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为何插混车型纯电续航都很短?

4月20日 藏于心投稿
  插混(PHEV)汽车想要增加纯电续航里程是很简单的,加大电池容量即可。例如比亚迪唐DM100的电池组容量为23。97kwh,纯电续航里程100公里。而唐DM80的电池容量为19。96kwh,纯电续航里程80公里。博瑞新能源电池容量为11。3kwh,纯电续航里程为60km。可以看出来插电混动车型想要提高纯电续航里程单纯增加电池容量即可。
  但是电池容量提升也是有限度的。电池容量密度是一定的,提升容量只会造成电池体积与重量增加。而插电混动汽车既要保留燃油车的动力系统,还要容纳电动车的三电系统,因此有限的空间内是难以做到完美的。电池容量增加,整备质量增加反而会增加油耗。有电是条龙,没电变成虫,这与过高的整备质量有一定关系。
  唐DM80的整备质量已经达到了2390kg,唐DM100电池容量增加后为了抵消电池增重,不得不采用更多的铝合金材料来降低自重。纯电续航增加了20km,但成本上升很多,整车售价也高了2w元,相当于用2万块买来20km的续航,有没有这个必要消费者心里最清楚。
  插电混动属于过渡车型,电动车普及之前的一个过渡。一辆车上装有两套动力总成,只能做折中处理。最终的结果就是哪个做的都不好。与燃油车对比,过高的整备质量会增加能耗、影响操控,亏电后驾驶质感差,动力差。亏电时电动机难以有效助力,整车完全由内燃机驱动,况且还要为电池充电。因此亏电时驾驶感受不如同级别燃油车。纯电动行驶时还要受到动发动机变速箱的拖累,高自重让电耗也增加很多,同时小容量电池续航里程也比较少。这样的车型,电池容量不能做的太大,大多数车企纯电续航里程过补贴线即可,因此很多插混车型续航里程在60km左右。
  插电式混动汽车不需要很长的纯电续航里程
  新能源汽车有两大类,第一类是纯电动汽车,这种车的价值是利用电驱系统替代内燃机驱动系统实现终端零排放,并且节省已经捉襟见肘的石油储备消耗的量。但是目前的纯电动汽车因动力电池成本过高导致了高价低续航,实用价值对于普通还在考虑购买家庭首台的消费者而言并不高。于是燃油车到纯电动汽车的转型则出现了断层,消费群体则成为主流的燃油车阵营,以及少数可以负担第二或第三台家用车的少数家庭,能源变革的速度也会被延缓。
  为了解决这一问题则出现了插电式混动汽车,这种车型的特点是提供了EV纯电驱动模式,以及HEV油电混合并联式输出,而且还有少数混动汽车可以实现REEV增程式发电行驶。其中EV模式的作用只是为满足日常的短途通勤代步,有80100公里的续航里程可以满足多数人上下班的通勤需求;在实用价值方面与纯电动汽车是相当的,区别无非是充电的频率高一些罢了。然而电动汽车充电的技术难度和给手机充电一样,所以即使天天充电也没有什么大不了。
  而在频繁充电能满足日常代步的前提下,插电式混动汽车可以利用HEV模式加油行驶保证无限续航,如果混动系统还有BSG电机的话则能保证车辆用不亏电。下一步会普及装车的超级电容技术能倍数级升高刹车时动能回收的充电速度,合理控制动能回收不仅可以替代刹车,同时还能快速的回收电能保证HEV或REEV混动模式中能耗极低。(约为同级燃油车的一半)
  既能保证绝大多数时间的纯电代步,又能满足偶尔短途出行的无限续航,大部分时间与纯电动汽车一样节能的插电式混动汽车是不是更有吸引力呢?在纯电汽车没有超长续航之前,这种车是不是燃油动力汽车最佳的替代车型呢?答案想来是没有争议的,个人观点,仅供参考。
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  插电混动的纯电续航短,是相对于纯电动车的续航而言的,原因主要在于三方面:
  1。插混车的电池容量比纯电动车小得多。
  现在是2020年了,最新的纯电动车,电池容量低于60kWh或续航不到400公里简直不够看(老头乐级别的电动车不算),我家里那台2016年的帝豪EV,也有45kWh电量,综合续航300公里。而比亚迪唐DM100、X5xDrive45e、X1xDrive30Le这几款SUV算是电池容量最大的插混了,也不过24kWh左右,工信部续航85110公里。这还是因为它们是SUV,基础能耗比较高,需要更大的电池才能保证续航不至于太短。像迈腾GTE、530Le之类的插混轿车,电池容量也就是十几kWh,工信部续航一般在50100公里之间。2。插混没必要追求过长的纯电续航
  电池几乎是新能源车成本最高的部件,由于电池的能量密度远低于汽油,单位电量的造价远高于汽油,一味追求高续航会造成车重、电池体积和成本上升,进而影响能耗、动力和空间布局。再加上插混和纯电动不同,它还有燃油动力系统,不需要用长续航来缓解里程焦虑。综合这些情况,插混的纯电续航只需要满足大多数人一两天的通勤里程就够,这样对于家有充电条件的车主来说一样可以做到日常纯电动行驶。而高速长途有汽油兜底,车主不用像纯电动车主那样为续航短、充电慢发愁。
  从另一个角度看,国家新能源政策规定,插混只要纯电续航超过50公里,就可以上新能源牌照并享受补贴,采用太大的电池弊远大于利,因此厂家也没有动力把纯电续航做得很长,及格万岁。
  3。插电混动车的电池有冗余电量
  插混的纯电续航,是从100电量跑到发动机强制启动时的里程。很多厂家为了防止电池深度放电而有损寿命,会把电量平衡点设置在剩余电量20或更高水平,当电量降到这个值以下,发动机就会强制启动给电池充电以保持电量。因此,插电混动的续航并不是它全部电量的水平。以迈腾GTE为例,标称续航56公里,标称电量13kWh,但它实际上这56公里的续航只用了10kWh电量。而对纯电动车来说,电池是唯一的储能装置,为了保证续航,系统不会保留过多的电量,会允许车子开到几乎完全没电。所以如果你用电池容量除以续航里程来计算百公里电耗,你会发现插电混动看起来普遍比纯电动电耗更高。
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  在插电混动,纯电动,以及油电混动这三种车型里,插电混动的技术难度是最低的。
  油电混动涉及到的专利技术几乎被日本丰田与本田所掌控,而这方面的研发难度与成本也迫使奥迪、宝马等车企纷纷放弃了油电混动车型的开发,转而直接向纯电动或者插电混动方面发展。
  目前纯电动汽车在全球范围内最出名的无非就是特斯拉、比亚迪、宝马等品牌,其研发制造的技术难度一点也不比油电混动低,特别是对电驱系统、电池系统和电控系统是纯电动汽车最核心的三大技术。
  在纯电动汽车的这三大核心技术里面,电池系统的管理技术可能是最难的,这一块如果控制不好,纯电动汽车分分钟便会车主带来自燃爆炸的恐惧。
  插电混动结合了纯电动与传统燃油车的部分特点,不过它看似增加了纯电动车型的电力驱动系统,但这套电力驱动系统与纯电动又有很大的不同。
  插电混动汽车所拥有的燃油驱动系统和电力驱动系统,是两套完全独立的系统,它可以实现燃油驱动与电力驱动之间的独立切换,而插电混动的电动模式则更像是一种充电式的驱动系统,它是由发动机做功后给电池充电,在切换到纯电动模式后再驱动汽车行驶。
  也就是说,插电混动车型只需要做好电力驱动系统方面的电池组管理,做好一套燃油驱动与电力驱动之间,可以进行自如转换的控制器,一台插电混动车就完成了。
  所以插电混动在纯电动模式行驶时,我们说它就是一个特大号的电动玩具车也不为过。
  插电混动的难度主要是燃油与电力驱动之间的切换逻辑,以及怎样保证发动机做功可以给电池提供最优的充电效率。
  综上所述,在搞明白插电混动的工作原理后我们就可以了解到,在如今汽车讲究轻量化设计的大背景下,插电混动需要首先保证传统燃油汽车的发动机、变速箱、传动系统等一整套结构,然后再此基础上加装一套电池组管理组。
  那么在这种情况下,如果电池管理组的体积过大,势必会增加汽车的整体重量,这也是插电混动车型往往都比较重的原因之一,而在这方面,插电混动车在燃油驱动下的油耗其实反而会有所增加。
  不过聪明的车企还有办法的,他们采用减少油箱容积,以及减小电池管理组体积的方法来解决这个问题,因此插电混动的工作原理就决定了它的电池续航里程不会太高。
  国内的新能源车当中,插电混合动力(PHEV)有着相当的比重,而且可以在全国各大省市区(北京除外)挂绿牌,享受全年不限行政策。插混车型的优势不少,但首先是没有里程焦虑,日常用车比较方便。再就是既可以纯电行驶,又可以发动机驱动,既有纯电动车的体验,也有燃油车的便利。而且,插混车型的动力一般都比较强劲,因为全力加速时,发动机和电动机会同时投入工作。另外,正常情况下,用车成本是低于燃油车的。
  既然有这些优势,再加上如今新能源车发展势头这么好,为何插混车型的纯电续航里程都是比较短呢?我们也知道,目前国内市场上,插电混动车型的纯电续航里程都不算高,基本上都是在50150公里这个范围,其中,50公里是新能源补贴的下限。然而,再看纯电动车,如今的标定纯电续航都是奔500公里以上去了,甚至有些已经超过600公里,那么是什么原因导致插混车型的纯电续航里程这么低呢?
  最大的原因还是价格,也就是说,从技术上来讲,插混车型不是不能实现150公里以上的纯电续航,但如果做到了,价格也要翻倍,甚至翻两倍,估计这样的车造出来,用户也不会接受,没有市场,车企不会冒这个险。那么,为何插混车型售价这么高呢?原因很简单,成本高!相比传统燃油车,插混车型增加了三电系统,包括电机、电池、电控三大件,也就是相当于额外增加一套动力系统,而且这套动力系统与原来的燃油动力系统还要实现无缝融合,这就不光是机械硬件的问题了,还涉及到调校的问题,尤其是调校,直接影响用户体验。
  关于技术的问题,要详细说,估计专业人士长篇大论也不一定能解释得明白,所以,只需要记住一点,那就是插混车型绝不是简单的增加了一套三电系统,而是在油与电的匹配调校上下了更大的功夫,而且整个三电系统结构也确实相当复杂,所以成本高进而导致价格高是自然而然的。
  举个例子就能明白了,比如比亚迪唐家族。唐燃油版售价为12。9916。99万元,而唐DM版售价为23。8428。84万元,售价几乎高一倍;再比如宝马X1,其1。5T燃油版售价27。8829。68万元,而同样是1。5T插电混动车型的宝马X1PHEV,售价达到了39。98万元(仅一款车型),这些插混车型续航里程都不算高,唐DM纯电续航里程为80公里或100公里,也就是我们常说的唐80、唐100;而宝马X1插混纯电续航里程为110公里。目前,国内插混车型纯电续航里程最高的是Polestar1,纯电续航里程为135公里,但是售价也达到了145万元。
  插混电车设计理念是短途用电,长途用油。短途的国家标准是50到60公里,BYD认为是80到100公里。所以混动车里,BYD纯电距离稍长一些。混动车要确保充电的稳定。如果没有确定充电点的话,混动车不沾优势。当然混动车都具备烧油充电的功能,就是经济型差一点。另外混动车适合高速长途,80公里时速以上时可以利用汽车发动机多余功率充电,所以跑高速混动车电量不减反增,以BYD为例可充到70,之后车子进入混动纯电交替模式,耗油量明显下降。注意长途低速公路混动车没优势,时速超不过70公里,车子难以反充电,长时间行驶会出现馈电情况,驾驶体验变差,油耗增加。开混动车的诀窍是保持电量。
  对于混动车,用户会更倾向于使用电力驱动,尽量减少汽油机的使用,这个倾向不仅仅因为成本考虑更多的是驾驶体验。
  由于具备了两套动力系统就面临一个问题,就是发动机不能长时间不工作,导致的发动机故障。对于一般上班族来说,每天50KM续航基本是够用的,采用短途电力长途汽油的形式,可以让发动机时常动动筋骨,另一方面也不用带太多的电池,使得汽车过重影响油耗和电耗。
  按我国相关规则,插电混动车的纯电续航超过50km就能挂绿牌拿国家补贴了,车企当然就压着这条线了(除了个别车型为了宣传亮点而增加成本)
  空间问题,电池没地方放,续航长了电池那么大一块,放后备箱吗?
  比亚迪DM100续航里程有一百公里,顶赞、可惜在欧洲买不到。
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