無論是從普通消費者對新能源汽車的認知,還是國家政策對新能源汽車的扶持和導向,純電動似乎已經成為新能源汽車的最主要驅動形式,至少在中國的新能源汽車市場是這樣的存在,但最“主要”是不是就意味著最“需要”?在純電動之外還有沒有更好的新能源汽車驅動形式?
提出這樣的疑問,相信各位讀者或多或少也有所體會,純電動汽車在續航、充電、電池能量密度和車輛能耗等方面都存在著不少亟待優化的問題,不少消費者選擇純電動汽車更多是無奈或妥協之舉。但是反觀市場,無論是傳統中國品牌車企還是新興造車勢力,新能源產品陣營無一不是以純電動汽車為主,很顯然,市場被“計劃”了。
油電混動(HEV)和插電式混動(PHEV)算是計劃之外給人們的選擇,事實也證明這兩者確實是從傳統燃油車到純電動車之間不錯的過渡產品。
1增程式電動汽車該如何定義?
顧名思義,增程式電動汽車最大的特點便在于“增加續航里程”,作為插電式車型領域中的一個細分車型,增程式電動汽車一直存在著是混合動力車型還是純電動車型這樣的爭議。一方面,在國家財政部發布的新能源汽車補貼標準中,增程式電動車型一直包含在插電式混動車型中,但是從增程式電動汽車的工作原理來看,其又應該屬于純電動車型。
從嚴格定義來看,增程式電動車雖然配備有發動機,但是其并不直接參與車輛驅動,發動機存在的主要目的是進行發電供電動機使用,車輛的驅動也是由電動機來實現的。
我們可以把增程式電動車的結構簡單等同于在純電動車型的基礎上增加了一套發電裝置,一般情況下這個發電裝置由燃油發動機來充當。
在行駛過程中,車輛會優先使用電池中儲存的電能,當電池能量下降到一定程度,此時發動機開始工作進行發電,從而進一步提升車輛的續航里程。
我們從能源轉化的路線圖來看,發動機做功產生的動能轉化為電能,然后電能通過電動機轉化為動能驅動車輛,從這個角度來看,增程式電動車是實現了“混能”,即燃油能源和電能,而非是“混動”。
另外,值得注意的是國家發改委最新發布的《汽車產業投資管理規定(征求意見稿)》中將增程式電動汽車的“政治地位”進行了提升。
其中明確規定增程式電動汽車屬于純電動汽車投資項目,而普通的插電式混合動力汽車則屬于燃油汽車投資項目。雖然在補貼政策上增程式電動還未有改變,但是從新建投資項目上已經給出了優待。
增程式電動車同純電動車相比在續航里程上要有優勢,同插電式混動車相比則在節能性上有優勢。其融合了純電動車節能和混動車長續航的優點,從某種角度來看其應該是消費者接受度最高的車型。
動能-電能-動能,可能不少人會對增程式電動汽車這樣的能量傳遞路徑感到疑惑,通過發動機來發電,再將電能轉化為動能,多出來的電能轉化過程必然伴隨著能量的損失,相比發動機直接驅動的傳統燃油汽車,為何增程式電動車還具有節能特性呢?
很重要的一個原因就在于在增程式電動汽車中發動機的角色進行了轉換,從傳統的驅動角色成為增程角色,主要作用便是發電,這樣一來發動機的工況變得相當單一,可以保持在最為高效的工作區間,節油效果大幅提升。另外,需要注意得是增程式電動汽車主要的動力來源還是儲存在電池中的電能,這部分電能是外界補充來的,相比插電式混動車型,增程式電動汽車的電池容量可以做的更大,純電驅動里程也可以更高,發動機僅僅是在需要補充電能時才開始工作,從整個運行過程來看,發動機真正工作的時間其實不長。
2艦船電力驅動
這樣的能量轉化形式其實不只出現在增程式電動車上,在一些工程機械、大型工程用車甚至是艦船上都常采用類似原理的驅動系統,在電動車上其可能更多是考慮節能性,在這些工程用車及船艦上則更多是為了利用電動機強力低扭和高速響應的驅動特性。
英國研制的45型驅逐艦動力系統便采用革命性的整合式全電力推進系統,簡而言之就是通過燃氣輪機和柴油機來帶動發電機發電,然后電動機利用電能來推進船艦行駛。
燃氣輪機帶動主發電機進行發電,柴油機則帶動附屬發電機進行發電,兩者產生的電力用于驅動船艦和船艦輔助系統電力供應。
在高速航行時,燃氣輪機帶動的主發電機將主要功率都用于推進電機,而輔助的柴油發電機則可在低速作業時提供推進以及船艦本身輔助系統所需的電力,使燃氣輪機得以停機節省油耗。
3續航焦慮
坦白來講,一輛續航400km左右的純電動車應付市區出行已經是綽綽有余,但開著這樣的電動車不少人還是存在里程焦慮,究其原因并不是說現階段純電動汽車的續航不能滿足消費者出行,而是現階段的充電效率、充電站密度還無法媲美加油效率、加油站密度。對比來看,一輛性能車的續航里程可能也就在400km左右,你會聽到車主抱怨去加油站的頻次,但是你基本感覺不到他們會有里程焦慮癥,因為當油箱報警燈亮時你很容易找到一個加油站,并可以用很短的時間完成加油,電動車在現階段很難有這樣的體驗。
從某種程度上來講,誰能解決消費者“里程焦慮”的痛點,誰就能在新能源汽車市場占得先機,如何來提高消費者對純電動汽車的接受度?蔚來打出了服務牌,各種換電、移動補電服務在我看來正是提高客戶對純電動汽車接受度的一種手段。同是新造車勢力的車和家則選擇了另一條路——在第一款真正有望推向市場的產品上采用了增程式電動驅動方案。
在10月10日,車和家發布智能電動車品牌“理想智造”,并宣布將于10月18日正式發布首款沒有里程焦慮的智能電動車——理想智造ONE。
新車采用純電四驅的電動平臺,通過大容量電池組和高功率增程發電系統的配合,提供超過700km的NEDC綜合續航里程,市區工況續航里程更是超過1000km。
對于這臺車的市場前景,我不想現在就作出判斷,等新車正式亮相之后,我們會進行詳細的技術解讀和市場展望,現在拋開補貼、限購、限號等因素,單從續航里程來看,這輛電動汽車已經足夠治好消費者們的續航焦慮癥,這不正是增程式電動汽車的魅力嘛。
4增程式電動車面臨的挑戰和問題
前面也提到了增程式電動汽車可以說是繼承了混動車型和純電動車型的優勢,為何百般好卻一直不溫不火?其實原因可以從近些年大熱的純電動汽車反推出來,從補貼來看,增程式電動汽車一直是屬于插電式混動車型,能夠獲得的補貼甚至不足純電動車型的一半,另外在限牌、限行等政策上,增程式電動汽車也不如純電動汽車受到重視。
從2018年新能源汽車補貼標準來看,增程式電動車補貼僅為2.2萬元,相比同等級別的純電動汽車補貼要低上不少。這樣的補貼政策無論是對生產廠商的研發積極性,還是對消費者的購買積極性都存在很大影響。
中國市場在售的增程式電動汽車屈指可數,其中別克Velite 5今年1-8月份總銷量僅僅1400余輛。
在美國市場,增程式電動汽車銷量也同樣非常慘淡,其中雪佛蘭Volt今年上半年銷量僅為7814輛,寶馬i3純電動版本和增程電動版本上半年銷量一共才3504輛。
但是在日本市場,增程式電動汽車銷售情況卻是另外一番景象,日產在2017年推出的Note e-power車型上市11個月銷量便突破了10萬輛,2.67L/100km的油耗水平贏得了日本本土消費者的青睞。
隨著新能源補貼政策在2020年全面取消,中國市場上的增程式電動汽車有望迎來一個發展窗口,但需要車企在增程器和電控技術方面做好準備。在增程式電動汽車上充當增程器的發動機運行工況相對簡單,技術難度也相對較低,但是這并不意味著在傳統發動機的基礎上簡單做出改裝就可制造出高效的增程器,其依然需要一個系統的開發過程,這對于中國車企來說是個不小的挑戰,正可謂機遇與挑戰并存。
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