或許,,增程式或者插電式混動(dòng)技術(shù)能夠滿足當(dāng)前里程焦慮問(wèn)題,,但待電池技術(shù)完全成熟以后新能源電動(dòng)車市場(chǎng)或?qū)⒁约冸娂夹g(shù)為主流。去年,,華為與車廠聯(lián)合發(fā)布了增程式混動(dòng)技術(shù)的電動(dòng)車問(wèn)界M5,,近日,華為再次發(fā)布同技術(shù)的M7,,在電動(dòng)車行業(yè)引起了不小的“震動(dòng)”,,,余承東在發(fā)布會(huì)上對(duì)增程式系統(tǒng)大加贊揚(yáng)并表示增程模式是目前最適合的新能源車模式。昨日,,長(zhǎng)城汽車定位高端的魏牌CEO李瑞峰發(fā)表微博“怒懟”:“打鐵還需自身硬,,增程式混動(dòng)技術(shù)落后是行業(yè)共識(shí),再大的嘴,,也不能大放厥詞?!蓖瑫r(shí),,央廣網(wǎng)對(duì)此采訪了行業(yè)專家并發(fā)表了評(píng)論。 長(zhǎng)城汽車魏牌李瑞峰微博 本文首先討論什么是增程式混動(dòng)技術(shù),,并與新能源電動(dòng)車行業(yè)的幾種驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比,,最后從行業(yè)情況簡(jiǎn)要分析未來(lái)的主流技術(shù)將是什么。什么是增程式混動(dòng)技術(shù),?所謂增程式混動(dòng)技術(shù),,從字面意思可以拆分為:增程+混動(dòng)。增程指的就是能夠增加行駛里程,。早期純電動(dòng)汽車的電池技術(shù)發(fā)展有限,,2017年比亞迪SUV電動(dòng)出租車e5上市,采用三元鋰電池,,輸出功率60千瓦每小時(shí),,標(biāo)稱續(xù)航里程為400Km,實(shí)際在城市續(xù)航里程約250Km左右,。那是當(dāng)時(shí)續(xù)航里程最高的純電動(dòng)車,。其他廠家出產(chǎn)的家用純電動(dòng)車的續(xù)航里程都在幾十到一百多公里續(xù)航。這樣的純電系統(tǒng)對(duì)于城市勉強(qiáng)能夠滿足,,但對(duì)于長(zhǎng)途來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,。于是,有廠家針對(duì)這種情況重新研發(fā)了增程技術(shù),,目的是增加純電汽車的續(xù)航里程,。那就是在汽車行駛的過(guò)程中同時(shí)用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電,發(fā)出來(lái)的電直接給電池組充電,,這樣電池在驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)汽車行駛的同時(shí)又能獲得源源不斷的電能,。這理論上看似乎就能讓汽車一直行駛下去,但受限于汽車油箱大小,,所以實(shí)際里程=純電里程+燃油發(fā)電里程,。因?yàn)榘l(fā)電用的是傳統(tǒng)的燃油發(fā)動(dòng)機(jī),。但是,燃油發(fā)動(dòng)機(jī)只發(fā)電,不直接驅(qū)動(dòng)汽車,,因此也不需要變速箱(日常所說(shuō)的波箱),。圖示如下:目前的增程式混動(dòng)技術(shù)一般有三種工作模式。純電模式如上圖,,動(dòng)力電池輸出電能驅(qū)動(dòng)電機(jī),,由驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)車輛行駛,此模式僅在表顯SOC(State of Charge,,充電狀態(tài))不低于70%的情況使用,。這個(gè)70%閾值可以由系統(tǒng)設(shè)定,表示電池在電量低于多少時(shí)啟動(dòng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電為電池組充電,。如上圖,,在超車、爬坡等需要大功率的情況下,,增程器啟動(dòng)為驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行供電,,同時(shí)電池組也為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電,發(fā)揮電機(jī)的最大功率,。此模式下,,電池電量消耗會(huì)很快,如果動(dòng)力電池電量小于60%,,電池就會(huì)停止輸出,。這實(shí)際上有點(diǎn)像PHV(插電式混動(dòng))的雙驅(qū)動(dòng)模式。如上圖,,當(dāng)電池組電量低于70%時(shí),,增程器啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)讓汽車行駛;當(dāng)增程器提供的動(dòng)力大于驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需動(dòng)力時(shí),,多余的電量就會(huì)給電池組充電,,讓動(dòng)力電池電量維持在70%的閾值電量。這實(shí)際上也有點(diǎn)像PHV(插電式混動(dòng))的燃油單驅(qū)動(dòng)模式,。但想要完全充滿電,,需要外接充電樁充電。正是由于電動(dòng)車有耗電,、充電,,電池狀態(tài)檢測(cè)等各種工作(不僅僅是增程、插電,,純電也有),,所以電動(dòng)車需要大量的BMS芯片。上面就是增程式混動(dòng)模式的簡(jiǎn)單原理,。詳細(xì)的技術(shù)原理可以關(guān)注我們或者聯(lián)系作者深入探討(微信同名),。三種電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)比較目前電動(dòng)汽車主要有三種驅(qū)動(dòng)模式:純電動(dòng)車,、增程式混動(dòng)車、插電式混動(dòng)車,。純電動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)模式是通過(guò)動(dòng)力電池給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電,,驅(qū)動(dòng)汽車行駛。這種模式最簡(jiǎn)單,,缺點(diǎn)是依賴電池的容量(續(xù)航)和壽命,。增程式混動(dòng)車的驅(qū)動(dòng)模式如上面介紹:串聯(lián)一個(gè)燃油發(fā)電機(jī),專門用來(lái)在電池電量低的時(shí)候給電池充電,。電池是驅(qū)動(dòng)車輪的馬達(dá)的唯一動(dòng)力源,。這種方案結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,成本相對(duì)較低,,技術(shù)門檻低,,節(jié)能效果比較明顯,,能有效解決車主的里程煩惱,。插電式混動(dòng)車(Plug-in Hybrid Vehicle,簡(jiǎn)稱PHV)是介于電動(dòng)車與燃油車兩者之間的一種車,。它實(shí)際上同時(shí)擁有燃油車和純電動(dòng)車兩套架構(gòu),,既有傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱,、傳動(dòng)系統(tǒng),、油路、油箱,,也有電動(dòng)車的電池,、電機(jī)、控制電路,。而且電池容量比較大,,有充電接口。但這種方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜,,成本比較高,,技術(shù)門檻比較高。不過(guò),,使用插電式混合動(dòng)力汽車也可以獲得更好的性能和更全面的體驗(yàn),。增程式混動(dòng)與插電式混動(dòng)最大區(qū)別在于增程式混動(dòng)以動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)使車輛行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)只給動(dòng)力電池充電,,不直接提供動(dòng)力,,而插電式混動(dòng)在車輛電池電量不足情況下可直接通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)使車輛行駛。增程式混動(dòng)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),,電池壽命是最大的爭(zhēng)議由于現(xiàn)在充電樁不普遍,,充電速度也比較慢,,因此,增程式混動(dòng)技術(shù)的出現(xiàn)解決了里程的焦慮問(wèn)題,。這是它最大的優(yōu)點(diǎn),。增程式混動(dòng)不配變速箱,不使用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),,使用電能驅(qū)動(dòng),。優(yōu)點(diǎn)有:- 續(xù)航里程數(shù)比純電動(dòng)車長(zhǎng)
- 增加了發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī),,電機(jī)控制器等,需要大量的半導(dǎo)體電子元器件,,對(duì)電氣依賴性強(qiáng),。
- 系統(tǒng)復(fù)雜,既有純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),,又有使用燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的增程器
關(guān)于其優(yōu)缺點(diǎn)中,,最大的爭(zhēng)議是電池壽命問(wèn)題。(1)一種說(shuō)法是增程式混動(dòng)技術(shù)的動(dòng)力電池的有效壽命比純電動(dòng)車長(zhǎng),。這種說(shuō)法認(rèn)為:當(dāng)動(dòng)力電池組的電量降到一定值以后,,就會(huì)轉(zhuǎn)為增程模式運(yùn)行,使得動(dòng)力電池組處于淺充淺放的狀態(tài),,有利于動(dòng)力電池的循環(huán)次數(shù)和壽命,。同一組三元鋰電池,如果每次耗電到接近零再充,,只能循環(huán)約900次,,如果是25%-75%的充放電,則能循環(huán)2500次以上,?;诖藬?shù)據(jù),因此認(rèn)為增程式的動(dòng)力電池可以按照最優(yōu)化來(lái)充電,,使用壽命,、循環(huán)次數(shù)都會(huì)比純電車的動(dòng)力電池要多。(2)另一種說(shuō)法是電池持續(xù)處于高負(fù)荷狀態(tài),,影響電池壽命,。從增程式混動(dòng)技術(shù)的工作原理來(lái)看,動(dòng)力電池組給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電,,持續(xù)消耗電能,,而且這種消耗絕大部分時(shí)間不是線性的(特別是城市道路),這就需要經(jīng)常啟動(dòng)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電給電池組充電,。因此,,增程發(fā)動(dòng)機(jī)可能一直處于循環(huán)工作狀態(tài),,而電池組又同時(shí)在給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電。由于電池組的充放電同時(shí)進(jìn)行,,造成電池始終處于高負(fù)荷工作狀態(tài),,從而影響電池壽命。三種新能源電動(dòng)汽車技術(shù)目前的新能源汽車主要有插電(含增程),、純電,、氫能源(氫動(dòng)力、氫電混動(dòng)),,在當(dāng)前市場(chǎng)中各有優(yōu)劣,。增程或插電混動(dòng)車既可以加油也可以充電,沒有里程焦慮,,被認(rèn)為是目前最佳的過(guò)渡性產(chǎn)品,,但由于既使用了發(fā)動(dòng)機(jī),又配有電池,、電機(jī)等,,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,因此制造成本不低,,而且后期維修保養(yǎng)費(fèi)用并不便宜,。這也是目前理想ONE和問(wèn)界M5/M7的車型都是SUV,,定位在25萬(wàn)(元人民幣)以上的原因之一,。同時(shí),由于使用了燃油發(fā)動(dòng)機(jī),,增程和插電混動(dòng)車實(shí)際上對(duì)大氣還是有較大的污染,,只是比燃油車少一點(diǎn)。純電動(dòng)車使用成本極低,,有家用充電樁的情況下,,在中國(guó)一公里可能不到0.2元甚至更低。但是目前的短板還是在于電池,。在大氣污染方面,,純電動(dòng)車較小,最大的污染在于電池和電能,。相當(dāng)于把燃油車排放尾氣的污染集中到發(fā)電污染了(2022年5月,,中國(guó)火力發(fā)電占比近70%)。氫動(dòng)力車被視為最佳解決方案,,不過(guò)氫氣制造,、存儲(chǔ)成本過(guò)高,目前并不適宜大規(guī)模推廣,,而且相關(guān)車型研發(fā)成本高,,充能配套設(shè)施不健全,。氫動(dòng)力車對(duì)大氣污染是最小的。結(jié)語(yǔ)2020年9月,,大眾汽車中國(guó)CEO公開炮轟:“增程式是胡說(shuō)八道,,是最糟糕的方案”。 大眾集團(tuán)中國(guó)研發(fā)部門負(fù)責(zé)人也犀利表示,,即使對(duì)單車來(lái)說(shuō),,增程式電動(dòng)車也意義不大,“是過(guò)時(shí)的技術(shù)”,。文章開頭也提到,,長(zhǎng)城汽車魏牌CEO李瑞峰也發(fā)表了類似的觀點(diǎn)。當(dāng)前,,力挺增程式混動(dòng)技術(shù)的主要有理想和華為,。在當(dāng)前充電樁還不是非常普及,充電速度還不能快速滿足充電要求的情況下,,增程式混動(dòng)技術(shù)確實(shí)能解決用戶的痛點(diǎn):里程焦慮問(wèn)題,。但是,無(wú)論是中國(guó)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021—2035年)》,,還是歐盟委員會(huì)有關(guān)新能源的立法建議都建議或者要求,,從2035 年開始停止銷售新的燃油車。從另一方面來(lái)看,,動(dòng)力電池的技術(shù)也得到了飛躍式發(fā)展,。6月,寧德時(shí)代正式發(fā)布了名為“麒麟電池”的第三代CTP技術(shù),,可以實(shí)現(xiàn)整車1000公里續(xù)航,,同時(shí)支持10分鐘快充,能夠充分解決新能源車“續(xù)航時(shí)間短”,、“充電時(shí)間長(zhǎng)”等痛點(diǎn),。或許,增程式或者插電式混動(dòng)技術(shù)能夠滿足當(dāng)前里程焦慮問(wèn)題,,但待電池技術(shù)完全成熟以后新能源電動(dòng)車市場(chǎng)或?qū)⒁约冸娂夹g(shù)為主流,。作者:
|