自从理想推出L9,媒体上的口水战都没停过,争论的重点就在于“增程式”技术是否是落后技术?包括理想后续推出的L7等车型,以及其它品牌推出的增程式新能源车型。
网上不少人都说增程式是在汽油车技术上发展而来的,并非纯粹的新能源。那么,我们就来分析分析增程式动力逻辑。

增程式指能外接充电电源和车载充电,由电动机驱动的车辆。配置的发动机输出的动力仅用于推动发电机发电;系统输出动力等于电动机输出动力。
增程式指能外接充电电源和车载充电,由电动机驱动的车辆。配置的发动机输出的动力仅用于推动发电机发电;系统输出动力等于电动机输出动力。
这一类车型,严格来说仍然是电动车。车内只有一套电力驱动系统,包括电机、控制电路、电池。增程型插电混合动力车的电动机直接驱动车轮,发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机并不直接驱动车轮,因此也不需要变速箱。

优点:
1.具有电动车的安静、起步扭矩大的优点,可以当纯电动车使用,在充电方便的条件下只充电、不加油,使用成本较低;
2.相比其他混合动力模式,增程型混合动力可以不用变速箱,成本略有降低。由于带有发动机发电,只要有加油站就可以一直跑下去,在不方便充电的地方不会被迫拖车,解决基础设施不足的问题;
3.因为发动机不直接驱动车轮,发动机转速和车轮转速、汽车速度没有直接关系,通过控制系统优化,可以让发动机一直工作在最佳转速,即使在充电不便时,市内堵车路况下油耗也比较低,发动机噪音也可以控制的非常小。
缺点:
1.造成功率浪费。由于发动机和发电机并不直接驱动车轮,造成了这部分功率的浪费,而发动机和发电机带来的重量并不减少。譬如:一辆增程式插电混合动力汽车发动机功率50KW,发电机功率50KW,电动机功率100KW,整车携带了总功率200KW发动机和电机,但是能驱动车轮的功率只有100KW。
2.在高速路况下,油耗反而偏高。这是因为高速路况下,如果发动机直接驱动车轮,可以一直工作在最佳工作模式,而增程式插电混合动力多了一个转换过程,转换本身要消耗能量,造成油耗反而偏高。

系统构成
Voltec混合动力系统是通用汽车的E-Flex插座充电式混合动力驱动系统的最新版本,采用1台小型的发动机、2台电动机对车辆进行综合驱动的系统。沃蓝达上采用的是容量为16kWh的360V锂电池组,电池组成T型布置,隐藏于后排座椅下及车身中部,纯电动最高行驶里程可达80km。整个Voltec混合动力系统包括汽油发动机、综合动力分配系统、高容量锂电池以及电力控制单元。

部件解析

沃蓝达的动力系统由2台电动机(最大功率分别为111kW和55kW)和1台发动机(最大功率为63kW)组成,发动机仅用于发电。其中功率较大的电动机主要用于驱动车辆,而功率较小的电动机主要用于发电。

2台电动机和1台发动机通过1个行星齿轮机构以及3个离合器组成了动力产生/回收/分配系统。和丰田THS系统一样,Voltec系统同样使用行星齿轮组巧妙地实现了动力的综合分配。所不同的是,在Voltec系统中,太阳轮连接到电动机,行星架连接到减速机构直接输出动力到车轮,而齿圈则根据实际情况连接到动力分配系统的壳体(固定)或者连接到发电机和发动机。
工作原理

串联式混动汽车中低速省油的原理:
燃油车中低速行驶时,发动机利用率是非常低的。例如市区内走走停停,怠速等信号灯,或者中低速行驶。这些工况下发动机不能停机,低速低档位行驶时发动机的功率远远大于车辆实际所需的功率,例如同样转速下不同档位下汽车速度也会不一样,在不拖档的情况下同样的燃油高档位行驶距离远于低档位。因此市区内行车油耗普遍要比市郊行车高很多,高1/3都是正常的。这时候串联式混动的优势就凸显出来了。

串联式混合动力汽车,车辆由电动机驱动。电动机驱动车辆除了动力表现好之外还有一个优点:能效高!与内燃机不同的是,电动机功率是可以随意调节的,能量按需分配。行驶时调节电机电流使电动机功率比汽车所需功率高一点就可以,控制更精准,能量损失小。内燃机中低速工作时富余功率多,而且富余功率没有办法回收,白白的变成热量散发掉。
当串联式混动汽车电池电量不足时,增程器就会启动。此时汽车进入混动模式,发电机开始工作、发电后一部分电量驱动电动机行驶,富余电量可以为电池充电。而且内燃机工作在高效率区间,内燃机效率高、发电机转换效率高,油电转换率高。这也是为什么能源经过两次转换后油耗依然比燃油车低的原因。

而中高速行驶时,串联混动油耗上就不占据优势了!中高速行驶时发动机机并不能直接驱动车轮,电机功率可控的节能优势也不复存在,因为车辆巡航功率都是一样的,燃油车与电动车是相同的。这时候电动机只能乖乖的向内燃机一样工作,没有了工况优势,持续工作消耗的功率是一样的。此时内燃机通过变速箱直接驱动车轮的效率是最高的,而串联混动因为内燃机要驱动发电机发电,发电过程中有了一次能量损失,随后电能驱动电机做功时还会有一次能量损失,这就是高速行驶时串联式混动不省油的原因。

此次理想L9搭载的1.5T四缸增程式并非自主研发,而是与四川绵阳的新晨动力机械有限公司签订了协议,成立了一个新的合资公司,专门生产这款发动机,而新晨动力在2017年获得了宝马王子发动机的生产授权,理想这款发动机的基础设计就是宝马王子发动机,其最早发布于2006年,由宝马与标致联合开发,最常见的就是标致那台1.6T。

由于王子系列发动机共用 84 毫米的缸径间距和 77 毫米的缸径,从1.4L到1.6L只需要修改活塞冲程即可,新晨为L9设计的这款就是使用了不同的冲程,达到1.5L的排量,在使用进排气可变气门正时技术的支持下,新发动机使用米勒循环,增加压缩比,在牺牲动力(只有154马力)的情况下,将热效率提高到40.5%,优点是更省油,在转速恒定发电的情况下,百公里CLTC工况综合油耗5.9L,缺点则是高压缩比只能加95号以上的油。

而理想ONE采用的增程式混动,就是发动机与发电机直接连接,发动机启动后只能驱动发电机发电而不能直接驱动车轮。发电机发电后经过逆变器/驱动板后驱动电动机工作,富余电能则存储到电池内。EV模式时,电池为电动机提供电源,从而驱动车轮;Hev模式时,发动机驱动发电机发电后为电动机提供电源,急加速时电池与发电机共同来驱动电动机。

它的优点很明显:结构简单、成本低,适合装在采用大容量电池的纯电动车型上;但是,它的缺点也很明显:燃油产生的能量驱动车辆行驶时需要两次转换,效率低,尤其在中高速行驶时油耗没优势。

争议
华为余承东曾夸下海口称“年产30万量”,理想CEO李想又在微博写下“500万以内能买到最好的SUV”。余承东外号余大嘴,大家也这是当作戏言听听,但李想是国内头部新能源造车企业,为什么也会夸大其词来哗众取宠,吸引话题呢?

事实上,新上市的L9是一款大型增程式混动SUV,其最大特点也是在这个增程式混动上面。理论上来讲是一条串联式混动系统,对比混联和并联,串联式混合动力系统最大特点就是动力更单一;但是,动力通路单一也有短板,它最大的问题就在于,电动机驱动车辆的那些问题,在增程式电动上也被保留了下来。理想L9用一台四缸涡轮增压发动机做增程器,大概率可能出现功率不足的情况,毕竟发动机加强了,车子也变大。
就以“蔚小理”这三家同样是头部公司小鹏汽车举例子说明,在配置方面,小鹏G9采用X-EEA 3.0的高融合硬件技术平台,可以让G9搭载更高级别的芯片的能力。同时,G9也支持未来研发的更高级别智能辅助驾驶和最新的智能座舱。
同样小鹏G9和理想L9一样,同样把先进的技术都用于G9这款新车上,并且搭载了XPILOT 4.0智能辅助驾驶系统,这可是全球独此一份,站在世界舞台的先进技。
同时,小鹏G9更搭载XPower 3.0动力系统,搭配国内首款800V高压SiC平台,最大功率196kW的永磁同步电机,可以实现快速超充的的能力,充电5分钟,续航200km。
通过分开对比说明,虽然理想L9解决了续航问题,硬件配置也相对不错,对标国内燃油车还是先进不少,但是对比小鹏汽车和蔚来其次来说,L9这款车已经脱离了新能源范畴,这个车是以燃油为主导,电气才是辅助。随着行业趋势逐渐倾向电气化,未来纯电车型才是行业主流。
相对全球电动化浪潮的不断席卷,全球各大汽车厂商都开始研发自己的产品。在这大背景下,对于国内汽车厂商而言,更重要是的是加大投入,拥有自己的电动平台和对应的电池、电机专利,以及车机系统。而不是和联想、小米这样的组装厂,因为燃油车时代我们是落后的,电动车时代绝不能有任何松懈。
好了,今天就聊到这里,我们下期见。
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