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为何增程式成为电动汽车技术新方向

2019-3-15 13:38| 发布者: admin| 查看: 229| 评论: 0

摘要:   在政府的大力推动和行业的积极努力下,近年来,国内纯电动汽车销量连年增长,产业发展迅猛,无论技术水平还是产销规模,在全球市场都名列前茅。但2020年末,纯电动汽车补贴政策即将退出,这意味着消费者购买纯电 ...

  在政府的大力推动和行业的积极努力下,近年来,国内纯电动汽车销量连年增长,产业发展迅猛,无论技术水平还是产销规模,在全球市场都名列前茅。但2020年末,纯电动汽车补贴政策即将退出,这意味着消费者购买纯电动汽车的价格优势将不复存在,正处在市场化转型关键期的电动汽车市场会不会出现断崖式下跌?有没有一些新技术可以助电动汽车继续发展?这些问题成为了行业和消费者关注的焦点。

  总结目前被消费者吐槽最多的新能源汽车问题,纯电动汽车大致有5个方面:里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、价格焦虑、电池焦虑。消费者的这些焦虑能否得到解决?答案是肯定的,但这在短期之内难以一蹴而就。在此背景下,此前未被列入新能源汽车主流技术路线的增程式电动汽车,却显现出了其独有的优势。

  今年初,《汽车产业投资管理规定》(以下简称《规定》)正式施行。《规定》指出,“汽车整车投资项目按照驱动动力系统分为燃油汽车和纯电动汽车投资项目。燃油汽车投资项目是指以发动机提供驱动动力的汽车投资项目(含替代燃料汽车),包括传统燃油汽车、普通混合动力汽车,以及插电式混合动力汽车等投资项目。纯电动汽车投资项目是指以电动机提供驱动动力的汽车投资项目,包括纯电动汽车(含增程式电动汽车)、燃料电池汽车等投资项目。”这意味着,在新的汽车投资项目中,插电式混合动力汽车被归为燃油汽车范围,而增程式电动汽车属于纯电动汽车范围。此前,全国政协副主席、致公党中央主席、中国科学技术协会主席万钢曾撰文表示,“应及时推动插电式混合动力向增程式混合动力发展”。增程式的概念才逐渐走入了人们的视线。

  什么是增程式电动汽车

  Range extended,这是增程的英文名,但将其直译过来是“里程扩展”。如果这么说,Range extended的意义就存在很多分歧。事实上,这个词确实存在争议,即便都叫“增程式”,各个汽车公司对其定义也不相同,如通用Velite 5、日产NOTE e-POWER以及宝马i3都用“增程”来描述自己的产品,然而它们之间的技术路线也并不相同,所以从市场方面看,增程式电动车目前还是一个相对模糊的概念,缺乏业界的标准定义。

  那么大家该如何理解增程式电动汽车?清华大学汽车工程系本科与在读博士姚昌晟表示:“学术界认为增程式电动汽车(Range-Extended Electric Vehicle,REEV)是电气化程度更高的一类插电式混合动力汽车(PHEV)。”

  为什么增程式电动汽车会被归为插电式混动汽车?据了解,是因为油电混动汽车的区分方法大致分为两种:一是按发动机、电机两个动力源的耦合方式分类;二是按油电混合比例分类,从燃油汽车延伸到纯电动车。增程式电动汽车的划分就属于第二种分类方法。

  而在第二类划分中,根据车辆电气化程度不同,可从弱到强分为四类,内燃机(ICE)、非插电式混合动力(HEV)、插电式混合动力(PHEV)、纯电动(EV)。但需要指出的是,在插电混动的大类下,又有两个分支,一种是消费者常见的混合型PHEV(Blend PHEV),另一种则是增程式电动汽车。

  那么在插电式混动的分类下,为何会有混合型PHEV和增程式电动汽车的区别,差别在哪里?相关资料显示,PHEV的工作过程中包含了电量下降与电量维持两部分。两种PHEV在电量维持阶段均需要开启发动机维持电量平衡,而区别主要在于电量下降阶段的工作模式——混合型PHEV在电量下降阶段部分情况下需要依靠发动机,而增程式电动汽车则不需要。

  增程式电动汽车

  并非简单串联结构

  有了以上的定义,大家对增程式电动汽车就有所了解了。所以从增程式电动汽车的定义出发,日产NOTE e-POWER根本就不能算作是增程式电动汽车产品——因为它不需要插电,日产NOTE e-POWER应该属于非插电式混合动力汽车。而宝马i3和别克Velite 5则可以被归入增程式电动汽车的行列。

  根据动力源的耦合方式,日产NOTE e-POWER由于发动机的工作只是为了给发电机提供动力,产生电能让电机驱动车辆,所以日产NOTE e-POWER的混动属于串联结构。串联结构曾被丰田认为是最“简单”的混动方式,但要做出节能的串联混动车并不容易。开发节能的串联混动技术难点在于研发高效率发动机,并保证在车辆行驶中发动机都能在高效率工况区域工作;与此同时,还需要保证良好的驾驶体验并控制制造成本。历史上,优秀的串联混动车并不多,日产Note ePower是其中佼佼者。

  那么,把日产NOTE e-POWER这个“假”增程式抛开,其实就可以解释增程式电动汽车并不是简单的串联结构。事实上,宝马i3和别克Velite 5分别是串联式和混联式结构。

  需要值得行业关注得是,由于增程式电动汽车的定义还相对模糊,所以,一些厂商打着日产NOTE e-POWER的旗号,试图把串联结构混淆为增程式电动汽车,然而如果没有过硬的发动机技术,这类产品的油耗甚至比普通燃油车还高。这种浑水摸鱼的情况必须注意,而确立清晰的“增程”概念,也正是为了不给这些试图“钻空子”的厂商以可乘之机。

  增程式电动汽车的意义是什么

  如果从油电混合比例分类来看,增程式电动汽车可谓“一人之下万人之上”,是更接近纯电动汽车的一类产品。以目前的电池发展情况来看,纯电动汽车仍然有一定局限性,无法完全满足消费者需求,这意味着在一定时期内,还需要过渡方案。而增程式电动汽车有接近纯电动汽车的特性,又能解决消费者里程焦虑、电池焦虑等问题,同时能够满足消费者大多数出行场景,是一个较好的过渡方案。

  而从技术上来说,据姚昌晟表述,由于增程纯电里程长,因而必须在电池管理、轻量化、热管理、电驱动等诸多技术上大力投入,这些技术与纯电动汽车共通,有利于技术积累;此外开发增程式汽车的上游技术与纯电动车接近,增程式电动汽车同样会促进上游电池产业,以及电机、电控的持续发展。与此同时,包括增程式在内的插电式混合动力同样需要充电,随着插电式混合动力的推广,会持续带动充电基础设施建设,从而为纯电动打下基础。

  姚昌晟认为,增程式电动汽车可以有效推动新能源汽车产业发展,但目前其定义仍然有不清晰之处,行业应该在增程式电动汽车的推广政策落实之前,明确其定义,以保障产业健康发展,避免无端的乱象。(作者:张北)


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