为何增程式电动车这么少?

前言:理想智造ONE通过使用增程发电系统解决了电动车的里程焦虑,引发了很多人对增程电动技术的探讨。今天汽车之家的编辑姚嘉从四个方面和大家简单分析增程式技术的发展和挑战。今天我们不聊产品,只谈技术。文章转载自汽车之家,编辑姚嘉,文章有删改。


如果当新能源汽车拥有了超长续航,你觉得你会重新审视这个产品么?当然现在市场中还没有任何一款产品能够达到这样水平,但这不代表着未来不会有,比如最近车和家亮相的理想智造ONE,解决了电动车的充电焦虑。而它所采用的增程式系统,长久以来也是汽车行业中的古怪“魔咒”,无人能彻底降服它,也有太多人在尝试之后而自动放弃,即便能成功上市,也都遭遇了退市、召回甚至停产的结局。

为何增程式电动车这么少?

既然都聊优点,那我来聊聊增程式当前存在的问题

  • 加个发电机续航就能猛增?说着容易,做起来太难。
  • 从平台研发到整车架构调校,几年的成本投入谁能玩得起?
  • 从供应链到政策扶持,冷门多年的增程式技术能说翻身就翻身么?

给电池增配上一个发电机,在没电的时候能够通过“以发动机燃油”的方式来为电池补电,简单的原理是实现超长续航背后的技术手段,理想智造ONE也就此将增程式技术重新带到了我们面前,可很多人也会就此发起疑问:既然增程式电动车模式这么简单,又有如此鲜明的优点,为何市场中使用该技术的车型这么少呢?所以今天的文章中我也将从四个方面和大家简单分析增程式技术存在的发展阻力,以及本身存在无法逾越的技术难题。

为何增程式电动车这么少?

先聊技术,再聊政策

四条线索解答为何增程式不受欢迎

目前网上对于增程式技术的分享基本都集中在有关于技术“优势”的介绍上,很少有人去谈优势背后的技术难度。在原本新能源汽车“三电系统”的基础上,增程式电动汽车增加了一个依靠“燃油发动机”的发电系统,显然在一套动力系统内又增加了这么一个技术要求极高的模块,整体的研发难度也将成几何性的增长,这样说并不夸张。

为何增程式电动车这么少?

有人说增程式系统要比插电式混合动力系统更简单,的确从字面上去理解,这套系统的构成并不复杂,但也正因为这样一个“增程模块”,它将直接影响到整车的性能、散热系统、电控效率、NVH等等,可以说是牵一发而动全身,这也是增程式系统带来美好的“续航”优势背后,必须要面对的技术难题,任何一项都要比想象中复杂的多。

为何增程式电动车这么少?

问题一:仅平台开发难度,就已“劝退”多数车企

在中国快速增长的新能源汽车市场背后,很多车企能够用极短的研发周期就进入到这个领域中,也完全是依靠老平台可以完美适用于“油改电”的“偷懒”策略。做个粗糙的比喻,把发动机换成电机,再跟底盘下方铺上一层电池组,最后加上一套基础电控,一台电动车就可以进行量产了。

为何增程式电动车这么少?

而相比于纯电动,增程式最大的技术难题就在于其需要进行全新的平台开发,传统的燃油车平台无法合理兼容发动机、驱动电机、电池以及增程发电机的布局,当然如果非要硬改老平台来做增程系统呢?也不好说,但显然没有企业会“头铁”的去这样做,从投入产出比以及政策角度上都是相当不划算的一件事,后面我也会继续说。

为何增程式电动车这么少?

而一套增程式电动车的平台开发周期需要多久?我们参考一下在售中的宝马i3吧。在设计之初,宝马就已经思考清楚i3车型需要具备的一系列技术特点,其中就包括了“增程式”版本。而平台开发也兼顾到了增程式版本与纯电动版本在布局上的不同。

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即便如此,i3也并非是一辆充分得到市场认可的增程式纯电动汽车,而同期也采用了增程技术的雪佛兰沃蓝达虽然在美国市场中的声量很大,但进入中国市场后的表现也并不尽如人意。而另外一款日产Note e-POWER也在日本市场获得了成功,但其更像是一款轻混合动力汽车的变种,电池容量仅1.5kWh,无法外接充电,只能依靠燃油来发电,严格意义上与真正的增程式纯电动技术存在区别。

为何增程式电动车这么少?

回顾之前,真正符合增程式纯电动技术架构的车型也并不是很多,都只是打了一个“增程式”的擦边球。但从当时的技术趋势来看,各国对于增程式的重视程度都很高,毕竟能够通过“自发电”来直观的解决电池续航问题,一旦被攻克也将会成为颠覆性的技术手段。前路艰难,但谁也不想放弃。

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几年前,国内很多车企也都尝试过开发增程式系统,包括江淮、长城等都有过概念车或者增程架构推出,但最后都不了了之。所以即便解决了平台开发的成本问题,增程式系统在现实面前仍然有着很多无法逾越的难题在等着车企,发动机的噪音、动力系统切换的平顺性,以及受之影响的性能、能耗以及复杂的散热系统等等,都是上述这些产品在上市后得到负面评价的几大原因。

问题二:如何解决增程系统的相关“并发症”

增程式的目的就是为了提高车辆续航,但增程模块(发动机、发电机、油箱、排气等)进一步增加了负载和车重,并影响了整车比重平衡,车辆的基础续航能力也被同步削减。所以,增程模块就必须从效率上弥补回丢掉的那部分续航损失,但真的能够如此么?不一定。

为何增程式电动车这么少?

为了这不足100公里的续航增加,你除了要付出更多的车价之外,可能还要忍受其它因为增加了发电机而引起的“并发症”,其中最被吐槽的集中在噪音和发电机介入时影响到的平顺性问题上。

为何增程式电动车这么少?

由于发动机的用途是带动发电机给电池组充电,所以在功率上没有过高的要求,比如i3使用的是一台0.65L发动机,而A1 e-tron则使用的是一台0.254L的转子发动机。而由于增程式布局结构的问题,发动机与发电机的位置离车舱更近,尤其对于后排乘客而言,在发电机运转时的噪音是很难被彻底解决掉的难题。

为何增程式电动车这么少?

但马自达并未放弃,有消息表示2019年马自达还要基于昂克赛拉车型继续推出增程式纯电动汽车,手握转子发动机技术也是马自达进军增程式系统最大的自信。从而也说明了对于选用什么样的发动机,每个车企的理解也是不同的,或者说增程式除了在架构上是大致相同之外,每个车企对于每个模块的选择和理解也是不同的。

尤其在发动机选择与开发上,也将是平台开发之后又一大难关,要兼顾布局、重量、能耗、效率,绝不是随便找一台发动机就能用的。而转子发动机的特性也正吻合增程式技术的需求,所以至今拥有转子发动机专利技术的马自达仍然没有放弃对增程技术的研究。

为何增程式电动车这么少?

除了噪音加振动会对乘坐舒适度造成影响,发电机的介入是否影响行驶品质呢?这同样是另外一大难题。多数增程式系统都是当电池组电量耗尽时才开始启动充电,但由于储备的电量不足,当电机用电量增加时无法提供足够的电能补充,发动机就必须提高转速来加大发电,整体的动力稳定性也会受到影响。

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为何增程式电动车这么少?

其它方面还包括热管理系统要负责电池、驱动电机以及增程模块的散热问题,电控系统要兼顾整车能源策略、电池输出、发电机充电效率等等,同时在复杂密集的动力系统布局中,保证安全性也是重要的条件。如果说一家车企能够将“三电”技术做好已经是一件不简单的事了,那么如果在加上一台发动机来发电的话,它从技术架构到整车的难度系数也将成倍增高。

为何增程式电动车这么少?

问题三:业内还未有成熟的增程系统方案供应商

众所周知,汽车制造业是非常依赖上下游零部件供应商的,而目前增程式系统在业内还没有非常成熟的打包解决方案,这也进一步让这种技术模式的门槛变得更高,即便可以单独采购某一部分,但最终的集成方案仍然需要由车企自己完成。

为何增程式电动车这么少?

其它方面还包括热管理系统要负责电池、驱动电机以及增程模块的散热问题,电控系统要兼顾整车能源策略、电池输出、发电机充电效率等等,同时在复杂密集的动力系统布局中,保证安全性也是重要的条件。如果说一家车企能够将“三电”技术做好已经是一件不简单的事了,那么如果在加上一台发动机来发电的话,它从技术架构到整车的难度系数也将成倍增高

增程式系统与纯电动和插电式混合动力不同,目前后两者在业内已经有了成熟的架构体系,从P0-P4架构,零部件供应商也会选择自己认可的架构进行打包方案的开发,比如为车和家理想智造ONE提供后桥电机的博格华纳,这家供应商也在向威马和长城欧拉提供打包P2架构的纯电动系统解决方案,但两种供应方式显然是不同的,就像是你买一块独立显卡,和买一套三屏幕显示方案的区别一样。

为何增程式电动车这么少?

供应商的缺少同样是因为技术难度过高。就我个人认为,增程式系统更多的难题还是在于软件以及系统的构建上,车型与车型不同,平台与平台不同,做出一套能够兼容多个车企的解决方案是不现实的,在变化不定节奏飞快的技术市场里,包括供应商在内,又有多少人愿意迎头而上去挑战增程式系统。

问题四:车企紧跟补贴政策,而增程技术是个“特殊”

顺势而行,中国新能源市场发展速度如此之快,离不开政策的扶持和引导,而增程式虽然也在“红利”范围之内,但确是以一个特殊的身份在市场中存在。如果让我去解读补贴政策对于增程式技术的看法,那就是:谁想做都不拦着,只要你能做,我同样也给补贴。

为何增程式电动车这么少?

但在补贴力度上,增程式要比纯电动汽车差得多。对比2017年和2018年的中国新能源补贴政策,纯电动汽车削减了对低续航里程车型的补贴力度,但对大于300公里续航的车型也进一步增加了补贴,但反之增程式则在去年2.4万元补贴的情况下降低到了2.2万元,进一步在政策角度上打击了对增程式技术感兴趣的企业。

为何增程式电动车这么少?

无利不起早,技术难度的过大,加上补贴的轻视,在车和家理想智造ONE出现之前,增程式技术在国内市场的声量至今为止都没有打开,在国际市场上也没有非常成功的产品。这也是为何当车和家理想智造ONE亮相后,多数人仍然对于增程式技术的了解几乎处于知识空白,但我们对技术的期待,除了要知道它的优点,也同时要关注车企是如何将优势背后的问题作出解决的。

遇到南墙怎么办?那就选择撞倒南墙吧

在每一项令人兴奋的颠覆性技术背后,都有着我们不知道的技术难题,就像全面屏手机一样,所有的概念渲染图中几乎0厚度的边框都让人眼前一亮,可真机一出来就完全不是那么回事了。很多人会想把边框做薄真的那么难么?答案是肯定的,不但难,而且非常难。

增程式技术亦是如此,过于突出的优势让很多人忽略了其在研发上的难度,纵观整个汽车行业中,很难有“既简单又好用”的技术手段突然出现。车和家的理想智造ONE再次把冷门的增程式技术拉回了我们的视野内,但在见到实车发布之前,文中说到的这些问题能否被合理解决,才能被最终验证,所以好与不好还要走着瞧。但必须要承认的,即便增程式拥有如此复杂和艰难的研发过程,车和家仍然坚持选择,不成功便成仁,我们当然都希望它会是第一个把增程式技术真正做好的产品,并且是一个中国品牌。

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