增程式電動(dòng)車究竟是什么？

 

簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是在原來(lái)的純電車上增加了一個(gè)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的發(fā)電機(jī)。在電池沒(méi)電時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)供電給電動(dòng)車以及電池，從而驅(qū)動(dòng)車輛行駛，擴(kuò)展車輛的續(xù)航里程，但發(fā)動(dòng)機(jī)全程不直接驅(qū)動(dòng)車輛。

 

 

從上圖就可以看出，增程式電動(dòng)車相比于純電車，多了一個(gè)增程器（實(shí)際上就是發(fā)動(dòng)機(jī)+發(fā)電機(jī)），相比混合動(dòng)力車結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。增程式電動(dòng)車使用的是串聯(lián)式結(jié)構(gòu)，而混合動(dòng)力車型會(huì)有串聯(lián)/并聯(lián)/混聯(lián)多種樣式的結(jié)構(gòu)。

 

 

 

 

 

增程式電動(dòng)車實(shí)際是純電車的一種過(guò)渡性產(chǎn)品，在目前動(dòng)力電池、充電樁、充電配套設(shè)施尚未成熟時(shí)可以有效提升純電車的續(xù)航里程。但如果未來(lái)電池及充電配套成熟以后，增程式電動(dòng)車的存在感也就會(huì)愈發(fā)淡薄。

 

同為增程式但細(xì)節(jié)大不同

 

本質(zhì)上來(lái)看，增程式電動(dòng)車的結(jié)構(gòu)和原理并不復(fù)雜，但不同品牌在具體在技術(shù)細(xì)節(jié)上還是有不少的區(qū)別。

 

 

 

理想智造ONE在電池電量充足時(shí)，不會(huì)啟動(dòng)汽油增程器發(fā)電。只有在全力加速時(shí)才會(huì)啟動(dòng)增程器和電池共同為電機(jī)供電。在電池電量不足時(shí)，增程器就會(huì)啟動(dòng)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并且在電量滿足電機(jī)需求后將剩余電量?jī)?chǔ)存到電池中。另外電池可以進(jìn)行外部充電，并且在制動(dòng)時(shí)可以回收電能。

 

 

 

 

日產(chǎn)在2017年推出了e-POWER增程式系統(tǒng)。整體的工作模式與理想智造ONE相似，只是在電量不足時(shí)，Note e-POWER的增程器發(fā)電不會(huì)直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，而是會(huì)給電池供電，然后再由電池供電給驅(qū)動(dòng)電機(jī)。但日產(chǎn)Note e-POWER由于電池容量十分小，因此并不需要插電來(lái)為電池充電，實(shí)際上相當(dāng)于一臺(tái)混合動(dòng)力車，事實(shí)上日產(chǎn)也是拿它當(dāng)混動(dòng)車型來(lái)開(kāi)發(fā)。

 

寶馬i3

 

 

寶馬i3更加簡(jiǎn)單，增程器只有電池電量不足時(shí)才會(huì)啟動(dòng)給電池供電，其他工況下增程器均不會(huì)啟動(dòng)發(fā)電。寶馬對(duì)增程器的定位十分清晰，只為電量不足時(shí)提供電量服務(wù)，并不會(huì)像日產(chǎn)那樣在全力輸出時(shí)啟動(dòng)與電池共同供電。另外寶馬i3需要外部電源插電給電池組充電。

 

三款車型參數(shù)對(duì)比理想智造ONE寶馬i3日產(chǎn)Note e-POWER電機(jī)功率(kW) 24012540電池組容量(kWh)40.5331.5發(fā)動(dòng)機(jī)排量(L)1.2L(渦輪增壓)0.65L1.2L　　從上表參數(shù)中也可以看出，不同廠商使用增程技術(shù)思路是完全不一樣的。理想智造ONE與寶馬i3增程型均使用大容量電池以及高功率電機(jī)，這樣可以使用外部充電，使得車輛擁有良好的純電續(xù)航表現(xiàn)。

 

而日產(chǎn)的Note e-POWER則使用較小容量的電池（甚至比豐田本田混動(dòng)電池組容量更?。姍C(jī)功率也不算大，所以Note e-POWER不需要使用插電給電池供電，直接使用發(fā)動(dòng)機(jī)就可以維持運(yùn)轉(zhuǎn)，并且借助電池和電機(jī)可以使發(fā)動(dòng)機(jī)維持在一個(gè)較經(jīng)濟(jì)的工作區(qū)間內(nèi)。

 

別克VELITE 5

 

 

VELITE 5的ECVT電子變速器可以通過(guò)行星齒輪與離合的控制，實(shí)現(xiàn)純電行駛、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。其中在電池電量不足后，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)通過(guò)功率分流參與驅(qū)動(dòng)車輛，簡(jiǎn)單點(diǎn)來(lái)說(shuō)就是發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)通過(guò)行星齒輪直接驅(qū)動(dòng)車輛，另外電機(jī)也會(huì)輔助參與工作。發(fā)動(dòng)機(jī)在此時(shí)的工作并非一個(gè)汽油發(fā)電機(jī)，而是動(dòng)力輸出端。這就是為什么VELITE 5與普通增程式電動(dòng)車不同的地方，在電池電量不足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)實(shí)際上車輛變成了一臺(tái)混合動(dòng)力車而非增程式。

 

 

VELITE 5實(shí)際具有5種工作模式，其中3種模式發(fā)動(dòng)機(jī)均參與直接驅(qū)動(dòng)車輪，具體的工作模式之前在《廣義增程式 別克VELITE 5技術(shù)解析》中已經(jīng)進(jìn)行過(guò)詳細(xì)介紹，有興趣的朋友可以點(diǎn)擊了解。

 

 

之前別克的工程師表示，VELITE 5這種發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接參與驅(qū)動(dòng)的混動(dòng)形式，雖然更類似于插電式混合動(dòng)力(PHEV)，但是VELITE 5與PHEV的區(qū)別是VELITE 5是基于一輛電動(dòng)車的角度去研發(fā)，發(fā)動(dòng)機(jī)在純電的情況下即便是地板油發(fā)動(dòng)機(jī)都不會(huì)啟動(dòng)，而電量不足時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)進(jìn)去增程模式，拓展續(xù)航里程。從這角度去理解，也就明白為什么官方將其定義為增程式混合動(dòng)力車。

 

四款車型增程模式油耗對(duì)比理想智造ONE寶馬i3日產(chǎn)Note e-POWER別克VELITE 5發(fā)動(dòng)機(jī)排量(L)1.2L(渦輪增壓)0.65L1.2L1.5L綜合油耗（L/100km）5(市區(qū))10(高速)5.252.695.08　　對(duì)比四個(gè)車在增程模式下的油耗表現(xiàn)，不難看出日產(chǎn)Note e-POWER油耗表現(xiàn)最為優(yōu)秀，但這個(gè)車實(shí)際上是當(dāng)做混動(dòng)來(lái)開(kāi)發(fā)的，所以比較特殊。而其余的三款車的油耗表現(xiàn)各有高低，理想智造ONE高速巡航時(shí)油耗偏高、寶馬i3增程型綜合油耗也是不太客觀。剩下的別克VELITE 5表現(xiàn)尚好，饋電時(shí)油耗為5.08L/100km，之前我們對(duì)VELITE 5進(jìn)行過(guò)饋電油耗實(shí)測(cè)，為5.8L/100km。

 

增程式車在增程模式下油耗并不完美，即便是海外車型同樣如此。市區(qū)內(nèi)路況因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不受路況影響所以油耗表現(xiàn)較好，但在高速巡航時(shí)因?yàn)樵龀淌蕉嗔艘粋€(gè)轉(zhuǎn)化電能的過(guò)程，能量消耗相比直接驅(qū)動(dòng)車輪要高，所以在巡航時(shí)增程式油耗會(huì)比市區(qū)更高（別克VELITE 5增程模式發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接驅(qū)動(dòng)車輛，所以其整體能效較高）。

 

增程式電動(dòng)車還有大未來(lái)嗎？

 

想知道增程式未來(lái)還有沒(méi)有發(fā)展，那么我們就要去看看為什么增程式過(guò)去沒(méi)有得到大的發(fā)展。因?yàn)樵谶^(guò)去十年中其他新能源路線都得到了發(fā)展，唯獨(dú)是增程式并沒(méi)有進(jìn)展，這其中自然是有一定緣故的。

 

 

 

上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)增程式車型在增程模式下高速巡航時(shí)由于能效問(wèn)題，油耗會(huì)偏高。而插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)即便是在巡航時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也可以通過(guò)電機(jī)輔助來(lái)調(diào)整工作點(diǎn)，最終市區(qū)與高速的油耗表現(xiàn)都較好，不會(huì)像增程式那般偏科。所以從這里可以看到增程式車型的一個(gè)問(wèn)題，那就是整體的能效并不比插電式混合動(dòng)力要優(yōu)秀。

 

 

另外在成本方面，一般增程式車均會(huì)搭載大容量電池，畢竟其本質(zhì)還是以電驅(qū)為主。這樣相比插電式混合動(dòng)力車的成本就會(huì)更高。能效以及成本綜合下來(lái)，也就是為什么增程式技術(shù)路線目前沒(méi)有得到大發(fā)展的原因。

 

此外作為增程式車除了要在電池方面進(jìn)行優(yōu)化以外，還需要調(diào)校發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出，要保證發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率既能滿足電機(jī)需求，同時(shí)油耗消耗率也要平衡。做一個(gè)可以帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)很容易，但是要做好它并不簡(jiǎn)單，這不僅僅需要成本去研發(fā)，更需要時(shí)間以及行業(yè)的支持，而這方面并目前并沒(méi)有形成規(guī)模，只有零星的供應(yīng)商做過(guò)增程專用發(fā)動(dòng)機(jī)。

 

海外不少零部件巨頭都做過(guò)增程式發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，例如馬勒、蓮花、FEV，他們均研發(fā)過(guò)用于增程式車的小排量發(fā)動(dòng)機(jī)，但由于車企沒(méi)有推行這一技術(shù)路線，最終也只能成了技術(shù)積累。所以說(shuō)增程式這個(gè)技術(shù)路線原理簡(jiǎn)單，但要最好也是很不容易，真的要做好就需要有持續(xù)的發(fā)展環(huán)境、有更多的供應(yīng)商以及資源投入去拓展市場(chǎng)。就好像純電車為什么這幾年發(fā)展如此迅猛？因?yàn)檐嚻笠约肮?yīng)商都發(fā)力去投入研發(fā)，這樣大家一起做的市場(chǎng)才會(huì)有迅速的發(fā)展以及未來(lái)。