四問(wèn)增程式電動(dòng)汽車

　　10月15日，車和家在2019款理想ONE還沒(méi)實(shí)現(xiàn)交付的基礎(chǔ)上，宣布了2020款理想ONE上市，2019款理想ONE的車主能夠直接拿到2020款的理想ONE，在交付時(shí)間上延遲一個(gè)月。

　　10月23日，日產(chǎn)的Note e-POWER特別版車型正式亮相2019東京車展，新車在現(xiàn)款車型上追加了大量的nismo品牌運(yùn)動(dòng)套件，整體外觀跑車味更足，讓人眼前一亮。

　　這兩則消息將業(yè)界的目光再次聚焦到了增程式電動(dòng)汽車上。從全球范圍來(lái)看，增程式電動(dòng)車型的市場(chǎng)表現(xiàn)一直不盡如人意，正式推出增程式電動(dòng)汽車的車企屈指可數(shù)，目前市面上主流增程式電動(dòng)汽車的銷量表現(xiàn)并不算好。根據(jù)交強(qiáng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，2018年寶馬i3在國(guó)內(nèi)累計(jì)銷量1394輛，其中純電動(dòng)版本1321輛，增程版本只有71輛。別克Velite5銷量?jī)H為2561輛。

　　此前，全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬(wàn)鋼，中國(guó)工程院院士楊裕生，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)付于武等都曾在公開(kāi)場(chǎng)合旗幟鮮明地支持增程式電動(dòng)汽車的技術(shù)路線。2019年初，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定》，也將增程式電動(dòng)汽車劃歸為純電動(dòng)汽車范疇。

　　在輿論環(huán)境和政策環(huán)境都有利于發(fā)展的情況下，增程式電動(dòng)汽車的現(xiàn)狀、趨勢(shì)、需求以及市場(chǎng)前景都需要仔細(xì)研判。為此，《中國(guó)汽車報(bào)》記者訪問(wèn)了多位業(yè)內(nèi)專家以及企業(yè)高層，嘗試對(duì)增程式電動(dòng)汽車的熱點(diǎn)話題進(jìn)行分析。

　　議題一

　　增程式技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀如何？

　　同濟(jì)大學(xué)校長(zhǎng)助理、智能型新能源汽車協(xié)同創(chuàng)新中心主任余卓平認(rèn)為，增程式電動(dòng)汽車的技術(shù)有兩個(gè)核心：一是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，二是增程器電控技術(shù)。從現(xiàn)在的技術(shù)基礎(chǔ)來(lái)看，這兩個(gè)技術(shù)都是相當(dāng)成熟的。當(dāng)前國(guó)內(nèi)大多數(shù)整車廠沒(méi)有向增程式電動(dòng)汽車方向發(fā)展，原因在于，國(guó)家新能源汽車財(cái)政補(bǔ)貼政策更偏向純電動(dòng)汽車。

　　富路集團(tuán)董事長(zhǎng)陸付軍認(rèn)為，增程式電動(dòng)汽車的技術(shù)并不復(fù)雜，但是，目前世界范圍內(nèi)的增程式電動(dòng)汽車的車型和數(shù)量都不多，這個(gè)技術(shù)路線還處在一個(gè)逐漸成熟的過(guò)程中。因?yàn)樵龀淌诫妱?dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)效率和增程器核心算法的提升，需要通過(guò)大量的產(chǎn)品在市場(chǎng)上進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。此外，當(dāng)前的增程器基本使用的是傳統(tǒng)燃油車上的發(fā)動(dòng)機(jī)，成本較高，市面上并沒(méi)有專門設(shè)計(jì)用于增程器的發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　陸付軍向記者透露，富路集團(tuán)正在研發(fā)專門用于增程器的三缸發(fā)動(dòng)機(jī)，成本更低，效率更高，專門針對(duì)增程器的工況進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，預(yù)計(jì)于明年推向市場(chǎng)。未來(lái)還將研發(fā)專門用作增程器的兩缸發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　新能源汽車獨(dú)立研究員曹廣平認(rèn)為，以傳統(tǒng)增程式電動(dòng)汽車（搭載續(xù)駛50公里左右的動(dòng)力電池＋增程器）角度看，該技術(shù)已經(jīng)成熟，具備增加續(xù)駛里程、延長(zhǎng)電池壽命、提高動(dòng)力特性的優(yōu)點(diǎn)，但效率還有優(yōu)化的空間，也就是能量使用的自由度不高。從技術(shù)創(chuàng)新的角度講，傳統(tǒng)增程式電動(dòng)汽車還不成熟，有很大的技術(shù)空間可以再創(chuàng)新和發(fā)展，比如日產(chǎn)Note e-POWER車型，其所配備的電池組只有不到2kWh，采用發(fā)動(dòng)機(jī)更恒定高效運(yùn)行的控制策略，使得燃油效率更高，使用昂貴的電池更少，電池和發(fā)動(dòng)機(jī)效用都發(fā)揮得更多。曹廣平將日產(chǎn)Note e-POWER車型稱為節(jié)能型增程混動(dòng)汽車，并把某新造車勢(shì)力的增程式電動(dòng)汽車描述為“拾人牙慧、炒作老增程式概念、博人眼球”。

　　對(duì)于日產(chǎn)Note e-POWER車型，一位研究電動(dòng)乘用車技術(shù)的專家王碩（化名）在前往日產(chǎn)參觀考察之后，發(fā)出這樣的感嘆：它改變了我們通常認(rèn)為串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)節(jié)能效果不如并聯(lián)與混聯(lián)系統(tǒng)的看法。他介紹，在e-POWER的動(dòng)力系統(tǒng)里，最大功率為58kW的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組直接為驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供正常行駛的電力，容量為1.47kWh的功率型動(dòng)力池組提供加速與爬坡時(shí)的附加電力，動(dòng)力電池的能量補(bǔ)充是由制動(dòng)能量回收與發(fā)電機(jī)組提供的。由于主要能量流不通過(guò)電池充電放電過(guò)程，從而減少了轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)減少了電能損失。e-POWER的串聯(lián)模式能夠?qū)崿F(xiàn)有效節(jié)能的重要原因恰恰是由于串聯(lián)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)沒(méi)有機(jī)械連接，因此在不同車速與負(fù)荷情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以被控制在在Map圖中的高效區(qū)工作，獲得最佳效率。而并聯(lián)式混合動(dòng)力在這方面雖較普通燃油汽車有所改善，但難以實(shí)現(xiàn)這么高的集中程度。

　　對(duì)于曹廣平將增程式電動(dòng)汽車分為傳統(tǒng)型和節(jié)能型的說(shuō)法，某高校汽車學(xué)院教授劉平（化名）并不認(rèn)同，他表示，所謂傳統(tǒng)型和節(jié)能型都屬于增程式電動(dòng)汽車，區(qū)別只在于綜合能效的高低。

　　“隨便裝一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)，然后裝一套控制系統(tǒng)，就造出增程式電動(dòng)汽車嗎，最終出來(lái)的產(chǎn)品綜合能效特別低，連‘車’都稱不上，更別說(shuō)稱之為增程式電動(dòng)汽車了。”劉平認(rèn)為，綜合能效不高的增程式電動(dòng)汽車不能稱為真正的增程式，更準(zhǔn)確地說(shuō)是不配叫增程式。劉平顯然對(duì)于當(dāng)前市場(chǎng)上的某些新造車勢(shì)力的增程式電動(dòng)汽車十分不認(rèn)可。

　　議題二

　　增程式技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是什么？

　　劉平表示，雖然都叫增程式電動(dòng)汽車，但不同廠家的車輛會(huì)采取不同的技術(shù)控制策略，有的增程式電動(dòng)汽車只能做到動(dòng)力電池電量用盡之后，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)供電，在這個(gè)時(shí)候整車動(dòng)力會(huì)下降；有的增程式電動(dòng)汽車是做全程的優(yōu)化系統(tǒng)，采用電-電混合方式；有的增程式電動(dòng)汽車能預(yù)測(cè)車輛行駛時(shí)的路況，提前優(yōu)化調(diào)整增程器工況。

　　王碩認(rèn)為，往復(fù)活塞式汽油機(jī)是第一代增程器的主要路徑，作為第一款進(jìn)入市場(chǎng)的增程器具有低風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)勢(shì)。在大幅降低成本和技術(shù)進(jìn)步的前提下，燃料電池、自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)、太陽(yáng)能電池、轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)可作為第二代增程器的潛在動(dòng)力選型。

　　未來(lái)，內(nèi)燃機(jī)增程器的應(yīng)用要求包括以下幾個(gè)：價(jià)格便宜、重量輕、需求空間小、油耗低、低排放、NVH出色。因三缸機(jī)和四缸發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸較大，兩缸機(jī)是一個(gè)折中的較好選擇。

　　在余卓平看來(lái)，未來(lái)增程式電動(dòng)車對(duì)增程器的選擇，會(huì)由現(xiàn)在的內(nèi)燃機(jī)向氫燃料、甲醇等方向發(fā)展。

　　議題三

　　市場(chǎng)需要什么樣的增程式產(chǎn)品？

　　余卓平認(rèn)為，在我國(guó)，中等收入群體中，汽車的普及率已經(jīng)非常高了，所以大家有一個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為目前我國(guó)的汽車銷量已經(jīng)到天花板了。但在低收入群體中還有一個(gè)龐大的市場(chǎng)空間，這個(gè)市場(chǎng)主要是小型汽車。比如一輛小型電動(dòng)汽車，搭載20kWh動(dòng)力電池，能保證150km到200km的續(xù)駛里程，對(duì)于一般性用戶日常使用來(lái)講是足夠的，由于搭載的電池不大，成本也不高。但是這類車不適合周末去郊游或者城際間長(zhǎng)途旅行。

　　“中等收入群體既看不上小型電動(dòng)汽車，但像特斯拉電動(dòng)汽車動(dòng)輒三四十萬(wàn)元以上的售價(jià)又不能輕易負(fù)擔(dān)得起。因此，在中等收入群體中，用增程式電動(dòng)汽車取代傳統(tǒng)燃油汽車，會(huì)有一個(gè)非常好的市場(chǎng)。”余卓平表示，增程式電動(dòng)汽車既不會(huì)因?yàn)榇钶d過(guò)多電池容量導(dǎo)致成本過(guò)高，又沒(méi)有純電動(dòng)汽車的里程焦慮、充電焦慮。并且，增程式電動(dòng)汽車在搭載續(xù)駛50km動(dòng)力電池的情況下，如果只使用動(dòng)力電池驅(qū)動(dòng)，也完全滿足一般用戶的日常通勤需求，這時(shí)候用戶在使用成本上只需要付一點(diǎn)電費(fèi)就可以。

　　王碩介紹，在日產(chǎn)e-POWER系統(tǒng)中，由于發(fā)動(dòng)機(jī)只要提供中等常用功率，可以采用比常規(guī)車小很多的發(fā)動(dòng)機(jī)。我們看到采用這種技術(shù)的另一款整備質(zhì)量約2噸的7座MPV汽車Serena配裝了一臺(tái)1.2L的發(fā)動(dòng)機(jī)，工況油耗僅為3.82L/100km（JC08工況下）。百年來(lái)，以變工況為設(shè)計(jì)特征的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)耗費(fèi)了不少工程師智慧，發(fā)動(dòng)機(jī)越變?cè)綇?fù)雜，而現(xiàn)在e-POWER系統(tǒng)里幾乎変成了不變工況的發(fā)動(dòng)機(jī)，可以減去許多為變工況而添加的零部件，發(fā)動(dòng)機(jī)變得簡(jiǎn)單了，制造成本降低了。在狹窄的Map圖范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的燃燒效率與更低的排放要容易得多，e-POWER汽車實(shí)現(xiàn)了2.69L/100km油耗水平（此數(shù)值為JC08工況下，約相當(dāng)于NEDC工況下油耗3.4L/100km）。“數(shù)年前，豐田公司創(chuàng)造了復(fù)雜精致的混聯(lián)系統(tǒng)，使汽車的油耗大幅度降低，e-POWER卻以更簡(jiǎn)單的辦法實(shí)現(xiàn)了更低的油耗。”他感嘆道。

　　劉平認(rèn)為，日產(chǎn)Note e-POWER是目前市面上最成熟的增程式電動(dòng)汽車。“到目前為止，日產(chǎn)Note e-POWER在日本已經(jīng)銷售了超過(guò)30萬(wàn)輛，這就是消費(fèi)者在權(quán)衡了其購(gòu)買成本和使用成本后，用腳投票的結(jié)果。”

　　不難看出，市場(chǎng)對(duì)于增程式電動(dòng)汽車的需求就是：購(gòu)買成本不能太高，增程器油耗要低，綜合使用成本要低于純電動(dòng)和傳統(tǒng)燃油汽車。

　　議題四

　　增程式的市場(chǎng)前景如何？

　　陸付軍認(rèn)為，增程式電動(dòng)汽車目前的發(fā)展存在整車成本過(guò)高的問(wèn)題，因?yàn)楫?dāng)前的增程器基本使用的是傳統(tǒng)燃油車上的發(fā)動(dòng)機(jī)，成本較高，市面上并沒(méi)有專門設(shè)計(jì)用于增程器的發(fā)動(dòng)機(jī)。由于增程式電動(dòng)汽車在市區(qū)日常使用的成本與純電動(dòng)汽車大致相當(dāng)，一旦增程式電動(dòng)汽車的成本降低之后，將會(huì)打開(kāi)這個(gè)市場(chǎng)。在國(guó)內(nèi)，隨著新能源汽車補(bǔ)貼的完全退坡，增程式電動(dòng)汽車只要在購(gòu)買成本和使用成本上具有優(yōu)勢(shì)，即使不能成為主流技術(shù)路線，也會(huì)是一個(gè)重要的組成部分，占據(jù)一定的市場(chǎng)份額。

　　增程式電動(dòng)汽車能否發(fā)展起來(lái)與新能源汽車補(bǔ)貼政策息息相關(guān)，純電動(dòng)汽車的補(bǔ)貼政策完全退坡，增程式電動(dòng)汽車的市場(chǎng)就會(huì)被打開(kāi)。未來(lái)增程式電動(dòng)汽車將取代長(zhǎng)續(xù)駛純電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)燃油汽車。劉平給記者算了這樣一筆賬：以某國(guó)產(chǎn)純電動(dòng)汽車為例，其動(dòng)力電池容量為62kWh，理論上續(xù)駛里程能達(dá)到500km，充放電循環(huán)壽命按500次計(jì)算，總共能跑25萬(wàn)km。62kWh動(dòng)力電池成本為9萬(wàn)～10萬(wàn)元，總生命周期需要充3.1萬(wàn)度電，車輛每消耗一度電，電池成本需要三塊錢，再加上電費(fèi)成本（1.6～1.8元/度不等），綜合下來(lái)純電動(dòng)汽車每消耗一度電，需要付出的成本將近5塊錢。而采用增程式技術(shù)路徑后，同等配置的增程式電動(dòng)汽車車型，其搭載的動(dòng)力電池成本將大大降低。

　　曹廣平表示，由于和純電動(dòng)汽車相比，增程式不夠環(huán)保，使其在法規(guī)嚴(yán)厲地區(qū)的推廣應(yīng)用可能會(huì)受限，但在我國(guó)廣大的農(nóng)村及西部地區(qū)，就非常適用。增程式將來(lái)是否能成為主流，取決于國(guó)家環(huán)保法規(guī)以及電池技術(shù)、混動(dòng)增程技術(shù)的再突破發(fā)展。

　　在余卓平看來(lái)，在未來(lái)10年到20年的時(shí)間內(nèi)，小型純電動(dòng)汽車和增程式電動(dòng)汽車將會(huì)成為汽車消費(fèi)市場(chǎng)的主力軍。（作者：張玉 張忠岳）