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《电车知识学堂》增程式混动相比普通插混的优劣势都有啥?

  • 2020-03-07 14:16
  • 来源:电车资源

摘要:随着理想ONE的顺利量产交付,已经有越来越多人开始对增程式混动车开始感兴趣,毕竟在大部分限牌城市,它跟普通的插电式混动车一样可以获得补贴和购置税见面,能轻松获得绿牌并且还没有续航焦虑。

【电车资源 技术文章】随着理想ONE的顺利量产交付,已经有越来越多人开始对增程式混动车开始感兴趣,毕竟在大部分限牌城市,它跟普通的插电式混动车一样可以获得补贴和购置税减免,能轻松获得绿牌并且还没有续航焦虑。那么增程式混动与插电式混动相比的优势在哪?它们有什么区别?今天这篇文章就来聊聊这个话题。

相比普通插混 增程式混动的优劣势都有啥?

● 什么是增程式混动?

在国内,搭载增程式混动系统的车并不多,最早的应该是宝马i3以及别克VELITE 5(混联式),但它们早已停产,目前国内市面上仅有理想ONE以及东风风光E3增程版两款增程式混动车型在售。

相比普通插混 增程式混动的优劣势都有啥?

在了解增程式混动之前,我们先借助图片来了解一下纯电动车的动力传递路径,纯电动车的结构很好理解,我们跳过基本的减速器、逆变器等,简单来说就是:电池将电能传递给电动机,由电动机直接带动车轮行驶。

相比普通插混 增程式混动的优劣势都有啥?

而以理想ONE为例的串联增程式混动则是在纯电动车的基础上,增加了一套作为增程器的燃油发动机+发电机。在电量充足的时候,车辆直接由电池提供的电量驱动,当电池电量低于一定阈值时(由BMS设定,一般为30%以下),增程器就会开始工作,它将直接通过烧油给电池充电,接着电池放出电能,由电动机再带动车轮,此时如果有多余的电量也会留给电池充电。当电池充到一定的电量时(由BMS设定,一般是80%),增程器才停止工作,继续交给电池单独供电驱动车辆。

看到这里,可能有不少人会有疑问:传统燃油车是直接通过发动机、变速器直接驱动车轮,而增程式还要在电池里先过一手,岂不是白白损耗?

相比普通插混 增程式混动的优劣势都有啥?

丰田2.5L发动机热效率图

为了弄清楚这个问题,我们首先要知道发动机的功率输出并不是恒定的,发动机在不同转速下的扭矩和功率输出都在变化,通过观察发动机的热效率图,我们可以看出发动机效率最高热效率区间非常窄。以图中的丰田2.5L发动机为例,它的最佳热效率区间大约只是2000-2500rpm,所以在传统燃油车上,我们需要为其装备变速器来平衡发动机的转速、扭矩和功率三者的关系,在保证足够动力的同时,利用变速器的调速功能,让发动机尽量运行在热效率更高的转速区间。

相比普通插混 增程式混动的优劣势都有啥?

而此时,增程式混动的优势就体现出来了,由于发动机不直接将动力输出到车轮,发动机的转速也就不需要与车辆的行驶速度匹配,它的转速可以不受路况影响,一直保持在热效率最高的区间内运行,只给电池充电,最后由电动机来与车辆的行驶速度匹配。简单来说,就是低电量发动机充电时,无论你是低速蠕行还是走走停停,此时的油耗都跟你在快速路上匀速行驶是一样的。

此外,发动机在最高效区间运行时,增程器给电池提供的电能都是大于在中低速时行驶所消耗的,因此增程式混动车边走边充电的能力非常强。

● 相比插电式混动的优势

插电式混动有非常多种实现形式,但万变不离其宗,它与增程式混动最主要的区别在于发动机在一定情况下可以直接将动力输出到车轮。

相比普通插混 增程式混动的优劣势都有啥?

我们以目前欧洲品牌和大部分中国品牌车型的P2架构插电式混动系统为例,它们依然需要以传统的多挡变速器作为调速机构,因此将发动机维持在高热效率区间的能力远不如增程式混动。并且由于电机与发动机输出轴同轴,因此在低电量正常行驶时,也没有办法实现一边加速一边充电,所以许多插混车型才会出现低电量行驶品质大幅变差、油耗飙升等问题。

也正是如此,许多采用该架构的插混车型虽然只是家用车,但它们依然会采用靠更大功率的电动机来把动力做的特别强。因为它们心里都清楚,如果不通过这么做来增加卖点的话,这车在低电量时既没动力又不省油,也就丧失了混合动力的根本意义。相反,增程式混动不需要变速器,所以在驾驶体验的一致性上更有优势。

● 增程式混动有缺点吗?

增程式混动也不是十全十美,例如在高速行驶时,它也存在和纯电动车一样的问题,车速越快、风阻越大、电动机转速越高带来的电耗自然也越高。当耗电的速度大于补电的速度时,发动机只能再提高转速,提高输出功率以满足当前的动力请求,这样一来必然导致油耗增加。

相比普通插混 增程式混动的优劣势都有啥?

也正是如此,增程式混动车的燃油发动机仍然是影响其油耗表现的最大因素,目前全球热效率最高的发动机例如丰田的2.5L、本田的2.0L,它们均采用了自然吸气的形式+阿特金森循环技术,在保证动力的前提下可以创造更好的燃效。而对于一些技术实力不足的中国品牌厂家和早已放弃自然吸气发动机的欧洲厂家来说,它们只能退而求其次,采用一些小排量的涡轮发动机来尽量降低油耗

● 写在最后

目前来说,增程式混动技术确实在纯燃油和纯电动之间最好的过渡技术,有条件充电的可以尽量充电,实在没条件的也可以最高效率的榨干每一滴燃油的价值,只要不浪费,就已经是环保了。

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