能通过发动机将燃料转换成电能,再驱动车辆行驶。



与插电式混动相比,增程式的相同点是都采用了发动机,区别在于增程式车的发动机其实承担的是发电机的任务,而插电式混动则集成了电动车、燃油车两套完整的动力系统。由于二者所装载的电池都不大,电池成本没有纯电动车那么高,所以在补贴上增程式和插电式混动是一个标准。但是增程式的“电动血统”要比插电式混动纯正,所以在新建投资项目管理上,仍给了等同于纯电动车的优惠待遇。



『 2018年新能源乘用车补贴标准』

增程式车的优点是具有较长的续驶里程,依靠内燃机发电,增程式车可以达到和传统汽车一样的续驶里程。从结构上来分析,增程式相对纯电动车只多了一个发电模块,结构又比插电式车混动车简单,再加上电池装载量不多,成本比较低。增程式车在纯电模式下是节油的,但增程模式下并不省油,尤其在高速路况下的油耗相对偏高,因为高速路况下,如果发动机直接驱动车轮,可以一直工作在最佳工作模式,而增程式多了一个转换过程,转换本身要消耗能量,造成油耗反而偏高。

二、有哪些企业在做增程式产品?

市场上的增程式车型比纯电动和插电式混动车型要少很多,代表产品有宝马i3增程版、别克VELITE 5、雪佛兰沃蓝达、凯迪拉克ELR、Fisker Karma(后被万向收购)和传祺GA5 EREV等。后三款产品的产量很小,已处于停产状态。



宝马i3增程版是这个技术类型中推广得比较好的产品,它实际上是在i3纯电动平台上加出来的配置,用一个0.65L的双缸发动机作为増程器,能增加的里程比较有限。由于这个工作模式,整车的噪音问题比较严重,因此增程式设计是属于应急使用的模式。



沃蓝达曾是美国新能源汽车销冠,2011年也曾以进口方式在中国市场销售。在纯电动时代来之前,沃蓝达独有的Voltec动力驱动系统有着较强的实用性和不错的口碑反馈。但这套系统严格来说不符合中国国标对增程式车型的定义,即不能用纯电模式完成所有工况,当速度达到一定条件时,发动机也会直接参与驱动。通用一直宣传其为“增程式”车型,虽技术定义上有区别,但沃兰达确实也有过不错的市场成绩。

另一款号称是增程式车型的日产Note e-POWER在日本本土大卖,上市11个月超过10万台,甚至登上日本乘用车榜榜首,超过了曾经第一名的丰田普锐斯。日产Note e-POWER的热卖也引发了业界对增程式路线的期待。但实际上,这是一款采用了增程技术的油电混动车型,装载的电池很小,仅有1.5kWh。它只能加油,不能外接充电,但燃油仅用来发电,转换成电力后再驱动。



日产Note e-POWER的逆变器、电机等核心部件和聆风共用。在发展纯电动的核心战略下,采用E-Power技术对于日产来说是一种意外之喜,串联式混合动力构型的综合燃油效果和驾驶体验在日本市场获得了成功。因此随之日产也将这套技术扩展到Serena e-POWER,并且会在欧洲引入这样的技术。



『国内外部分试制车』

其他不少车企都做过很多的尝试,早期的如沃尔沃、奥迪和铃木,都在其车型平台上推出过这种基于串联式的试制。国内车企方面,北汽新能源、华晨、江淮都也曾有相关的研发及样车,但都没有进一步推向市场。



新造车企业普遍选择的都是纯电动路线,而车和家、正道汽车采用了增程式路线。据悉,车和家选择增程式而不是插电式混动的一个因素是考虑到智能化,汽车的驱动方式以电机为主更利于实现真正的智能,因为智能汽车需要ECU对车辆的动力系统完全接管,车和家选择纯电驱动又会有续航焦虑问题,所以现阶段选择增程式作为动力系统。 

整体而言,从全球范围来看,增程式车型在市场上的占比还是是少数,不同企业对技术路线的定义也比较多元化。根据车企已公开的新能源产品计划来看,未来几年还是以纯电动和插电式混动车型占为主。

三、“冷门”的问题在哪里?

增程式车采用串联式动力系统结构,这种结构中,发动机与传动系统在机械上没有连接,发动机输出可以脱离路面负荷,从而使发动机工作在高效区域。为了满足市区和公路工况下的行驶需求,发动机的输出功率要满足具体工况下的平均功率需求。想要得到一个高效和低成本的发动机专门用于发电,需要较大的投入,其产出也比较有限,这种增程系统主要面临以下困难:

1、驱动系统对于整车的功率需求来自电池系统和增程系统的发电功率,随着电池SOC的变化,增程系统有较宽的发动功率需求范围。

2、增程式发电系统需要在发动机转速和发电功率上寻找到高效的工作点,尤其在完全去掉机械连接以后难度较大。

3、从效益来说,动力总成和后期车辆调教方面都需要比较大的投入,但实际应用比较少,短期内看不到很好的规模效应和可扩展性。



一方面要增加续航里程,另一方面还要达到比较好的节油效果,实际上增程式车所需要考虑的事情一点都不简单。供应商层面,一些外部工程咨询公司开发了增程式发动机,这些增程器的优化和发展需要整车企业的支撑和延续才能有比较好的未来。就系统本身而言,增程式的效率偏低,整体性价比来看应该不会优于插电式混动,因为插电式混动有更大的灵活性和差异性,动力分流得到的效率在很多工作区间往往更省油。当然,也要看增程式后续的发展和性价比提升如何。

国内有一些专家认为纯电动车现状不尽如人意,提议重视增程式技术路线的发展。但实际上,增程式技术在国内挑战难度也不小,这套系统脱离了原有发动机技术的支持,等于开辟了一个小众的市场,也是需要很多的资源投入其中,短期来看,仍然难以成为主流的技术方向。但在终端的消费层面,关键还是看企业能否拿出高性价比、市场认可的产品。(文/汽车之家行业评论员 朱玉龙)

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