对插电式混动和增程式电动的一些想法
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发布时间：2023-05-24 14:38
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时间：2023-10-11 11:29
近期开星越PHEV（80km长续航版本）比较多，而这部插混车型整体的能耗表现有些出乎意料：“在3000公里的驾驶过程中，由于有家充桩，几乎90%都是纯电行驶，从行车信息仪表盘看到的数据是，平均时速24km/h、平均油耗1.3L/百公里、平均电耗15kWh/百公里左右。经过观察，如果完全使用运动模式、启动发动机的状态，百公里油耗大概在10L-12L左右。”
对比一下工信部的数据——燃料消耗量1.2L/百公里，电能消耗量13.1kWh/百公里，电能当量燃料消耗量1.5L/百公里，最低荷电状态燃料消耗量4.9L/百公里——基本能对得上。需要说一下“最低荷电状态燃料消耗量4.9L/百公里”这个数据，这是指馈电情况下的一个B循环状态，这主要看内燃机效率，既要能够负担日常行驶，也要兼顾充电性能。不过这个数字也就是横向参考，真正换算到日常油耗还是和工信部其他测算一样，大概乘以2是比较客观的。
现在我们来对比一下增程式电动车（EREV）在能耗方面的表现。从能够拿到的信息来看，理想ONE在实际能耗方面纯电续航是20kWh/百公里，增程模式下大概是8L/百公里。另外一款增程式电动车，别克Velite 5，其能耗表现是14kWh/百公里、增程模式4.8L/百公里。
从这些数据对比我们可以看到，星越PHEV和别克Velite 5尽管是两种驱动结构，但是它们的动力输出、燃油经济性都非常接近。理想ONE的能耗水平大概多出星越PHEV三分之一，但是考虑到车重因素、双电机输出，最终能耗水平也没有超出预期。
这其实解答了之前PHEV和EREV孰优孰劣的问题。从能耗表现来看，两者实际上完全都是同一水平线，用电时电耗和同级电动车一致，用油时和同级燃油车一致。这其实也说明了这两种驱动形式为什么都没有办法压制对方——因为从实用角度来看，两者确实没有区别。
在电动车推广的早期，由于纯电动车的低续航里程，以通用汽车为代表的美国车企很早就投入到了增程式技术的研发上，毕竟给电动车加上一个发电机是更简单的逻辑。但是增程技术的难点在于，它无法真正有效的降低油耗——4L的油耗也就是丰田THS的水平——唯一的优势是比燃油车有更好的NVH和驾驶性能。但由于大电池组带来的成本增加和动力分流的复杂度，还要求电动车的补电设施，增程式电动车在美国始终也没有取得太大的成功。
日产e-Power在此基础上做了相应的改变，比如为了降低成本，干脆就不在使用大电池组，仅仅保留一个小容量电池，发动机在大部分时间还是处于运行状态；而本田i-MMD还直接在高速行车时采用发动机直连。这些日系车企的“混合动力系统”从大概念上讲本质还是增程式结构，但是由于发动机始终运转，也就无法形成EV模式的零排放。然而在这样的改造下，这些“混合动力”车型依然可以实现日常的超低耗油，仅仅是比增程电动车少了纯电行驶上的零油耗部分。
而欧洲车企主导的插电式混合动力PHEV首先在出发点上就不一样——如果说EREV是以电动车技术为基础的“退半步”，那PHEV就是在内燃机上加个电驱动系统用于低速续航，是内燃机的“进半步”。
采用P2或者P3结构是欧洲PHEV车型比较主流的方向，相比于P0+P4架构会更容易“兼容”现有的前驱燃油车，但是P4架构则可以带来更好的加速性能和四驱能力。不过无论哪种形式，都是“小电机+大电池”的组合，这样电驱动系统覆盖中低速续航，内燃机应对电驱动系统“不友好”的高速巡航状态，从而降低整体能耗。
可是欧洲PHEV车型一开始遇到的问题很现实：由于电池组成本高，小电机效率低，加上空间占据*往往只能配小发动机，这样能耗的确降低了，可是成本和驾驶性只能算居中。相比于传统的混合动力车型，PHEV车型的购买成本远不能覆盖降低的油耗，而驾驶性方面往往又受制于两种不同驱动方式而无法调和。
简而言之，插电式混合动力和增程式电动前一阶段的不成功主要是成本和能耗收益不成正比。
时至今日，随着电池成本的大幅下降，PHEV和EREV又都迎来了一次发展的机会，包括宝马就推出了续航里程超过100公里的插电式混合动力车型，以及理想ONE这种搭载40kWh大电池组的增程式电动SUV。
以新款宝马X1 PHEV为例，在采用宁德时代811电池组之后，在整个电池包仅增重2.5kg的前提下，电池容量从10.7kWh提升至24kWh，这样工信部的纯电续航里程达到了110公里。值得注意的是，这个续航里程数据其实是在实际可用电量下得出的——宝马方面锁住了20%的电量确保驾驶性能，也就是实际可用电量为18.5kWh。
再来对比采用大电池组的增程式电动车理想ONE。理想ONE本质上还是按照电动车的思路在打造这款车，最明显的特征是提供了快充接口，驱动方式也完全由电机驱动。这部中大型SUV搭载了40.5kWh的电池组，实际可用是33.2kWh，续航里程达到180公里，这相比于纯电驱动的蔚来ES8基本上是电池容量砍半、续航砍半。
可是在大电池的装备下，理想ONE的问题仍然是纯电续航能力有限，一部分原因是太过于追求加速性能，另一方面则是由于电池组SOC对电机功率有着明显影响。从实际第三方测试来看，理想ONE的SOC在70%和20%状态下，百公里加速分别为6.6秒和11.8秒，足以看出影响。
换句话说，EREV实际上对于电池组的电量保持有更高要求，纯电驱动里程本身就要打折，遇到电量保持需求再打折（理想ONE设定为电量17%时启动增程器），实际纯电续航里程可能也就130公里上下。这相比长续航PHEV大都搭载的15-20kWh电池组，EREV纯电续航里程的优势并不明显。然而对比PHEV车型，EREV往往只有一个更偏重于热效率的低功率发动机，这对于车辆在馈电状态下的驾驶性能会有明显的影响，甚至说整体功率下降会比较明显。
同样以理想ONE为例，比如1.2T三缸小排量增压器效率非常一般，而如果选择动力性能更好的1.5T或许在馈电状态下的驾驶性更好，当然B状态油耗可能会随之上升。更大的问题则在于，如果不需要双电机，使用后驱电机，整体的能效也会有相应的提升。
不过参考别克Velite 5，这款车已经把整套增程式系统做到了最高水准，能够突破的仅是进一步增加大容量电池组，将续航提升到180公里级别。可是别克Velite 5核心的问题还是成本无法下降，大电池组带来的里程提升对于消费者的感知不会有明显加强，这或许也是通用将其停产的原因所在。
驾仕总结：
整体看来，无论是PHEV还是EREV，对消费者而言，除非有条件安装家用充电桩，否则都无法充分感受到两种驱动形式带来的低能耗优势。
但是从实际使用来看，个人认为长续航里程的PHEV车型或许比大电池组的EREV车型略微更有优势一些。原因在于，在电池组基本电能耗尽的情况下，PHEV至少可以依靠更大功率的发动机运转，其最多也就是相当于产品序列中的低阶动力车型。反观EREV，如果电能耗尽，那么整体动力性能将大幅减弱，小排量增程器也将拖着一个更重的电池组行驶。
另外，PHEV和EREV在成本上还是有明显的差别，比如增程式装载大容量电池组之后，必然需要一套快充接口。而且PHEV车型可以和燃油车共享平台，电池组的布置也要比EREV更加容易，平台成本上更可控。加上P2、P3、P4的结构可以给厂家更多的选择，这也能够解释为什么PHEV目前的推崇度更高一些。
总而言之，100公里左右的纯电续航里程，对PHEV或者EREV来说都是一个成本可控的临界值。比这个数值低，消费者买起来不划算，比这个数值高，车企成本增加、消费者需求不大，因此PHEV和EREV基本上作为新能源的过渡车型，实现100公里左右的纯电续航就能够覆盖城市代步需求，又能解决纯电动车不太好实现的长途需求。
只是，对PHEV和EREV还有一个不友好的地方：目前生活环境中的交流慢充充电桩实在太少了，如果没有家充桩还不如买纯电动车，至少直流快充桩随时可以找到。
文｜JackieLXX
图｜网络
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