浅谈增程式电动汽车的现状及未来发展

熊雄

摘 要：近年来，纯电动汽车销量快速增长，同时其续航里程不足，充电设施等不完善的问题也进一步凸显。众多专家呼吁新能源汽车应呈现多元化的发展趋势，增程式电动汽车凭借其自身的优势和特点，符合当前的消费者的需求，成为目前新能源汽车市场的一股新势力。

关键词：新能源汽车;增程式电动汽车

近年来，在国家政策的大力引导和支持下，新能源汽车取得了飞速的发展，在2018年的全球新能源汽车销量中，中国新能源汽车共计销售122万辆（其中混合动力汽车26万辆，纯电动汽车96万辆），超过日本，位居全球第一。从数据不难看出，目前我国市场上的新能源汽车任然多数倾向于纯电动路线，然而，由于充电基础设施不完善，续航里程不足等问题的存在，导致很多纯电动汽车消费者在使用过程中产生了诸多焦虑。

针对目前的市场现状，很多业内人士提出新能源汽车应该充分考虑实际情况，鼓励不同技术路线的多元化发展，其中增程式电动汽车就是一个不错的发展方向。全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢，中国工程院院士杨裕生，中国汽车工程学会荣誉理事长付于武等都曾在公开场合旗帜鲜明地支持增程式电动汽车的技术路线。

1 增程式电动汽车的概述

增程式电动汽车简单来说就是一台搭载了内燃机却始终以电能来驱动的汽车，它是在纯电动汽车基础的上增设了一套增程器（发动机与发电机的组合），这台增程器可以是燃油发动机，也可以是其他燃料发动机，比如天然气、醇燃料、氢气等等。

增程式电动车的工作原理可以分为纯电模式和增程模式两种情况，无论是在哪一种模式下，其车轮驱动力均由电机独立提供，发动机不直接参与动力驱动，只是为动力电池补充电能。所以在驾驶体验上，增程式电动汽车和纯电动汽车没有太大差异。

纯电模式是指在电池电量充足的情况下，此时的工作原理和纯电动汽车完全一样，起步便全扭矩输出，行驶安静没有噪音，增程器也处于休眠的状态。一般来说，增程式电动车的纯电续航里程往往要比纯电动汽车要少得多，这是因为装载有内燃机，增加了自重，为了避免整车过重导致消耗上升，增程式电动汽车的电池的容量都不会太大。

当电池电量处于馈电状态时，增程式电动车进入增程模式工作，在这种情况下，增程式电动汽车可以看成是一种串联式混合动力系统的工作模式，即：内燃机（增程器）→发电机→电池→电动机→车轮。满电状态纯电行驶时仅有“电池→电动机→车轮”这一部分在工作，而当馈电时，内燃机通过行车电脑自动启动，带动发电机为电池充电，也即是将动能转变为电能进行储存。

增程式电动汽车与纯电动汽车相比，可以减少对充电基础设施的依赖，具有综合续航里程高，动力电池成本低等优势;而与传统燃油汽车相比，由于其发动机的工作只是为电池补充电能，所以无论在何种工况下，发动机都可以始终保持在最佳燃烧区域，大大提高发动机的工作效率，同时由于取消了燃油汽车上的变速箱，所以在结构的布置上要相对灵活。当然，增程式电动汽车的缺点也很明显，由于要进行多次能量的转换，在传递过程中势必造成功率的浪费，导致增程式电动车油耗優势不明显。

2 增程式电动汽车技术路线的发展现状

当下，纯电动汽车由于续航短、频繁充电等缺陷暴露，受到不同程度的吐槽，总结起来纯电动汽车大致有5个方面的焦虑：里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、价格焦虑、电池焦虑。消费者的这些焦虑就目前的技术条件和基础设施完备程度来看，短时间内很难得到一次性的解决。在此背景下，此前未被列入新能源汽车主流技术路线的增程式电动汽车，却显现出了其独有的优势。2019年初，国家发改委发布的《汽车产业投资管理规定》也将增程式电动汽车划归为纯电动汽车范畴，由此可以看出就目前国内电动汽车的使用环境来说，作为从传统燃油汽车向纯电动汽车的过渡，增程式电动汽车是一个不错的选择。

但凡提到增程式电动车，总是绕不开雪佛兰Volt，虽然在国内市场的知名度不高，但是放之美国市场，早年间就已经占有一席之地，多年来都位居美国市场电动车销量TOP 5。截至2018年12月，Volt的总销量超过了15万台，成为了美国市场上最畅销的新能源车型之一。尽管volt的主要市场是在美国，但是通过分析不难看出，在以特斯拉和丰田普锐斯分别为代表的纯电动汽车和混合动力汽车的夹攻之下，volt依然能过保持良好的市场表现，说明增程式电动汽车凭借其自身的特点，完全有能力在新能源汽车市场上分一杯羹。

在2007年-2013年期间，国内许多车企都上马了增程式纯电动汽车的项目，包括国内第一款增程式纯电动汽车奇瑞S18D-REEV，吉利的GPECS-EC7以及广汽传祺GA5增程式电动车等。而国内造车新势力——车和家也于2018年发布了其首款增程式电动车“理想ONE”。

理想ONE搭载了由宁德时代提供的三元锂电池组，电池能量为40.5kWh，在纯电情况下综合续航180km，再配合上1.2T三缸发动机和容量为45升的油箱，能够达成超过800km续航。理想ONE的系统综合功率为240kW，综合扭矩530N·m，官方0-100km/h加速时间6.5秒。理想ONE作为目前中国市场上为数不多的、完成量产的增程式电动车，能够使用绿牌，一定程度可以解决电动车用户的里程焦虑问题，为新能源汽车消费者提供了一个新的选择。

在目前汽车工业由燃油汽车向新能源汽车转型的特殊时期，增程式电动汽车有其自身的优势，但是为什么增程式电动汽车的生产企业依旧凤毛麟角呢？因为和增程式电动汽车的优势一样，它的缺陷也很突出。由于增程式电动汽车需要在常规电力驱动系统基础上，再加装一套燃油发电系统，导致其动力系统结构复杂，同时，增程式电动汽车的工作方式对两套系统的搭配要求极为苛刻，不仅输出输入功率要一致，而且两者的工作效率还要相同，所以设计难度很大;其次，增程式电动汽车的稳定性差。这一点从理想汽车目前的使用反馈就不难看出，自从新车交付之后，各种问题层出不穷，相比于纯电动汽车和插电式混合动力汽车来说，增程式电动车在技术的成熟度上还稍显不足。最后，在很多人看来，增程式电动汽车并不环保。还是以理想one为例，其综合油耗大约为7L左右，虽然对于一辆7座SUV来说，这个油耗水平是非常低的，可是作为一辆新能源汽车，百公里还需要消耗将近7L的燃油，其环保性如何确实值得商榷。当然，这也是增程式电动汽车自身技术的一个弊端，由于要进行多次的能量转化，导致其在能源的使用效率上有所不足。综上所述，若增程式电动汽车想要得到进一步的发展，需要解决的问题还很多。

3 增程式电动汽车未来的发展

增程式电动汽车因为其自身具备纯电动汽车所没有的优点，能够解决目前纯电动汽车暂时无法解决的一些难题，所以市场潜力巨大，然而，自身技术的完善程度以及油耗和环保问题等，也导致目前市场上仍无代表性的产品，可谓是机遇与挑战并存。

增程式电动车要想在未来的新能源汽车市场中占有一席之地，首先得不断地优化提升技术，确保让增程式电动汽车的油耗水平进一步降低。虽然，电动汽车最终未必一定是纯电动路线，而是要以节能减排为衡量标准，而不是以燃油消耗作为考核指标，但就目前市场上的增程式电动汽车来看，其油耗水平还无法达到令人满意的水平。杨裕生院士曾提出的“用增程器发电直接驱动车辆行驶”不失为一个研究方向，增程器产生的电能不经过电池，理论节油率可以达到60%甚至更高，可以减少电池用量、降低成本、并实现大量节能减排。另外，目前市场上的增程器往往使用的是小排量的燃油发动机，其效率普遍偏低，未来需要针对增程式电动汽车的工作特点，设计专用的增程器，提高发电效率，同时使用清洁能源，比如甲醇等代替化石燃料，进一步降低排放水平，如果技术条件能过实现，甚至可以使用氢燃料电池增程器，最终实现零排放。

除了技术上的突破，如何明确增程式电动汽车的市场定位，也是极为关键的。崔东树认为：从市场的角度判断，在城市工况下，增程式电动汽车或将大有作为。“传统燃油汽车在低速城市工况下油耗很高，动力浪费损失大，因此低速工況是传统燃油发动机的劣势。而纯电动汽车的电机驱动优势是低速，但存在‘里程焦虑，而增程式电动汽车则正好可以弥补该短板。电力驱动不损失传动效率，车载增程器也可始终保持最佳燃效，从而提高系统效率。这就是增程式电动汽车的优势所在。”增程式电动汽车在城市交通运输中可谓如鱼得水，有很大的优势。

最后，增程式电动汽车的发展还离不开国家政策的支持。随着新能源汽车市场的兴起，政府对于纯电动车的补贴开始逐年退坡，到2020年将结束补贴政策。在这样的政策背景下，增程式电动汽车技术特点优势无疑将被进一步放大，按照国家规定，新获得的新能源汽车生产资质只能生产纯电动汽车和增程式纯电动汽车，在纯电动汽车商业化环境日趋恶劣的情况下，增程式纯电动车将成为新能源汽车厂的核心技术路线及产品的一个重要选择。

纯电动车时代离我们还有一段距离，续航、充电时间、充电桩覆盖范围等，也是纯电动车目前的不足。而增程式电动车的到来，能够使用绿牌，一定程度解决里程焦虑，不失为消费者的一个新选择。

4 总结

总的来说，增程式电动车作为目前新能源汽车市场中的一股新势力，其自身的优势能够非常好的与目前消费者的需求相契合，如果能够在技术层面上有所改善，辅以国家政策的支持，相信增程式电动汽车会有一个美好的市场前景。

参考文献：

[1]刘金周;吴征;李永康.增程式电动汽车技术路线浅析[J] 汽车文摘，2019-07-05.

[2]吴苗苗，张欢园.增程式电动汽车[J] 汽车工程师2013（11）.