真正适合中国家庭的新能源汽车:增程式SUV

天骄

【第一电动网】(特约作者 天骄)目前,国家认可的新能源汽车,主要包括电动车(主要是锂电池电动车)、插电混合动力汽车(包括增程式)。在每一种车里面,又分了很多小类型,电动车有轮毂电机,轮边电机,前驱车,后驱车,带变速箱的,不带变速箱的,用差速器的,不用差速器的……插电混合动力更复杂,有丰田带动力分配的混联,比亚迪的直接并联,混联,本田、通用的串联,还有沃尔沃的简单后轮叠加的并联……

各类都有代表车型,原理能写很长很长,我们这里不细说,只是讨论一下,各类结构的优点缺点,探究一下最适合中国普通家庭的新能源汽车应该是什么样子?

一、 纯电动和插电混动(包含增程)

目前,纯电动车虽然因为特斯拉火了一把,但是包括美国、中国在内的世界各国都没有解决充电基础设施的问题。

在市内上下班通勤,美国人因为房子大,回家充电不是问题。在中国如果有固定停车位也可以安装个插座,如果在单位能充电就更方便。虽然充电的方便性远远不能和燃油车相比,但还能用。

不过,这个“还能用”仅仅限于市内通勤,而中国家庭的用车需求要超过市内通勤的局限,高速公路的充电设施怎么办?即使中石油、中石化、高速公路管理局大发善心,在每个加油站,休息区设置充电点,但是电动车充电动辄几个小时,十几个小时的充电时间也无法接受,而传统燃油车加油只要几分钟。

跑高速,跑几个小时,在充电站充几个小时的电?那是折腾。

所以,纯电动车只能定位在家庭的第二辆,第三辆专门用于城市通勤的车,而不能作为全能车型。中国因为总体上还比较穷、人口密集停车位紧张,车牌有限制,第二辆,第三辆难以普及,所以电动车就难以普及。

此外,纯电动车一般电池容量较大(否则里程太短),而动力电池价格是很高的。中国产的磷酸铁锂成本大约在每一度2000元,售价大约在3000元,特斯拉用的三元锂电池还要更贵一点。电动车动辄60度电,85度电,电池价格足够买一辆A级甚至B级车了,车辆总价则至少是C级车的定价,价格难以被大众所接受,只有特斯拉这种定位富人玩具的才有市场。

所以,插电混合动力(含增程)更适合中国家庭。

二、纯电驱动和混合驱动

插电混合动力,可以分串联,并联和混联。串联是发动机发电,电动机驱动(这种模式也叫增程式);并联式发动机和电动机共同驱动汽车;混联是两种模式可以切换。

这里的核心的问题是谁来驱动车轮,是选择纯电驱动,还是混合驱动。串联是纯电驱动,并联和混联都有混合驱动的模式。

混合驱动的问题是发动机和电动机通过传统的驱动方式来驱动车轮,一套传动装置必不可少,变速箱、减速器,差速器,传动轴一方面增加了重量,一方面降低了效率,同时成本还比较高。

所以要做混合驱动,无论是并联还是混联,成本都是远远高于传统燃油车的。因为并联或者混联是在燃油车的基础上再加电机、电池、电控,相当于做了一台燃油车,又做了一台电动车,然后两台拼合在一起。价格自然就高了。

保时捷918是插电车混联模式的佼佼者,有很好的赛道成绩,但是价格高昂。最便宜的比亚迪秦,也是在速锐的基础上增加了电池电机电控,不算补贴要接近20万。远远高于速锐。

并联和混联的插电混合动力汽车看上去很美,改动也比较简单,但是两套系统高昂的价格阻碍了其在中国市场的普及。

增程和并联混联混动的区别在于,增程发动机可以不直接驱动车轮,这样就没有变速箱,也没有发动机到车轮的减速器、差速器、传动轴这一套装置。降低了成本,减轻了重量。电动机和车轮可以直接做成轮毂电机和轮边电机,通过软件控制,节省掉一大堆传动装置,电动机的工作范围较宽,可以单级减速而不用变速箱,结构简单,维护保养简单,传动效率较高。

所有电动车都是纯电驱动的,而增程模式的优势在于小电池容量,大约在10度到20度电,50到100公里,满足市内通勤的里程,一般上下班在15公里以内,以夜间回家充电,同时可以调整用电的波峰波谷,对国家整体节能减排有利。10度到20度电池的价格成本在20000到40000,即时不算补贴,对家庭来说也可以接受。

宝马i3带有增程式版本

宝马i3电动车就有增程式版本

因为增程式的发动机只用来发电,可以控制在一个全程低噪音、低震动,高燃油效率的工况下工作,整车的NVH水平可以做好,同时发动机良好工况运行,有助于延长发动机的寿命。

因为车辆在实际行驶时,对功率要求并不高,所以增程混动可以用排量较小的发动机,这样就进一步降低了成本和重量,需要动力短暂加速的时候,电池储备能量足够使用。长时间充电的时候,发动机发电功率大于电机消耗功率,多余的电能被储存到电池用于加速、爬坡、超车……

增程式的缺点是发动机不能直接驱动车轮,一部分功率被浪费掉了。但是中国家庭对车的性能要求并不高,中国高速公路限速120公里,增程式的缺点在中国并不明显,所以增程式(串联插电混合动力)更适合于中国家庭。

三、 适合中国家庭的增程式汽车

对现阶段的中国家庭来说,紧凑型或者中型的都市SUV是比较理想的车型。

因为中国家庭目前普遍还是一辆车包打天下(因为经济、停车位、限牌等因素),这辆车要承担起上下班通勤,接送孩子,家人出行,少量拉货,偶尔跑烂路、爬上路肩停车等多项任务。SUV比MPV更有面子,可以满足上下班通勤的需求,空间上可以满足全家出行,通过性比轿车好一些,非常适合中国家庭,都市SUV持续热销。

所以,适合中国家庭的增程式新能源汽车应该是一辆承载式车身的都市SUV。

紧凑型到中型都市SUV重量在1.5吨以上,动力要游刃有余的话,需要100KW以上的动力电机。汽车的日常工况一般不会超过50KW,所以发电机50KW就足够了,超车或者起步时候,两个电机一起工作,150KW相当于2.0T的水平。

发动机在比较低的转速要有40KW到50KW的输出,发动机的排量需要1.5T左右。

电池容量在10度到20度之间,10度寿命会短一点,20度价格会高一些。

现在中国政府对插电混合动力新能源汽车有6万以上的国家和地方补贴,还有免购置税的优惠。而中国国民承受国产SUV上限的价格是15万。

目前,普通国产1.5T发动机的SUV价格在10万左右,去掉变速箱和大量传动零件,增加两个电机,使用20000到40000元的电池,不用补贴把价格控制在15万左右,是能够做到的。

目前卖的最好的新能源汽车是并联的比亚迪秦,但是秦的热销是建立在上海市给予补贴和牌照资源的基础上的。而新能源汽车要进入千家万户,不能长期依赖于补贴、牌照、购置税政策。

研发出性价比有竞争力的车型,让购买者花同样的钱,得到比燃油车更好的驾乘体验才是新能源汽车的未来。

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