增程式電動汽車(E-REV - Extended Range Electric Vehicle)這個品類,其實在業界量產的很少,鷹峰電子在這里來聊聊其問題根源還有兼談插電式混合動力的某些困境問題。
我們選了幾臺車:
BMW I3純電版本
BMW I3增程版本
GM Volt2 增程式混合動力
Toyota Prius 插電版
我們再細致的把這些車的參數進行匯總和分析
1.在純電工況下,I3的BEV由于車重和效率問題,其百公里的耗電量是最低的,達到了100英里27度電。
2.在混動工況下,串聯式的I3BEV就出現了較大的問題了,39的MPG,比之Volt2差了很多,比Prius PHV的50就更差了一些
a.串聯的效率,如I3的發動機=》電池(維持SOC)+驅動車輛的效率不是想象的那么高
b.為了達到前半程完全不用發動機的PHV才算得上是增程式混合動力,這樣付出的代價其實也不小,電池小了,對滿足高速和低速工況的要求挺高的,這類的電池既要滿足高功率輸出,又要滿足能量密度的要求
3.某種程度上,小電池(10kwh)的插電式混合動力,帶給用戶的體驗會有些怪異,類似Prius PHEV的設計已經到了極致,幾乎沒有純電的里程,對客戶而言
a.充電與否關系不大
b.省錢有限,用戶很難區分到底插電之后,用電不用電有區別
所以架構上,我們把幾個車羅列一下,就能得到比較有趣的架構了
1)BMW I3 REV
發動機通過發電機+整流部分的電氣連接,來發電驅動車輛。這個時候的電池的SOC的控制是最為苛刻的,能量的需求分幾部分(車輛驅動+HVAC+低壓電氣),如果SOC高了,這個電力轉換的效率其實很低;SOC維持的低了,在需要高功率的那個區間,供給就不夠了。
比之單純的BEV,在能量管控和功率管控上,需要平衡燃油經濟性和控制的簡易度,甚至是電池的壽命。
2)GM Volt2
感興趣的可以查看SAE的論文
3)Toyota Prius PHV
這里豐田的工程師在樣品階段采用三包分開,電動和HEV的模式。這種先串后并的模式帶來了很多的困難。
所以,后面都改成了14串成一個module,然后分四個module進行串聯,雖然帶來掛個電池包大一些。總的來說,豐田對于此車的設計,是將混動的工況看成了較大的比重,所以對于SOC的穩定點,比別的車要高一些。重點是保證車輛的HEV的工況。
具體工況的數據對比,可以參考INL的實際測試數據一項項對比。
總的來看,插電的設計考量,是盡量讓用戶在不充電的情況下也得到一個比較好的燃油經濟性,所以豐田后面不發布這個車的充電數據,所以這里就變成了一個空白區,你拿到了特殊的政策鼓勵,但還是完全燒油,既得到了補貼又免除了需要充電的事情,這事就變得特別奇怪了。所以這車到2015年中旬,暫時不賣了,等2016年發布2017款,前面防風把無線充電作為一個標準配置,其實也是強制的把充電的這個事,默默隱含在整個停車行為里面,在小的純電里程的情況下,真的很難讓用戶,插啊拔啊的。
小結:
1)為了應對政府的管理和不強迫消費者充電,小電池包的PHEV想要名符其實,必須送用戶一個無線充電的包,這個錢其實也是回應補貼。否則不充電的情況下,ZF補貼電池的錢完全沒有意義。
2)EREV如果單純的插電,還不如好好做大電池包,所以從動力系統和電池兩個入手,提高純電和HEV模式下的燃油經濟性,其實是個很大的挑戰。新能源汽車戰略想要做成功,真的不是一朝一夕能做出來的。
3)未來要做新能源車,要做好思想準備,油箱大小可能給限制;混動油耗段可能給限制;電池質量和配置給限制,各種細致的參數全部反映到你的實際產品上,讓你生則生,但滅你也沒商量。