增程式与其他新能源电动车的优劣差异

顾孜轶，陈荣章

（同济大学，上海 200092）

引言

随着国家补贴政策的收紧，新能源汽车的发展方向也受到一定影响。杨裕生院士认为增程式电动车是减少补贴退坡影响的最佳技术方向。现阶段新能源汽车产业将增程式汽车作为炙手可热发展新方向。

增程式汽车是什么？与纯电汽车、插电式混合动力差异在哪里？本文通过5 个方面来简单阐述增程式汽车与其他新能源汽车的优劣差异，以及增程式适用于何种行驶环境，对新能源汽车产业的意义是什么，消费者该又该如何选择。

1 补贴政策的影响

无论是车企在考虑发展方向还是消费者在考虑购买的车型，考虑国家对新能源的政策补贴都是起决定性因素之一。每一年国家补贴政策对新能源汽车里程数和电池密度的要求逐年递增。补贴力度的下降，引发新能源汽车市场竞争愈发激烈，综合能力强的企业和科技感高车型将进一步占据市场。年初，国家发改委公布的《汽车产业投资管理规定》中明确将增程式电动汽车划分为纯电动汽车投资项目。因此，增程式电动汽车不仅归属政策补贴最高的纯电动类，还有其特有的里程优势。在享受国家政策补贴方面其优势明显。

2 汽车结构的差异

从架构的复杂程度而言，纯电动汽车对比混合动力和增程式的简单不少。其主要核心技术仅需关注“三电系统”，因此大量车企可利用老平台进行“油改电”获取较短的研发周期，推出新车型。做个粗略的比喻，用电机替换发动机，其次底盘下方排列一层电池组，最后搭配一套电控系统，即构成了一辆纯电动车。

混合动力和增程式相对则比较复杂，分别需考虑燃油和电动两套系统。两套系统不光是控制系统的复杂化，还要考虑多一套系统组件所增加的重量对油耗的影响。

增程式在新能源汽车原本“三电系统”的基础上增加了一个依靠“燃油发动机”的发电系统，发动机不是直接机械传动，而是给输出给发电机。在原有的三电控制系统上，再增加一套技术要求极高的系统，其研发难度不仅仅是1+1 如此简单，而是迭代的几何性的增长。

3 行驶经济性

百公里油耗是大众消费者不得不考虑的另一个重要方向，电动汽车在市区行驶过程中有巨大的成本优势，根据参考资料假设每度电1 元及每升油7 元情况下，A 级纯电轿车百公里成本15 元；A 级燃油轿车百公里成本：49 元；A 级增程式轿车百公里成本：30 元。B 级车方面，李想声称“在城市工况下，相比同级别的宝马X5 百公里油耗12.9，理想ONE 的百公里油耗低于5L”。从以上数据可以看出在市区内增程式电动汽车对比传统燃油车还是有巨大优势。

在跑高速时，增程式动力系统的劣势则非常明显，由于多了一个将燃油能力转换为电力的过程，其能量转换效率受到影响，会造成油耗偏高的情况。

4 充电&续航

图1 各种汽车动力构架对比图

相比纯电汽车在续航能力受限不断寻找充电桩以及长时间充电，增程式电动汽车和混合动力汽车可以通过先使用电池中的电量后期使用燃油进行驱动，从而减少在行驶过程中由于电量不足，找不到充电桩、长时间充电所产生的焦虑。同样用国内新推出的的增程式电动车理想ONE 为例，官方表示其市区工况续航可超过1000km，NEDC 综合续航也能超过700km。因此，增程式电动车是可以完全满足远程长时间驾驶，无需考虑行驶续航问题。

5 增程式电动车发展方向和技术特点

BWM I3 销量惨淡，其原因在于不讨好的设计。由于其低功率的增程系统，导致其增程效果并不突出，纯电汽车存在的充电和里程问题不但没少，外加增程系统带来的平台复杂性、额外的维修成本和双系统重量导致额外行驶成本。反观日产Note e-Power 在日本热卖，其原因是放弃插电式的充电方式，改成纯燃油发电进行驱动，有效规避充电桩不足和充电时间的劣势，同时还能保证较好的行驶经济性，非常符合日本国民节约、环保、生态生活态度。新上市的理想ONE保持电插及燃油2 种充能方式的同时也进行了一定的优化，当SOC 低于阈值后，或在全油门或大负荷的情况下增程器还会在供给电动机能量的同时给电池充电，避免电池过放的现象产生。当电量高于设定阈值后增程器自动停止充电避免这种不如充电桩效率的充电方式增大能耗。（见下图）。可以说理想ONE 给出了增程式发展的新方向。

图2 理想ONE 增程器运行示意图

除去市内工况良好的经济型、较高的续航能力以及充能的多样性。这里再介绍下增程器其他特点，通过增程器直接给电池供电再放电给电机，能大幅提升增程器工作效率并减少电池充电次数。然而增程器的运行会导致发动机的噪声、动力系统切换时影响的平衡性，影响驾驶体验。因此优化增程器、SOC 和电机三者的运行策略优化是增程控制系统的核心技术要点之一。

6 结论

有了增程，纯电是不是就会被边缘化了？答案是不会，在全产业配套还未完善，电池技术还未有重大突破的今天，增程器无疑是非常好的一种曲线救国的过渡形式。目的是在现阶段三电技术还未完善的情况下的一种扩充，是为了满足用户不同行驶需求的一种补充。