增程式電動汽車
工業和信息化部近日發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035年)》征求意見稿將增程式電動汽車列為“三縱”,這也是增程式電動汽車首次被列入“三縱”。專家表示,此次增程式電動汽車能進入征求稿,表明其自身具備純電動汽車所沒有的優點,市場機會較大。然而,過于復雜的結構也導致市場上仍無爆款產品。機遇與尷尬并存,增程式電動汽車未來發展之路仍需市場檢驗。
優點明顯

與插電式混合動力汽車相比,增程式電動汽車擁有續航里程更長、不影響整車設計性能、對電池與驅動系統的匹配要求不高等優點。
“增程式電動汽車就是‘增加續航里程’的電動汽車,能夠解決純電動汽車的‘里程焦慮’。”全國乘用車市場信息聯席會秘書長崔東樹表示,續航里程較長(一般超過300公里)是增程式電動汽車的一大優點。增程式電動汽車是‘電動汽車’,由電動機驅動行駛。“增程式電動汽車的車載電池可大可小,可裝容量為1千瓦時的電池,也可裝容量為20千瓦時的電池,實現車載電池的主要工作狀態也不用外部充電。”
“近兩年來,純電動汽車行業發展緩慢的一個重要原因是電池技術發展低于預期,動力電池成本下降低于預期。而增程式電動汽車的電池載電量小,成本不高,能夠彌補近年來動力電池成本下降太慢的問題。”崔東樹說。
“由于增程式電動汽車的發電功率足夠車輛在一定速度范圍下穩定行駛,電池組可提供足夠的電功率幫助電動機驅使車輛起動、加速和爬坡,從而避免常規汽車發動機‘大馬拉小車’的費油運行模式,節油率可達50%以上。”中國工程院院士楊裕生直言,與純電動汽車、插電式混合動力汽車、燃料電池汽車相比,增程式電動汽車優點十分明顯。
“目前,純電動汽車有‘四大焦慮’:一是里程焦慮,要想續航里程長就需要增加電池,而電池增多會導致車輛質量過大,從而需要更大的驅動電機和更多的電量,同時車載空調也會大量消耗電量;二是安全焦慮,隨著電池能量密度的提高,相關安全措施的不到位導致了近年來電動汽車自燃事故多發;三是充電焦慮,純電動汽車的普及需要更多的充電樁和充電站,投資很大,就目前情況而言,純電動汽車的充電需求仍然難以得到很好滿足;四是價格焦慮,隨著補貼退坡,純電動汽車高企的成本成為其推廣普及的重要障礙。”在楊裕生看來,當前純電動汽車宜發展微小車型。“就技術路線而言,純電動汽車的發展要以微小車型為突破口,大中車型則應發展增程式電動汽車。”
短板突出
增程式電動汽車以提升行駛里程、電池成本較低等綜合優勢,呈現巨大的市場空間。然而,現實卻不容樂觀。自2011年雪佛蘭Volt、2014年搭載了增程器的寶馬i3上市以來,國內一些企業也跟進研發了一些增程式電動汽車產品,然而市場反應冷淡,至今仍無爆款產品。在中國汽車工業協會發布的月度銷量統計數據中,也不見其蹤跡。
有觀點認為,市場是檢驗產品的最好標準。目前,電動汽車的消費群體主要集中在城市。多數消費者每天的汽車日行駛里程不足60公里。因此,續駛里程設計在100公里左右的純電動汽車可滿足大多數人的出行需要。增加增程器等設備,使其在成本方面并不具備明顯優勢。需要有高性能、更低噪音的小排量燃油發動機,也造成研發成本不菲。
“寶馬i3是在純電動車型的基礎上加裝增程器,使得成本增加了15%、車輛更重、耗能更大。在此之后,相關汽車企業研發增程式電動汽車的思路是優化增程器能效,使其可以在很窄的轉速下調節發電,不再像普通燃油發動機要有一個很寬的動態范圍。”楊裕生表示。
在他看來,目前增程式電動汽車也存在一定短板。“一是電池充電放電過程會有能量損耗;二是功率不足,增程式電動汽車的電池用量雖然比純電動汽車少,約為其40%左右,但這也意味著增程式電動汽車功率要滿足最高速度的要求時,電池用量仍然只有純電動汽車的40%;三是在電池能量密度尚未取得突破當下,增程式電動汽車的電池多,重量大,造成了不必要的能耗;四是由于充放電的同時進行,造成電池始終處于高負荷工作狀態,從而影響電池壽命。此外,當前增程式電動汽車的價格仍然高。”楊裕生說。
路在何方
“用增程器發電直接驅動車輛行駛,節油率可以達到60%甚至更高。”在楊裕生看來,增程器產生的電能不經過電池或將成為增程式電動汽車未來發展的重要方向。“優點是可以減少電池用量、降低成本、實現大量節能減排。”
“可能有人會說。這樣的增程式電動汽車還是要燒油,不是最終目標。我想有兩點說明:一方面,如果我國汽車油耗都降到一半以下,每年可節油1億噸。另一方面,電動汽車最終未必是純電動汽車,要以節能減排為衡量標準,而不是以燃油作為考核技術路線。發展得到電動汽車的目的是節能減排,凡是節能又減排的車型都應該鼓勵。我對未來可持續發展的低碳電動汽車有個設想——由太陽能發出來的電能驅動增程式電動汽車。”楊裕生說。
與楊裕生從技術角度的觀點不同的是,崔東樹從市場的角度判斷認為,在城市工況下,增程式電動汽車或將大有作為。“傳統燃油汽車在低速城市工況下油耗很高,動力浪費損失大,因此低速工況是傳統燃油發動機的劣勢。而純電動汽車的電機驅動優勢是低速,但存在‘里程焦慮’,而增程式電動汽車則正好可以彌補該短板。電力驅動不損失傳動效率,車載增程器也可始終保持最佳燃效,從而提高系統效率。這就是增程式電動汽車的優勢所在。”
“我看好的增程式電動車型是MPV類中小車型。這類車型的城市運輸功能較強,采用純電動模式則電池成本偏高,采用增程式則能有效降低成本,從而實現低成本的城市物流。MPV、微客、微卡、輕卡等偏商業物流用途的產品設計簡單,增程效果較好,對補貼的依賴少一些。”崔東樹表示,增程式電動汽車主要使用場景是城市交通,而不適合高速公路的工況。
來源: 中國高新技術產業導報