增程式电动汽车(E-REV - Extended Range Electric Vehicle)这个品类,其实在业界量产的很少,鹰峰电子在这里来聊聊其问题根源还有兼谈插电式混合动力的某些困境问题。
我们选了几台车:
BMW I3纯电版本
BMW I3增程版本
GM Volt2 增程式混合动力
Toyota Prius 插电版
我们再细致的把这些车的参数进行汇总和分析
1.在纯电工况下,I3的BEV由于车重和效率问题,其百公里的耗电量是最低的,达到了100英里27度电。
2.在混动工况下,串联式的I3BEV就出现了较大的问题了,39的MPG,比之Volt2差了很多,比Prius PHV的50就更差了一些
a.串联的效率,如I3的发动机=》电池(维持SOC)+驱动车辆的效率不是想象的那么高
b.为了达到前半程完全不用发动机的PHV才算得上是增程式混合动力,这样付出的代价其实也不小,电池小了,对满足高速和低速工况的要求挺高的,这类的电池既要满足高功率输出,又要满足能量密度的要求
3.某种程度上,小电池(10kwh)的插电式混合动力,带给用户的体验会有些怪异,类似Prius PHEV的设计已经到了极致,几乎没有纯电的里程,对客户而言
a.充电与否关系不大
b.省钱有限,用户很难区分到底插电之后,用电不用电有区别
所以架构上,我们把几个车罗列一下,就能得到比较有趣的架构了
1)BMW I3 REV
发动机通过发电机+整流部分的电气连接,来发电驱动车辆。这个时候的电池的SOC的控制是最为苛刻的,能量的需求分几部分(车辆驱动+HVAC+低压电气),如果SOC高了,这个电力转换的效率其实很低;SOC维持的低了,在需要高功率的那个区间,供给就不够了。
比之单纯的BEV,在能量管控和功率管控上,需要平衡燃油经济性和控制的简易度,甚至是电池的寿命。
2)GM Volt2
感兴趣的可以查看SAE的论文
3)Toyota Prius PHV
这里丰田的工程师在样品阶段采用三包分开,电动和HEV的模式。这种先串后并的模式带来了很多的困难。
所以,后面都改成了14串成一个module,然后分四个module进行串联,虽然带来挂个电池包大一些。总的来说,丰田对于此车的设计,是将混动的工况看成了较大的比重,所以对于SOC的稳定点,比别的车要高一些。重点是保证车辆的HEV的工况。
具体工况的数据对比,可以参考INL的实际测试数据一项项对比。
总的来看,插电的设计考量,是尽量让用户在不充电的情况下也得到一个比较好的燃油经济性,所以丰田后面不发布这个车的充电数据,所以这里就变成了一个空白区,你拿到了特殊的政策鼓励,但还是完全烧油,既得到了补贴又免除了需要充电的事情,这事就变得特别奇怪了。所以这车到2015年中旬,暂时不卖了,等2016年发布2017款,前面防风把无线充电作为一个标准配置,其实也是强制的把充电的这个事,默默隐含在整个停车行为里面,在小的纯电里程的情况下,真的很难让用户,插啊拔啊的。
小结:
1)为了应对政府的管理和不强迫消费者充电,小电池包的PHEV想要名符其实,必须送用户一个无线充电的包,这个钱其实也是回应补贴。否则不充电的情况下,ZF补贴电池的钱完全没有意义。
2)EREV如果单纯的插电,还不如好好做大电池包,所以从动力系统和电池两个入手,提高纯电和HEV模式下的燃油经济性,其实是个很大的挑战。新能源汽车战略想要做成功,真的不是一朝一夕能做出来的。
3)未来要做新能源车,要做好思想准备,油箱大小可能给限制;混动油耗段可能给限制;电池质量和配置给限制,各种细致的参数全部反映到你的实际产品上,让你生则生,但灭你也没商量。