【第一電動網(wǎng)】(特約作者 天驕)目前,國家認可的新能源汽車,主要包括電動車(主要是鋰電池電動車)、插電混合動力汽車(包括增程式)。在每一種車里面,又分了很多小類型,電動車有輪轂電機,輪邊電機,前驅車,后驅車,帶變速箱的,不帶變速箱的,用差速器的,不用差速器的……插電混合動力更復雜,有豐田帶動力分配的混聯(lián),比亞迪的直接并聯(lián),混聯(lián),本田、通用的串聯(lián),還有沃爾沃的簡單后輪疊加的并聯(lián)……
各類都有代表車型,原理能寫很長很長,我們這里不細說,只是討論一下,各類結構的優(yōu)點缺點,探究一下最適合中國普通家庭的新能源汽車應該是什么樣子?
一、 純電動和插電混動(包含增程)
目前,純電動車雖然因為特斯拉火了一把,但是包括美國、中國在內(nèi)的世界各國都沒有解決充電基礎設施的問題。
在市內(nèi)上下班通勤,美國人因為房子大,回家充電不是問題。在中國如果有固定停車位也可以安裝個插座,如果在單位能充電就更方便。雖然充電的方便性遠遠不能和燃油車相比,但還能用。
不過,這個“還能用”僅僅限于市內(nèi)通勤,而中國家庭的用車需求要超過市內(nèi)通勤的局限,高速公路的充電設施怎么辦?即使中石油、中石化、高速公路管理局大發(fā)善心,在每個加油站,休息區(qū)設置充電點,但是電動車充電動輒幾個小時,十幾個小時的充電時間也無法接受,而傳統(tǒng)燃油車加油只要幾分鐘。
跑高速,跑幾個小時,在充電站充幾個小時的電?那是折騰。
所以,純電動車只能定位在家庭的第二輛,第三輛專門用于城市通勤的車,而不能作為全能車型。中國因為總體上還比較窮、人口密集停車位緊張,車牌有限制,第二輛,第三輛難以普及,所以電動車就難以普及。
此外,純電動車一般電池容量較大(否則里程太短),而動力電池價格是很高的。中國產(chǎn)的磷酸鐵鋰成本大約在每一度2000元,售價大約在3000元,特斯拉用的三元鋰電池還要更貴一點。電動車動輒60度電,85度電,電池價格足夠買一輛A級甚至B級車了,車輛總價則至少是C級車的定價,價格難以被大眾所接受,只有特斯拉這種定位富人玩具的才有市場。
所以,插電混合動力(含增程)更適合中國家庭。
二、純電驅動和混合驅動
插電混合動力,可以分串聯(lián),并聯(lián)和混聯(lián)。串聯(lián)是發(fā)動機發(fā)電,電動機驅動(這種模式也叫增程式);并聯(lián)式發(fā)動機和電動機共同驅動汽車;混聯(lián)是兩種模式可以切換。
這里的核心的問題是誰來驅動車輪,是選擇純電驅動,還是混合驅動。串聯(lián)是純電驅動,并聯(lián)和混聯(lián)都有混合驅動的模式。
混合驅動的問題是發(fā)動機和電動機通過傳統(tǒng)的驅動方式來驅動車輪,一套傳動裝置必不可少,變速箱、減速器,差速器,傳動軸一方面增加了重量,一方面降低了效率,同時成本還比較高。
所以要做混合驅動,無論是并聯(lián)還是混聯(lián),成本都是遠遠高于傳統(tǒng)燃油車的。因為并聯(lián)或者混聯(lián)是在燃油車的基礎上再加電機、電池、電控,相當于做了一臺燃油車,又做了一臺電動車,然后兩臺拼合在一起。價格自然就高了。
保時捷918是插電車混聯(lián)模式的佼佼者,有很好的賽道成績,但是價格高昂。最便宜的比亞迪秦,也是在速銳的基礎上增加了電池電機電控,不算補貼要接近20萬。遠遠高于速銳。
并聯(lián)和混聯(lián)的插電混合動力汽車看上去很美,改動也比較簡單,但是兩套系統(tǒng)高昂的價格阻礙了其在中國市場的普及。
增程和并聯(lián)混聯(lián)混動的區(qū)別在于,增程發(fā)動機可以不直接驅動車輪,這樣就沒有變速箱,也沒有發(fā)動機到車輪的減速器、差速器、傳動軸這一套裝置。降低了成本,減輕了重量。電動機和車輪可以直接做成輪轂電機和輪邊電機,通過軟件控制,節(jié)省掉一大堆傳動裝置,電動機的工作范圍較寬,可以單級減速而不用變速箱,結構簡單,維護保養(yǎng)簡單,傳動效率較高。
所有電動車都是純電驅動的,而增程模式的優(yōu)勢在于小電池容量,大約在10度到20度電,50到100公里,滿足市內(nèi)通勤的里程,一般上下班在15公里以內(nèi),以夜間回家充電,同時可以調整用電的波峰波谷,對國家整體節(jié)能減排有利。10度到20度電池的價格成本在20000到40000,即時不算補貼,對家庭來說也可以接受。
寶馬i3電動車就有增程式版本
因為增程式的發(fā)動機只用來發(fā)電,可以控制在一個全程低噪音、低震動,高燃油效率的工況下工作,整車的NVH水平可以做好,同時發(fā)動機良好工況運行,有助于延長發(fā)動機的壽命。
因為車輛在實際行駛時,對功率要求并不高,所以增程混動可以用排量較小的發(fā)動機,這樣就進一步降低了成本和重量,需要動力短暫加速的時候,電池儲備能量足夠使用。長時間充電的時候,發(fā)動機發(fā)電功率大于電機消耗功率,多余的電能被儲存到電池用于加速、爬坡、超車……
增程式的缺點是發(fā)動機不能直接驅動車輪,一部分功率被浪費掉了。但是中國家庭對車的性能要求并不高,中國高速公路限速120公里,增程式的缺點在中國并不明顯,所以增程式(串聯(lián)插電混合動力)更適合于中國家庭。
三、 適合中國家庭的增程式汽車
對現(xiàn)階段的中國家庭來說,緊湊型或者中型的都市SUV是比較理想的車型。
因為中國家庭目前普遍還是一輛車包打天下(因為經(jīng)濟、停車位、限牌等因素),這輛車要承擔起上下班通勤,接送孩子,家人出行,少量拉貨,偶爾跑爛路、爬上路肩停車等多項任務。SUV比MPV更有面子,可以滿足上下班通勤的需求,空間上可以滿足全家出行,通過性比轎車好一些,非常適合中國家庭,都市SUV持續(xù)熱銷。
所以,適合中國家庭的增程式新能源汽車應該是一輛承載式車身的都市SUV。
緊湊型到中型都市SUV重量在1.5噸以上,動力要游刃有余的話,需要100KW以上的動力電機。汽車的日常工況一般不會超過50KW,所以發(fā)電機50KW就足夠了,超車或者起步時候,兩個電機一起工作,150KW相當于2.0T的水平。
發(fā)動機在比較低的轉速要有40KW到50KW的輸出,發(fā)動機的排量需要1.5T左右。
電池容量在10度到20度之間,10度壽命會短一點,20度價格會高一些。
現(xiàn)在中國政府對插電混合動力新能源汽車有6萬以上的國家和地方補貼,還有免購置稅的優(yōu)惠。而中國國民承受國產(chǎn)SUV上限的價格是15萬。
目前,普通國產(chǎn)1.5T發(fā)動機的SUV價格在10萬左右,去掉變速箱和大量傳動零件,增加兩個電機,使用20000到40000元的電池,不用補貼把價格控制在15萬左右,是能夠做到的。
目前賣的最好的新能源汽車是并聯(lián)的比亞迪秦,但是秦的熱銷是建立在上海市給予補貼和牌照資源的基礎上的。而新能源汽車要進入千家萬戶,不能長期依賴于補貼、牌照、購置稅政策。
研發(fā)出性價比有競爭力的車型,讓購買者花同樣的錢,得到比燃油車更好的駕乘體驗才是新能源汽車的未來。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:天驕·新能源汽車
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