無續航焦慮又有電驅樂趣 增程式到底是什麼原理

無續航焦慮又有電驅樂趣 增程式到底是什麼原理

在我國推進新能源汽車技術發展的大背景下,純電動雖然並非唯一方向,不過由於當前相關配套設施日趨完善,電動將是一段時間內的最佳解決方案。除了純電動、插電式混動外,還有以理想ONE為代表的增程式電動車,經過2年的發展,也取得了不錯的市場反響。尤其NDC續航超過800km,打消了續航焦慮,也成為理想ONE的最大賣點,同時又具有電動車的駕駛特性。那麼增程式到底是什麼原理,又有哪些優劣勢,能否成為發展主流。

增程式是怎麼工作的

所謂增程式電動車(EREV),本質上就是電動車,在電量充裕的情況下,都是通過電池組供應能量,再由電機驅動車輛,不同在於,當電量不足時,增程式電動車可以通過增程器(一般來説依然是內燃機)工作直接為電池組儲能,以達到增加續航里程的目的,純電動車智能通過外部電源進行儲能,顯然增程式電動車更具使用靈活性。

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而與同樣有着內燃機動力源的插電式混動(PHEV)車型相比,插電式混動的發動機部分可以直接參與車輛驅動,本質上並不是純電動車,而增程式電動車的增程器不直接參與驅動車輛,省去的傳動機構,在一定程度上提高能源使用效率。與插電式混動的工作路徑比較類似,但技術原理完全不同。

增程並非新鮮事物 最廣泛採用的居然是它

實際上在汽車使用增程式動力方式之前,增程式技術已經在內燃機車就是我們通常所説的火車上大規模使用。電傳動內燃機車是內燃機車的一種類型,其特點是通過內燃機運轉帶動發電機運作,發電機產生的電能輸送至電動機將電能轉化為機械能,再通過變速齒輪等傳動體系將動能傳遞給機車驅動輪牽引火車。

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電傳動內燃機車實際上就是自帶發電機的電力機車,不過因其動力源是內燃機,所以一般不納入電力機車的範疇。由於我國使用的內燃機車都是柴油機車,所以我國的電傳動內燃機車也是電傳動柴油機車。

眾多廠商也都曾試水增程式動力

增程式動力技術早已有之,只是當下在新能源政策的推動下,不同的廠商選擇不同的技術路線,在汽車上應用增程式動力也並非理想ONE的先例,對我我們來講比較有印象的是雪佛蘭沃蘭達和寶馬i3,在海外市場還有日產Note等,不過作為新能源的探索方向,這些車型的研發投入較高,實驗興致更濃,並沒有在市場上引起發展潮流。

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沃藍達是較早進入市場的增程式電動車,但又不是嚴格意義上的增程式電動車,作為通用公司為新能源市場推出的重要產品,沃藍達曾在2011年榮獲北美年度車,沃德全球十佳發動機等多個獎項。該車採用增程式混動系統,由一台111kW、370N·m的主電動機;一台發電機,必要時可產生55kW的輔助動力;另外還有一台輸出功率62kW的1.4升直列四缸傳統汽油發動機組成,電池組容量為16kWh,純電動模式下可行駛40-80公里,最大續航里程為570公里。不過作為技術演進版的別克velite5存在感也不強。

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同樣是在2011年,寶馬i3作為寶馬汽車推進新能源計劃的一部分,同時推出了純電動版和增程式版本,探討新能源發展趨勢。增程版配備一台最大馬力170Ps,最大扭矩250N·m的電動機驅動車輛,一台0.65L雙缸發動機為電池供電,純電續航里程為150km,綜合續航里程為340km。

理想ONE增程技術解讀

理想ONE是目前市場上可以買到的唯一一款增程式電動車,作為一款中大型SUV,廠商指導價為32.80萬元,其 NEDC綜合工況續航里程可達800公里,成為最大賣點之一。

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理想ONE目前只有一款車型,搭載前後雙電機四驅系統,雙電機系統的最大輸出功率為240kW(326PS),最大扭矩為530N·m,官方0-100km/h加速時間6.5s。其配備由寧德時代提供的三元鋰離子電池,電池組容量為40.5kWh(可用容量37.2kWh),配備一台1.2T渦輪增壓發動機作為增程器,增程器不介入的情況下純電續航約為180km,綜合工況續航里程可超800km。

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理想ONE分為增程優先和純電優先模式,在增程優先模式下,電池電量低於70%增程器就會啓動,變成燒油。而在純電優先模式下,電池電量最低被限制在30%,之後增程器則會接管電能輸出工作。電池從20%到80%,快充需要30分鐘,蠻重充滿需要6小時。

增程式並不完美

當然增程式電動車目前的最大優勢主要是長續航,解決了里程焦慮問題,不過從實際效能方面看,它還有着使用上的限制場景:以理想ONE為例,在城市路況下走走停停有着很大優勢,增程器不介入的情況下純電續航約為180km,純電動的優勢也得到最大發揮,即便是面對整備質量達到2.3噸的車身,也能實現百公里加速6.5s。

不過超出續航之後,增程器開始工作為車輛儲備電能,同時還存在着目前純電動車相同的瓶頸問題,由於多采用1擋固定齒比減速器,在高速行駛下,純電驅動的能效就大打折扣了。

在設計之初,理想也是基於新能源車型和解決里程焦慮兩個條件才選擇應用增程這一驅動形式的,相比插電混動和純電動來説,它確實能使用更方便些也不需要過多考慮續航問題,同時兼具了純電動車型的駕駛特性,雖然目前增程式電動車並非完美形態,不過能夠解決續航焦慮並提供純電動特性的優勢,依然具有一定的位置。

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