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插件VS增程

增程技术落后吗?

上周,华为余承东在接受采访时表示,“说增程车不够先进是扯淡,增程模式是目前最适合新能源汽车的模式。”

这一说法再次引发了业界和消费者对增程式混合技术(以下简称增程式)的热议。而理想CEO李想、威马CEO沉晖、微派CEO李瑞峰等多位车企老总也纷纷表态。

微品牌CEO李瑞峰在微博上直接与余承东对话,表示“打铁还是要硬拼,加程序的混合技术落后是行业共识。”此外,蔚牌CEO立马买了一台M5进行测试,让讨论又增添了一丝火药味。

事实上,在这波关于“增幅是否落后”的讨论之前,理想和大众高管也曾就此问题进行过“热议”。大众汽车中国CEO冯思涵直言,“加价方案是最糟糕的方案”。

纵观近年国内汽车市场,新车普遍选择增程式或纯电两种动力形式,很少涉足插电式混合动力。反观传统车企,他们的新能源产品要么是纯电,要么是插电式混合动力,根本不“在意”增程。

但随着市场上越来越多的新车采用增程式系统,以及理想one、恩捷M5等爆款车型的出现,增程式逐渐被消费者所熟知,成为市场主流的混动形式。今天。

增程式的快速崛起势必对传统车企的燃油、混动车型销量产生影响,这也是上述传统车企与新造车之争的根源。

那么,增程技术是落后的吗?和插件有什么区别?为什么新车都选择增程?带着这些疑问,车东锡在深入研究两条技术路线后,找到了一些答案。

一、扩展音域与插件混音同根,扩展音域结构更简单

在讨论增程式和插电混动之前,我们先来介绍一下这两种动力形式。

根据国家标准文件《电动汽车术语》(gb/t 19596-2017),电动汽车分为纯电动汽车(以下简称纯电动汽车)和混合动力汽车(以下简称混合动力汽车) ).

混合动力汽车按动力结构可分为串联式、并联式和混合式。其中,串联式是指车辆的驱动力仅来自电机;并联式是指车辆的驱动力由电动机和发动机同时或分别提供;混合动力型是指同时存在串/并联两种驱动方式。

增程器是串联混合动力车。由发动机和发电机组成的增程器给电池充电,电池驱动车轮,或者增程器直接给电机供电驱动车辆。

然而,插值和混合的概念相对复杂。在电动汽车方面,混合动力车也可以根据外部充电容量分为可外充混合动力车和不可外充混合动力车。

顾名思义,只要有充电口,能外接充电的,就是外充混合动力车,也可以称为“插电式混合动力车”。按照这个分类标准,扩展范围是一种插值和混合。

同理,非外充混合动力车没有充电口,所以不能外充。只能通过发动机、动能回收等方式给电池充电。

但目前市场上多以动力结构区分混动车型。此时插电式混合动力系统为并联式或混动式混合动力系统。与增程式(串联式)相比,插电式混合动力(混合动力)发动机不仅可以为电池和电机提供电能,还可以通过混合动力变速器(ECVT、DHT等)直接驱动车辆,形成联合用电机驱动车辆。

长城柠檬混合动力系统、吉利雷神混合动力系统和比亚迪DM-I等插电式混合动力系统都是混合动力系统。

增程器中的发动机不能直接驱动车辆。它必须通过发电机发电,将电能储存在电池中或直接提供给电机。电机作为整车驱动力的唯一出口,为整车提供动力。

因此,增程器系统的三大部分——增程器、电池和电机不涉及机械连接,而是全部电气连接,因此整体结构相对简单;插电式混合动力系统的结构更为复杂,需要通过变速箱等机械部件在不同的动态域之间进行耦合。

一般来说,混合动力系统中的机械传动部件大多具有技术壁垒高、申请周期长、专利池多等特点。很明显,“追求速度”的新车没有时间从档位入手。

但对于传统燃油车企业来说,机械传动是其强项之一,拥有深厚的技术积累和量产经验。当电动化大潮来临之际,传统车企想要放弃几十年甚至百年的技术积累,重新出发显然是不可能的。

毕竟,很难大掉头。

因此,更简单的增程式结构成为新车的最佳选择,而插电式混合动力不仅可以充分发挥机械传动的余热,降低能耗,也成为新能源汽车转型的首选。传统整车企业。

二、增程从一百年前开始,电机电池曾经是拖瓶

在弄清了插电式混合动力和增程式的区别,以及为什么新车普遍选择增程式之后,传统车企选择了插电式混动。

那么对于加长版来说,结构简单就意味着落后吗?

首先,从时间上来说,增程确实是一项落后的技术。

增程式的历史可以追溯到19世纪末,当时保时捷的创始人费迪南德·保时捷打造了世界上第一辆系列混合动力汽车lohner Porsche。

Lohner Porsche 是一款电动汽车。前桥上有两个轮毂电机驱动车辆。但由于续航里程较短,费迪南德·保时捷安装了两台发电机来提高车辆的续航里程,从而形成了串联混合动力系统,成为增程的鼻祖。

既然增程技术已经存在了120多年,为什么没有快速发展呢?

首先,在增程系统中,电机是车轮上唯一的动力来源,增程器可以理解为一个大型的太阳能充电宝。前者输入化石燃料输出电能,后者输入太阳能输出电能。

因此,增程器的本质作用是转换能量类型,首先将化石燃料中的化学能转化为电能,再通过电机将电能转化为动能。

根据基础物理学知识,能量转换过程中必然会发生一定的消耗。在整个增程式系统中,至少涉及两次能量转换(化学能电能动能),因此增程式的能量效率相对较低。

在燃油车蓬勃发展的时代,传统车企集中精力研发燃油效率更高的发动机和传动效率更高的变速箱。届时,哪家公司能将发动机的热效率提高1%,甚至接近诺贝尔奖。

因此,增程式这种不能提升反而降低能效的动力结构,被很多车企抛在了后面,被忽视了。

其次,除了能效低下,电机和电池也是限制增程式发展的两大原因。

在增程式系统中,电机是车辆动力的唯一来源,但在20~30年前,车辆驱动电机技术还不成熟,成本高,体积较大,动力不足单独驾驶车辆。

当时电池的情况和电机差不多。无论是能量密度还是单体容量都无法与当前的电池技术相提并论。想要容量大就需要更大的体积,这会带来更昂贵的成本和更重的车重。

想象一下,30年前,如果按照理想车的三个电指标组装一辆增程车,成本会直接起飞。

但增程完全由电机驱动,电机具有无扭矩滞后、安静等优点。因此,增程式在乘用车领域普及之前,更多应用于坦克、巨型矿车、潜艇等对成本和体积不敏感,对动力、静音要求较高的车船。 、瞬时转矩等

综上所述,魏派和大众CEO说增程是一项落后的技术,不无道理。在燃油车蓬勃发展的时代,成本更高、效率更低的增程式确实是一项落后的技术。大众和长城(威牌)也是在燃油时代成长起来的两个传统品牌。

时间到了现在。虽然从原理上说,现在的增程式技术与100多年前的增程式技术没有质的变化,但仍然是增程式发电机发电,电动汽车,仍然可以称为“落后技术”。

然而,时隔一个世纪,增程技术终于来了。随着电机和电池技术的飞速发展,原本的两大拖把成为其最重要的竞争力,抹杀了燃油时代增程的劣势,开始蚕食燃油市场。

三、城市工况和增程高速工况下的选择性插混

对于消费者来说,他们并不关心增程是不是技术落后,而是关心哪个更省油,哪个驾驶起来更舒适。

如上所述,增程器是串联结构。增程器不能直接驱动车辆,所有动力都来自电机。

因此,这使得配备增程式系统的车辆具有与纯电车相似的驾驶体验和驾驶特性。耗电量方面,增程式也和纯电差不多——市区路况低电,高速路况高电。

具体来说,由于增程器只是给电池充电或者给电机供电,所以大部分时间增程器可以保持在相对经济的转速范围内。即使在纯电优先模式下(首先消耗电池的电量),增程器甚至无法启动,也不会产生油耗。然而,燃油车的发动机并不能一直在固定的转速范围内运转。如果需要超车加速就需要提高车速,遇到堵车就会长时间怠速。

因此,在正常行驶工况下,城市低速道路上增程式的能耗(油耗)普遍低于搭载同排量发动机的燃油车。

但与纯电一样,高速工况下的能耗要高于低速工况;相反,燃油车在高速路况下的能耗要比城市路况下低。

这意味着在高速工况下,电机的能耗更高,电池电量消耗更快,增程器需要长时间“满载”工作。而且,由于电池组的存在,同尺寸的增程式车的车重普遍大于燃油车。

燃油车受益于变速箱的存在。在高速情况下,车辆可以升到更高的档位,使发动机处于经济转速,能耗相对较低。

因此,一般来说,在高速工况下,增程式的能耗与同排量发动机的燃油车相差无几,甚至更高。

说完增程和燃油的能耗特点,有没有一种混动技术可以结合增程车低速能耗和燃油车低速能耗的优点,能够有更经济的能耗在更宽的速度范围内?

答案是肯定的,就是把它混起来。

总之,插电式混合动力系统更方便。与增程相比,前者可以在高速工况下直接用发动机驱动车辆;与燃油相比,插混还可以像增程一样。发动机为电动机提供动力并驱动车辆。

此外,插电式混合动力系统还有混合动力变速器(ECVT、DHT),可以让电机和发动机各自的动力实现“一体化”,以应对急加速或大功率需求。

但俗话说,只有放弃,才能得到。

由于机械传动机构的存在,插混的结构比较复杂,体积也相对较大。因此,在同级别的插电混动和增程车型之间,增程车型的电池容量要大于插电混动车型,这也能带来更长的纯电续航里程。如果用车场景只是市区通勤,增程甚至可以不用加油也能充电。

比如2021款理想one的电池容量为40.5kwh,NEDC纯电续航里程为188km。接近其尺寸的奔驰gle 350e(插电混动版)和宝马X5 xdrive45e(插电混动版)电池容量仅​​为31.2kwh和24kwh,NEDC纯电续航里程仅为103km和85公里。

目前比亚迪的DM-I车型之所以如此火爆,很大程度上是因为前款车型的电池容量比老款DM车型更大,甚至超过了同级别的增程车型。城市通勤可以实现只用电不用油,用车成本也会相应降低。

综上所述,对于新建车辆而言,结构更为复杂的插电式混合动力(混合动力)不仅需要较长的前期研发周期,而且需要对整个插电式混合动力系统进行大量的可靠性测试,这显然时间不快。

随着电池和电机技术的飞速发展,结构更简单的增程已经成为新车的“捷径”,直接绕过造车难度最大的动力部分。

但对于传统车企的新能源转型,他们显然并不想放弃自己投入多年精力(人力和财力)研发的动力、传动等系统,然后从刮。

以插电式混合动力为代表的混合动力技术,不仅能够充分发挥发动机、变速箱等燃油车部件的余热,还能大幅降低油耗,成为国内外传统车企的共同选择。国外。

因此,无论是插电式混合动力还是增程式,其实都是在当前电池技术瓶颈期的周转方案。等到未来电池续航里程和能量补给效率的问题彻底解决,油耗就会彻底清零。增程式、插电式混合动力等混合动力技术可能会成为少数特种装备的动力模式。


发布时间:Jul-19-2022