若增程器热率达到45%,电传效率90%,增程高速油耗问题能否终结?

波波看汽车 2024-05-10 19:22:54

先说结论,很困难。

我们从增程和混动直驱两个大角度展开来讨论。

先来讲增程,有三个增程的信息很重要:

一、增程器绝大部分时间的能量传播路径并不是油-电-电机(增程器-发电机-逆变器-驱动电机),而是油-电-电池-电-电机(增程器-发电机-逆变器-动力电池-逆变器-驱动电机),综合效率折扣比想象中要高得多。

二、增程器的核心优势就是在于其只需要发电,但往往最大热效率点和最大功率点并不重合,并且高速工况对发电诉求并没有想象中稳定(功率诉求会随着道路的阻力、上下坡、加速超车等情况变化),从而容易导致在高速工况下增程器无法在最高效的工作点稳定发电,自然没法保证时刻处在最高效区间。

三、市场的技术背景决定了只选择增程路线的厂商,其实就是因为缺乏了发动机的技术储备(非传统厂商被迫只能选择做增程),用现有引擎打补丁的方式去做增程,没法实现热效率的极致提升。

增程的第一和第二点可以放在一起讲。

现阶段世界上的增程其实也主要细分为两种路线——

1、小号电池+小功率电机(日系为主)

2、中大号电池+中/大功率电机(国产为主)

前者追求的就是低频充电场景下的低油耗,这是增程技术的最初定义和应用,小号电池只用于应对临时大功率诉求时的额外放电,日常使用大功率诉求的频次极低,增程器像内燃机一样,几乎时刻都在运作,能量传播路径几乎就是油-电-电机,转化效率很高。但是这样的增程形式无法采用大电机,因为小电池无法支撑起大电机的高功耗(效率优先的前提下,增程器的放电功率同样不会高),换句话讲,要造一台大车,就没法采用这套增程方案。

后者是套了一个“没有里程焦虑”的大帽子之后,其实追求的是高频充电场景下的“少用油”。当前市场上绝大部分增程车都采用了“中号电池+中/大功率电机”的路线。大部分这类增程车主都是以电为主的出行方式,甚至跑个高速还愿意在服务区歇一歇充个电。这样的出行方式优势在于凸显出了用电的平顺,以及用电的低用车成本。但在能量传播路径上,效率是有很大折扣的。

更重要的是,即便在高速工况下,动力诉求的还是会不断变化,但是增程器采用的发电方案往往就是以几个高效工况点发固定的电量,因为稳定发电的功率并不一定能匹配上变化的动力需求。比如为了让动力能时刻跟随并满足驾驶者诉求,增程器的发电逻辑会优先给到较大的发电功率,但实际的工况迅速切换为低功率诉求时,大部分增程器发出部分电量是进入电池的,然后这时候突然又来一个全功率请求,整套系统就需要大电流放电……电池会频繁充放电,效率自然就不会高。

增程的第三点是个很现实的问题。首先是要想实现高效的直驱可太难了,任何一台有直驱能力的引擎,自身参数要过得去,且并不只是一味追求单点最高热效率的突破,而是需要大片高热效率的区间来确各工况下的高热效率。

高效的引擎,往往都是主机厂自研的。对于很多初创的新势力企业而言,想要通过供应商渠道去采购一台回来,难于上青天。甚至想要采购一台合格的增程器,难度也比想象中大的多。

此外,复杂的串并联机构还需要混动专用变速箱,车辆集成设计也需要考虑怎么能塞得下一套带直驱的发动机系统,而不是单单只考虑塞一个“充电宝”。

在技术储备能力上,尤其是传统的发动机、变速箱领域,主机厂在发变研发和匹配上,不论是技术还是经验储备,都有着极大优势,凭借现有体系化竞争力,对新势力混动,形成降维打击一点不为过。

从某些层面来讲,选择增程路线,其实是初创的新势力企业一种无奈之举。

再来聊聊混动直驱,同样有几个信息很重要:

一、高速工况对现有的电机特性并不友好,但是对发动机很友好,因为在低速、走走停停的工况下,效率极低,到了高速,匹配变速箱后效率可以有了阶跃式的提升。

二、因此在混动专用发动机的加持下,低速多用电驱,高速主用直驱,才是当下优秀的混动解决方案。

高速工况基本是现阶段电机的噩梦,电机的高效区间收窄,行驶阻力内部阻力增加,冷却系统需要加大功率散热等等因素,都导致了能耗的提升。

相比较,传统的发动机驱动以120kph速度在平路上匀速行驶时,根据车重、风速、地面摩擦等不同条件,往往只需要输出20~30kW左右的功率,并且通过变速箱调节之后,发动机就可以轻松工作在35%以上热效率工况(相较于低速走走停停,不断加减速功率诉求大跨度变化的情况,平均工作热效率大概只有10%左右)。这里的关键点在于传统发动机本身就会针对高速工况做热效率优化,同时变速箱的存在,基本可以让发动机工况时刻运转在高效区间。

那么用发动机在低速工况下油耗高,用电机在高速工况下电耗高,从追求能效的角度来看,最合适的解决方式就是低速电驱+高速(发动机)直驱。

混动的技术路线在此前的内容里我们已经提过很多次了,低速电驱+高速直驱的方案,行业内已经有了典型的技术方案和代表,通过单挡混动专用变速箱,其控制逻辑是低速工况下基本不介入(80km/h以下的工况基本采用增程),高速工况结合实际条件和SOC再控制是否进入直驱。

这类技术方案的实测的超低油耗数据也优秀的驾驶体验也能证明,这是对高速保留直驱的必要性的强有力佐证。它的优势就是能效至上,相较于增程,高速工况的能效问题被进一步优化。

不过为了匹配更多用户的体验诉求,混动的发展势必也是多元化的。比如在全域工况下,如果不仅对车辆有更高效能追求,还需要车辆能给你更强动力储备要求或者说有更强车辆负载能力诉求的话,就有了另一类混动技术路线——多挡DHT路线。

前文讲到其实发动机系统在高速工况下是很有优势的,其中一块优势就来源于变速箱,相较于单挡混动变速箱方案,多挡DHT(2挡或者3挡)一方面在高速工况下,使得发动机工况尽可能运转在高效区间;另一方面,通过变速箱调节功率,让DHT方案驱动系统的动力储备更为充足,再加速能力更强,极速可以更高(本意并非提升极速,而是高极速可以让高效区覆盖的车速范围更大)。

换句话讲,多挡DHT可以进一步优化混动的各项工况。

综上,结论其实已经很明显了,其实不论效率优先的混动方案,还是DHT带来的额外动力诉求满足,只要可以直驱,在现阶段高速工况下,都有着对增程式的显著优势,这,是机械的原生魅力。

10 阅读:9059
评论列表
  • CFer 13
    2024-05-21 09:48

    1,增程式高速馈电表现并不好,油耗高(比同级油车高),急加速无力,发动机为了增加发电功率转速高噪音大 2,增程一般都是外购的发动机,因为新势力技术储备不够,增程技术难度低,本质就是纯电车减小电池再加一套发电设备 3优点就是成本(相比纯电)更低,售价也会降下来一些,可以加油。 4,增程式适合长途需求较多的人群 发动机+排气进气中冷各种附件+发电机+50L满油油箱也要解决200kg了,这些换成电池能➕36度电,所以不怎么跑高速的直接纯电就行

    何艳龙 回复:
    强制保电80%以上
    首席评论员 回复:
    出远门前就应该充满电,开燃油优先,回程觉得纯电够回程就切换到纯电模式
  • 2024-05-11 13:08

    能不能搞个大数据分析,全国3亿多辆汽车,每天有多少跑200公里以上高速的?3亿多汽车,有多少辆每年里程中80%是200公里以上的高速?反正我自己的观察,80%的车子,80%的时间每天里程不超过100公里。80%的车子,每年单次超过200公里的高速里程,不会超过6次。结论:增程式(配200公里电池)适合80%的人。

    用户10xxx21 回复:
    硼钢能救命,保险能?至于你说车的数量,周五刚卖一台买一台,后天下合格证,4秒出头提速的油车。
    用户10xxx21 回复:
    感觉你已经逻辑不清了
  • 2024-05-12 19:27

    屁话一堆,就是没半点干货[笑着哭]增程本来就有直驱模式,高速动力无需走电池。双95加45发动机,可以秒杀一切。缺点就是贵,高端车不在乎这点油费[得瑟]另外,插混解决市内电替油。增程电包越来越大,高速人家都多用电[得瑟]

    能吃能睡 回复:
    零跑了解一下,贵?你被洗脑了
    冰魂 回复:
    既能增程又能直驱就叫插电混动,不是增程了。
  • 2024-05-11 15:58

    第一点是错误的,增程式大部分时间使用就是发电直接供电机使用,并且绝大部分是用在了电机,只有很少部分会充入电池再取出来!高速匀速状态,是发动机最高效范围,如果变速箱效率高,这种状态是油车最省油,其它不论是油混还是单档,多档混动,增程式,都至少是因为重量的增加而耗油更多。但这种情况是所有加速状态中最少的时段,只要有刹车,停车,加速,油车都是效率最低的。增程式是最容易控制在高效范围,并且电机转换效率基本都在90以上甚至95%以上,两次转换效率都有80%-90%,比好多变速箱效率甚至都还高,所以我们一般看到的对比,同样大小的车,很少有综合油耗能比得上增程式,理想L8和领克09phev多档混动对比就看的出来了,理想的增程式要更省油。

  • 2024-05-13 07:38

    插混的可以增程模式,增程的不能直驱。

    花椒大料 回复:
    我的插混车,其增程模式是假的,是软件驱动的,当脚下油太大时,自动变成发动机直接驱动。
  • 2024-06-07 19:14

    零跑20万不到的增程,跟50多万的M9同一个增程发动机,同一个电池供应商,电机电控也都是采购的!虽然零跑的智驾差了点,但也不是不能用!所以,遥遥领先价值30W,就问你服不服???

  • 2024-05-11 14:35

    为什么奇瑞的增程续航能到2100公里

    柢想尒逥繶 回复:
    星纪元ET
    用户16xxx38 回复:
    因为他有70升大油箱
  • 2024-05-23 19:40

    从社会层面考虑,纯电,增程其实末端都是电能转化为机械能。区别是电能是怎么转化来的。我国发电比重最大的是火力发电,火力发电的效率也就是35%到45%,増程式效率也是这个范围。所以纯电增程的区别就是一个烧煤,一个烧油。电网中,水力,风力,核电等能稀释一部分发电效率,但根本也就是不同的发电渠道而已。所以增程本质是油力发电的电车。

  • 2024-06-09 18:24

    只要稍微了解下汽油发电机的效率,就知道很多东西在吹牛!竟然比柴油机发电还牛?柴油发电机效率高~这些车为何不用?这是个更深点的问题!

    用户86xxx23 回复:
    柴油有更重要的用途,不然轿车早就柴油化了。
  • 2024-06-16 08:10

    增程车总感觉是脱了裤子放屁,要么油要么电 实在不行油电混,增程车是个什么鬼?[笑着哭] 也不知道谁想出来的

    感觉 回复:
    你懂个毛线,增程车核心技术就是,发电机一直工作在最高效率状态。正常行驶富余电量充电池,超车加速电池输出电量。长时间低速行驶,电池充满,发电机关闭 ,刹车还能回收电能[笑着哭]
  • 2024-05-11 14:27

    哪个跟你说的增程高速就一定费油?这个理论是哪里来的?我整备2.35吨的车,四个人加行李,五一节跑了1297㎞,用了82升油,95%高速,纯用汽油跑没充电你跟我说下油耗到底高不高

    转运 回复:
    跑高速那就没有领克09混动省油了,虽然09给你车重量差不多还是275轮胎
    Blue sky张 回复: 转运
    领克09混动油耗比理想l8油耗还高!
  • 2024-05-12 16:36

    电池动力背着燃油系统亦或 燃油系统背着电池动力都是负担。燃油机效率最大化为电池充电,电动系统在汽车频繁启停中替代燃油机,附带动力回收。仅此而已。电动车首先应该是能量储存密度足够大,并且利用夜间充电,减少发电厂的峰谷浪费。

  • 2024-05-26 21:40

    脱裤子放屁,买车要么纯电,要么纯油(不插电混动也算纯油)。插混算什么?比油车贵,保养比油车只多不少,还有个电池包,系统更复杂保养更贵。车重,轮胎损耗大,保险更贵,和纯油有啥优势?难道人人都开滴滴?真要省钱,直接电车,一年开2万以上是真的省。混动?一年2万保养都比油车贵[笑着哭]

    叫我青哥就行了 回复:
    你有没有想过混动保养一次可能都开了2万公里左右了[得瑟],油车基本1万公里保养一次。混动也是燃油里程1万公里保养,但是不跑长途,基本纯电里程和燃油里程对半开。
  • 2024-05-26 23:54

    总有人认为自己比爱因斯坦还厉害[流鼻涕]

  • 2024-05-27 19:22

    做什么白日梦啊,那么大的火力发电机组才能做到40%左右,那么小的发电机想45%?

  • 2024-05-29 15:29

    只要逆变器够强大,我直接车顶顶一块大太阳板行不行?

    多学学外语好 回复:
    可以[点赞]等你把光伏板做到能驱动车轮[点赞]
  • 2024-05-13 12:40

    脱裤放屁改脱裤不放屁

  • 2024-05-16 20:16

    文章很好!但刺痛了那些新势力车厂了,比如……还不如小米,知道自己烧不了油!!

    奥妙 回复:
    我想问下你有使用过增程车吗,网上一堆人看到别人说增程不好立马就兴奋了。我以车主的身份和大家说几句。目前我也后悔买增程,原因却不是文章说的原因,而是平常本来大部分时间(95%)都是用电。实际换成纯电貌似更贴切自己的使用场景。家里和公司都有充电桩。实际上也没什么续航焦虑。所以要根据自己的使用场景来选择。不管是油车,混动或者是纯电都是各取所需。不存在本质上的优劣。
  • 2024-05-27 21:14

    增程器需要时挂车后或装入前面

  • 2024-05-27 16:56

    增程配的发动机都是垃圾

  • 2024-05-31 11:41

    这都小事,能不能保证三十万公里不坏?

  • 2024-06-04 20:03

    乘一乘得到总体效率是40%。这个总体效率可圈可点。但是增程的车一般比较重吧。油耗高是正常的,不高才不正常。

  • 2024-06-07 08:23

    油耗,已经比电车低了……买不买増程其实关键在于自己,不在于车企……钱在你口袋,用不用那就是自己决定的事情了……

  • 2024-06-16 21:44

    逮着一个高速效率差做文章有意思吗?从技术方面解决很难吗?

  • 2024-06-16 21:08

    这么说长安unlz 可增程和可插混,就解决了这些顾虑了。[笑着哭][笑着哭]

  • 2024-07-10 23:22

    爱因斯坦说:你行,你上[点赞]

  • 2024-05-24 07:34

    优化不到位

  • 2024-06-03 21:00

    一看就知道,这人屁都不懂。

  • 2024-06-12 07:52

    文章非常不专业,电机在任何工况都是极高效的,远远大于发动机效率最高的直驱工况。混动只是个折中方案,纯电或大电池小增程才是未来方向(绝大多数场景仅用电同时极少数超远长途又无焦虑)

  • 2024-06-12 11:56

    增程垃圾东西,没有技术的没办法。只能靠吹牛逼忽悠。

  • 2024-07-01 20:53

    上柴油机,热效率轻松上到55%+,升油发电5~6度,发的电比快充站的电还便宜

  • 2024-07-01 08:43

    继续嗨

  • 2024-07-02 10:44

    发动机效率这么高,直接加个耦合器驱动汽车行驶,富余的动力发电储存岂不是更好?

  • 2024-07-06 17:17

    你增加机械设备,故障率必然提高。而且,我看过一篇文章,混动用变速箱对效率的影响只有2-3%,并不是太高。

  • 2024-05-18 13:27

    插混最全面

  • 2024-05-27 13:51

    专业性好强啊!小编能不能详细解释一下奇骏汽油电4驱驾驶全工况乐趣优秀的密码是什么?延续了传统燃油车发电机甩油现象没?

波波看汽车

简介:感谢大家的关注