理想汽車創(chuàng)始人最近在一場用戶活動大爆粗口,我粗略的統(tǒng)計了一下,活動現(xiàn)場李想一共說了三次“TMD” ,又重復(fù)說了兩遍“BB”,從語氣中應(yīng)該能感受到他的氣憤。
其中一句原話是:一幫搞臭技術(shù)的,天天沖我們BB,增程電動是個落后技術(shù)。請問,他們TMD搞出來屁技術(shù)了?對。一群毫無用戶思維,完全不關(guān)心用戶的人,天天在研究技術(shù)路線,TMD什么技術(shù)路線啊,胡說八道!。吐槽時,李想還在在臺上不停來回走去,從言行動作看,他已經(jīng)迫不及待想發(fā)泄內(nèi)心壓抑已久的不滿情緒。
吃瓜群眾可能不知道發(fā)生了什么,我們簡單梳理一下劇情。理想ONE是一款增程電動車,而其它造車新勢力都是電池電動車,也就說理想選擇了不同技術(shù)路線,又因為民用增程電動被傳統(tǒng)汽車廠商所拋棄,因此有人拿這個例子說增程電動是落后技術(shù)。于是就有了李想為增程電動站臺,大爆粗口的畫面!
聽完劇情講解,吃瓜群眾可能更懵了!增程電動和電池電動有什么區(qū)別?這么講吧,電池電動車就好比普通的電瓶車,而增程電動就是給電瓶車裝個汽油發(fā)電機,電瓶沒電可以用汽油發(fā)電機救急。從設(shè)計思路看,增程電動的確有用戶思維,畢竟它不會像電動車那樣沒電就把用戶扔路上。
增程電動并非理想發(fā)明,也并非理想首次使用,同時理想ONE在增程電動車中性能也不拔尖,那為何李想還要爆粗口為增程電動站臺?如果你對增程電動車來龍去脈或者新能源技術(shù)感興趣,那么請接著看下去。
有句話叫拋開表象看本質(zhì),增程電動本名并不叫增程而叫串聯(lián)結(jié)構(gòu)(下文簡稱串聯(lián)),意思就是發(fā)動機后面接發(fā)電機,而純?nèi)加蛙囀前l(fā)動機接變速箱。為什么會想到在發(fā)動機后面接發(fā)電機?這個想法要追溯到二戰(zhàn)時期,斐迪南保時捷為虎P坦克設(shè)計的動力系統(tǒng)。
圍觀群眾有所不知,“排量即正義”是內(nèi)燃機的哲理之一,排量越大扭矩越大。然而,排量大并非百利而無一害,發(fā)電機體積和散熱都是大問題,風(fēng)冷沒法帶走這么多熱量,水冷又不能適應(yīng)蘇聯(lián)寒冷的天氣,怎么把龐大的發(fā)動機塞進坦克內(nèi),發(fā)動機塞進去了,變速箱呢?
退一步,研發(fā)全新的大排量汽油發(fā)動機,或多或少需要時間攻克技術(shù)難關(guān),可二戰(zhàn)打到關(guān)鍵階段,若此時一五一十向元首匯報新發(fā)動機需要幾年時間生產(chǎn)試驗,恐怕二戰(zhàn)都結(jié)束了!
斐迪南保時捷很清楚,57噸重的虎P重型坦克不需要多好機動性能,只要它能跑的動就可以交差了,于是他想到電機。
是這樣的,發(fā)動瞬態(tài)扭矩像駝峰,過了封頂扭矩就一直降,這是因為發(fā)動機達到一定轉(zhuǎn)速后進氣時間減少導(dǎo)致進氣量減少,其結(jié)果就是動力不均勻,因此需要變速箱放大扭矩。
電機扭矩特性完全不同,電流夠大起步就是峰值扭矩,所以電機動力均勻,也更適合現(xiàn)實行駛工況,況且電機也沒有怠速一說,而且可以反轉(zhuǎn),因此電動車不需要變速箱。
斐迪南保時捷提出一個大膽的方案,在虎P坦克配備的V10汽油發(fā)動機(288KW)后面接發(fā)電機而不是變速箱,發(fā)電機產(chǎn)生的電通過電線再傳到驅(qū)動電機(230KW),變速箱就被省略了,動力布置更方便,這就早期串聯(lián)結(jié)構(gòu)(電傳動),也就是今天所謂的增程電動車。
早期的串聯(lián)混動是為作戰(zhàn)考慮么?虎P只能跑105公里,V10發(fā)動機功率本來有288KW,但電機輸出功率只有230KW,消失的58KW去哪了?它們都變成了能量轉(zhuǎn)換損失。斐迪南保時捷設(shè)計的串聯(lián)混動,目的不是為了解決續(xù)航焦慮,也不是站在用戶角度考慮問題,電傳動只是一種比較靈活的動力布置方式。
增程電動技術(shù)已有78年歷史,如今為何沒普及?捋一捋流程就明白了,汽油在發(fā)動機內(nèi)轉(zhuǎn)換為機械能,機械能經(jīng)過發(fā)電機又轉(zhuǎn)換為電能,電能最終又被驅(qū)動電機轉(zhuǎn)換為機械能,每次能量轉(zhuǎn)換或多或少有損耗,增程電動好比給能量打折上折(總損失約30%),是否感覺多此一舉?
汽車廠商對增程電動的興趣并不高,但排放政策給內(nèi)燃機施加了很大壓力,于是內(nèi)燃機遇到了排放瓶頸,問題最早出現(xiàn)在柴油機上,柴油機本身油耗低,但它產(chǎn)生的氮氧化合物很高,隨著各地排放指標加嚴,柴油機遇到麻煩,這便有了后來的排放造假。
2000年左右,美國車企開始嘗試性推廣柴油增程電動,但市場表現(xiàn)并好。2008年,菲斯克展示了一款汽油增程電動車Fisker Karma,直到2011年新車才正式交付,這也是首款汽油增程電動車,然而它只賣了幾千輛,F(xiàn)isker Karma銷量慘淡不怪別人,只因這款車純電行駛效率只有雪佛蘭Volt一半,價格反倒貴兩倍多。
2013年寶馬推出了i3,i3本是一款零排放電池電動車,但介于當(dāng)時電池技術(shù)沒法讓人滿意(續(xù)航),因此寶馬又為i3開發(fā)了增程電動版,靠燒油發(fā)電來提高續(xù)航里程。但增程版不是主力,因為增程版連個像樣的發(fā)動機都沒有(摩托車同款),由于后來電池技術(shù)有了進步,增程版慢慢淡出市場。
汽油增程電動誕生之初,不為降低能耗,而是彌補當(dāng)下電池電動車實用性不足的缺點,但由于這幾年電極材料技術(shù)進步飛快,部分高端電動車續(xù)航里程已經(jīng)超過600KM,實用性已經(jīng)不是多大問題,倒是價格高居不下。只要電池成本逐年降低,增程電動車就可能被邊緣化,這也是李想口中所說的那幫搞臭技術(shù)的人看衰增程電動的原因。
增程電動屬于串聯(lián)結(jié)構(gòu),那么什么是并聯(lián)?并聯(lián)結(jié)構(gòu)同樣有發(fā)動機和電機,但兩者既可以單獨工作也可以一起工作,寶馬530Le、帕薩特PHEV、比亞迪秦等插電混動都是并聯(lián)結(jié)構(gòu)。以530Le為例,純電模式可以靠電機行駛95公里,等電池電量耗盡,就得啟動發(fā)動機來驅(qū)動,高速上電機關(guān)閉由發(fā)動機單獨驅(qū)動。
并聯(lián)在歐洲很火,因為它的動力體驗好過普通燃油車,不信可以看看比亞迪秦,那個破百時間是1.5T發(fā)動機能做到么?而與串聯(lián)結(jié)構(gòu)相比,并聯(lián)適合跑高速,因為高速發(fā)動機單獨驅(qū)動,不用在機械能和電能之間互相折騰。但并聯(lián)和串聯(lián)一樣都有缺點,電池電量低且擁堵路況下,發(fā)動機不得不一邊發(fā)電一邊驅(qū)動比純?nèi)加蛙嚫氐能嚿恚圆⒙?lián)結(jié)構(gòu)不適合亞洲這種擁堵路況。
1997年,豐田推出了普銳斯,與它同時亮相的還有THS技術(shù),THS一大亮點是它將串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)合到一起,業(yè)內(nèi)簡稱串并聯(lián)結(jié)構(gòu),這套混動系統(tǒng)最低不到13萬,功能比增程電動理想ONE還豐富。前面我們沒有著重講增程電動(串聯(lián))優(yōu)點,就是想留到這來說。
串聯(lián)在擁堵市區(qū)行駛比較省油,問題還是出在發(fā)動機上,發(fā)動機不僅動力不均勻,其實效率也不均勻,可以這么理解,走走停停發(fā)動機油耗高,但勻速行駛油耗就很可觀,市區(qū)費油不是因為駕駛水平有問題,而是由發(fā)動機自己的特點決定。
豐田熱效率40%的發(fā)動機,只有一個很小區(qū)間才能達到40%,也就是100-120KM/H勻速巡航時,才可能達到最高效率區(qū)間,一般情況下發(fā)動機熱效率低于這個水平。
然而在串聯(lián)模式中,發(fā)動機只要安心發(fā)電,使自己維持在高效率和低排放狀態(tài),所以串聯(lián)有一定的節(jié)能減排潛力。簡單說,增程電動車電量不夠就啟動發(fā)動機發(fā)電,夠了就熄火,發(fā)動機不用干它不擅長的活。豐田和本田的混動之所以越堵越省油,是因為擁堵路況下采用了串聯(lián)模式,發(fā)動機避開了最費油的工況,雖然發(fā)動機發(fā)電有能耗損失,但發(fā)電仍比直接驅(qū)動車輪效率高。
上了高速后驅(qū)動一輛車需要更大功率,這時反而屬于發(fā)動機比較高效的狀態(tài),如果再要發(fā)動機為驅(qū)動電機發(fā)電,那么發(fā)電過程產(chǎn)生能量損失反而比發(fā)動機直接驅(qū)動大,這筆交易不劃算。如果高速能切換成并聯(lián)模式,電機休息發(fā)動機驅(qū)動,便發(fā)揮了發(fā)動機的優(yōu)勢。
豐田、通用和本田的混合動力,全都是串并聯(lián)結(jié)構(gòu),也就說低速行駛是增程電動,高速行駛是燃油車。既然可以同時兼顧兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,那為什么還要在其中一個選邊站?串聯(lián)也好并聯(lián)也罷,它們兩者的優(yōu)缺點都很鮮明,但兩者結(jié)合后就可以互補,因此關(guān)于增程電動是否先進,是否替用戶考慮的問題,早在1997年就有了答案。
寫在最后增程電動是用戶思維嗎?首先用戶到底代表誰,絕大部分人靠自己微薄的工資維持生活,他們不懂不投機也不炒股,如果能存點錢,也許會買輛有面子的合資車代步,空閑時也希望這輛車變成生產(chǎn)工具,拉貨載客跑業(yè)務(wù)賺點錢。李想所說的用戶思維,代表自己理想中的用戶,跟普通大眾沒半毛錢關(guān)系?;氐奖挚跒樵龀屉妱诱九_的事,好像李想沒搞明白電動車是政策一手推起來的,可政策目前不鼓勵發(fā)展高價位新能源車,既然政策都不關(guān)心,用戶哪有心思替增程電動操心?政策制定者很清楚,增程電動核心技術(shù)還是發(fā)動機,倘若支持發(fā)展增程電動,恐怕就是給豐田本田遞刀子。
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