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各大車廠紛紛入場,增程式真有那么香?

2022-06-28
作者:三少爺
來源: 與非網eefocus
關鍵詞: 增程式 電動汽車

  前些年,也許是對電池技術的發展過于樂觀,也許是覺得對日系混動彎道超車太困難,國家一直在大力推廣純電動汽車這條路線。

  不過,經過一段時間的摸著石頭過河,國家和市場認識到了純電動單腿走路的風險,進而刷新了對混動動力的“傲慢與偏見”。

  剛發布不久的節能與新能源汽車技術路線圖2.0版,在節能降耗的頂層設計上力推混合動力和純電動并行發展。定下的目標是,到2030年,混合動力汽車占比60%,到2035年,混合動力占一半。

  一時間,油電混動、插電混動、增程混動迅速上線,各自打得熱火朝天。

  其中,被誤解最多的是增程式,在很多人的眼里,它依然打著"技術含量低”、“過時落后”的標簽。

  

  增程式的“起死回生”

  增程式技術問世多年,一直不溫不火,徘徊在市場的邊緣。

  近幾年,伴隨著電池、電機、電控技術的大躍進,這個“英雄遲暮”的技術,迎來了它人生中第二個春天。

  下面這張圖標記了增程式技術的能量傳遞路徑,揭示了為什么三電技術的進步給增程式技術續上了命。

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  由圖可知,增程式混動系統的能量流有三種路線:

  純電模式:電池 → 電機

  串聯模式:發動機 → 發電機 → 電機和/或電池

  并聯模式:電池+(發動機)發電機 → 電機

  根據這三種能量路徑,首先,最終提供汽車動力的電動機必須為大功率電機,方能滿足汽車行駛中的各種工況要求;其次,發電機必須為大功率電機,才能在電池虧電的情況下保證串聯模式下的汽車行駛和電池補電;再次,電池必須為大容量電池,才能使汽車盡量工作在使用成本最低的純電模式,同時,保證急加速爬坡等工況下并聯模式的動力性能。

  在很長一段時間里,電機功率密度、電池能量密度還沒有取得長足進步,力量的積蓄尚無法觸發厚積薄發的質變,在那個點石成金的臨界點之前,增程式只能等待、蟄伏。

  所幸,電池能量密度、電機功率密度年年都有進步,在最終不負期待的等待中,增程式電動汽車終于迎來了屬于自己的高光時刻,它說:

  三電,你只管行自己的路,在我這里,你走過的每一步都算數!

  三電技術的成熟,讓增程式電動汽車真正打開了屬于自己的市場空間。來自中國本土的造車新勢力-理想,更是憑借其神車-理想ONE,將增程電動推上了風口浪尖。

  理想ONE,這款搭載增程式動力系統的中大型SUV,自2019年4月份上市以來,“斬獲”了不少話題流量,一邊飽受爭議,一邊高歌猛進,幾度問鼎新勢力銷冠。其耀眼的成績,刷新了人們對增程式電動的認知,也普及了這種技術背后自洽的邏輯。

  

  增程式背后的邏輯

  傳統燃油車巨頭耕耘百年,辛辛苦苦建立了燃油發動機的“馬奇諾防線”,這里匯聚著企業多年的歷史積淀,凝結著無數工程師的智慧和心血。這道寬寬的護城河讓人望而卻步,那些森嚴的專利壁壘讓人心生膽寒,它就像是橫亙在愚公面前的太行山,死死地封住了中國軍團彎道超車的路線。

  山就在那里,不來不去,搞混動的看見了,卻不悲不喜。

  因為,在三電技術的加持下,插電混動和增程混動可以巧妙地繞開傳統燃油發動機這道馬奇諾防線!

  在大電池、大電機的介入下,混動專用發動機無需考慮起步、怠速、蠕行、低速等工況,只工作在高效工況區間,可以選擇熱效率更高的米勒循環和阿特金森循環,同時,取消了一些常規機械附件,進一步拉低了技術的門檻。

  燃油車時代跟在傳統巨頭后面吃土的中國軍團,這次終于卸下包袱,輕裝上陣,紛紛拿出比肩世界領先水平的混動系統,實現了跟跑->陪跑->領跑的歷史超越。

  單從自主混動專用發動機熱效率這個視角,就可以看出本土勢力帶給我們的驚喜。奇瑞鯤鵬混動發動機的熱效率41%,長城檸檬42%,比亞迪DMi平臺驍云系列43.04%,吉利雷神混動43.32%。。。

  混動專用發動機的高熱效率、設計精巧的電控邏輯、規模領先的電池,再加上超高效率的電機,給了中國電動汽車領先全球的底氣。

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  圖源 | Cars.com

  黑格爾說:“凡是存在的,皆是合理的?!痹谶@個燃油車還遍天下的時代,增程式汽車擁有一席之地,實在是合理得不能再合理了。

  下面,通過和燃油車、純電動的比較,剖析一下增程式電動汽車背后的邏輯。

  

  跟燃油車比能耗

  和燃油車技術體系相比,增程式倚重的是電池、電機、電控的實力,對發動機的要求尤其是排量大大降低,從而在根本上為節能降耗打開了空間。

  理想ONE增程發動機的排量僅為1.2升,同為中大型SUV的燃油車發動機排量動輒2.0L起步,增程式電動就算拿最吃虧的虧電油耗來比也能更勝一籌。至于在通勤代步的主場景下,增程式SUV工作在純電模式,更沒有對比的必要了。

  而且,只要發動機的熱效率做得好(李想說你們接著聊,我出去接個電話),虧電狀態下的節能優勢還可以進一步凸顯。

  

  跟純電動比續航

  增程電動車的英文名稱是Extended-Range electrical vehicle,顧名思義,相較于純電動汽車,增程式可以增加續航里程。

  出身即正義,所以,當余大嘴拿問界M5的續航里程夸夸其談時,你是不是一時間竟然無法反駁?

  另外,增程式電動汽車的電池包大概是同級別純電動汽車的三分之一,在動力電池價格飆漲的時代背景下,這是一個特別友好的成本優勢。

  而且,增程式電動車基本不會出現電池的深度放電,根據電池壽命-放電深度曲線,淺充淺放意味著更長的電池壽命。

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  還有相比燃油車更出色的NVH,更簡單的傳動系統,相比純電動更適應低溫條件,更好的補能體驗……總之,增程式EV拳打燃油車,腳踢純電動,靠著實打實的實力,贏得了理想、東風嵐圖、華為等多家企業的青睞。

  跟比亞迪的DMi比?算了,人家江南七怪正在切磋武功,你黃藥師非要進來打擂臺?

  

  中大型SUV

  為何成了增程式的主戰場

  一直以來,中大型SUV被以BBA為代表的豪華品牌視為主戰場。

  這種車型一向是豪華品牌搭載各種先進科技、展示自身實力的舞臺,靠著高科技的魔力以及豪華品牌的溢價,在國產新勢力入場前,BBA們牢牢站穩了40萬以上的價格區間。

  可是,高科技?能敵懷揣智能座艙、自動駕駛神技的新勢力?品牌溢價?在王者更替、地緣政治緊張的大背景下,好意思提這茬?

  于是,理想、華為為代表的增程混動來了,比亞迪為代表的插電混動來了,小鵬、蔚來為代表的純電動來了,中國電動方陣邁著輕快的步伐走來了。

  不過,這么好打的細分市場,怎么就成了增程電動的主戰場?這個問題的另一面,連接著理想ONE何以成了爆款,以及問界M5的銷量為何可以短時間破萬?

  一方面,增程電動提供“城市用電、長途發電”的解決方案,既能滿足車主市內低成本用車的訴求,又能消解“周末帶著家人尋找詩與遠方,卻趴窩在了半道上”的里程恐慌。

  另一方面,中大型SUV是最能體現增程電動節能優勢的比較對象。關于這點,可以拿問界M5的數據做一道數學題,跟中大型燃油SUV比一比。

  問界M5搭載40度電池包,純電續航180公里,折合100公里消耗22.2度電。自家的交流慢充樁一度電五毛,外面的直流快充樁一度電一塊五,綜合按充電成本一度一塊錢來算,100公里花費22.2元。

  問界M5的發電效率是一升油發3.2度電,完全虧電狀態下,100公里需要消耗22.2/3.2=6.94L汽油(跟用戶的實測數據非常接近,足以反證問界M5的宣傳數據經得起考驗),按95號油一升10塊錢算,100公里花費69.4元。

  李想給出過理想ONE的純電里程和虧電里程占比:70%和30%,華為的三電實力在理想之上,也姑且按這個占比計算,問界M5的百公里行車成本為(22.2x0.7)+(69.4x0.3)=36.4元。

  在燃油車SUV陣營里,跟問界M5尺寸相近的寶馬X3和奧迪Q5L,百公里油耗都在9L以上,對應行車成本90元。

  行車成本降了一大半,車價降了10來萬,對于技術儲備并不十分雄厚,要靠增程式入局的新選手來說,這個市場怎能不香?

  寫在最后

  自主品牌引領著各種技術路線的交織和裂變,爭奇斗艷,造車新勢力拿著一把劃船的槳,乘風破浪。

  作為從業者的我們,碼上幾個字,撥開云霧,灑下陽光,打在你的手上。

  草在結它的種子,風在搖動它的葉子,新勢力們靠著再度吃香的增程路線攻入傳統巨頭的大本營,刀槍劍戟,硝煙四起,真是一個美好的戰國時代!




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