電動汽車行駛里程的短板,催生新技術不斷發展。增程技術,簡而言之就是給電動汽車增加行駛里程,可以形象地比喻為給電動汽車帶上“充電寶”。那么這種技術現在發展如何,能否輔助解決電動汽車行駛里程問題,還只是電動汽車當前的權宜之計?

行駛里程之痛:增程技術為電動汽車權宜之計?

新能源汽車持續火爆,但也一直逃不過單次充電行駛里程過短的問題。在電池容量有限、充電時間長的現實情況下,電動汽車行駛里程之痛,短時間看來并沒有很好的解決方法。現階段,國內外很多研發機構,都在嘗試突破電動汽車的電池容量限制和行駛里程限制。

電動汽車行駛里程的短板,催生新技術不斷發展。增程技術,簡而言之就是給電動汽車增加行駛里程,可以形象地比喻為給電動汽車帶上“充電寶”。那么這種技術現在發展如何,能否輔助解決電動汽車行駛里程問題,還只是電動汽車當前的權宜之計?

增程技術快速發展

資料顯示,增程式電動汽車是在純電動汽車基礎上,裝備一個小型的輔助發電機組以備電池電量不足時為電池充電,而這個小型輔助發電機組為“增程器”。目前,增程型電動車技術是新能源車技術的一大流派,這一技術流派的特點是電力驅動車輛行駛的主要能源,而汽油則是它的備用能源。

上述定義只是描述增程技術的幾個有限方面,而在電動汽車發展中,增程技術正呈現多種技術可能。在《中國制造2025》中,明確提出要開發“高性能插電式混合動力總成和增程式器發動機”。重點掌握新型結構發動機、高效高密度發電機的開發,研究高效發動機與發電機的集成的核心關鍵技術,形成增程器系統的自主開發和配套能力。增程技術發展潛力巨大。

新聞報道顯示,一家2014年創立、名為Aquarius Engines的以色列初創公司專注于增程式小型電動車,公司研發了一款單杠無氣門的0.6升排量增程設備,將直接可以發電。與傳統的發動機將活塞運動通過曲軸傳遞出去不同,Aquarius的這項技術可以算是將發動機與發電機整合到了一起。在這臺增程設備上,活塞在電磁線圈內進行往復運動來直接發電,電量可以儲存到車底的電池組中,為其充電。經德國工程公司FEV模擬評估,這種設計可以將原來同等排量的傳統內燃機效率提高到原來的兩倍以上。

據悉,不少汽車巨頭,特別是乘用車整車廠,早已在探索增程技術的發展潛力。資料顯示,通用早在很多年前,就推出增程式新能源車型沃藍達。今年4月,西門子和法雷奧簽訂協議組成合資企業,將面向全球生產和出售電動汽車和輕型汽車使用的高壓電動機、增程器和充電器。北汽也宣布將有望在2017年推出增程式電動車。另外,國內的一些零部件企業如東安動力等,也都在立足于這方面的技術研發和產品落地。

而在今年6月,國內公司斯太爾發布全球首臺兩缸柴油增程器M12 Rex。資料顯示,增程器由發動機和發電機組成,可將柴油燃燒轉化為電能,為電池組充電,相當于電動車隨身攜帶的“充電寶”。M12 Rex結合高壓共軌、渦輪增壓、內置中冷器等技術,具有體積小、重量輕、油耗低等特點,其柴油機輸出功率在40kW,發電機凈功率輸出在37kW。據悉,放眼全球,目前還沒有如此緊湊強勁的增程式柴油發動機,斯太爾的新品不僅走在了世界前沿,也為國內動力設備樹立了新標桿,彰顯中國制造新水平。

增程技術效果如何

在增程技術持續發展的進程中,其實際效果也正待人們檢驗。

此前中國工程院院士楊裕生以北京為例指出,現在北京市純電動出租車單次充電后也就行駛150公里左右,實際上在再次充電之前大概也就行駛100公里左右,司機就不敢再走了,怕出去回不來,就得找地方再次充電,實際使用效率不高。如果用增程式電動車,既能解決減排問題,又能提高使用效率,至于電和油哪個更節省,出租車司機師傅自然會精打細算。要想很理想地解決電動車的問題需要過程,不能指望一步到位,這樣易脫離實際。談到增程式電動車的實用性和優勢,楊裕生認為,增程式節油50%的話,對北京減少排放、改善空氣質量會有很大貢獻,建議北京市出租車發展增程式。

相比于出租車這樣的特殊用途車輛,消費者更關心自己的私家車能否通過增程技術走向“電動化”。不少車主在開上電動汽車后,就患上“里程焦慮癥”。目前,全球電動汽車制造商使用的動力電池主要是鋰電池,包括以特斯拉為代表的鎳鈷鋁酸鋰電池(鈷酸鋰電池)、以比亞迪為代表的磷酸鐵鋰電池和以日本汽車為代表的錳酸鋰電池。無一例外,上述車輛都面臨著行駛里程的短板。

由此,插電強混式混合動力汽車等更能獲得消費者的認可。而除混合動力之外,增程式電動車也為電動車延伸行駛里程提供技術方向。但目前,增程式技術的發展仍面臨著很多問題。僅就增程技術帶來的續航里程而言,目前市場上雖多款產品能實現數百公里的增程,但不少產品在實現續航的同時,意味著汽車需背負更多增程設備重量等,在很多車主看來其經濟性存疑。

仍有短板待補

除續航里程和經濟性外,圍繞著增程技術還有不少問題,特別是在增程模式下,一些技術上的問題時有暴露。

日前,有媒體報道稱,寶馬旗下的增程式i3搭載由雙缸汽油發動機和電動機組成的動力系統,寶馬宣稱當車輛電池過低時,發動機每為電動機充一次電,續航里程就可以從81英里(約合126公里)增加至150英里(約合240公里)。而美國車主Edo Tsoar在洛杉磯聯邦法院對寶馬提起訴訟,表示他駕駛的增程式寶馬i3行駛時在增程發動機介入后,當車輛負載過大,例如在車內滿座情況下上坡時,車速就會在沒有任何提醒情況下突然變慢,甚至會突然斷電癱瘓,且已出現過多次。車主要求寶馬對全國范圍內的駕駛員進行賠償,或回購相關車輛。

另外,對于增程式技術未來的發展命運,現在從學界到業界尚有爭議。爭議的關注點聚焦在增程技術是否環保,以及隨著動力電池技術的進步,增程技術會否失去存在的價值等。“其實核心的問題在于怎樣看待新能源汽車發展進程的問題,如果一步跨入純電動汽車,在環保等方面固然可以一步到位,但目前的技術并未能達到上述要求。增程式技術的出現是對新能源汽車行駛里程不足的補充,其環保性和經濟性肯定存疑。但為了推廣電動汽車,是否可以暫時做出環保方面的犧牲,這個是政策制定者需要考慮的問題”。新能源汽車行業分析人士指出,“另外,是否要將增程技術定位為過渡技術也值得思考。如果將增程式作為獨立的發展方向,那么它的發展前景在哪里。這些問題需要技術研發和業界來回答”。

[責任編輯:陳語]

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