[汽車之家 技術(shù)] 如果當(dāng)新能源汽車的續(xù)航里程超過了1000公里,,你覺得你會重新審視這個產(chǎn)品么,?當(dāng)然現(xiàn)在市場中還沒有任何一款產(chǎn)品能夠達(dá)到這樣水平,但這不代表著未來不會有,,比如最近車和家亮相的理想智造ONE,,也是業(yè)內(nèi)第一次將新能源汽車的續(xù)航目標(biāo)定格在了1000公里。而它所采用的增程式系統(tǒng),,長久以來也是汽車行業(yè)中的古怪“魔咒”,,無人能徹底降服它,也有太多人在嘗試之后而自動放棄,,即便能成功上市,,也都遭遇了退市,、召回甚至停產(chǎn)的結(jié)局,。
既然都聊優(yōu)點(diǎn),那我來聊聊增程式當(dāng)前存在的問題
■ 加個發(fā)電機(jī)續(xù)航就能猛增,?說著容易,,做起來太難。
■ 從平臺研發(fā)到整車架構(gòu)調(diào)校,,幾年的成本投入誰能玩得起,?
■ 從供應(yīng)鏈到政策扶持,冷門多年的增程式技術(shù)能說翻身就翻身么,?
給電池增配上一個發(fā)電機(jī),,在沒電的時候能夠通過“以發(fā)動機(jī)燃油”的方式來為電池補(bǔ)電,簡單的原理是實(shí)現(xiàn)超長續(xù)航背后的技術(shù)手段,,理想智造ONE也就此將增程式技術(shù)重新帶到了我們面前,,可很多人也會就此發(fā)起疑問:既然增程式電動車模式這么簡單,又有如此鮮明的優(yōu)點(diǎn),,為何市場中使用該技術(shù)的車型這么少呢,?所以今天的文章中我也將從四個方面和大家簡單分析增程式技術(shù)存在的發(fā)展阻力,以及本身存在無法逾越的技術(shù)難題,。
● 先聊技術(shù),,再聊政策,,四條線索解答為何增程式不受歡迎?
目前網(wǎng)上對于增程式技術(shù)的分享基本都集中在有關(guān)于技術(shù)“優(yōu)勢”的介紹上,,很少有人去談優(yōu)勢背后的技術(shù)難度,。在原本新能源汽車“三電系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上,增程式電動汽車增加了一個依靠“燃油發(fā)動機(jī)”的發(fā)電系統(tǒng),,顯然在一套動力系統(tǒng)內(nèi)又增加了這么一個技術(shù)要求極高的模塊,,整體的研發(fā)難度也將成幾何性的增長,這樣說并不夸張,。
有人說增程式系統(tǒng)要比插電式混合動力系統(tǒng)更簡單,,的確從字面上去理解,這套系統(tǒng)的構(gòu)成并不復(fù)雜,,但也正因?yàn)檫@樣一個“增程模塊”,,它將直接影響到整車的性能、散熱系統(tǒng),、電控效率,、NVH等等,可以說是牽一發(fā)而動全身,,這也是增程式系統(tǒng)帶來美好的“續(xù)航”優(yōu)勢背后,,必須要面對的技術(shù)難題,任何一項(xiàng)都要比想象中復(fù)雜的多,。
◆ 問題一:僅平臺開發(fā)難度,,就已“勸退”多數(shù)車企
在中國快速增長的新能源汽車市場背后,很多車企能夠用極短的研發(fā)周期就進(jìn)入到這個領(lǐng)域中,,也完全是依靠老平臺可以完美適用于“油改電”的“偷懶”策略,。做個粗糙的比喻,把發(fā)動機(jī)換成電機(jī),,再跟底盤下方鋪上一層電池組,,最后加上一套基礎(chǔ)電控,一臺電動車就可以進(jìn)行量產(chǎn)了,。
而相比于純電動,,增程式最大的技術(shù)難題就在于其需要進(jìn)行全新的平臺開發(fā),傳統(tǒng)的燃油車平臺無法合理兼容發(fā)動機(jī),、驅(qū)動電機(jī),、電池以及增程發(fā)電機(jī)的布局,當(dāng)然如果非要硬改老平臺來做增程系統(tǒng)呢,?也不好說,,但顯然沒有企業(yè)會“頭鐵”的去這樣做,從投入產(chǎn)出比以及政策角度上都是相當(dāng)不劃算的一件事,,后面我也會繼續(xù)說,。
而一套增程式電動車的平臺開發(fā)周期需要多久,?我們參考一下在售中的寶馬i3吧。在設(shè)計(jì)之初,,寶馬就已經(jīng)思考清楚i3車型需要具備的一系列技術(shù)特點(diǎn),,其中就包括了“增程式”版本。而平臺開發(fā)也兼顧到了增程式版本與純電動版本在布局上的不同,。
即便如此,,i3也并非是一輛充分得到市場認(rèn)可的增程式純電動汽車,而同期也采用了增程技術(shù)的雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)雖然在美國市場中的聲量很大,,但進(jìn)入中國市場后的表現(xiàn)也并不盡如人意,。而另外一款日產(chǎn)Note e-POWER也在日本市場獲得了成功,但其更像是一款輕混合動力汽車的變種,,電池容量僅1.5kWh,,無法外接充電,只能依靠燃油來發(fā)電,,嚴(yán)格意義上與真正的增程式純電動技術(shù)存在區(qū)別,。
回顧之前,真正符合增程式純電動技術(shù)架構(gòu)的車型也并不是很多,,都只是打了一個“增程式”的擦邊球,。但從當(dāng)時的技術(shù)趨勢來看,各國對于增程式的重視程度都很高,,畢竟能夠通過“自發(fā)電”來直觀的解決電池續(xù)航問題,,一旦被攻克也將會成為顛覆性的技術(shù)手段。前路艱難,,但誰也不想放棄,。
幾年前,,國內(nèi)很多車企也都嘗試過開發(fā)增程式系統(tǒng),,包括江淮、長城等都有過概念車或者增程架構(gòu)推出,,但最后都不了了之,。所以即便解決了平臺開發(fā)的成本問題,增程式系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)面前仍然有著很多無法逾越的難題在等著車企,,發(fā)動機(jī)的噪音,、動力系統(tǒng)切換的平順性,以及受之影響的性能,、能耗以及復(fù)雜的散熱系統(tǒng)等等,,都是上述這些產(chǎn)品在上市后得到負(fù)面評價的幾大原因。
◆ 問題二:如何解決增程系統(tǒng)的相關(guān)“并發(fā)癥”
增程式的目的就是為了提高車輛續(xù)航,,但增程模塊(發(fā)動機(jī),、發(fā)電機(jī)、油箱,、排氣等)進(jìn)一步增加了負(fù)載和車重,,并影響了整車比重平衡,車輛的基礎(chǔ)續(xù)航能力也被同步削減,。所以,,增程模塊就必須從效率上彌補(bǔ)回丟掉的那部分續(xù)航損失,但真的能夠如此么,?不一定,。
為了這不足100公里的續(xù)航增加,你除了要付出更多的車價之外,,可能還要忍受其它因?yàn)樵黾恿税l(fā)電機(jī)而引起的“并發(fā)癥”,,其中最被吐槽的集中在噪音和發(fā)電機(jī)介入時影響到的平順性問題上。
由于發(fā)動機(jī)的用途是帶動發(fā)電機(jī)給電池組充電,,所以在功率上沒有過高的要求,,比如i3使用的是一臺0.65L發(fā)動機(jī),而A1 e-tron則使用的是一臺0.254L的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī),。而由于增程式布局結(jié)構(gòu)的問題,,發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)的位置離車艙更近,尤其對于后排乘客而言,,在發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時的噪音是很難被徹底解決掉的難題,。
但馬自達(dá)并未放棄,有消息表示2019年馬自達(dá)還要基于昂克賽拉車型繼續(xù)推出增程式純電動汽車,,手握轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)技術(shù)也是馬自達(dá)進(jìn)軍增程式系統(tǒng)最大的自信,。從而也說明了對于選用什么樣的發(fā)動機(jī),每個車企的理解也是不同的,,或者說增程式除了在架構(gòu)上是大致相同之外,,每個車企對于每個模塊的選擇和理解也是不同的。
尤其在發(fā)動機(jī)選擇與開發(fā)上,,也將是平臺開發(fā)之后又一大難關(guān),,要兼顧布局、重量,、能耗,、效率,絕不是隨便找一臺發(fā)動機(jī)就能用的,。而轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的特性也正吻合增程式技術(shù)的需求,,所以至今擁有轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)專利技術(shù)的馬自達(dá)仍然沒有放棄對增程技術(shù)的研究。
除了噪音加振動會對乘坐舒適度造成影響,,發(fā)電機(jī)的介入是否影響行駛品質(zhì)呢,?這同樣是另外一大難題,。多數(shù)增程式系統(tǒng)都是當(dāng)電池組電量耗盡時才開始啟動充電,但由于儲備的電量不足,,當(dāng)電機(jī)用電量增加時無法提供足夠的電能補(bǔ)充,,發(fā)動機(jī)就必須提高轉(zhuǎn)速來加大發(fā)電,整體的動力穩(wěn)定性也會受到影響,。
其它方面還包括熱管理系統(tǒng)要負(fù)責(zé)電池,、驅(qū)動電機(jī)以及增程模塊的散熱問題,電控系統(tǒng)要兼顧整車能源策略,、電池輸出,、發(fā)電機(jī)充電效率等等,同時在復(fù)雜密集的動力系統(tǒng)布局中,,保證安全性也是重要的條件,。如果說一家車企能夠?qū)ⅰ叭姟奔夹g(shù)做好已經(jīng)是一件不簡單的事了,那么如果在加上一臺發(fā)動機(jī)來發(fā)電的話,,它從技術(shù)架構(gòu)到整車的難度系數(shù)也將成倍增高,。
◆ 問題三:業(yè)內(nèi)還未有成熟的增程系統(tǒng)方案供應(yīng)商
眾所周知,汽車制造業(yè)是非常依賴上下游零部件供應(yīng)商的,,而目前增程式系統(tǒng)在業(yè)內(nèi)還沒有非常成熟的打包解決方案,,這也進(jìn)一步讓這種技術(shù)模式的門檻變得更高,即便可以單獨(dú)采購某一部分,,但最終的集成方案仍然需要由車企自己完成,。
增程式系統(tǒng)與純電動和插電式混合動力不同,目前后兩者在業(yè)內(nèi)已經(jīng)有了成熟的架構(gòu)體系,,從P0-P4架構(gòu),,零部件供應(yīng)商也會選擇自己認(rèn)可的架構(gòu)進(jìn)行打包方案的開發(fā),比如為車和家理想智造ONE提供后橋電機(jī)的博格華納,,這家供應(yīng)商也在向威馬和長城歐拉提供打包P2架構(gòu)的純電動系統(tǒng)解決方案,,但兩種供應(yīng)方式顯然是不同的,就像是你買一塊獨(dú)立顯卡,,和買一套三屏幕顯示方案的區(qū)別一樣,。
供應(yīng)商的缺少同樣是因?yàn)榧夹g(shù)難度過高。就我個人認(rèn)為,,增程式系統(tǒng)更多的難題還是在于軟件以及系統(tǒng)的構(gòu)建上,車型與車型不同,,平臺與平臺不同,,做出一套能夠兼容多個車企的解決方案是不現(xiàn)實(shí)的,在變化不定節(jié)奏飛快的技術(shù)市場里,,包括供應(yīng)商在內(nèi),,又有多少人愿意迎頭而上去挑戰(zhàn)增程式系統(tǒng),。
◆ 問題四:車企緊跟補(bǔ)貼政策,而增程技術(shù)是個“特殊”
順勢而行,,中國新能源市場發(fā)展速度如此之快,,離不開政策的扶持和引導(dǎo),而增程式雖然也在“紅利”范圍之內(nèi),,但確是以一個特殊的身份在市場中存在,。如果讓我去解讀補(bǔ)貼政策對于增程式技術(shù)的看法,那就是:誰想做都不攔著,,只要你能做,,我同樣也給補(bǔ)貼。
但在補(bǔ)貼力度上,,增程式要比純電動汽車差得多,。對比2017年和2018年的中國新能源補(bǔ)貼政策,純電動汽車削減了對低續(xù)航里程車型的補(bǔ)貼力度,,但對大于300公里續(xù)航的車型也進(jìn)一步增加了補(bǔ)貼,,但反之增程式則在去年2.4萬元補(bǔ)貼的情況下降低到了2.2萬元,進(jìn)一步在政策角度上打擊了對增程式技術(shù)感興趣的企業(yè),。
2018年新能源乘用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),,增程式相比2017年進(jìn)一步削減 | |||
車輛類型 | 純電動續(xù)航里程R (工況法、公里) | 補(bǔ)貼金額(萬元) | 備注 |
純電動乘用車 | 150≤R<200 | 1.5 | 單車補(bǔ)貼金額= 里程補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)×電池系統(tǒng) 能量密度調(diào)整系數(shù)×車輛 能耗調(diào)整系數(shù),。 單位電池電量補(bǔ)貼上限 不超過1200元/kWh,。 |
200≤R<250 | 2.4 | ||
250≤R<300 | 3.4 | ||
300≤R<400 | 4.5 | ||
R≥400 | 5 | ||
插電式混合動力乘用車 (含增程式) | R≥50 | 2.2 |
無利不起早,技術(shù)難度的過大,,加上補(bǔ)貼的輕視,,在車和家理想智造ONE出現(xiàn)之前,增程式技術(shù)在國內(nèi)市場的聲量至今為止都沒有打開,,在國際市場上也沒有非常成功的產(chǎn)品,。這也是為何當(dāng)車和家理想智造ONE亮相后,多數(shù)人仍然對于增程式技術(shù)的了解幾乎處于知識空白,,但我們對技術(shù)的期待,,除了要知道它的優(yōu)點(diǎn),也同時要關(guān)注車企是如何將優(yōu)勢背后的問題作出解決的,。
總結(jié):遇到南墻怎么辦,?那就選擇撞倒南墻吧
在每一項(xiàng)令人興奮的顛覆性技術(shù)背后,都有著我們不知道的技術(shù)難題,,就像全面屏手機(jī)一樣,,所有的概念渲染圖中幾乎0厚度的邊框都讓人眼前一亮,可真機(jī)一出來就完全不是那么回事了。很多人會想把邊框做薄真的那么難么,?答案是肯定的,,不但難,而且非常難,。
增程式技術(shù)亦是如此,,過于突出的優(yōu)勢讓很多人忽略了其在研發(fā)上的難度,縱觀整個汽車行業(yè)中,,很難有“既簡單又好用”的技術(shù)手段突然出現(xiàn),。車和家的理想智造ONE再次把冷門的增程式技術(shù)拉回了我們的視野內(nèi),但在見到實(shí)車發(fā)布之前,,文中說到的這些問題能否被合理解決,,才能被最終驗(yàn)證,所以好與不好還要走著瞧,。但必須要承認(rèn)的,,即便增程式擁有如此復(fù)雜和艱難的研發(fā)過程,車和家仍然堅(jiān)持選擇,,不成功便成仁,,我們當(dāng)然都希望它會是第一個把增程式技術(shù)真正做好的產(chǎn)品,并且是一個中國品牌,。(文/圖 汽車之家 姚嘉)
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