分享增程式电动汽车技术方案设计

无论是从普通消费者对新能源汽车的认知，还是国家政策对新能源汽车的扶持和导向，纯电动似乎已经成为新能源汽车的最主要驱动形式，至少在中国的新能源汽车市场是这样的存在，但最“主要”是不是就意味着最“需要”？在纯电动之外还有没有更好的新能源汽车驱动形式？

提出这样的疑问，相信各位读者或多或少也有所体会，纯电动汽车在续航、充电、电池能量密度和车辆能耗等方面都存在着不少亟待优化的问题，不少消费者选择纯电动汽车更多是无奈或妥协之举。但是反观市场，无论是传统中国品牌车企还是新兴造车势力，新能源产品阵营无一不是以纯电动汽车为主，很显然，市场被“计划”了。

油电混动（HEV）和插电式混动（PHEV）算是计划之外给人们的选择，事实也证明这两者确实是从传统燃油车到纯电动车之间不错的过渡产品。

1增程式电动汽车该如何定义？

顾名思义，增程式电动汽车最大的特点便在于“增加续航里程”，作为插电式车型领域中的一个细分车型，增程式电动汽车一直存在着是混合动力车型还是纯电动车型这样的争议。一方面，在国家财政部发布的新能源汽车补贴标准中，增程式电动车型一直包含在插电式混动车型中，但是从增程式电动汽车的工作原理来看，其又应该属于纯电动车型。

从严格定义来看，增程式电动车虽然配备有发动机，但是其并不直接参与车辆驱动，发动机存在的主要目的是进行发电供电动机使用，车辆的驱动也是由电动机来实现的。

我们可以把增程式电动车的结构简单等同于在纯电动车型的基础上增加了一套发电装置，一般情况下这个发电装置由燃油发动机来充当。

在行驶过程中，车辆会优先使用电池中储存的电能，当电池能量下降到一定程度，此时发动机开始工作进行发电，从而进一步提升车辆的续航里程。

我们从能源转化的路线图来看，发动机做功产生的动能转化为电能，然后电能通过电动机转化为动能驱动车辆，从这个角度来看，增程式电动车是实现了“混能”，即燃油能源和电能，而非是“混动”。

另外，值得注意的是国家发改委最新发布的《汽车产业投资管理规定（征求意见稿）》中将增程式电动汽车的“政治地位”进行了提升。

其中明确规定增程式电动汽车属于纯电动汽车投资项目，而普通的插电式混合动力汽车则属于燃油汽车投资项目。虽然在补贴政策上增程式电动还未有改变，但是从新建投资项目上已经给出了优待。

增程式电动车同纯电动车相比在续航里程上要有优势，同插电式混动车相比则在节能性上有优势。其融合了纯电动车节能和混动车长续航的优点，从某种角度来看其应该是消费者接受度最高的车型。

动能-电能-动能，可能不少人会对增程式电动汽车这样的能量传递路径感到疑惑，通过发动机来发电，再将电能转化为动能，多出来的电能转化过程必然伴随着能量的损失，相比发动机直接驱动的传统燃油汽车，为何增程式电动车还具有节能特性呢？

很重要的一个原因就在于在增程式电动汽车中发动机的角色进行了转换，从传统的驱动角色成为增程角色，主要作用便是发电，这样一来发动机的工况变得相当单一，可以保持在最为高效的工作区间，节油效果大幅提升。另外，需要注意得是增程式电动汽车主要的动力来源还是储存在电池中的电能，这部分电能是外界补充来的，相比插电式混动车型，增程式电动汽车的电池容量可以做的更大，纯电驱动里程也可以更高，发动机仅仅是在需要补充电能时才开始工作，从整个运行过程来看，发动机真正工作的时间其实不长。

2舰船电力驱动

这样的能量转化形式其实不只出现在增程式电动车上，在一些工程机械、大型工程用车甚至是舰船上都常采用类似原理的驱动系统，在电动车上其可能更多是考虑节能性，在这些工程用车及船舰上则更多是为了利用电动机强力低扭和高速响应的驱动特性。

英国研制的45型驱逐舰动力系统便采用革命性的整合式全电力推进系统，简而言之就是通过燃气轮机和柴油机来带动发电机发电，然后电动机利用电能来推进船舰行驶。

燃气轮机带动主发电机进行发电，柴油机则带动附属发电机进行发电，两者产生的电力用于驱动船舰和船舰辅助系统电力供应。

在高速航行时，燃气轮机带动的主发电机将主要功率都用于推进电机，而辅助的柴油发电机则可在低速作业时提供推进以及船舰本身辅助系统所需的电力，使燃气轮机得以停机节省油耗。

3续航焦虑

坦白来讲，一辆续航400km左右的纯电动车应付市区出行已经是绰绰有余，但开着这样的电动车不少人还是存在里程焦虑，究其原因并不是说现阶段纯电动汽车的续航不能满足消费者出行，而是现阶段的充电效率、充电站密度还无法媲美加油效率、加油站密度。对比来看，一辆性能车的续航里程可能也就在400km左右，你会听到车主抱怨去加油站的频次，但是你基本感觉不到他们会有里程焦虑症，因为当油箱报警灯亮时你很容易找到一个加油站，并可以用很短的时间完成加油，电动车在现阶段很难有这样的体验。

从某种程度上来讲，谁能解决消费者“里程焦虑”的痛点，谁就能在新能源汽车市场占得先机，如何来提高消费者对纯电动汽车的接受度？蔚来打出了服务牌，各种换电、移动补电服务在我看来正是提高客户对纯电动汽车接受度的一种手段。同是新造车势力的车和家则选择了另一条路——在第一款真正有望推向市场的产品上采用了增程式电动驱动方案。

在10月10日，车和家发布智能电动车品牌“理想智造”，并宣布将于10月18日正式发布首款没有里程焦虑的智能电动车——理想智造ONE。

新车采用纯电四驱的电动平台，通过大容量电池组和高功率增程发电系统的配合，提供超过700km的NEDC综合续航里程，市区工况续航里程更是超过1000km。

对于这台车的市场前景，我不想现在就作出判断，等新车正式亮相之后，我们会进行详细的技术解读和市场展望，现在抛开补贴、限购、限号等因素，单从续航里程来看，这辆电动汽车已经足够治好消费者们的续航焦虑症，这不正是增程式电动汽车的魅力嘛。

4增程式电动车面临的挑战和问题

前面也提到了增程式电动汽车可以说是继承了混动车型和纯电动车型的优势，为何百般好却一直不温不火？其实原因可以从近些年大热的纯电动汽车反推出来，从补贴来看，增程式电动汽车一直是属于插电式混动车型，能够获得的补贴甚至不足纯电动车型的一半，另外在限牌、限行等政策上，增程式电动汽车也不如纯电动汽车受到重视。

从2018年新能源汽车补贴标准来看，增程式电动车补贴仅为2.2万元，相比同等级别的纯电动汽车补贴要低上不少。这样的补贴政策无论是对生产厂商的研发积极性，还是对消费者的购买积极性都存在很大影响。

中国市场在售的增程式电动汽车屈指可数，其中别克Velite 5今年1-8月份总销量仅仅1400余辆。

在美国市场，增程式电动汽车销量也同样非常惨淡，其中雪佛兰Volt今年上半年销量仅为7814辆，宝马i3纯电动版本和增程电动版本上半年销量一共才3504辆。

但是在日本市场，增程式电动汽车销售情况却是另外一番景象，日产在2017年推出的Note e-power车型上市11个月销量便突破了10万辆，2.67L/100km的油耗水平赢得了日本本土消费者的青睐。

随着新能源补贴政策在2020年全面取消，中国市场上的增程式电动汽车有望迎来一个发展窗口，但需要车企在增程器和电控技术方面做好准备。在增程式电动汽车上充当增程器的发动机运行工况相对简单，技术难度也相对较低，但是这并不意味着在传统发动机的基础上简单做出改装就可制造出高效的增程器，其依然需要一个系统的开发过程，这对于中国车企来说是个不小的挑战，正可谓机遇与挑战并存。