增程式電動車優(yōu)勢是什么？未來會成為主流嗎？

前段時間，國家發(fā)改委發(fā)布《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定（征求意見稿）》，明確將“增程式電動汽車”劃歸純電動車投資項目，而插電混車型屬于燃油車投資范圍。“燃油汽車投資項目是指以發(fā)動機提供驅(qū)動動力的汽車投資項目，包括傳統(tǒng)燃油汽車（含替代燃料汽車）、普通混合動力汽車，以及插電式混合動力汽車等投資項目；純電動汽車投資項目是指以電動機提供驅(qū)動動力的汽車投資項目，包括純電動汽車、增程式電動汽車、燃料電池汽車等投資項目。”我們不免把這個增程式的路線（EREV）仔細(xì)拿過來端詳下，到底是何方神圣，為何之前沒有人做呢？

▲圖1不同種類的設(shè)計構(gòu)型

增程式電動車的工作原理，與純電動汽車的區(qū)別是不用加裝更多的電池，在選擇規(guī)模的基礎(chǔ)上搭載一臺增程器（改制的小排量發(fā)動機），當(dāng)電池續(xù)航不足時，通過給增程器提供能源，讓發(fā)電機繼續(xù)給電池供電，滿足車輛繼續(xù)行駛。

與插電式混合動力相比，兩者最主要的區(qū)別是，插電式混合動力有更大的靈活性和差異性，動力分流得到的效率在很多的工作區(qū)間往往更省油。增程式電動車在成本和性能上面能達(dá)到的效果并不是非常好的，因此從全球范圍來看目前在商業(yè)模式和市場等方面的劣勢也很明顯。如下圖所示，目前真正推出到市場上面的主要包括BMW的I3REV、日產(chǎn)的Note（這是用增程技術(shù)的混動車）、Fisker的EREV和傳祺的GA5EREV，后兩臺的產(chǎn)量很小，其中GA5EREV總共的產(chǎn)量約2000臺。

▲圖2全球范圍內(nèi)量產(chǎn)的車型

1）商業(yè)化的嘗試

目前成功的商業(yè)化嘗試主要由寶馬的BMWI3REV版本和日產(chǎn)做的Note的混動車（這臺車配的電池很小，是當(dāng)混合動力車輛來開發(fā)的，只能算半臺），如下所示，這兩臺車是目前較為成功的嘗試。

BMWI3REV在其純電動平臺上屬于加出來的配置，其發(fā)動機是在集團(tuán)里面找的一臺特殊的發(fā)動機，能增加的里程比較有限。由于這個工作模式，整車的噪音問題比較嚴(yán)重，因此這個設(shè)計是屬于緊急使用的模式，客戶對其日常使用的體驗沒有純電版本來得高。

日產(chǎn)的Note：采用E-Power技術(shù)對于日產(chǎn)來說是一種意外之喜，在小型車和城市工況下（JC08），采用串聯(lián)式混合動力構(gòu)型的綜合燃油效果和駕駛體驗在日本市場獲得了銷量成功，在11個月里面銷售了10萬車，這是一個非常好的成績。因此隨之日產(chǎn)也擴展到Serenae-POWER，也會在歐洲引入這樣的技術(shù)。

▲圖3兩臺比較成功增程技術(shù)的車輛

2）其他車企在技術(shù)層面的嘗試

如下所示，不少車企早期都做過很多的嘗試，早期的如Volvo、Audi和Suzuki，都在其車型平臺上推出過這種基于串聯(lián)式的試制。國內(nèi)華晨和北汽也在一個階段進(jìn)行了嘗試。

▲圖4國內(nèi)外一些試制車

問題在哪里？

增程式電動汽車采用串聯(lián)式動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增程器與傳動系統(tǒng)電氣耦合，這種結(jié)構(gòu)中，發(fā)動機與傳動系統(tǒng)在機械上沒有連接，發(fā)動機輸出可以脫離路面負(fù)荷，從而使發(fā)動機可以工作在高效區(qū)域。為了滿足市區(qū)和公路工況下的行駛需求，發(fā)動機的輸出功率需滿足具體工況下的平均功率需求。從以上的車輛的統(tǒng)計我們可以看到，想要得到一個高效和低成本的發(fā)動機專門用于發(fā)電，是需要較大的投入，其產(chǎn)出也比較有限，這套增程系統(tǒng)面臨這種困難：

?驅(qū)動系統(tǒng)對于整車的功率需求來自電池系統(tǒng)和增程系統(tǒng)的發(fā)電功率，而隨著電池的SOC的變化，增程系統(tǒng)有較寬的發(fā)動功率需求范圍

?增程式發(fā)電系統(tǒng)需要在發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)電功率上尋找到高效的工作點，這個開發(fā)工作在完全去掉機械連接以后，更為明顯

?從效益來說，這樣動力總成端的投入和后期車輛調(diào)教的投入，短期內(nèi)看不到很好的規(guī)模效應(yīng)和可擴展性

?因此我們看到反倒是一些外部工程咨詢公司開發(fā)了一些增程式發(fā)動機，這些增程器的優(yōu)化和發(fā)展需要整車企業(yè)的支撐和延續(xù)才能有比較好的未來。

?MAHLE（馬勒）公司2012年研發(fā)了兩缸四沖程汽油機作為增程式發(fā)動機，輸出功率25kW。發(fā)動機最大轉(zhuǎn)速4000r/min，排量0.9L，輸出功率30kW，增程器總質(zhì)量65kg，其中發(fā)動機質(zhì)量45kg。

?LOTUS（蓮花）汽車公司研發(fā)一臺四沖程進(jìn)氣道噴射增程式汽油機，最大功率36.8kW，總質(zhì)量60kg。

?德國FEV公司研發(fā)了排量為0.8L的V型兩缸增程式汽油機，后面為FIAT500的概念車開發(fā)295mL轉(zhuǎn)子增程式發(fā)動機能夠在5500r/min時實現(xiàn)18kW的輸出

?奧地利AVL公司研發(fā)了一臺直列兩缸四沖程汽油機作為增程式發(fā)動機，后面又開發(fā)了一臺單缸汽油機作為增程式發(fā)動機，而給奧迪A1的試制車則采用了單缸轉(zhuǎn)子發(fā)動機，的排量只有0.25L，升功率達(dá)到了60kW/L，最低有效油耗率260g/kWh，5000r/min時的恒定輸出電功率15kW，發(fā)動機凈質(zhì)量29kg

▲圖5AVL開發(fā)的轉(zhuǎn)子發(fā)動機

從這個角度來看，增程式的技術(shù)路線在國內(nèi)很難做，主要的原因需要在純發(fā)電的內(nèi)燃機的小排量發(fā)動機上做很多的投入，由于缺乏分?jǐn)偤统掷m(xù)性客戶的買單，使得這條技術(shù)路線在原理上很簡單，實際上很難真正下手，加上這套系統(tǒng)之后，整個車型平臺會使得開發(fā)速度變慢。目前國內(nèi)可能有再次去嘗試的，核心的障礙是如何獲取在這套系統(tǒng)上面的持續(xù)發(fā)展和優(yōu)化的能力。這套系統(tǒng)脫離了原有發(fā)動機技術(shù)的支持，等于開辟了一個小眾的市場，也是需要很多的資源投入其中的，短期來看，并不會是主流的技術(shù)方向。