顧孜軼，陳榮章

（同濟(jì)大學(xué)，上海 200092）

引言

隨著國家補(bǔ)貼政策的收緊，新能源汽車的發(fā)展方向也受到一定影響。楊裕生院士認(rèn)為增程式電動(dòng)車是減少補(bǔ)貼退坡影響的最佳技術(shù)方向。現(xiàn)階段新能源汽車產(chǎn)業(yè)將增程式汽車作為炙手可熱發(fā)展新方向。

增程式汽車是什么？與純電汽車、插電式混合動(dòng)力差異在哪里？本文通過5 個(gè)方面來簡(jiǎn)單闡述增程式汽車與其他新能源汽車的優(yōu)劣差異，以及增程式適用于何種行駛環(huán)境，對(duì)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的意義是什么，消費(fèi)者該又該如何選擇。

1 補(bǔ)貼政策的影響

無論是車企在考慮發(fā)展方向還是消費(fèi)者在考慮購買的車型，考慮國家對(duì)新能源的政策補(bǔ)貼都是起決定性因素之一。每一年國家補(bǔ)貼政策對(duì)新能源汽車?yán)锍虜?shù)和電池密度的要求逐年遞增。補(bǔ)貼力度的下降，引發(fā)新能源汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，綜合能力強(qiáng)的企業(yè)和科技感高車型將進(jìn)一步占據(jù)市場(chǎng)。年初，國家發(fā)改委公布的《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定》中明確將增程式電動(dòng)汽車劃分為純電動(dòng)汽車投資項(xiàng)目。因此，增程式電動(dòng)汽車不僅歸屬政策補(bǔ)貼最高的純電動(dòng)類，還有其特有的里程優(yōu)勢(shì)。在享受國家政策補(bǔ)貼方面其優(yōu)勢(shì)明顯。

2 汽車結(jié)構(gòu)的差異

從架構(gòu)的復(fù)雜程度而言，純電動(dòng)汽車對(duì)比混合動(dòng)力和增程式的簡(jiǎn)單不少。其主要核心技術(shù)僅需關(guān)注“三電系統(tǒng)”，因此大量車企可利用老平臺(tái)進(jìn)行“油改電”獲取較短的研發(fā)周期，推出新車型。做個(gè)粗略的比喻，用電機(jī)替換發(fā)動(dòng)機(jī)，其次底盤下方排列一層電池組，最后搭配一套電控系統(tǒng)，即構(gòu)成了一輛純電動(dòng)車。

混合動(dòng)力和增程式相對(duì)則比較復(fù)雜，分別需考慮燃油和電動(dòng)兩套系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)不光是控制系統(tǒng)的復(fù)雜化，還要考慮多一套系統(tǒng)組件所增加的重量對(duì)油耗的影響。

增程式在新能源汽車原本“三電系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)依靠“燃油發(fā)動(dòng)機(jī)”的發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)不是直接機(jī)械傳動(dòng)，而是給輸出給發(fā)電機(jī)。在原有的三電控制系統(tǒng)上，再增加一套技術(shù)要求極高的系統(tǒng)，其研發(fā)難度不僅僅是1+1 如此簡(jiǎn)單，而是迭代的幾何性的增長。

3 行駛經(jīng)濟(jì)性

百公里油耗是大眾消費(fèi)者不得不考慮的另一個(gè)重要方向，電動(dòng)汽車在市區(qū)行駛過程中有巨大的成本優(yōu)勢(shì)，根據(jù)參考資料假設(shè)每度電1 元及每升油7 元情況下，A 級(jí)純電轎車百公里成本15 元；A 級(jí)燃油轎車百公里成本：49 元；A 級(jí)增程式轎車百公里成本：30 元。B 級(jí)車方面，李想聲稱“在城市工況下，相比同級(jí)別的寶馬X5 百公里油耗12.9，理想ONE 的百公里油耗低于5L”。從以上數(shù)據(jù)可以看出在市區(qū)內(nèi)增程式電動(dòng)汽車對(duì)比傳統(tǒng)燃油車還是有巨大優(yōu)勢(shì)。

在跑高速時(shí)，增程式動(dòng)力系統(tǒng)的劣勢(shì)則非常明顯，由于多了一個(gè)將燃油能力轉(zhuǎn)換為電力的過程，其能量轉(zhuǎn)換效率受到影響，會(huì)造成油耗偏高的情況。

4 充電&續(xù)航

圖1 各種汽車動(dòng)力構(gòu)架對(duì)比圖

相比純電汽車在續(xù)航能力受限不斷尋找充電樁以及長時(shí)間充電，增程式電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車可以通過先使用電池中的電量后期使用燃油進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而減少在行駛過程中由于電量不足，找不到充電樁、長時(shí)間充電所產(chǎn)生的焦慮。同樣用國內(nèi)新推出的的增程式電動(dòng)車?yán)硐隣NE 為例，官方表示其市區(qū)工況續(xù)航可超過1000km，NEDC 綜合續(xù)航也能超過700km。因此，增程式電動(dòng)車是可以完全滿足遠(yuǎn)程長時(shí)間駕駛，無需考慮行駛續(xù)航問題。

5 增程式電動(dòng)車發(fā)展方向和技術(shù)特點(diǎn)

BWM I3 銷量慘淡，其原因在于不討好的設(shè)計(jì)。由于其低功率的增程系統(tǒng)，導(dǎo)致其增程效果并不突出，純電汽車存在的充電和里程問題不但沒少，外加增程系統(tǒng)帶來的平臺(tái)復(fù)雜性、額外的維修成本和雙系統(tǒng)重量導(dǎo)致額外行駛成本。反觀日產(chǎn)Note e-Power 在日本熱賣，其原因是放棄插電式的充電方式，改成純?nèi)加桶l(fā)電進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，有效規(guī)避充電樁不足和充電時(shí)間的劣勢(shì)，同時(shí)還能保證較好的行駛經(jīng)濟(jì)性，非常符合日本國民節(jié)約、環(huán)保、生態(tài)生活態(tài)度。新上市的理想ONE保持電插及燃油2 種充能方式的同時(shí)也進(jìn)行了一定的優(yōu)化，當(dāng)SOC 低于閾值后，或在全油門或大負(fù)荷的情況下增程器還會(huì)在供給電動(dòng)機(jī)能量的同時(shí)給電池充電，避免電池過放的現(xiàn)象產(chǎn)生。當(dāng)電量高于設(shè)定閾值后增程器自動(dòng)停止充電避免這種不如充電樁效率的充電方式增大能耗。（見下圖）?？梢哉f理想ONE 給出了增程式發(fā)展的新方向。

圖2 理想ONE 增程器運(yùn)行示意圖

除去市內(nèi)工況良好的經(jīng)濟(jì)型、較高的續(xù)航能力以及充能的多樣性。這里再介紹下增程器其他特點(diǎn)，通過增程器直接給電池供電再放電給電機(jī)，能大幅提升增程器工作效率并減少電池充電次數(shù)。然而增程器的運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲、動(dòng)力系統(tǒng)切換時(shí)影響的平衡性，影響駕駛體驗(yàn)。因此優(yōu)化增程器、SOC 和電機(jī)三者的運(yùn)行策略優(yōu)化是增程控制系統(tǒng)的核心技術(shù)要點(diǎn)之一。

6 結(jié)論

有了增程，純電是不是就會(huì)被邊緣化了？答案是不會(huì)，在全產(chǎn)業(yè)配套還未完善，電池技術(shù)還未有重大突破的今天，增程器無疑是非常好的一種曲線救國的過渡形式。目的是在現(xiàn)階段三電技術(shù)還未完善的情況下的一種擴(kuò)充，是為了滿足用戶不同行駛需求的一種補(bǔ)充。