[汽車之家 技術(shù)] 如果當(dāng)新能源汽車的續(xù)航里程超過(guò)了1000公里,你覺得你會(huì)重新審視這個(gè)產(chǎn)品么?當(dāng)然現(xiàn)在市場(chǎng)中還沒有任何一款產(chǎn)品能夠達(dá)到這樣水平,但這不代表著未來(lái)不會(huì)有,比如最近車和家亮相的理想智造ONE,也是業(yè)內(nèi)第一次將新能源汽車的續(xù)航目標(biāo)定格在了1000公里。而它所采用的增程式系統(tǒng),長(zhǎng)久以來(lái)也是汽車行業(yè)中的古怪“魔咒”,無(wú)人能徹底降服它,也有太多人在嘗試之后而自動(dòng)放棄,即便能成功上市,也都遭遇了退市、召回甚至停產(chǎn)的結(jié)局。
既然都聊優(yōu)點(diǎn),那我來(lái)聊聊增程式當(dāng)前存在的問(wèn)題
■ 加個(gè)發(fā)電機(jī)續(xù)航就能猛增?說(shuō)著容易,做起來(lái)太難。
■ 從平臺(tái)研發(fā)到整車架構(gòu)調(diào)校,幾年的成本投入誰(shuí)能玩得起?
■ 從供應(yīng)鏈到政策扶持,冷門多年的增程式技術(shù)能說(shuō)翻身就翻身么?
給電池增配上一個(gè)發(fā)電機(jī),在沒電的時(shí)候能夠通過(guò)“以發(fā)動(dòng)機(jī)燃油”的方式來(lái)為電池補(bǔ)電,簡(jiǎn)單的原理是實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)續(xù)航背后的技術(shù)手段,理想智造ONE也就此將增程式技術(shù)重新帶到了我們面前,可很多人也會(huì)就此發(fā)起疑問(wèn):既然增程式電動(dòng)車模式這么簡(jiǎn)單,又有如此鮮明的優(yōu)點(diǎn),為何市場(chǎng)中使用該技術(shù)的車型這么少呢?所以今天的文章中我也將從四個(gè)方面和大家簡(jiǎn)單分析增程式技術(shù)存在的發(fā)展阻力,以及本身存在無(wú)法逾越的技術(shù)難題。
● 先聊技術(shù),再聊政策,四條線索解答為何增程式不受歡迎?
目前網(wǎng)上對(duì)于增程式技術(shù)的分享基本都集中在有關(guān)于技術(shù)“優(yōu)勢(shì)”的介紹上,很少有人去談優(yōu)勢(shì)背后的技術(shù)難度。在原本新能源汽車“三電系統(tǒng)”的基礎(chǔ)上,增程式電動(dòng)汽車增加了一個(gè)依靠“燃油發(fā)動(dòng)機(jī)”的發(fā)電系統(tǒng),顯然在一套動(dòng)力系統(tǒng)內(nèi)又增加了這么一個(gè)技術(shù)要求極高的模塊,整體的研發(fā)難度也將成幾何性的增長(zhǎng),這樣說(shuō)并不夸張。
有人說(shuō)增程式系統(tǒng)要比插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)更簡(jiǎn)單,的確從字面上去理解,這套系統(tǒng)的構(gòu)成并不復(fù)雜,但也正因?yàn)檫@樣一個(gè)“增程模塊”,它將直接影響到整車的性能、散熱系統(tǒng)、電控效率、NVH等等,可以說(shuō)是牽一發(fā)而動(dòng)全身,這也是增程式系統(tǒng)帶來(lái)美好的“續(xù)航”優(yōu)勢(shì)背后,必須要面對(duì)的技術(shù)難題,任何一項(xiàng)都要比想象中復(fù)雜的多。
◆ 問(wèn)題一:僅平臺(tái)開發(fā)難度,就已“勸退”多數(shù)車企
在中國(guó)快速增長(zhǎng)的新能源汽車市場(chǎng)背后,很多車企能夠用極短的研發(fā)周期就進(jìn)入到這個(gè)領(lǐng)域中,也完全是依靠老平臺(tái)可以完美適用于“油改電”的“偷懶”策略。做個(gè)粗糙的比喻,把發(fā)動(dòng)機(jī)換成電機(jī),再跟底盤下方鋪上一層電池組,最后加上一套基礎(chǔ)電控,一臺(tái)電動(dòng)車就可以進(jìn)行量產(chǎn)了。
而相比于純電動(dòng),增程式最大的技術(shù)難題就在于其需要進(jìn)行全新的平臺(tái)開發(fā),傳統(tǒng)的燃油車平臺(tái)無(wú)法合理兼容發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池以及增程發(fā)電機(jī)的布局,當(dāng)然如果非要硬改老平臺(tái)來(lái)做增程系統(tǒng)呢?也不好說(shuō),但顯然沒有企業(yè)會(huì)“頭鐵”的去這樣做,從投入產(chǎn)出比以及政策角度上都是相當(dāng)不劃算的一件事,后面我也會(huì)繼續(xù)說(shuō)。
而一套增程式電動(dòng)車的平臺(tái)開發(fā)周期需要多久?我們參考一下在售中的寶馬i3吧。在設(shè)計(jì)之初,寶馬就已經(jīng)思考清楚i3車型需要具備的一系列技術(shù)特點(diǎn),其中就包括了“增程式”版本。而平臺(tái)開發(fā)也兼顧到了增程式版本與純電動(dòng)版本在布局上的不同。
即便如此,i3也并非是一輛充分得到市場(chǎng)認(rèn)可的增程式純電動(dòng)汽車,而同期也采用了增程技術(shù)的雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)雖然在美國(guó)市場(chǎng)中的聲量很大,但進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)后的表現(xiàn)也并不盡如人意。而另外一款日產(chǎn)Note e-POWER也在日本市場(chǎng)獲得了成功,但其更像是一款輕混合動(dòng)力汽車的變種,電池容量?jī)H1.5kWh,無(wú)法外接充電,只能依靠燃油來(lái)發(fā)電,嚴(yán)格意義上與真正的增程式純電動(dòng)技術(shù)存在區(qū)別。
回顧之前,真正符合增程式純電動(dòng)技術(shù)架構(gòu)的車型也并不是很多,都只是打了一個(gè)“增程式”的擦邊球。但從當(dāng)時(shí)的技術(shù)趨勢(shì)來(lái)看,各國(guó)對(duì)于增程式的重視程度都很高,畢竟能夠通過(guò)“自發(fā)電”來(lái)直觀的解決電池續(xù)航問(wèn)題,一旦被攻克也將會(huì)成為顛覆性的技術(shù)手段。前路艱難,但誰(shuí)也不想放棄。
幾年前,國(guó)內(nèi)很多車企也都嘗試過(guò)開發(fā)增程式系統(tǒng),包括江淮、長(zhǎng)城等都有過(guò)概念車或者增程架構(gòu)推出,但最后都不了了之。所以即便解決了平臺(tái)開發(fā)的成本問(wèn)題,增程式系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)面前仍然有著很多無(wú)法逾越的難題在等著車企,發(fā)動(dòng)機(jī)的噪音、動(dòng)力系統(tǒng)切換的平順性,以及受之影響的性能、能耗以及復(fù)雜的散熱系統(tǒng)等等,都是上述這些產(chǎn)品在上市后得到負(fù)面評(píng)價(jià)的幾大原因。
◆ 問(wèn)題二:如何解決增程系統(tǒng)的相關(guān)“并發(fā)癥”
增程式的目的就是為了提高車輛續(xù)航,但增程模塊(發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、油箱、排氣等)進(jìn)一步增加了負(fù)載和車重,并影響了整車比重平衡,車輛的基礎(chǔ)續(xù)航能力也被同步削減。所以,增程模塊就必須從效率上彌補(bǔ)回丟掉的那部分續(xù)航損失,但真的能夠如此么?不一定。
為了這不足100公里的續(xù)航增加,你除了要付出更多的車價(jià)之外,可能還要忍受其它因?yàn)樵黾恿税l(fā)電機(jī)而引起的“并發(fā)癥”,其中最被吐槽的集中在噪音和發(fā)電機(jī)介入時(shí)影響到的平順性問(wèn)題上。
由于發(fā)動(dòng)機(jī)的用途是帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給電池組充電,所以在功率上沒有過(guò)高的要求,比如i3使用的是一臺(tái)0.65L發(fā)動(dòng)機(jī),而A1 e-tron則使用的是一臺(tái)0.254L的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。而由于增程式布局結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)的位置離車艙更近,尤其對(duì)于后排乘客而言,在發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音是很難被徹底解決掉的難題。
但馬自達(dá)并未放棄,有消息表示2019年馬自達(dá)還要基于昂克賽拉車型繼續(xù)推出增程式純電動(dòng)汽車,手握轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)也是馬自達(dá)進(jìn)軍增程式系統(tǒng)最大的自信。從而也說(shuō)明了對(duì)于選用什么樣的發(fā)動(dòng)機(jī),每個(gè)車企的理解也是不同的,或者說(shuō)增程式除了在架構(gòu)上是大致相同之外,每個(gè)車企對(duì)于每個(gè)模塊的選擇和理解也是不同的。
尤其在發(fā)動(dòng)機(jī)選擇與開發(fā)上,也將是平臺(tái)開發(fā)之后又一大難關(guān),要兼顧布局、重量、能耗、效率,絕不是隨便找一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)就能用的。而轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的特性也正吻合增程式技術(shù)的需求,所以至今擁有轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)專利技術(shù)的馬自達(dá)仍然沒有放棄對(duì)增程技術(shù)的研究。
除了噪音加振動(dòng)會(huì)對(duì)乘坐舒適度造成影響,發(fā)電機(jī)的介入是否影響行駛品質(zhì)呢?這同樣是另外一大難題。多數(shù)增程式系統(tǒng)都是當(dāng)電池組電量耗盡時(shí)才開始啟動(dòng)充電,但由于儲(chǔ)備的電量不足,當(dāng)電機(jī)用電量增加時(shí)無(wú)法提供足夠的電能補(bǔ)充,發(fā)動(dòng)機(jī)就必須提高轉(zhuǎn)速來(lái)加大發(fā)電,整體的動(dòng)力穩(wěn)定性也會(huì)受到影響。
其它方面還包括熱管理系統(tǒng)要負(fù)責(zé)電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及增程模塊的散熱問(wèn)題,電控系統(tǒng)要兼顧整車能源策略、電池輸出、發(fā)電機(jī)充電效率等等,同時(shí)在復(fù)雜密集的動(dòng)力系統(tǒng)布局中,保證安全性也是重要的條件。如果說(shuō)一家車企能夠?qū)ⅰ叭姟奔夹g(shù)做好已經(jīng)是一件不簡(jiǎn)單的事了,那么如果在加上一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)發(fā)電的話,它從技術(shù)架構(gòu)到整車的難度系數(shù)也將成倍增高。
◆ 問(wèn)題三:業(yè)內(nèi)還未有成熟的增程系統(tǒng)方案供應(yīng)商
眾所周知,汽車制造業(yè)是非常依賴上下游零部件供應(yīng)商的,而目前增程式系統(tǒng)在業(yè)內(nèi)還沒有非常成熟的打包解決方案,這也進(jìn)一步讓這種技術(shù)模式的門檻變得更高,即便可以單獨(dú)采購(gòu)某一部分,但最終的集成方案仍然需要由車企自己完成。
增程式系統(tǒng)與純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力不同,目前后兩者在業(yè)內(nèi)已經(jīng)有了成熟的架構(gòu)體系,從P0-P4架構(gòu),零部件供應(yīng)商也會(huì)選擇自己認(rèn)可的架構(gòu)進(jìn)行打包方案的開發(fā),比如為車和家理想智造ONE提供后橋電機(jī)的博格華納,這家供應(yīng)商也在向威馬和長(zhǎng)城歐拉提供打包P2架構(gòu)的純電動(dòng)系統(tǒng)解決方案,但兩種供應(yīng)方式顯然是不同的,就像是你買一塊獨(dú)立顯卡,和買一套三屏幕顯示方案的區(qū)別一樣。
供應(yīng)商的缺少同樣是因?yàn)榧夹g(shù)難度過(guò)高。就我個(gè)人認(rèn)為,增程式系統(tǒng)更多的難題還是在于軟件以及系統(tǒng)的構(gòu)建上,車型與車型不同,平臺(tái)與平臺(tái)不同,做出一套能夠兼容多個(gè)車企的解決方案是不現(xiàn)實(shí)的,在變化不定節(jié)奏飛快的技術(shù)市場(chǎng)里,包括供應(yīng)商在內(nèi),又有多少人愿意迎頭而上去挑戰(zhàn)增程式系統(tǒng)。
◆ 問(wèn)題四:車企緊跟補(bǔ)貼政策,而增程技術(shù)是個(gè)“特殊”
順勢(shì)而行,中國(guó)新能源市場(chǎng)發(fā)展速度如此之快,離不開政策的扶持和引導(dǎo),而增程式雖然也在“紅利”范圍之內(nèi),但確是以一個(gè)特殊的身份在市場(chǎng)中存在。如果讓我去解讀補(bǔ)貼政策對(duì)于增程式技術(shù)的看法,那就是:誰(shuí)想做都不攔著,只要你能做,我同樣也給補(bǔ)貼。
但在補(bǔ)貼力度上,增程式要比純電動(dòng)汽車差得多。對(duì)比2017年和2018年的中國(guó)新能源補(bǔ)貼政策,純電動(dòng)汽車削減了對(duì)低續(xù)航里程車型的補(bǔ)貼力度,但對(duì)大于300公里續(xù)航的車型也進(jìn)一步增加了補(bǔ)貼,但反之增程式則在去年2.4萬(wàn)元補(bǔ)貼的情況下降低到了2.2萬(wàn)元,進(jìn)一步在政策角度上打擊了對(duì)增程式技術(shù)感興趣的企業(yè)。
2018年新能源乘用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),增程式相比2017年進(jìn)一步削減 | |||
車輛類型 | 純電動(dòng)續(xù)航里程R (工況法、公里) | 補(bǔ)貼金額(萬(wàn)元) | 備注 |
純電動(dòng)乘用車 | 150≤R<200 | 1.5 | 單車補(bǔ)貼金額= 里程補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)×電池系統(tǒng) 能量密度調(diào)整系數(shù)×車輛 能耗調(diào)整系數(shù)。 單位電池電量補(bǔ)貼上限 不超過(guò)1200元/kWh。 |
200≤R<250 | 2.4 | ||
250≤R<300 | 3.4 | ||
300≤R<400 | 4.5 | ||
R≥400 | 5 | ||
插電式混合動(dòng)力乘用車 (含增程式) | R≥50 | 2.2 |
無(wú)利不起早,技術(shù)難度的過(guò)大,加上補(bǔ)貼的輕視,在車和家理想智造ONE出現(xiàn)之前,增程式技術(shù)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的聲量至今為止都沒有打開,在國(guó)際市場(chǎng)上也沒有非常成功的產(chǎn)品。這也是為何當(dāng)車和家理想智造ONE亮相后,多數(shù)人仍然對(duì)于增程式技術(shù)的了解幾乎處于知識(shí)空白,但我們對(duì)技術(shù)的期待,除了要知道它的優(yōu)點(diǎn),也同時(shí)要關(guān)注車企是如何將優(yōu)勢(shì)背后的問(wèn)題作出解決的。
總結(jié):遇到南墻怎么辦?那就選擇撞倒南墻吧
在每一項(xiàng)令人興奮的顛覆性技術(shù)背后,都有著我們不知道的技術(shù)難題,就像全面屏手機(jī)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(jī)一出來(lái)就完全不是那么回事了。很多人會(huì)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(shù)亦是如此,過(guò)于突出的優(yōu)勢(shì)讓很多人忽略了其在研發(fā)上的難度,縱觀整個(gè)汽車行業(yè)中,很難有“既簡(jiǎn)單又好用”的技術(shù)手段突然出現(xiàn)。車和家的理想智造ONE再次把冷門的增程式技術(shù)拉回了我們的視野內(nèi),但在見到實(shí)車發(fā)布之前,文中說(shuō)到的這些問(wèn)題能否被合理解決,才能被最終驗(yàn)證,所以好與不好還要走著瞧。但必須要承認(rèn)的,即便增程式擁有如此復(fù)雜和艱難的研發(fā)過(guò)程,車和家仍然堅(jiān)持選擇,不成功便成仁,我們當(dāng)然都希望它會(huì)是第一個(gè)把增程式技術(shù)真正做好的產(chǎn)品,并且是一個(gè)中國(guó)品牌。(文/圖 汽車之家 姚嘉)
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