「混合動力·汽車」是否划算:為何有省油不省錢的説法?

點評車型:

油電混合汽車

插電混動汽車

插電增程電車

首先説明混合動力技術的節油基礎:燃油汽車裝備的發動機為「往復循環式·內燃式熱機」,這種機器是通過燃燒可燃物產生熱能,利用熱能推動活塞帶動連桿曲軸運轉而轉化機械能(動力)。

熱能會不規則的往低温物體中傳導,本質可理解為分子運動產生推動力的過程是不規則的;機體材料與水冷循環系統會持續吸收熱能,同時進排氣壓力變化、機械結構物理接觸摩擦等因素同樣會損耗轉矩(扭矩)。所以內燃機的能量轉化效率實際是非常低的,平均標準其實只有35%左右而已。

「混合動力·汽車」是否划算:為何有省油不省錢的説法?

「熱效率」最大數值雖然可以達到50%左右(涵蓋柴油發動機),但是最佳轉化比例需要發動機達到理想的運行温度,之後在很窄的轉速區間內才是最佳標準。也就是説內燃機運行的絕大多數時間,轉化比例其實都非常低。

這就是燃油汽車的能耗其實很高的原因,單純駕駛這種車也許對百公里10L左右的耗油量不會有什麼感覺;但如果等效轉化後還是會覺得油耗偏高,因為【1L=3kwh】(一升油三度電)。

「混合動力·汽車」是否划算:為何有省油不省錢的説法?

知識點:電機同樣屬於發動機範疇,區別只是消耗的能源,以及轉化動能的方式完全不同。這種機器是通過電池組或發電機組同時輸入的電流,定子或轉子繞組(電磁線圈)上形成電磁場;磁場通過與永磁體的磁極互斥,即可推動轉子運轉以輸出轉矩。

重點是電子的轉子是懸浮固定的,兩者之間沒有物理接觸則不會有磨損的動力損耗,唯一會損耗轉矩的也就是轉子軸承、切割空氣等因素了。而電磁驅動又不需要空氣且不需要熱能,所以這種發動機的轉化效率可以達到≥80%的標準,優秀的國產永磁同步電機可以達到97%,幾乎是一般內燃機的三倍之多。

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增程節油概念

ECVT-準增程

插電·增程電車

上述兩類車型基本都是以增程駕駛為主,區別為油電混合汽車電池組容量很小,驅動電機的功率也是非常之低;電池電量完全依靠內燃機發電獲取,比如本田雙擎汽車。

但是插電增程(REEV)則可以通過電網充電獲取,日常代步通勤是不需要內燃機介入運轉的,只有長途駕駛時才需要。比如沃藍達,寶馬i系列,理想ONE,以及所有的氫能汽車。

(氫能汽車本質為氫燃料化學發電再利用電驅·鑑於氫能發電損耗超過內燃機系統,所以這種技術已經被淘汰)

「混合動力·汽車」是否划算:為何有省油不省錢的説法?

重點:兩類汽車理論上都是划算的,因為以內燃機驅動車輛行駛,發動機的轉速會在平均1000/5000rpm區間波動,均值怕也得在3000rpm左右。

但是作為增程器僅做發電使用,發電轉速要低很多;而低轉速發出的電能就足以高效率的電機驅動車輛正常行駛,因為轉化動力的比例超三倍。所以基於REEV技術打造的汽車都是真的很節油,除非內燃機技術很落後。

「混合動力·汽車」是否划算:為何有省油不省錢的説法?

然而油電混合汽車肯定是不如插電增程的,因為REEV在365天中會有超過300天都完全不用耗油,以“1L=3kwh”的標準進行電驅,能耗可以低三倍,用車成本可以低十倍(電比油便宜)。

而且REEV車輛後期基本都會提供電芯終身質保,電池容量衰減後更換是沒有費用的;但是ECVT是以日系和美系兩大車系為主,期望合資汽車品牌提供終身質保並不現實,這些車企提供不起也沒有這種態度。

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插電混動概念

ECVT-油電混合

插電混動-覆蓋全模式

參考豐田ECVT混動汽車,其雙擎汽車就不是用增程駕駛模式,而是以內燃機和電動機同時驅動。這種模式確實也能夠省油,但是標準要低於本田ECVT和標準REEV;而且內燃機只有一個前進擋,電動機的功率有過於低,兩台機器以幾乎“半對半”的比例分擔驅動任務,所以油耗真的很難控制,除非駕駛風格保守。

「混合動力·汽車」是否划算:為何有省油不省錢的説法?

插電混動汽車可參考比亞迪DM,長城Pi4雙擎,長安三擎平台等,以及技術水平較低的吉利P2.5、大眾DQ400e、寶馬P2架構串聯式PHEV等等。

“以及”之後的品牌混動系統水平都比較差,原因在於缺少了發電電機,長途行駛中如果虧電則會以內燃機驅動為主,油耗是難以控制的。而比亞迪長城長安三大品牌的混動系統,都涵蓋BSG發電啓動一體機,其中技術水平領先的自然還是DM系統。

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這套系統可以以HEV油電混合模式行駛,可以以BSG電機配合三擎平台的前電機共同發電,實現REEV增程式模式駕駛;而且同樣包括純電代步模式,所以這些車不僅性能很強,油耗也可以做到非常低。

重點是插電混動汽車以國產汽車為主,目前主流品牌都會提供電芯的終身質保,比如比亞迪吉利傳祺等等;後期不需要考慮換電成本,內燃機行駛里程極低則保養成本也會很低,這些車就是省油又省錢的選項。至於合資選項當然是沒有這項服務標準的,所以是省油但是不省錢。

這就是各類混動汽車的技術特點,以及真實價值,是否值得選擇應當無需糾結了。

「混合動力·汽車」是否划算:為何有省油不省錢的説法?

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