今年春节,涅槃有个朋友拿了不少年终奖,打算今年换台汽车,因为不想对纯电车的续航打折产生焦虑,所以需求定在了混动车型,既能体验到新的智能化科技、偶尔出京又避免了里程焦虑、平常上班还能省点油钱。
可当他在选车时候,增程、油电混动、插电混动、串联、并联等等词汇映入他眼中的时候只感觉一阵迷茫,不知道有多少玩家在选车时心情和他一样,所以在此涅槃和大家通俗容易理解的分享一些混动汽车的技术。
增程式技术
说到增程就不得不提理想汽车,从开山之作理想ONE到现在的L7/8/9,全都采用了增程式技术。深蓝SL03、仰望U8、问界M7也都是采用增程式。相比其他技术而言,增程式的工作原理是最好理解也是设计和成本都更节省人力物力的方式。
增程也就是串联式技术,其原理就是发动机不产生动力给车轮,而是当做一台发电机或者叫做增程器带动发电机产生电能,主要给电池补电,馈电时候可以跳过电池,电量输出给电动机驱动车轮。日常可以通过充电桩或便携式充电器为电池充电。
优势是节省动力成本、维修保养简单,动力感受很接近纯电车。因为增程器的扭矩和转速一直保持高效的供给,所以相比起纯燃油车,它所浪费的能量转化要更少。举个例子,纯燃油车在怠速、低速行驶时,所烧掉的油很大一部分都浪费了,没有输出到车轮,而增程器会一直平衡这个转化,让汽油的能量转化率更高。
另外,因为这套增程器的串联成本并不贵,所以车企可以把制造成本向配置方面多靠拢一些,比如采用空气悬挂、夹胶玻璃、更智能的驾驶辅助,或者是像理想那样配置个冰箱彩电大沙发之类。
串联结构的增程式的劣势在于高速行驶,如果电池电量较少或者是馈电,只通过增程器给电机的动力驱动车轮,动力会大打折扣,就像是助力自行车,原本我用脚蹬+电瓶供电能跑20km/h,突然电瓶没电了,前进的动力全靠我用脚蹬,车速自然要下降不少,而且因为能量转化很低,油耗会猛增。
不过,采用增程式的车满电或者非馈电情况一般不会出现这种情况,除非一直160以上的时速长时间驾驶,或者长时间攀爬角度很大的坡。
增程式的车很适合想要接近纯电车加速和使用体验的用户,如果大多数时间在城市里使用,最好家里有充电桩或者充电条件。
油电混动式(非插电混动式 HEV)
油电混动式现在已经被民间理解为非插电混动式(HEV),最具代表的车型就要说卡罗拉、凯美瑞双擎,本田第十代雅阁也是非插电混动车型。
相比起现在可以插电的混动车型,当年的非插电混动电池容量都不大,早期的卡罗拉双擎还在用体积大的镍氢电池,电量只有1.02度,低速纯电行驶几公里就没电了。
早期卡罗拉双擎 电池
当时非插电混动的车型搭载电驱并不是为了提供长距离的纯电行驶,其实主要作用就是介入起步提速这个过程。仪表具有瞬时油耗功能的纯油车车主们应该有了解,每次绿灯起步瞬时油耗数据少则20-30L/100km,多则40-49.9L/100km,虽然实际并没有消耗那么多油,但比起匀速行驶消耗的油量也是可以按倍数计算的,如果再赶上个晚高峰蠕行,非插混技术还是省不少钱。
放到现在来看,非插电式混动虽然不能实现长距离的纯电行驶,但是胜在可靠,电机电池不容易坏,使用寿命也都很长,搭载非插电式混动的丰田和本田车型发动机热效率都达到了40%以上,油耗轻松做到5L/100km的水准。对于家里没有充电条件,每年绝大多数时间又在拥堵路况行驶的同学,非插电式混动值得选择。
插电混动式(PHEV)
除了纯电动之外,这是国内目前最多车型应用的混动技术,顾名思义它的最大特点是可以通过充电桩为电池快速补电,或者用便携式充电器在家里进行慢充。
听起来和前面的增程式好像是一样的,但实则不然。增程式的发动机不负责驱动,插电混动的发动机和电动机都可以负责驱动车轮,其中又分为并联式和串并联式技术,再细分的话还有P0-P4电机的不同位置电动机的组合技术,如果展开讲的话需要一个大篇幅,未来我再单独写一篇,今天就先和各位玩家简单说说并联式和串并联式技术。
先来说并联式,相比起增程式的串联要复杂一些,代表车型有大众PHEV,奔驰PHEV。
与增程式的串联技术不同的是,由发动机不负责驱动车轮变为了可以负责驱动车轮,而且是主力。并联式可以发动机单独驱动车轮、可以电动机单独驱动车轮、也可以发动机和电动机同时驱动车轮,获得最大动力。
相比起增程车型,高速馈电时候只用发动机也能获得够超车使用的动力,而且有变速箱的存在,高速时油电混合可以维持更低的发动机转速,带来更经济的油耗。
听起来似乎很完美,但也有很大的问题。其一是采用并联式的车,很多都是油改电,在燃油车的基础上加一个小功率电机和电池,所以电池的容量不会很大,大众的PHEV和奔驰PHEV续航能力在CLTC中都是100公里出头,实际体验肯定会打折。因为电机功率小,长时间高时速行驶,电池容易馈电。
其二是油耗问题,假如下了高速之后想用纯电驱动,高速行驶时肯定要少用电或者不用电,虽然匀速行驶时发动机多余的能量可以给电动机让其为电池充电,但这个时候电动机只能充电不能输出动力,再加上又有着比同款燃油车更重的车重,所以发动机的油耗自然少不了,动力也会打折扣。
第三,如果在混动情况下,发动机和电动机的动力都要经过变速箱,能让动力平顺并不是很容易。
目前采用并联式混动的车型中老牌车企居多,适合信赖传统品牌,每天会跑 80 公里左右高速且家里有充电桩的用户。
串并联式
结合并联式的缺点,串并联应运而生,所谓串并联就是结合了串联和并联的优点,在并联的基础上又加了一个发电机,拥有两个电动机可以将汽油机多余能量转化给发电机为电池充电的同时,电动机还能供电给电驱,可以说实现更了更高效的能量转换,在油耗和电量之间拥有更好的平衡,这也是目前主流的混动技术,比如比亚迪DM-i、长城DHT、吉利雷神HI·X。
理论上来讲,串并联技术应该是目前混动车型中的最优解,也的确是现在很多国产车发展的方向,但因为设计难度、制造成本,从前期的研发设计到后期的动力调校等等都增加了不少成本,所以在性价比和智能化这两方面还有些对立。
串并联的混动车型适用很广泛,既适合对高速动力保障有高要求、喜欢前沿科技的用户,也适合经常跑长途或是常在高原地区使用的用户。
以上便是涅槃简单和大家分享增程、油混、插电混动的三种理解,其中像是功率分流技术、什么是P0-P4电机、长城多档DHT技术都没有铺开来说,未来有机会再和大家分享。希望这一次的分享可以帮助想买新能源车的玩家们找到一个更适合自己的选择。
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