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“能上绿牌能烧油”的车型,说的就是新能源中的插电混动[1]。自带燃油发电[2],直接告别纯电动车的充电桩难找、续航焦虑的两大烦恼[3]。
值得一提的是,插电混动中的增程式电动车,成为了最近的“明星”。随着理想、赛力斯、岚图等车企今年来接连发布新车型,增程式逐渐进入大众视野,并凭借其独特优势赚足了线]。
“老头乐”创意改装,车身捆绑燃油发电机,燃油发电给电池充电,从而增加续航里程。
原理和上图差不多,在电动车的基础上,车身装载一个发电机,在电池亏电时随时随地补充能量[5]。日常生活中,无论是上牌门槛还是用体感,都和电动车无二。
现有的增程式电动车,发电机为内嵌形式,为电池供能,不直接提供动力[5]。
结构上,增程式电动车需要布局油箱、发动机、发电机、动力电池和电动机[5],燃油发动机和发电机共同组成了“增程器”。
一般情况下,我们大家可以把增程式电动车当做纯电动车使用,通过外接电源给电池储能来完成行驶需求[6]。
一旦缺电,比如电池只有30%时,“增程器”就开始工作,通过燃油发电,并通过整流交换器将能量一分为二,一部分给输送给驱动电机用于驱动车辆,另一部分则会给动力电池储能[6]。这里可以类比下手机“一边充电一边玩”的模式,充电器能够支撑手机使用,同时也不耽误电池充电。
当电池电量充足时,发动机又停止工作,由动力电池驱动电动,提供整车驱动[6]。
一些极端情况,车辆需要更大电流转化成动力时,如急加速或者爬坡,增程器与电池都会改为直接驱动电机提供动能,以保证动力。
因为其“自带发电机”,要实现快充和长续航的压力就不再落在电池上。所以容量小一点的电池也是能够完全满足日常需求,选车时也就不必再纠结电池容量的问题。
前面我们说到,在电量充足时,增程器不参与工作[6]。所以如果日常不跑长途、勤充电,月燃油花费几乎能计算为0。
当增程器开始工作时,由于工作流程是增程器为电池组供电,电池组再作用于驱动电机产生动力,中间会有能量消耗,看起来并不省油。但是,由于不同工况下发动机利用效率的不同,省油比例也会不一样[7]。
例如城市状况下,拥堵路段走走停停时,这时增程式电动车的优势就会显现出来了。相比中低速下难以实现高效动力输出的汽油机,电动机在中低速下能够让动力输出曲线尽可能接近经济的范围,即便是有所损耗,总体上依然能保证更低的能耗[8]。
而在车辆处于中高速行驶时,恰好反了过来,电动机节能优势不再存在,此时内燃机通过变速箱直接驱动车轮的效率是最高的[8],再加上发电机——动力电池组——电动机的过程中,就会经历两次能量消耗,这样的一种情况下是通常来说油耗更高。
工信部官方网站,新能源汽车推广应用推荐车型目录(2019年第五批)理想ONE资料。
再来看看综合油耗,据工信部多个方面数据显示,增程式代表车型理想ONE百公里油耗8.8L,对比同级别燃油车的均值10L左右[9],相对省油。
综合来看,还是要看具体的使用场景,经常堵车、郊游的人更适合增程式,经常跑高速的还是乖乖买燃油或者其他混动车型。
插电式混动能够最终靠内燃机来直接驱动车辆行驶,我们不妨说它本质上是一辆燃油车。而增程式电动车则是完全通过电动机驱使车轮,本质上还是一个电动车。
首先,它具有电动车的特性,安静、提速快等特点[10],并且在部分地区能上新能源牌照[1]。
其次它拥有燃油车的便利性,只要有加油站就可以一直跑下去,在不方便充电的地方不会被迫拖车,不惧基础设施不足的问题[3]。
相比其他混合动力模式,增程式电动车能不用变速箱,不仅结构上更简单成本更低,还能大大弥补中国品牌在内燃机和变速箱方面的劣势[10],避开技术瓶颈突破,物理上解决用车需求。
[1]人民网(2021.2.11).2023年起插电式混动不再送“绿牌”.
[2]第一电动车网(2020.3.30).混合动力:一张图带你区分不同的混动技术.
[3]新华网(2019.4.12).“一桩”难寻还是利用率太低?电动汽车充电难困局怎么破.
[6]芮辰晅.增程式电动车的结构原理及实际工况分析[J].内燃机与配件,2020(07):64-65.
[7]冯坚,韩志玉,高晓杰,吴振阔,孙永正.基于动态规划算法和路况的增程式电动车能耗分析[J].同济大学学报(自然科学版),2019,47(S1):115-119.
[8]翁才恩.增程式电动汽车动力系统匹配及其影响因素研究[J].成都工业学院学报,2019,22(02):14-18.
[10]电车资源(2018.9.20).深度解读:中国选择电动车的战略思考.
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