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增程技术电动汽车权宜之计?

增程技术电动汽车权宜之计?

新能源汽车持续火爆,但也一直逃不过单次充电行驶里程过短的问题。在电池容量有限、充电时间长的现实情况下,电动汽车行驶里程之痛,短时间看来并没有很好的解决方法。现阶段,国内外很多研发机构,都在尝试突破电动汽车的电池容量限制和行驶里程限制。

电动汽车行驶里程的短板,催生新技术不断发展。增程技术,简而言之就是给电动汽车增加行驶里程,可以形象地比喻为给电动汽车带上"充电宝"。那么这种技术现在发展如何,能否辅助解决电动汽车行驶里程问题,还只是电动汽车当前的权宜之计?

增程技术快速发展

资料显示,增程式电动汽车是在纯电动汽车基础上,装备一个小型的辅助发电机组以备电池电量不足时为电池充电,而这个小型辅助发电机组为"增程器"。目前,增程型电动车技术是新能源车技术的一大流派,这一技术流派的特点是电力驱动车辆行驶的主要能源,而汽油则是它的备用能源。

上述定义只是描述增程技术的几个有限方面,而在电动汽车发展中,增程技术正呈现多种技术可能。在《中国制造2025》中,明确提出要开发"高性能插电式混合动力总成和增程式器发动机"。重点掌握新型结构发动机、高效高密度发电机的开发,研究高效发动机与发电机的集成的核心关键技术,形成增程器系统的自主开发和配套能力。增程技术发展潜力巨大。

新闻报道显示,一家2014年创立、名为AquariusEngines的以色列初创公司专注于增程式小型电动车,公司研发了一款单杠无气门的0.6升排量增程设备,将直接可以发电。与传统的发动机将活塞运动通过曲轴传递出去不同,Aquarius的这项技术可以算是将发动机与发电机整合到了一起。在这台增程设备上,活塞在电磁线圈内进行往复运动来直接发电,电量可以储存到车底的电池组中,为其充电。经德国工程公司FEV模拟评估,这种设计可以将原来同等排量的传统内燃机效率提高到原来的两倍以上。

据悉,不少汽车巨头,特别是乘用车整车厂,早已在探索增程技术的发展潜力。资料显示,通用早在很多年前,就推出增程式新能源车型沃蓝达。今年4月,西门子和法雷奥签订协议组成合资企业,将面向全球生产和出售电动汽车和轻型汽车使用的高压电动机、增程器和充电器。北汽也宣布将有望在2017年推出增程式电动车。另外,国内的一些零部件企业如东安动力等,也都在立足于这方面的技术研发和产品落地。

而在今年6月,国内公司斯太尔(发布全球首台两缸柴油增程器M12Rex。资料显示,增程器由发动机和发电机组成,可将柴油燃烧转化为电能,为电池组充电,相当于电动车随身携带的"充电宝"。M12Rex结合高压共轨、涡轮增压、内置中冷器等技术,具有体积小、重量轻、油耗低等特点,其柴油机输出功率在40kW,发电机净功率输出在37kW。据悉,放眼全球,目前还没有如此紧凑强劲的增程式柴油发动机,斯太尔的新品不仅走在了世界前沿,也为国内动力设备树立了新标杆,彰显中国制造新水平。

增程技术效果如何

在增程技术持续发展的进程中,其实际效果也正待人们检验。

此前中国工程院院士杨裕生以北京为例指出,现在北京市纯电动出租车单次充电后也就行驶150公里左右,实际上在再次充电之前大概也就行驶100公里左右,司机就不敢再走了,怕出去回不来,就得找地方再次充电,实际使用效率不高。如果用增程式电动车,既能解决减排问题,又能提高使用效率,至于电和油哪个更节省,出租车司机师傅自然会精打细算。要想很理想地解决电动车的问题需要过程,不能指望一步到位,这样易脱离实际。谈到增程式电动车的实用性和优势,杨裕生认为,增程式节油50%的话,对北京减少排放、改善空气质量会有很大贡献,建议北京市出租车发展增程式。

相比于出租车这样的特殊用途车辆,消费者更关心自己的私家车能否通过增程技术走向"电动化"。不少车主在开上电动汽车后,就患上"里程焦虑症"。目前,全球电动汽车制造商使用的动力电池主要是锂电池,包括以特斯拉为代表的镍钴铝酸锂电池(钴酸锂电池)、以比亚迪为代表的磷酸铁锂电池和以日本汽车为代表的锰酸锂电池。无一例外,上述车辆都面临着行驶里程的短板。

由此,插电强混式混合动力汽车等更能获得消费者的认可。而除混合动力之外,增程式电动车也为电动车延伸行驶里程提供技术方向。但目前,增程式技术的发展仍面临着很多问题。仅就增程技术带来的续航里程而言,目前市场上虽多款产品能实现数百公里的增程,但不少产品在实现续航的同时,意味着汽车需背负更多增程设备重量等,在很多车主看来其经济性存疑。

仍有短板待补

除续航里程和经济性外,围绕着增程技术还有不少问题,特别是在增程模式下,一些技术上的问题时有暴露。

日前,有媒体报道称,宝马旗下的增程式i3搭载由双缸汽油发动机和电动机组成的动力系统,宝马宣称当车辆电池过低时,发动机每为电动机充一次电,续航里程就可以从81英里(约合126公里)增加至150英里(约合240公里)。而美国车主EdoTsoar在洛杉矶联邦法院对宝马提起诉讼,表示他驾驶的增程式宝马i3行驶时在增程发动机介入后,当车辆负载过大,例如在车内满座情况下上坡时,车速就会在没有任何提醒情况下突然变慢,甚至会突然断电瘫痪,且已出现过多次。车主要求宝马对全国范围内的驾驶员进行赔偿,或回购相关车辆。

另外,对于增程式技术未来的发展命运,现在从学界到业界尚有争议。争议的关注点聚焦在增程技术是否环保,以及随着动力电池技术的进步,增程技术会否失去存在的价值等。"其实核心的问题在于怎样看待新能源汽车发展进程的问题,如果一步跨入纯电动汽车,在环保等方面固然可以一步到位,但目前的技术并未能达到上述要求。增程式技术的出现是对新能源汽车行驶里程不足的补充,其环保性和经济性肯定存疑。但为了推广电动汽车,是否可以暂时做出环保方面的牺牲,这个是政策制定者需要考虑的问题"。新能源汽车行业分析人士指出,"另外,是否要将增程技术定位为过渡技术也值得思考。如果将增程式作为独立的发展方向,那么它的发展前景在哪里。这些问题需要技术研发和业界来回答"。

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