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直面四大難題,為何增程式電動車這么少

發布:2018/11/3 11:01:27  來源:轉載  瀏覽次  編輯:佚名

在每一項令人興奮的顛覆性技術背后,都有著我們不知道的技術難題。

如果當新能源汽車的續航里程超過了1000公里,你覺得你會重新審視這個產品么?當然現在市場中還沒有任何一款產品能夠達到這樣水平,但這不代表著未來不會有,比如最近車和家亮相的理想智造ONE,也是業內第一次將新能源汽車的續航目標定格在了1000公里。而它所采用的增程式系統,長久以來也是汽車行業中的古怪“魔咒”,無人能徹底降服它,也有太多人在嘗試之后而自動放棄,即便能成功上市,也都遭遇了退市、召回甚至停產的結局。

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既然都聊優點,那我來聊聊增程式當前存在的問題

  • 加個發電機續航就能猛增?說著容易,做起來太難。

  • 從平臺研發到整車架構調校,幾年的成本投入誰能玩得起?

  • 從供應鏈到政策扶持,冷門多年的增程式技術能說翻身就翻身么?

給電池碰配上一個發電機,在沒電的時候能夠通過“以發動機燃油”的方式來為電池補電,簡單的原理是實現超長續航背后的技術手段,理想智造ONE也就此將增程式技術重新帶到了我們面前,可很多人也會就此發起疑問:既然增程式電動車模式這么簡單,又有如此鮮明的優點,為何市場中使用該技術的車型這么少呢?所以今天的文章中我也將從四個方面和大家簡單分析增程式技術存在的發展阻力,以及本身存在無法逾越的技術難題。

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先聊技術,再聊政策,四條線索解答為何增程式不受歡迎?

目前網上對于增程式技術的分享基本都集中在有關于技術“優勢”的介紹上,很少有人去談優勢背后的技術難度。在原本新能源汽車“三電系統”的基礎上,增程式電動汽車增加了一個依靠“燃油發動機”的發電系統,顯然在一套動力系統內又增加了這么一個技術要求極高的模塊,整體的研發難度也將成幾何性的增長,這樣說并不夸張。

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有人說增程式系統要比插電式混合動力系統更簡單,的確從字面上去理解,這套系統的構成并不復雜,但也正因為這樣一個“增程模塊”,它將直接影響到整車的性能、散熱系統、電控效率、NVH等等,可以說是牽一發而動全身,這也是增程式系統帶來美好的“續航”優勢背后,必須要面對的技術難題,任何一項都要比想象中復雜的多。

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問題一:僅平臺開發難度,就已“勸退”多數車企

在中國快速增長的新能源汽車市場背后,很多車企能夠用極短的研發周期就進入到這個領域中,也完全是依靠老平臺可以完美適用于“油改電”的“偷懶”策略。做個粗糙的比喻,把發動機換成電機,再跟底盤下方鋪上一層電池組,最后加上一套基礎電控,一臺電動車就可以進行量產了。

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而相比于純電動,增程式最大的技術難題就在于其需要進行全新的平臺開發,傳統的燃油車平臺無法合理兼容發動機、驅動電機、電池以及增程發電機的布局,當然如果非要硬改老平臺來做增程系統呢?也不好說,但顯然沒有企業會“頭鐵”的去這樣做,從投入產出比以及政策角度上都是相當不劃算的一件事,后面我也會繼續說。

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而一套增程式電動車的平臺開發周期需要多久?我們參考一下在售中的寶馬i3吧。在設計之初,寶馬就已經思考清楚i3車型需要具備的一系列技術特點,其中就包括了“增程式”版本。而平臺開發也兼顧到了增程式版本與純電動版本在布局上的不同。

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即便如此,i3也并非是一輛充分得到市場認可的增程式純電動汽車,而同期也采用了增程技術的雪佛蘭沃藍達雖然在美國市場中的聲量很大,但進入中國市場后的表現也并不盡如人意。而另外一款日產Note e-POWER也在日本市場獲得了成功,但其更像是一款輕混合動力汽車的變種,電池容量僅1.5kWh,無法外接充電,只能依靠燃油來發電,嚴格意義上與真正的增程式純電動技術存在區別。

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回顧之前,真正符合增程式純電動技術架構的車型也并不是很多,都只是打了一個“增程式”的擦邊球。但從當時的技術趨勢來看,各國對于增程式的重視程度都很高,畢竟能夠通過“自發電”來直觀的解決電池續航問題,一旦被攻克也將會成為顛覆性的技術手段。前路艱難,但誰也不想放棄。

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幾年前,國內很多車企也都嘗試過開發增程式系統,包括江淮、長城等都有過概念車或者增程架構推出,但最后都不了了之。所以即便解決了平臺開發的成本問題,增程式系統在現實面前仍然有著很多無法逾越的難題在等著車企,發動機的噪音、動力系統切換的平順性,以及受之影響的性能、能耗以及復雜的散熱系統等等,都是上述這些產品在上市后得到負面評價的幾大原因。

問題二:如何解決增程系統的相關“并發癥”

增程式的目的就是為了提高車輛續航,但增程模塊(發動機、發電機、油箱、排氣等)進一步增加了負載和車重,并影響了整車比重平衡,車輛的基礎續航能力也被同步削減。所以,增程模塊就必須從效率上彌補回丟掉的那部分續航損失,但真的能夠如此么?不一定。

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為了這不足100公里的續航增加,你除了要付出更多的車價之外,可能還要忍受其它因為增加了發電機而引起的“并發癥”,其中最被吐槽的集中在噪音和發電機介入時影響到的平順性問題上。

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由于發動機的用途是帶動發電機給電池組充電,所以在功率上沒有過高的要求,比如i3使用的是一臺0.65L發動機,而A1 e-tron則使用的是一臺0.254L的轉子發動機。而由于增程式布局結構的問題,發動機與發電機的位置離車艙更近,尤其對于后排乘客而言,在發電機運轉時的噪音是很難被徹底解決掉的難題。

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但馬自達并未放棄,有消息表示2019年馬自達還要基于昂克賽拉車型繼續推出增程式純電動汽車,手握轉子發動機技術也是馬自達進軍增程式系統最大的自信。從而也說明了對于選用什么樣的發動機,每個車企的理解也是不同的,或者說增程式除了在架構上是大致相同之外,每個車企對于每個模塊的選擇和理解也是不同的。

尤其在發動機選擇與開發上,也將是平臺開發之后又一大難關,要兼顧布局、重量、能耗、效率,絕不是隨便找一臺發動機就能用的。而轉子發動機的特性也正吻合增程式技術的需求,所以至今擁有轉子發動機專利技術的馬自達仍然沒有放棄對增程技術的研究。

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除了噪音加振動會對乘坐舒適度造成影響,發電機的介入是否影響行駛品質呢?這同樣是另外一大難題。多數增程式系統都是當電池組電量耗盡時才開始啟動充電,但由于儲備的電量不足,當電機用電量增加時無法提供足夠的電能補充,發動機就必須提高轉速來加大發電,整體的動力穩定性也會受到影響。

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其它方面還包括熱管理系統要負責電池、驅動電機以及增程模塊的散熱問題,電控系統要兼顧整車能源策略、電池輸出、發電機充電效率等等,同時在復雜密集的動力系統布局中,保證安全性也是重要的條件。如果說一家車企能夠將“三電”技術做好已經是一件不簡單的事了,那么如果在加上一臺發動機來發電的話,它從技術架構到整車的難度系數也將成倍增高。

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問題三:業內還未有成熟的增程系統方案供應商

眾所周知,汽車制造業是非常依賴上下游零部件供應商的,而目前增程式系統在業內還沒有非常成熟的打包解決方案,這也進一步讓這種技術模式的門檻變得更高,即便可以單獨采購某一部分,但最終的集成方案仍然需要由車企自己完成。

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增程式系統與純電動和插電式混合動力不同,目前后兩者在業內已經有了成熟的架構體系,從P0-P4架構,零部件供應商也會選擇自己認可的架構進行打包方案的開發,比如為車和家理想智造ONE提供后橋電機的博格華納,這家供應商也在向威馬和長城歐拉提供打包P2架構的純電動系統解決方案,但兩種供應方式顯然是不同的,就像是你買一塊獨立顯卡,和買一套三屏幕顯示方案的區別一樣。

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供應商的缺少同樣是因為技術難度過高。就我個人認為,增程式系統更多的難題還是在于軟件以及系統的構建上,車型與車型不同,平臺與平臺不同,做出一套能夠兼容多個車企的解決方案是不現實的,在變化不定節奏飛快的技術市場里,包括供應商在內,又有多少人愿意迎頭而上去挑戰增程式系統。

問題四:車企緊跟補貼政策,而增程技術是個“特殊”

順勢而行,中國新能源市場發展速度如此之快,離不開政策的扶持和引導,而增程式雖然也在“紅利”范圍之內,但確是以一個特殊的身份在市場中存在。如果讓我去解讀補貼政策對于增程式技術的看法,那就是:誰想做都不攔著,只要你能做,我同樣也給補貼。

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但在補貼力度上,增程式要比純電動汽車差得多。對比2017年和2018年的中國新能源補貼政策,純電動汽車削減了對低續航里程車型的補貼力度,但對大于300公里續航的車型也進一步增加了補貼,但反之增程式則在去年2.4萬元補貼的情況下降低到了2.2萬元,進一步在政策角度上打擊了對增程式技術感興趣的企業。

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無利不起早,技術難度的過大,加上補貼的輕視,在車和家理想智造ONE出現之前,增程式技術在國內市場的聲量至今為止都沒有打開,在國際市場上也沒有非常成功的產品。這也是為何當車和家理想智造ONE亮相后,多數人仍然對于增程式技術的了解幾乎處于知識空白,但我們對技術的期待,除了要知道它的優點,也同時要關注車企是如何將優勢背后的問題作出解決的。

總結:遇到南墻怎么辦?那就選擇撞倒南墻吧

在每一項令人興奮的顛覆性技術背后,都有著我們不知道的技術難題,就像全面屏手機一樣,所有的概念渲染圖中幾乎0厚度的邊框都讓人眼前一亮,可真機一出來就完全不是那么回事了。很多人會想把邊框做薄真的那么難么?答案是肯定的,不但難,而且非常難。

增程式技術亦是如此,過于突出的優勢讓很多人忽略了其在研發上的難度,縱觀整個汽車行業中,很難有“既簡單又好用”的技術手段突然出現。車和家的理想智造ONE再次把冷門的增程式技術拉回了我們的視野內,但在見到實車發布之前,文中說到的這些問題能否被合理解決,才能被最終驗證,所以好與不好還要走著瞧。但必須要承認的,即便增程式擁有如此復雜和艱難的研發過程,車和家仍然堅持選擇,不成功便成仁,我們當然都希望它會是第一個把增程式技術真正做好的產品,并且是一個中國品牌。

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