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咸鱼翻身? 增程式电动车坎坷发展史

时间:2019-06-08 16:08 来源:未知 作者:admin

  汽车颠末一百多年的成长,能够说曾经逐渐从化石燃料时代进入新能源时代了,将来电动化会是大势所趋。

  目前来看,纯电动车并不会在短时间内代替燃油车,由于充电慢、充电难的问题照旧具有,所以混动车、插电混动、增程电动、纯电动、燃料电池都将会长时间并存。

  可是在这么多类型的新能源车中,增程式电动车的成长是最为坎坷的,这条路线令不少厂商折戟也有前仆后继再次挑战的厂商,会否呈现“三起三落”这还得从它的成长汗青来看。

  增程式电动车的成长最早能够追溯到汽车成长的初期,它比我们此刻常见的内燃机驱动的汽车还要早,仍是得先从汽车的成长史梳理起。

  在第一次工业革射中,木工身世的瓦特发了然真正意义的蒸汽机,随后蒸汽机也就普遍的使用在了出产和交通东西上,汽车的呈现恰是在如许的大布景下。

  之后的1769年,法国炮兵工程师居纽制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮汽车用于牵引大炮。这辆车车架上放置着一个大汽锅,每前进12~15分钟就需泊车加热15分钟,运转速度在3.5~ 3.9km/h 。

  可是车头挺着个大大的汽锅,开起来一点也不稳,转起弯来更是费劲,所以它行驶起来不是撞墙就是翻了车。现实证明蒸汽机仍是适合装在大型交通东西上,像是汽船和火车这类。

  不外蒸汽机在其时算是独一的动力源,所以大师也并不死心,颠末几十年的成长后,第一辆适用的蒸汽原型车是理查·特里维西克在1800年摆布发现的,还算是具有必然的适用性。不外虽然蒸汽类汽车不竭出现,但都未能脱节外燃机带来的繁重和未便,为汽车寻找替代动力成为大师思虑的标的目的。

  与此同时,进入19世纪人类在电池/电学范畴的几大主要发觉一度成为汽车的替代动力之一,同时也进入了第二次工业革命(电气化时代)。

  法拉第在1831年发觉了电磁感应现象、1835年沃特金斯在伦敦展出了一个小的马达、丹尼尔则在1836年发了然铜锌电池,到这里电池、电机都有了,不外其时的电池仍是一次性电池,不克不及充电。

  时间来到1859年,普兰特发了然铅酸电池,是的就是大师此刻汽车里用的启动电瓶,最常见的那种。铅酸电池的呈现起到了至关主要的感化,由于它是二次电池,既可充电也能够放电,因而电能的利用有了质的冲破。

  不外最先将电池、电机使用到车上的倒是来自爱丁堡的戴维森,他利用的是一次性的铁锌电池,这种电池并不克不及充电,所以适用性就大打扣头了。

  之后到了1881年,法国的特鲁夫就用普兰特发现的铅酸电池发了然第一辆可充电的电动汽车,用了两个西门子的直流电机驱动三轮车,车重是160kg,时速能够达到12km/h(嗯,也就比人类慢跑速度快一点)。

  而在1882年,英国的艾尔顿发了然机能更优的铅酸电池驱动的电动汽车,大要是装了1.5度电的电池,能够有最大40km的续航里程。伴跟着铅酸电池的利用,能够充电的电动汽车就降生了。

  试想一下,若是没有后来内燃机的发现,电动车从电机、电池被发现起头不断成长到今天,那该是到了一种什么样的程度,仍是回到现实吧。

  在电动汽车发现不久后,德国人卡尔·本茨于1885年研制出了第一台以内燃机为动力的汽车,虽然靠得住性差可是也一举奠基了现代汽车设想基调。

  在这个时候,能够说根基上构成了以蒸汽、电动和内燃机三分全国的汽车市场。

  铺垫了那么久,增程式电动车是时候出场了,它和保时捷的传奇人物费迪南德·保时捷有着亲近的关系。

  手工艺铁匠工人阶级身世的费迪南德·保时捷对机械和电子很是热衷,年仅22岁的他就发了然轮毂电机并获得了专利,之后在Lohner公司升任尝试部分司理。

  在接触汽车后,把轮毂电机使用在汽车上成为他的方针。诸多测验考试之后,他将两个轮毂电机安装在了前轮上,第一台纯电动汽车Lohner-Porsche就此降生。它的能源全数来历于超大号的铅酸电池,电池组的总重跨越了 1.8 吨。

  随后费迪南德测验考试了安装四只轮毂电机的四驱车型,而它也成了世界上第一辆四驱车。它其时的时速达到56km/h,打破了多项速度记载,惊讶了1900年的巴黎万国博览会。

  机能虽好,但电动车续航短这个通病从降生起就具有,为领会决里程焦炙,费迪南德·保时捷又加上了一台内燃机,从而制造了世界上第一辆串联式汽油机夹杂动力汽车,是最早的增程式电动汽车。

  这台增程版的Lohner-Porsche有电机和内燃机两个驱动源、有铅酸电池和油箱两个能量源,策动机只能用来发电、不间接驱动车轮。它的工作道理很简单,将策动机与轮毂电机联系起来,如许一来就能够丢掉大部门繁重的电池组,电池数量也大幅削减。

  别的这辆车很是有特点,它没有变速箱、没有传动轴、没有传动皮带,内燃机只担任供电,工作过程中不具有传动机构带来的动力损耗,节制车速快慢则通过间接调整电流大小来实现。

  在今天看来汽车必需配备的刹车踏板它也不需要,想要减速或者停下来的话只需要通过削弱轮毂电机的及时功率即可。

  减速时通过把持杆子节制三套分歧电流大小电路的19个铜质刀辊导轮相联通,通过切换来实现雷同变速箱的功能,这辆车能跑到时速 40 公里以上。

  当然它仍是出缺点的,由于前轮上安装了两只繁重的轮毂电机,它的转向不太矫捷,除了转向时速度不克不及太快之外,它的转弯半径也有点大。

  轮毂电机、增程式电动这一切放在此刻来说都是不错的手艺,可是在其时石油开辟和内燃机手艺提高的环境下,电动车在1920年之后慢慢地得到了劣势。汽车市场逐渐被内燃机驱动的汽车所代替。只要在少数城市保留着很少的有轨电车和无轨电车以及无限的电瓶车,电动车的成长从此停滞了大半个世纪。

  电动车在停滞了半个世纪后,从70年代的石油危机起头,以化石燃料为主的汽车就几次遭遇各类冲击,空气污染、油价上涨等等,节能减排成为了共识。

  面临节能减排要求,各个厂商也都提前选择了手艺储蓄和测验考试,日韩次要挑战混动车、纯电动车以及燃料电池车;欧美厂商则把精神集中在增程电动以及纯电动标的目的上。

  增程式电动车从头进入我们的视线年的北美车展上,雪佛兰沃蓝达概念车表态。沃蓝达(Volt)通过独创的Voltec 电力驱脱手艺,在尺度的220V通俗家用电源上为其T型16kWh的锂离子电池充电,能够纯电驱动行驶80km,满足日常行驶需求。

  在电量不足环境下1.4L策动机将启动,策动机驱动发电机发生电能供给电动机,如许35L的油箱容积能够把Volt再添加约490km的里程,在城市路况下的百公里油耗为1.2升。道理和百年前费迪南德时代的增程电动车道理大致不异。

  在雪佛兰率先试水后,不少厂商也闻声而动,2011年法兰克福国际车展上宝马推出了i3纯电车型和增程车型,配备了19kWh的锂离子电池组,电动机采用了带有集成电子安装的夹杂动力同步机、充电器和发电机,最大输出功率达到125kW,最大扭矩达到250Nm。

  增程版还配备了一个0.647L的直列双缸汽油策动机,最大输出功率达到了28kW/5000rpm、峰值扭矩达到了56Nm/4500rpm;变速箱类型为主动变速箱,具有单级固定传动比。i3增程版0-100km/h的加快为7.9s,分析续航里程285km。

  奥迪也几乎同时推出奥迪A1 e-tron增程版,它在纯电动模式下,车辆可持续行驶50km,若是行程跨越50km,则可通过安装外行李舱下方的小型策动机对蓄电池进行充电,添加车辆行程。该策动机排量为254ml,峰值转速达到5000r /min,带动能够发生15kW功率的发电机,二者总重仅70kg。

  电控系统担任采集目标地、路线概况等行驶数据,以便在需要时主动启动增程策动机,驾驶者还能够按照需要选择打开和封闭增程策动机。增程策动机搭配的油箱容量为12L,设想增程距离为200km。

  2014年,广汽传祺也推出国GA5增程版,系统中策动机同样只用来发电而不参与动力输出,但这款车在2016年后就停产了,目前也很难看到它的身影。

  上面几款量产的增程式电动车并没有获得市场的承认,都由于销量低迷而逐步走向停产。某种程度上能够说它们呈现的机会不合错误,在没无限牌限行政策、普罗公共对新能源车还没有认同的环境下,增程式电动车在燃油车面前除了油耗低之外并没有任何劣势。策动机的乐音、动力系统切换的平顺性,以及受之影响的机能、能耗以及复杂的散热系统等等,都是它需要面对的问题。

  特斯拉的呈现,让大师看到了电动车在包管机能的同时还能有不错的续航和充电速度,同时在国度政策补助下导致了浩繁厂商集中开辟纯电动车。

  可是特斯拉根基是处于鹤立鸡群的地位,国内还没有厂家能追上以至跨越特斯拉,也就是说续航和充电照旧是痛点。

  那么处理续航和充电时间,增程是不错的方式,可是全球研发空气一般,雪佛兰沃蓝达、宝马i3等等就是在“前驱”和“先烈”的身份中盘桓着。确实增程车型“失败”的例子很是惨痛,可是在颠末纯电动车多年的科普教育之后,大师对增程方案也有了必然的认识。

  对于增程式电动车,良多人对它都有一个认识误区,策动机先发电然后让电动机驱动,这不是画蛇添足吗?

  不是画蛇添足,效率还真是会更高,燃油车在市区逛逛停停的路况下,内燃机的效率会很是低,这就是燃油车日常开起来很费油的缘由。

  而增程式电动车的内燃机不间接驱动车轮,跟路况没有太大关系,它只是担任发电。发出来的电间接给到电机驱动车轮,有敷裕的话还能充进电池保留起来,全体来看在大都工况下效率都更高,更省油。

  给电池增配上一个“充电宝”,既能消弭续航焦炙又能满足电动车驾驶的长处,在目前国内利用情况下是比力科学的。那么这时候推出增程式电动车会是最好的机会吗,我认为机会已到。

  目前国内又有两家造车新势力对准了增程式电动车,抱负ONE和SERES(赛力斯)汽车是目前为数不多的懦夫,此中抱负ONE岁尾也即将交付,现实表示若何我们到时候实测一番。不外对于它们为何选择增程我们也拾掇了一些采访内容,此中抱负汽车则次要摘录收集上已有的采访内容。

  1. 前面像别克VELITE5、宝马i3等等推出增程式电动车都没有获得规模的市场承认,为什么要选择增程电动车这种手艺路线呢?

  SERES(赛力斯):之所以选择增程电动的手艺路线,SERES(赛力斯)次要有以下几方面的考虑:从用户诉求端讲,SERES(赛力斯)要用更环保的体例处理里程焦炙的痛点,免去用户里程焦炙是SERES研发增程式手艺的初志,也是SF5车型的卖点之一,可以或许实现150km(纯电续航)+R(里程无忧)的无限续航。

  从能源端来讲,增程电动素质上是靠驱动电机来驱动车辆,增程器只是能量的补给体例之一。在目前来看,增程电脱手艺是更好的选择,不只能够做到150km纯电续航行驶的零排放,还能够增程器工作来提拔策动机效率提高能源操纵率。

  从国度计谋及汽车行业成长来看,SERES(赛力斯)选择增程电脱手艺路线,是在国度计谋和政策支撑下的顺势而为。成长新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路,智能电动汽车是中国汽车财产变道超车的机遇点,而在财产政策方面,国度曾经明白将增程电动车划归到纯电动范畴,PHEV仍属于燃油车范围,这对增程电动汽车的成长也带来的新的机缘。

  此外,增程式电动车除领会决里程焦炙之外,还处理了充电难问题。充电桩是固定充电形式,增程式电动车则是车载挪动充电。从企业端考虑,要想包管电动车主用车体验,建充电桩是需要路子,但充电桩是一个烧钱的模式,特斯拉依托本钱市场扶植超等充电站,但对中国市场的企业来说,很难复制该模式;其次从用户端考虑,公共充电桩和快充桩是外出时的根本设备需求,但现状倒是充电桩数量少且列队充电时间长,以至在寻找充电桩的半路“趴窝”,导致用户用车体验欠安。而增程式电动车则可免得除用户的充电焦炙,车主不必为找桩和充电华侈时间和精神。

  最初是增程式手艺渐趋成熟。因为增程式手艺的能量传输是策动机到发电机再到驱动电机,那么策动机作为能量泉源,其热效率越高,驱动电机领受到的能量提拔越较着。五年前策动机最高热效率才30%摆布,此刻策动机效率则能够达到35%-40%,将来策动机热效率规划达到45%,这将促使增程式手艺的普及使用。此外,跟着手艺成长,SERES(赛力斯)将来策动机还能够被氢燃料反映堆等多种洁净能源替代,真正实现车辆的零排放零污染。

  在新形势下应运而生的新能源汽车市场,对于无里程焦炙的需求愈发强烈,市场正在由EV纯电动桂林一枝向REV增程电动、PHEV插电式夹杂动力、FCV氢燃料电动等多花齐放的态势成长。

  出于处理用户痛点,以及本身具备的手艺能力,SERES(赛力斯)努力于做增程式电动汽车,增程电动方案全面兼顾了利用场景、车辆机能、纯电特征与成本。

  抱负汽车:抱负智造 ONE 要做无续航焦炙的智能电动车,通俗的插电式混脱手艺也能实现,为什么车和家不选择呢?这个问题有两个方面的缘由,第一是产物的缘由,第二方面是政策的缘由。先来说说政策方面的缘由,目前国内政策对增程式的归类其实仍是有争议的,若何定位纯电动车和插电式混动车?目前有一个很大趋向就是以车辆的驱动源来分类,即车辆全工况下是由电机驱动,则归为纯电动车;若是车辆既能被电机驱动,也能被策动机驱动,则归类插电式混动车。所以按照这个趋向,接下来的增程式电动车有可能被归为纯电动车范围。目前增程式电动和是属于插电式混动车的范围,享受跟插电式混动车一样的补助政策。

  而将来有可能会打消对插电式混动车的补助(目前曾经有小道动静出来了),但对纯电动车的补助政策还会继续持续下去,所以车和家能够说是选择增程电动车第一个赌的是国度补助改变。

  第二个,产物的缘由又该怎样理解呢?目前的部门插电式混动车在亏电形态下的驾乘体验跟纯电形态下的驾乘体验下相差相对比力大,而车和家想要做到的是无论车辆在亏电形态下仍然能连结接近与纯电动形态下的驾乘体验。当然车和家也认可抱负智造 ONE 高速亏电形态的油耗比拟通俗的插电式混动车有劣势,但考虑到大部门用户的用车场景仍是以市区驾驶为主,所以最终仍是选择了增程这以手艺路线。

  此外仍是有部门车型例如别克 VELITE 5 做得仍是很好的,无论是市区仍是高速油耗都很是优良,而且驾乘体验也很好。不外从上面说到的政策角度来看,仍是增程更合适一些。因而基于各种的考虑,车和家最终选择了增程手艺。车和家也认可,增程电动车也有高速工况能耗较高的缺陷,但分析考虑之下仍然感觉增程式电动车是最佳的选择。

  2. 增程式电动车能处理什么痛点?增程电动车方案是什么?

  SERES(赛力斯):增程电动方案全面兼顾了利用场景、车辆机能与成本,因为车辆行驶过程中全程仍由电机驱动车辆,增程器本身并不间接驱动,带给用户的是媲美纯电的超卓机能体验;同时,增程器在电池电量不足的时候可认为电池、电机带来能量供给,从而大大拓展了用户的糊口半径,无效处理了用户充电难、里程焦炙和机能衰减的问题。

  此外,因为采用增程器作为驱动电机的能量源弥补,全车无需搭载大容量电池包即可轻松缓解里程焦炙,同时通过增程器智能的节制电池包电量,能够无效的处理电池包寿命和平安,因而用户对电池平安焦炙等等也能得以处理。

  SERES(赛力斯)基于纯电的增程电动方案:SERES(赛力斯)的增程电动产物是基于自主研发的纯电平台进行开辟的,采用了和纯电车型同款的三合一高效驱动电机,可以或许实现峰值功率510kW,峰值扭矩高达1040N?m,可实现百公里加快小于4.8秒,可以或许为用户带来媲美纯电的机能体验,同时这套SERES(赛力斯)硅谷团队自主研发的三合一高效电驱动系统,极大地提拔了车辆的活动机能和把持机能,有着优良的不变性。

  在增程系统方面,SERES(赛力斯)搭载了一体式车载增程器,采用1.5T涡轮四缸策动机和最大功率90kW永磁同步发电机直连式一体化设想,以直驱供电形式无效避免了能量链条过长带来的能量损耗。这也是目前在增程电动汽车范畴里最大排量的内燃机,具有超50万台汽车搭载验证的高度成熟手艺和靠得住表示。

  SERES(赛力斯)的一体式车载增程器基于分歧工况的智能增程逻辑,可进行2大模式5种智能工作形态。第一种是纯电驱动模式,电量充沛环境下,由电池输出能量驱动电机;第二种是增程模式,包罗:1、结合供电形态,在急加快工况下,电池和增程器配合向驱动电机输入能量,包管驱动电机功率需求;2、驱动+充电形态,增程器发电机在间接感化于驱动电机满足动力需求的同时,增程器发电机的残剩电力还能够对电池组进行充电;3、发电直驱形态,当电池电量低于SOC时,增程器介入后间接向驱动电机进行供电;4、供电形态,增程器不只能够对电池包进行充电,还能够通过V2V和V2L对其他车辆进行充电救援或为糊口电器供给电量支撑。

  比拟第一代、第二代增程电动汽车,SERES(赛力斯)增程器由1.5T涡轮四缸策动机和最大功率90kW永磁同步发电机构成,通过策动机带动发电机发电,增程器能够同时供给前后驱动电机和电池包。比拟前两代增程手艺要么采用小排量策动机要么采用小容量电池,SERES(赛力斯)通过同时采用大排量策动机、高功率驱动电机和大容量电池,完满优化了前两代具有的手艺缺陷,在连结电动驾驶机能的同时对NVH做了很大改善。

  抱负汽车:“没有里程焦炙的智能电动车”这句话从一起头就出此刻车和家的官网上,而里程焦炙也是目前纯电车的一个最大痛点,而增程式电动车则能够处理这个用车痛点。抱负智造 ONE 增程器采用的是一台 1.2T 涡轮增压策动机,由抱负智造和东安动力合作研发,并交由东安动力担任出产。增程器的最大输出功率为 100kW,但会日常工作会限制在 60kW 以内的范畴。

  抱负智造 ONE 搭载的是一台 1.2T 的内燃机,但官方将它称为“增程式”,由于它的感化仅仅是用来发电,不参与驱动。在电量不足时,增程式驱动发电机发生的电会优先供给电机驱动车轮,多余的电量再按照现实行驶环境储存到电池上。这里需要留意的一点是,增程式的首要使命是发电给电机供电,而不是发电给电池充电。由于增程式仅仅是担任发电,所以它几乎能够全程工作在高效转速区间,从而包管较低的油耗。

  3. 因为车辆全程是由电机驱动行驶,因而纯电动车的一系列驾乘体验,包罗动力响应快、平顺性好、机能强等等长处也都同步具有。不外也具有一个问题就是当电量不足时增程器会不断工作,增程器的NVH若何改善和提高?

  SERES(赛力斯):动力布局方面,SERES SF5增程器不驱动车轮,所以没有传动轴、变速器,能够大大削减传到车内的振动。

  运转模式方面,在低速形态下,SF5驱动电机次要是由电池供电,具备完全纯电动汽车的加快性、静谧性等NVH表示,而且在低速下,增程器不会启动。

  策动机选型方面,SERES SF5选择了国内最成熟且规模量产化的1.5T四缸策动机,在高速形态的增程器工作时,其工作区间次要处于1800-2500最佳工作区间,其发生的振动和乐音也要比通俗的燃油车要低,急加快需要的功率由电池弥补,不会发生额外的乐音。

  车身设想方面,在高速时(一般在100KM以上)次要的乐音来自于胎噪和风噪,得益于SF5车身的流线型设想和外观,风噪也处于同级别车型领先程度。

  物理隔音方面,SERES(赛力斯)使用双层隔音玻璃、高吸声降噪材料等处置车舱音噪。

  增程适配方面,在增程器工作功率响应、策动机噪声、车速、行驶风噪成立了独有模子算法,无效抑止车内噪声,获得很好的驾乘感触感染。

  整车优化方面,在多元化工作模式下,SERES(赛力斯)还对增程电动系统振动乐音、热办理和系统效率进行优化,通过精准的逻辑节制和整车婚配手艺,让增程器一直连结在高效的运转区间,实现了优良的效能和NVH 程度,将增程器声音节制在适度的程度。

  抱负汽车:率直来讲振动根基跟电动机没有什么区别,由于没有变速箱来放大,所以振动很是容易节制。剩下最次要是乐音,乐音是两个层面,一方面是优化,增程器本体布局;别的是做隔音,我们本人还长短常有决心。乐音方面,我们较着要小,但没有他们好听,所以我们还在优化乐音的声音的质量,还会有比力长的周期。

  我们初步方针是让振动和乐音好于雷克萨斯的 6 缸的 RX450h,久远方针是但愿做到让用户无感。

  4. 增程车看起来长处良多,可是补助少,养车成本也相对纯电动车高,若何提拔合作力?

  SERES(赛力斯):在SERES(赛力斯)看来,当下因为充电设备不完美、充电时间过长、纯电续航里程受限等诸多要素,增程电动汽车可以或许兼顾国度新能源成长计谋和现实实施要素之间的不均衡,对现有设备、工场、加油站的承继性好,对用户需乞降用户痛点的把握比力精准。

  SERES(赛力斯)的产物具有高质价比。我们最先推出的新电动汽车SF5搭载了国际领先的手艺,同时集杰出机能、聪慧体验、优秀质量于一体,在“中国领先,世界一流”的智能工场出产,同时具有较强的市场所作力。在不异设置装备摆设、不异品级和不异质量的程度下,SERES SF5比拟外资品牌保守燃油车价位相当、但电动劣势能为用户带来更优异的驾乘体验,比拟外资品牌电动车也在连结划一驾乘体验的根本上有着较着的价钱吸引力。

  同时,在用户利用方面,我们的增程电动比拟PHEV和燃油车有着更低的养车成本和能花费用,同时还具有堪比纯电的驾驶乐趣,这也是我们增程电动汽车的合作力地点。

  抱负汽车:我们都晓得纯电动车还有一个大的痛点,那就是在冬季开暖气的环境下,车辆续航里程会大幅衰减。例如在 -10℃ 的情况下,特斯拉 Model X 的衰减达到了 30%,而增程式电动车因为增程器的具有,能够很好的改善这个问题,在不异的 -10℃ 的情况下,能够把里程衰减节制在 5%。

  为领会决冬季续航衰减的痛点,工程师在抱负制造 ONE 内部设想了一套很是复杂的热办理系统,包罗有三套夜冷机构。一套贯穿整个动力系统、一套是空调夜冷机构、还有一套是电池的热办理系统。这三套系统能够两两以至全数打通进行热互换,从而包管各个零部件都能工作在最佳的温度区域。

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