【車企動態】新能源汽車首吃螃蟹者,理想汽車的「理想主義」!
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日期:2021年2月19日 上午9:30作者:慧澤李 編輯:mila
【車企動態】新能源汽車首吃螃蟹者,理想汽車的「理想主義」!

開頭語

特斯拉、蔚來、小鵬、威馬向左,理想向右。

新能源汽車的細分市場

電動汽車(EV),按照當前的能量轉化模式可分為四類:純電動(BEV),混合電動汽車(HEV),插電式混合動力汽車(PHEV),和增程式電動車(EREV)。 

純電動車,構造簡單,整個車的動力驅動全靠電池,電網的電能傳遞給電池,電動機轉化為機械能給車輪。純電動車目前是主流造車勢力的主攻陣地。

(純電動汽車内部示意圖)

比如比亞迪的王朝係列、蔚來、小鵬、威馬等造車新勢力走的都是「純電動」路線。

混合電動汽車,需要發動機、發電機和電動機,缺一不可,車輪的驅動依靠燃油發動機和電動機。由於弊端很明顯——能量來源依然離不開石油,這種模式遭到不少車企的冷落。

(混合動力汽車内部示意圖)

插電式混合動力汽車,顧名思義,是在混合動力汽車的基礎上外加一種充電的能量補充模式,當在加油站加滿油,充電樁充滿電以後,正常行駛情況下,可完全由電池--電動機驅動車輪,減少排放;當電池電量不足時,燃油會來驅動車輪變成純燃油模式;也可以讓燃油發動機給電池充電,電池驅動車輪。

(插電式混合動力汽車内部示意圖)

增程式電動汽車,增程式的能量來源有加油和充電兩種,但車輪的驅動則只有電動機。由於沒有借助發動機驅動車輪,因而起步、加速等性能上和純電動車很像。

(傳統的增程式電動汽車内部示意圖)

與純電動車不同的是,增程式電動汽車雖然需要充電樁,但不依賴,無里程焦慮。

與混合動力、插電式混合動力汽車不同的是,增程式電動車的電池容量和能量相對較小,因為燃油發動機作為「儲備能源」可以完全轉化為電能給電池充電。

增程式電動汽車國内典型的代表就是理想ONE,在造車新勢力紛紛崛起、在純電動領域逐鹿中原的時候,理想汽車劍走偏鋒,「孤獨」地選擇了增程式造車之路。

增程式技術難度如何?

插電和增程都可以促進純電動汽車推廣,補貼額度也一樣,能耗方面也不沒有太大的區别。那為何前者不斷發展壯大,後者卻不受車企待見呢?增程式造車不受歡迎的最根本原因是技術難度更大,成本過高。

增程式最大技術難題在於其需要全新的平台,傳統燃油車平台無法匹配在電動車上面,因為發動機、驅動電機、電池以及增程式發電機的佈局都無法兼容。比如寶馬i3在推出之前,就需先研發出一套全新的電動車平台,研發周期長,成本高。

插電混動,說白了就是「吃老本」,更多是對電動車和燃油車兩套係統的集成,對於現有技術有良好的繼承性,開發成本和難度因此大大降低。老車企可以短時間内快速地推出各種插電混動車,更快地獲得相關補貼。

而增程式混動不能在現成的平台上進行改造,而是要獨立開發新的平台。增程式混動方案脫離了原有發動機的支持,需要開發專門用於發電的内燃機。

車企既需要有燃油車技術、又要懂純電動汽車,還需要做好兩種技術的銜接,離不開優秀的三電係統,增程器、電池、電機之間需要無縫而精準的協調與配合,這就導致增程式混動開發技術難度大、成本高。

另外,對於增程式汽車而言,發動機噪音、動力係統切換的平順性,以及受之影響的性能、能耗,復雜的散熱係統等,都是它需要面臨的問題。

上述的問題解決需要車企投入大量的資源,還會延長汽車開發周期。多數車企不願意把有限的資源分給增程混動。

理想汽車為何選擇了增程式?

理想汽車的創始人李想,帶領團隊走向增程式並非初心,而是被迫「上的梁山」,李想在成立車和家的最初是想打造一款小型純電動SEV。這種SEV乘載2人,設計續航100公里左右,支持換電、OTA等基礎功能,但是因各種原因夭折。

SEV失敗後,李想花費6.5億從力帆手中購買了造車資質,開始自建生產首款車型理想ONE,由於彼時再做純電汽車將在時間上遠遠落後特斯拉、蔚來、威馬等競爭對手,於是鼓起勇氣,瞄向一個國内待開發的空白市場——增程式混合動力。

從用戶的需求角度來看,增程式技術的王牌是——讓用戶沒有里程焦慮與充電困擾。

用戶產生里程焦慮的原因有兩個,一個是續航里程,一個是充電便利性。蔚來解決充電便利性的方案是換電,有的車企解決充電便利性的方式是高壓快充。

目前這兩種都是需要大範圍基建(充電站,換電站)來實現的,需要大量的財力和時間。這是純電動汽車長期以來的很大的一個短板。

靈機一動,理想汽車獨辟蹊徑地選擇在車底安裝一個「充電寶」——増程器,以此來解決里程續航問題。長途旅行時,用戶可以完全不依賴充電樁,像蔚來等其他純電動車則需要使用充電樁充電或是通過換電來補足續航。

從現有的疑難問題來看,在2014年,寶馬就推出了增程版的i3,在後車橋安裝了一台排量0.65L的雙缸發動機。當驅動電池内電量耗儘的時候,這台增程器發動機會啓動,開始驅動發動機為電池充電。

這種驅動組合最大弊端是「效率低下」。通過發動機驅動發電機,再讓電量進入電池組,然後才經過電機驅動車輪,使得動力效率下降很快。由於能量經過的環節比較多,動力折損嚴重,車速會直線下降,有種老年代步車的節奏。

有問題的地方就暗藏發展的空間與機會。這更加堅定了理想汽車選擇增程式路線的決心。

為了解決上述傳統增程式車企的一係列問題,理想汽車最主要的改善就是提升增程機的效率、讓發電機可以直接供電給電動機。

具體來說,理想ONE在前艙内加了一台1.2T汽油機,擁有足夠高效的動力輸出。在電池組電量還剩下30%的時候,燃油增程機就會啓動介入。此時,它運轉的目的並非只是給電池充電,而是先給車輪附近的驅動電機,剩餘的電量再回流到電池包里面,不浪費。

(理想汽車增程式工作示意圖)

簡單來說,這樣的好處就是省略了一個傳動步驟,有效提升了燃油效率。一邊驅動電機、一邊為電池充電,充分利用了每一滴燃油。既提高了能源利用率,又能保持車速不變。

同時,針對增程模式下動力不足的這一問題,理想ONE也有著很好的解決模式。重點還是在那30%的剩餘電量上。40kW的電池組,在30%的剩餘電量的情況下,仍然可以提供200kW的動力性能,輕輕松松地推動這台大家夥。

同時,這樣的做法對增程器的壓力會更小。在運行中,增程器的轉速始終會保持在一個高效的區間内。相比於轉速一上一下,始終穩定運行的狀態必然會在很大程度上降低噪音、震動。由此,理想ONE的油耗降低了,城市用電、長途用油,800公里純電驅動,續航夠了,動力性能也滿足了,噪聲與振動也得到控制。 

從國内政策來看,相比插電式,更鼓勵增程式的發展。因為插電式要用變速箱,玩法還是内燃機為主,只不過是外加了一個電池電機,國外更有技術優勢,國内處在追趕的階段,超過國外的機會渺茫。

增程式在技術上完全就是純電動平台,只是多了一個發電機組。與國外的造車大軍是處於同一起跑線,這樣有利於提升國内新能源汽車的競爭力。

2018年5月,國家發改委向有關部門發佈了《汽車產業投資管理規定(徵求意見稿)》,「增程式純電動車」被增補進新能源車的行列。增程式電動車可以享受到紅利。

理想的軟肋?

雖然理想汽車解決了一些歷史難題,加之銷量喜人又成功上市,但依然有軟肋。

市區省油,高速費油。

李想此前就坦言,作為一款增程式車型,理想ONE的缺點是在高速路段行駛中,如果單純依靠增程係統發電係統,油耗會稍高於同級别的燃油車型。例如,寶馬X5為百公里7.9升的油耗,理想ONE則在10升以内。

核心部件依賴外部。

理想的增程器並非自主研發生產,其供應商是中國兵器裝備集團旗下的發動機制造企業東安動力。除此之外,也沒有發動機的自研能力。

消費者的對增程式電動車缺乏認知,理想汽車疲於教育市場。

李想在2020年4月公開活動中,表示理想汽車放棄堅持將旗下產品稱為「增程式電動車」,將改稱理想ONE為「插電式混合動力汽車」。李想曾表示:

「雖然團隊花很多精力去解釋什麽是增程式,但考慮到很多車主、媒體以及相關部門仍然不是全都認可增程式的說法,以後理想ONE就是插電混動車型,不再提增程式的說法。」

市場處境尷尬。

增程式一方面被歸類為新能源汽車,不受汽車產能方面的限制,另一方面又被當成是插電式混動車的細分種類,在新能源車補貼方面不如純電動。北京等地都無法使用新能源車牌指標,不免除車輛購置稅、依舊需要按尾號限行管理行駛。 

結語

思往,增程式汽車的起源,那就得追溯到19世紀末,保時捷傳奇人物——費迪南德,首次造出56公里時速的輪毂電機、四輪驅動汽車之後,為解決里程難題,又在車底一台發電機,造就世界上第一輛串聯式汽油機混合動力汽車,成為增程式汽車的鼻祖。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

但是隨後石油被大量開採、油價大幅下降,加之内燃機技術的發展,燃油車成為主流,增程式電動車逐漸淡出人們視野。

如今,隨著新能源汽車補貼的退坡,理想用自己的銷量和上市,成功地秀了秀自己的肌肉。增程式電動車能否會成為主流?時間會給出答案。

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