四问增程式电动汽车：“叫好不叫座”的尴尬现实能否被打破？

图片来源:企业官网10月15日，车和家在2019款Li ONE尚未交付的基础上，宣布2020款Li ONE上市。2019款李ONE的车主可以直接拿到2020款李ONE，交车时间延迟一个月。10月23日，日产Note e-POWER特别版车型在2019东京车展正式亮相。新车在现款车型的基础上增加了大量nismo品牌运动套件，跑车整体外观更加饱满，让人眼前一亮。这两则新闻让业界的目光再次聚焦在增程式电动车上。从全球范围来看，增程式电动车的市场表现一直不尽如人意，正式推出增程式电动车的车企屈指可数。目前市场上主流增程式电动车的销售表现并不好。交强险数据显示，2018年宝马i3在华累计销量为1394辆，其中纯电动版1321辆，增程版仅71辆。别克Velite5仅售出2561辆。此前，全国政协副主席、中国科协主席万钢，中国工程院院士，中国汽车工程学会名誉理事长傅，都在公开场合支持增程式电动车的技术路线。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归为纯电动汽车。在舆论环境和政策环境都有利于发展的情况下，增程式电动车的现状、趋势、需求和市场前景都需要谨慎判断。《中国汽车报》记者为此采访了多位行业专家和企业高管，试图解析增程式电动车的热点话题。问题1:增强编程技术的发展现状如何？同济大学校长助理、智能新能源汽车协同创新中心主任余卓平认为，增程式电动汽车的技术有两大核心:一是发动机技术，二是增程器电控技术。从目前的技术基础来看，这两项技术已经相当成熟。目前国内大部分汽车厂商都没有向增程式电动车方向发展，因为国家对新能源汽车的财政补贴政策更偏向于纯电动车。富路集团董事长陆福军认为，增程式电动车的技术并不复杂，但目前世界上增程式电动车的车型和数量并不多，这一技术路线还处于逐渐成熟的过程中。由于增程式电动汽车发动机效率和增程器核心算法的提高，大量产品需要在市场上进行验证和优化。另外，现在的增程器基本都是用传统燃油车上的发动机，价格昂贵，市面上也没有专门为增程器设计的发动机。陆福军向记者透露，福禄集团正在研发专门用于增程器的三缸发动机，成本更低，效率更高。它是专门为增程器的工作条件而设计制造的，预计明年推向市场。未来将开发专门用作增程器的双缸发动机。新能源汽车独立研究员曹广平认为，从传统增程式电动汽车(搭载动力电池和增程器行驶50公里左右)来看，这项技术已经成熟，具有增加续驶里程、延长续航时间、改善动力特性等优点，但在效率上仍有优化空间，即能源使用自由度不高。从技术创新的角度来看，传统的增程式电动汽车还不成熟，进一步创新发展的技术空间很大。例如，日产Note e-POWER车型配备了不到2kWh的电池组，并采用了发动机更加恒定高效运行的控制策略，使燃油效率更高……更高，使用更便宜的电池，在电池和发动机两方面扮演更多的角色。曹广平将日产Note e-POWER称为节能增程混合动力车，并将一款新的增程电动车描述为“集众智，炒旧增程概念，引人注目”。对于日产Note e-POWER，研究电动乘用车技术的专家王硕(化名)在参观日产后感叹:改变了串联混合动力系统节能效果不如并联和串联混合动力系统的看法。他介绍，在e动力的动力系统中，最大功率58kW的汽油发动机-发电机组直接为驱动电机提供正常驱动动力，容量为1.47kWh的动力型动力池组为加速和爬坡提供额外动力，动力电池的能量补充由制动能量回收和发电机组提供。由于主要能量流不经过电池充放电过程，减少了转换环节，降低了功率损耗。e-POWER的串联模式之所以能够实现有效的节能，重要的原因正是因为串联模式下发动机和电机之间没有机械连接，所以可以在不同的车速和负载下，控制发动机工作在Map图中的高效区，获得最佳的效率。虽然并联式混合动力汽车在这方面较普通燃油汽车有所提高，但很难达到如此高的集中度。某大学汽车学院教授刘平(化名)不同意曹广平关于增程式电动车分为传统型和节能型的说法。他说，所谓传统型和节能型都属于增程式电动车，区别只是综合能效。“只需安装一台发动机和发电机，再安装一套控制系统，你就造出了一辆增程式电动车。最终产品综合能效低到连‘车’都称不上，更别说增程式电动车了。”刘平认为，综合能效低的增程式电动汽车不能称为真正的增程式电动汽车，更准确地说，不配称为增程式电动汽车。刘平显然不赞成目前市场上的一些新的增程电动车。话题二:增强程序技术的发展趋势是什么？刘平表示，尽管它们都被称为增程型电动汽车，但不同制造商的汽车将采用不同的技术控制策略。有些增程式电动车只有在动力电池耗尽后，才能启动发电机供电。此时车辆动力会下降；有些增程式电动车是全程优化系统，采用电-电混合模式；有些增程式电动汽车可以预测车辆行驶时的路况，提前优化调整增程器的工作状态。王硕认为，往复活塞式汽油发动机是第一代增程器的主要路径，作为第一个进入市场的增程器，它具有低风险的优势。在大幅降低成本和技术进步的前提下，燃料电池、自由活塞发动机、太阳能电池、转子发动机和燃气轮机可以作为第二代增程器的潜在动力选择。未来内燃机增程器的应用要求包括:价格低、重量轻、需求空间小、油耗低、排放低、NVH优良。因为三缸发动机和四缸发动机体积更大，所以两缸发动机是折中的更好选择。在余卓平看来，未来增程式电动汽车的增程器选择将从现在的内燃机发展到氢燃料和甲醇。话题三:市场需要什么样的延伸产品？余卓平认为，在中国，中等收入群体的汽车普及率已经很高，因此有观点认为，目前中国的汽车销量已经到了天花板。但在低收入群体中仍有巨大的市场空间，主要是小型车。比如配备20kWh动力电池的小型电动车，可以保证150km到200km的续驶里程，足够普通用户日常使用。因为电池不大，所以成本不高。但是这种车不适合周末外出或者长途城际出行。“中等收入群体看不起小型电动汽车，但像特斯拉这样的电动汽车价格不可能轻易买得起。所以在中等收入群体中，用增程式电动车替代传统燃油车会有非常好的市场。”余卓平表示，增程式电动车不会因为携带太多电池容量而花费太多，也不会有纯电动车的里程焦虑和充电焦虑。而且当增程式电动车配备50km动力电池时，如果仅由动力电池驱动，完全可以满足普通用户的日常通勤需求。这时候用户只需要在使用成本上多交一点电费。王硕介绍，在日产的e-POWER系统中，只要发动机提供中等普通功率，就可以使用比常规汽车小得多的发动机。我们看到另一款7座MPV车Serena，整备质量约2吨，搭载1.2L发动机，油耗仅为3.82 l/100km(JC08下)。百年来，变工况的汽车发动机消耗了很多工程师的智慧，发动机也变得越来越复杂。现在e-POWER系统几乎变成了恒工况发动机，可以减去很多为变工况而增加的零件，所以发动机变得简单了，制造成本降低了。在窄的Map范围内更容易实现更高的燃烧效率和更低的排放。e-POWER实现了2.69L/100km的油耗水平(这个数值相当于JC08工况下的3.4L/100km，与NEDC工况相当)。“几年前，丰田创造了复杂精致的串并联系统，大大降低了汽车的油耗，但e-POWER以更简单的方式实现了更低的油耗。”他大声说道。刘平认为，日产Note e-POWER是目前市场上最成熟的增程式电动汽车。“到目前为止，日产Note e-POWER在日本的销量已经超过30万辆，这是消费者权衡购买成本和使用成本后，用脚投票的结果。”不难看出，增程式电动汽车的市场需求是购买成本不能太高，增程式汽车的油耗要低，综合使用成本要低于纯电动汽车和传统燃油汽车。第四个加法程序的市场前景如何？陆福军认为，目前增程式电动车的发展存在整车成本高的问题，因为目前的增程器基本都是使用传统燃油车上的发动机，成本较高，市场上也没有专门为增程器设计的发动机。由于增程式电动车的日常使用成本……在市区和纯电动车大致相同，一旦增程式电动车的成本降低，这个市场就会被打开。在国内，随着新能源汽车补贴的彻底下降，增程式电动车只要在购买成本和使用成本上有优势，即使不能成为主流技术路线，也会是重要的一环，占据一定的市场份额。增程式电动汽车能否发展，与新能源汽车补贴政策密切相关。如果纯电动汽车的补贴政策完全退出，增程式电动汽车的市场将被打开。未来，增程式电动汽车将取代长时间运行的纯电动汽车和传统燃油汽车。刘平给记者算了这么一笔账:以一款国产纯电动汽车为例，其动力电池容量为62kWh，理论上续驶里程可达500km，充放电循环寿命按500次计算，总共可跑25万km。62千瓦时动力电池成本9 ~ 10万元，全寿命周期需要充电3.1万千瓦时。车辆每消耗一度电，电池费用需要三元。加上电费成本(1.6到10万1.8元/千瓦时不等)，纯电动汽车的成本将近五块钱。采用增程式技术路径后，同配置增程式电动车的动力电池成本将大幅降低。曹广平表示，由于增程式与纯电动汽车相比并不环保，在法规严格的地区推广应用可能会受到限制，但在我国广大农村和西部地区非常适用。未来增程方案能否成为主流，取决于国家环保法规以及电池技术和混合动力增程技术的突破性发展。在余卓平看来，未来10到20年，小型纯电动汽车和增程式电动汽车将成为汽车消费市场的主力军。图片来源:企业官网10月15日，车和家在2019款Li ONE尚未交付的基础上，宣布2020款Li ONE上市。2019款李ONE的车主可以直接拿到2020款李ONE，交车时间延迟一个月。10月23日，日产Note e-POWER特别版车型在2019东京车展正式亮相。新车在现款车型的基础上增加了大量nismo品牌运动套件，跑车整体外观更加饱满，让人眼前一亮。这两则新闻让业界的目光再次聚焦在增程式电动车上。从全球范围来看，增程式电动车的市场表现一直不尽如人意，正式推出增程式电动车的车企屈指可数。目前市场上主流增程式电动车的销售表现并不好。交强险数据显示，2018年宝马i3在华累计销量为1394辆，其中纯电动版1321辆，增程版仅71辆。别克Velite5仅售出2561辆。此前，全国政协副主席、中国科协主席万钢，中国工程院院士，中国汽车工程学会名誉理事长傅，都在公开场合支持增程式电动车的技术路线。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归为纯电动汽车。在舆论环境和政策环境都有利于发展的情况下，增程式电动车的现状、趋势、需求和市场前景都需要谨慎判断。《中国汽车报》记者为此采访了多位行业专家和企业高管，试图解析增程式电动车的热点话题。问题1:增强编程技术的发展现状如何？同济大学校长助理、智能新能源汽车协同创新中心主任余卓平认为，增程式电动汽车的技术有两个核心:一个是发动机……技术，二是增程器的电控技术。从目前的技术基础来看，这两项技术已经相当成熟。目前国内大部分汽车厂商都没有向增程式电动车方向发展，因为国家对新能源汽车的财政补贴政策更偏向于纯电动车。富路集团董事长陆福军认为，增程式电动车的技术并不复杂，但目前世界上增程式电动车的车型和数量并不多，这一技术路线还处于逐渐成熟的过程中。由于增程式电动汽车发动机效率和增程器核心算法的提高，大量产品需要在市场上进行验证和优化。另外，现在的增程器基本都是用传统燃油车上的发动机，价格昂贵，市面上也没有专门为增程器设计的发动机。陆福军向记者透露，福禄集团正在研发专门用于增程器的三缸发动机，成本更低，效率更高。它是专门为增程器的工作条件而设计制造的，预计明年推向市场。未来将开发专门用作增程器的双缸发动机。新能源汽车独立研究员曹广平认为，从传统增程式电动汽车(搭载动力电池和增程器行驶50公里左右)来看，这项技术已经成熟，具有增加续驶里程、延长续航时间、改善动力特性等优点，但在效率上仍有优化空间，即能源使用自由度不高。从技术创新的角度来看，传统的增程式电动汽车还不成熟，进一步创新发展的技术空间很大。例如，日产Note e-POWER车型配备了2kWh以下的电池组，采用了发动机更加恒定高效运行的控制策略，使得燃油效率更高，使用更便宜的电池，电池和发动机都发挥了更多的作用。曹广平将日产Note e-POWER称为节能增程混合动力车，并将一款新的增程电动车描述为“集众智，炒旧增程概念，引人注目”。对于日产Note e-POWER，研究电动乘用车技术的专家王硕(化名)在参观日产后感叹:改变了串联混合动力系统节能效果不如并联和串联混合动力系统的看法。他介绍，在e动力的动力系统中，最大功率58kW的汽油发动机-发电机组直接为驱动电机提供正常驱动动力，容量为1.47kWh的动力型动力池组为加速和爬坡提供额外动力，动力电池的能量补充由制动能量回收和发电机组提供。由于主要能量流不经过电池充放电过程，减少了转换环节，降低了功率损耗。e-POWER的串联模式之所以能够实现有效的节能，重要的原因正是因为串联模式下发动机和电机之间没有机械连接，所以可以在不同的车速和负载下，控制发动机工作在Map图中的高效区，获得最佳的效率。虽然并联式混合动力汽车在这方面较普通燃油汽车有所提高，但很难达到如此高的集中度。某大学汽车学院教授刘平(化名)不同意曹广平关于增程式电动车分为传统型和节能型的说法。他说，所谓传统型和节能型都属于增程式电动车，区别只是综合能效。“只需安装一台发动机和发电机，再安装一套控制系统，你就造出了一辆增程式电动车。最终产品综合能效低到连‘车’都称不上，更别说增程式电动车了。”刘平认为综合能效低的增程式电动汽车不能称之为真正的增程式电动汽车，…更准确地说，它不配称为增程式电动车。刘平显然不赞成目前市场上的一些新的增程电动车。话题二:增强程序技术的发展趋势是什么？刘平表示，尽管它们都被称为增程型电动汽车，但不同制造商的汽车将采用不同的技术控制策略。有些增程式电动车只有在动力电池耗尽后，才能启动发电机供电。此时车辆动力会下降；有些增程式电动车是全程优化系统，采用电-电混合模式；有些增程式电动汽车可以预测车辆行驶时的路况，提前优化调整增程器的工作状态。王硕认为，往复活塞式汽油发动机是第一代增程器的主要路径，作为第一个进入市场的增程器，它具有低风险的优势。在大幅降低成本和技术进步的前提下，燃料电池、自由活塞发动机、太阳能电池、转子发动机和燃气轮机可以作为第二代增程器的潜在动力选择。未来内燃机增程器的应用要求包括:价格低、重量轻、需求空间小、油耗低、排放低、NVH优良。因为三缸发动机和四缸发动机体积更大，所以两缸发动机是折中的更好选择。在余卓平看来，未来增程式电动汽车的增程器选择将从现在的内燃机发展到氢燃料和甲醇。话题三:市场需要什么样的延伸产品？余卓平认为，在中国，中等收入群体的汽车普及率已经很高，因此有观点认为，目前中国的汽车销量已经到了天花板。但在低收入群体中仍有巨大的市场空间，主要是小型车。比如配备20kWh动力电池的小型电动车，可以保证150km到200km的续驶里程，足够普通用户日常使用。因为电池不大，所以成本不高。但是这种车不适合周末外出或者长途城际出行。“中等收入群体看不起小型电动汽车，但像特斯拉这样的电动汽车价格不可能轻易买得起。所以在中等收入群体中，用增程式电动车替代传统燃油车会有非常好的市场。”余卓平表示，增程式电动车不会因为携带太多电池容量而花费太多，也不会有纯电动车的里程焦虑和充电焦虑。而且当增程式电动车配备50km动力电池时，如果仅由动力电池驱动，完全可以满足普通用户的日常通勤需求。这时候用户只需要在使用成本上多交一点电费。王硕介绍，在日产的e-POWER系统中，只要发动机提供中等普通功率，就可以使用比常规汽车小得多的发动机。我们看到另一款7座MPV车Serena，整备质量约2吨，搭载1.2L发动机，油耗仅为3.82 l/100km(JC08下)。百年来，变工况的汽车发动机消耗了很多工程师的智慧，发动机也变得越来越复杂。现在e-POWER系统几乎变成了恒工况发动机，可以减去很多为变工况而增加的零件，所以发动机变得简单了，制造成本降低了。在窄的Map范围内更容易实现更高的燃烧效率和更低的排放。e-POWER实现了2.69L/100km的油耗水平(这个数值相当于JC08工况下的3.4L/100km，与NEDC工况相当)。“几年前，丰田创造了复杂精致的串并联系统，大大降低了汽车的油耗，但e-POWER以更简单的方式实现了更低的油耗。”他大声说道。刘平认为，日产Note e-POWER是目前市场上最成熟的增程式电动汽车。“到目前为止，日产Note e-POWER在日本的销量已经超过30万辆，这是消费者权衡购买成本和使用成本后，用脚投票的结果。”不难看出，增程式电动汽车的市场需求是购买成本不能太高，增程式汽车的油耗要低，综合使用成本要低于纯电动汽车和传统燃油汽车。第四个加法程序的市场前景如何？陆福军认为，目前增程式电动车的发展存在整车成本高的问题，因为目前的增程器基本都是使用传统燃油车上的发动机，成本较高，市场上也没有专门为增程器设计的发动机。由于增程式电动车的日常使用成本……在市区和纯电动车大致相同，一旦增程式电动车的成本降低，这个市场就会被打开。在国内，随着新能源汽车补贴的彻底下降，增程式电动车只要在购买成本和使用成本上有优势，即使不能成为主流技术路线，也会是重要的一环，占据一定的市场份额。增程式电动汽车能否发展，与新能源汽车补贴政策密切相关。如果纯电动汽车的补贴政策完全退出，增程式电动汽车的市场将被打开。未来，增程式电动汽车将取代长时间运行的纯电动汽车和传统燃油汽车。刘平给记者算了这么一笔账:以一款国产纯电动汽车为例，其动力电池容量为62kWh，理论上续驶里程可达500km，充放电循环寿命按500次计算，总共可跑25万km。62千瓦时动力电池成本9 ~ 10万元，全寿命周期需要充电3.1万千瓦时。车辆每消耗一度电，电池费用需要三元。加上电费成本(1.6到10万1.8元/千瓦时不等)，纯电动汽车的成本将近五块钱。采用增程式技术路径后，同配置增程式电动车的动力电池成本将大幅降低。曹广平表示，由于增程式与纯电动汽车相比并不环保，在法规严格的地区推广应用可能会受到限制，但在我国广大农村和西部地区非常适用。未来增程方案能否成为主流，取决于国家环保法规以及电池技术和混合动力增程技术的突破性发展。在余卓平看来，未来10到20年，小型纯电动汽车和增程式电动汽车将成为汽车消费市场的主力军。

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