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增程式电动车浅析 续航可达1000公里

2018年12月04日 16:35 次阅读

提起车和家,我们第一反应想到的就是汽车之家的创始人李想,算来这次开创理想智造已是他第三次创业了,但是进军乘用车领域中的制造业可并不是一件简单的事,隔壁蔚来ES8在推出前可谓是赚足了眼球,然而交车后的屏幕死机、车况不一、车载BUG等一系列问题令车主们头痛不已。同是媒体出身的李想这次却选择了另一条截然不同的道路,提出了完全不同的解决方案。

按理来说一家新兴的造车新势力都会选择相对成本易控,技术较为成熟的电动车方案,而理想智造ONE却是一台增程式混动车型(Range Extended Electric Vehicle),据官方介绍,作为理想智造品牌的首款产品,“理想智造ONE”定位于豪华中大型智能电动SUV,提供六座七座两种布局,整车采用纯电四驱的电动平台,通过大容量电池组和高功率增程发电系统的高效配合,使其NEDC综合续航里程超过700km,市区工况最大续航里程超过1000km。国内消费者对增程式的了解可谓少之又少,如此冒险走这步棋到底是为何呢?

何为“增程式”(REEV)

在聊理想智造为何将ONE打造成增程式而非纯电前,我们先来了解一下何为“增程式混动车”?我们既可以叫它为“增程式混动车”,因为此种车型也确实搭载了一台内燃机,但从严格意义上来讲,我们更应该称其为“增程式电动车”!原因在于在这种车型上搭载的内燃机官方术语叫做“增程器”,顾名思义它不是用来直接驱动车轮的,而是用来带动发动机给车载电池充电用,所以判断一台车是否为增程式的最简单的定义是:一台搭载了内燃机却始终以电能来驱动的汽车。

增程式电动车的原理其实也非常简单,分为两种情况:

电池电量充盈的状态下:增程式电动车就是一台纯电式车型,和纯电的性能特性完全一样,起步便全扭矩输出,行驶安静没有噪音,内燃机也处于休眠的状态。一般增程式电动车的续航里程是比纯电车型稍微弱一些的,这是因为装载有内燃机自重也不轻,为了避免整车过重消耗上升得不偿失,电池的容量都不会太大。

电池电量馈电的状态下:增程式电动机的动力部分可以看成一种简易的串联结构,即:内燃机(增程器)→1号电机→电池→2号电机→车轮。满电状态纯电行驶时仅有“电池→2号电机→车轮”这一部分在工作,而当馈电时,内燃机通过行车电脑自动启动,带动1号电机为电池充电,也即是将动能转变为电能进行储存。

增程式电动车浅析 续航可达1000公里

那么我们怎么知道何时是属于馈电时段呢?或者说什么时候内燃机会启动呢?这里要引入一个概念:核电状态——SOC(State ofcharge),它是用来反映电池的剩余容量,其数值上定义为剩余容量占电池容量的比值,常用百分数表示。其取值范围为0~1,当SOC=0时表示电池放电完全,当SOC=1时表示电池完全充满。每家车企的SOC数值都不尽相同,但可别小看这个数值,它关乎着一台增程式电动车的内燃机排量、电池容量、行驶品质乃至是动力感受!

先来解释下SOC为何会影响一台车的排量和电池容量,假设某品牌的一台增程式电动车的内燃机排量仅有1升,这意味着内燃机作为一台“发电机”带动电机发电的能力肯定是不如更大排量的发动机的,而且为了有效降低油耗,增程式电动车的内燃机总是在最高效的狭窄区间内工作。

简单来讲就是充电量是恒定的,越大排量的发动机在单位时间内充进电池的电自然也就越多。那么如果这台车的SOC值设定得过于低,假设只有“0.1”,意味着电池仅剩10%电量的时候内燃机才启动开始充电,仅剩的电量非常稀少,那么行车电脑只能限制你开车的速度了,自然也就影响到了行驶品质和动力输出了。

显然这是非常不合理的,所以发动机排量小的增程式汽车,在设定SOC数值时都会设定得比较高一些,避免出现以上这种被限制动力输出的情况发生。除此以外还有一种办法来避免问题发生,那就是加大电池的容量,使得即使SOC设定得比较低,电池内所剩的电量也足够你大油门超车使用,所以增程式电动车的内燃机和电池至少需要其中一项比较强大,当然两项都强大自然是最好的,就是车更加重,使得拖动庞大身躯更费电得不偿失,如何平衡重量和排量以及电池容量间的平衡是各家车企需要自己摸索的,而调节的重要手段之一就是这个SOC数值。

那么回到原来的问题,为何李想要将理想智造ONE打造成增程式电动车呢?我们得从三个方面来看:

成本控制

纯电汽车是目前造车新势力的主攻阵地,无论是蔚来、威马、云度还是爱驰无一所造的不是纯电SUV车型,技术普及率和研发基础都比起增程式要多得多,所以在目前全民研发生产纯电汽车的大背景之下,增程式电动汽车的成本不仅比插电混动高,甚至比纯电还要高一些。在纯电的基础上还要再加一套内燃机和额外的电机组合,导致制造成本居高不下,国内市场在售的BMW i3增程式和通用别克沃兰达售价不菲就是最好证明。

里程问题

这是纯电汽车永远绕不开的痛,在电能储存的体积上全球都遇到了瓶颈期,缩小体积的技术像挤牙膏一般进步缓慢,如果未来仍没有一个旷世奇才在电池储存技术上突破的话,纯电车型的续航仍将得不到一个完美解决办法。而增程式在馈电情况使用汽油辅助是目前最好的过渡方式之一了。

政策问题

目前国内的新能源政策一直在变化且没有一个明朗的前景,到底未来如何谁也说不准,但以国外的经验来看,增程式电动车(REEV)的前景还是比单纯的插电式混动(PHEV)要好一些的,原因在于政策倾斜和补贴标准有一点非常明确,车型不能有发动机直接硬连接车轮,也就是说不允许汽车的车轮直接被内燃机驱动,显然插电式混动是不符合规定的,本田雅阁混动所搭载的I-MMD系统其实和增程式系统非常相近,但正因为在高速巡航时发动机直接连接车轮这一点导致它并不能享受增程式电动车的补贴和新能源牌照福利。

是因为本田傻吗?其实不是,因为内燃机带动电机发电充进电池,再从电池输出到2号电机带动车轮转动会产生非常多的热消耗,浪费了非常多的能源,即便像理想智造ONE这样内燃机除了充电外还直接带动2号电机驱动车轮也仍会损失不少能源,远没有内燃机直连驱动车轮效率高,这么看来增程式也并不是完美的,在纯电真正普及变实用的未来到来前也只是比较好的替代罢了

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新能源汽车电机如何测试?