他喜歡,但是車暫時不適合他的用車環境。我建議他去考個駕照買輛汽油車。朋友喜歡壹個的壹個原因是用電保護環境,但我不想談環保。普通人先解決出行問題,再考慮更高層次的問題。
說到這裏,又扯出壹件事:為什麽增程式混合結構至今沒有成為市場主流?
什麽是增程混合?
增程式混動是壹種大家都不熟悉但誕生很早的油電混合結構。
它的單方面分類是什麽?純電動?還是頑固不化,請先咨詢北京車管所讓妳有這壹條?純電車?等妳上了綠卡再來找我。這麽大的汽油發動機擺在面前,用加油器塞住耳朵很沒意思。
1分鐘口譯版
增程式混合動力的英文縮寫是REEV(Range-Extended Electric Vehicles),是壹種增程式電動車型。能量從油箱到達ICE內燃機或FC燃料電池,燃燒後轉化為電能,用於為電池儲存能量或驅動電機。
ICE或者FC的核心,我們可以稱之為增程器,也就是APU(輔助動力裝置)。當插電供電能力不足時,使用APU輔助發電供電。看完了。
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REEV增程式混動是PHEV插電式混動的表現形式之壹,是串聯、並聯、串聯的第三種。它的結構比較簡單,理論效率也不低,但不容易實現。
我在文章開頭就罵過理想腦殘粉。現在我要為理想說句公道話:理想的REEV系統是壹個相對成熟的結構。
我畫了能量趨勢八卦圖,替換了1200字的文字,這樣大家更容易理解:
最後壹張圖,不知道李壹有沒有校準這個工況。因為電池不能同時充放電,長時間下坡可能用純電動模式並不是更好。動力電池會不斷在充放電之間切換,鋰離子會在電池內部左右跳躍。如果此時啟動內燃機,壹方面可以在有動力需求時提供驅動力,另壹方面可以將多余的能量轉移到動力電池中儲存,也是壹種有效的方案。至於有沒有,有工程師朋友看到這篇爛文章可以告訴我。謝謝妳。
增程式混合動力車的節能原理
有網友說延長節目就是脫褲子放屁。我覺得這是九年義務教育的悲哀。吐槽前起碼要明白原理。
增程式混動的直行是:ICE內燃機/FC燃料電池系統?發電機?動力電池?驅動電機。就算電機和動力電池的能量轉換效率都在90%以上,難道還要在這裏收集三次嗎?過路費?為什麽我們能節約能源?
訣竅在ICE/FC。現在很多車企都在宣傳他們的內燃機可以達到40%甚至更高的熱效率。這個指標不是特別有指導意義,因為在這裏?熱效率?什麽事?最大熱效率?而內燃機維持最高熱效率的轉速範圍很窄,日常行駛中達到這個範圍的時間不到1%。
擴展程序就是為了解決這個問題:如果我們把ICE/FC保持在最高熱效率範圍附近,我們可以用同樣多的燃料燃燒/交換1.5倍甚至2.0倍以上的能量!
在REEV系統中,動力電池是調節儲能/釋能時間節點的儲能池,使ICE/FC始終工作在高效率區間。
這樣就算最後三個環節都關了?過路費?整個系統的井到輪效率還是高於純冰內燃機車的。
在我看來,從自啟停系統到48V,從HEV到PHEV,這些都是在傳統內燃機上增加電氣化總成來完成節能任務,而REEV則是另壹種形式,把內燃機變成了APU動力輔助裝置,主客體互換。
大家註意到了嗎?我壹直在說增程式更節能,但是我從來沒有提過它更環保,因為它裝的是中等容量的動力電池組,裏面含有那麽多重金屬汙染物。打擾壹下。環保?這個詞從何而來?
如果壹定要講環保的話,那麽增程式混動系統確實可以讓內燃機/燃料電池在與BEV純電動系統的對比中。在電池組沒電之前?及時幹預,防止電池組進入壽命損耗特別強的失電階段。延長了動力電池的壽命,環保無問題。
擴展程序混合的實際案例
世界上第壹輛混合動力汽車被命名為?羅納-保時捷Mixte混合動力車?是費迪南?保時捷博士在1900的作品采用了串聯混動結構,四驅四輪轂電機。
由於驅動電機的扭矩遠高於內燃機,這種結構可以減少壹個笨重的機械變速箱。下大力氣?場地很好。1903年,俄羅斯建造了具有增程混合動力結構的汪達爾。柴油電力?1920年代的船只和保時捷賽車工廠也采用了這種結構。
保時捷博士的第三個著名的增程混合動力作品是VK 45.01 (P),翻譯成電動保時捷老虎重型坦克。
保時捷博士用兩臺保時捷101風冷V10汽油發動機為西門子-舒克特電機(沒錯就是大名鼎鼎的西門子)發電,然後傳輸到312PS/套西門子驅動電機?2.可以推動這款60噸的虎式行駛105km,但是百公裏油耗495L。
保時捷博士耗費了德意誌第三帝國的大量戰時資源,研發出技術理念先進、實戰效果幾乎為零的先進武器,既敷衍了Xi小胡子,又保證了自己研發的武器不能用來殺人。
這是壹個天才的發明。
但戰爭結束後,保時捷博士被投進了監獄,病倒了,出來後沒多久就去世了。我覺得世界欠老費迪南德·保時捷壹個諾貝爾和平獎,壹個消耗資源輸出技術卻殺不死人的工程天才。
如今,這種串聯混合動力/增程混合動力結構廣泛應用於?下大力氣?實地,比如?燃料-電力?潛艇/貨船/驅逐艦/火車/坦克等。,APU動力輔助裝置(增程器)可以是汽油和柴油發動機、燃氣輪機或燃料電池。
縱觀民用車/乘用車領域,增程式混動並沒有成為主流,因為增程式混動結構自然不是最適合在這個領域混動的。
雪佛蘭沃藍達分別於2010-2015和2015-2019年生產壹代。通用汽車是美國電氣化的先驅,但都是黑歷史(第壹個吃螃蟹的人就是這樣)。沃藍達原本是用來致敬通用汽車百年華誕的。風阻極低,概念極其先進,但貴且慢,燃油經濟性不壹定高。平均為6.4L/100km,第二代沃藍達技術有壹定提升。
感謝大小我們的讀者@6823968239,特此在文章中輸入微藍6 PHEV車主的用車經歷:
微藍6采用第二代沃藍達混動系統,內置8kWh電池組,百公裏加速時間約8s,車重1.6t,輪胎18英寸,胎寬225mm。純電狀態下平均行駛裏程60公裏左右(50多條高速,60多條市區,最高68公裏);停電狀態下市區油耗4.5L/100km以下,高速5-5.5L/100km(1120km/h)。
其實兩代沃藍達產品差別很大。第壹代是輸出型功率分流混合架構,第二代是輸入輸出復合功率分流混合架構。第壹代不能實現內燃機直驅(效率低的原因之壹是輸出型功率分流,低速時效率也低)。第二代可以實現內燃機直驅,實際上第二代可以實現單、雙電機驅動。低速混動模式(此時和豐田THS壹樣,工作在輸入功率分流狀態),內燃機直驅模式(此時和豐田i-MMD壹樣,內燃機功率直接到輪端,驅動電機可以並聯驅動),高速混動模式(此時工作在復合功率分流模式),也就是說這款混動實現了豐田和豐田的所有最優工作模式,也解決了輸入功率分流和高速工況的問題。
第二代沃藍達沒有采用傳統的增程式混合動力結構,內燃機可以通過行星齒輪直接連接驅動輪。上汽通用Velite 5采用相同的動力總成,有兩個電機、兩個行星齒輪和三個離合器。它是如此的復雜,以至於我絕對不想畫出它的能量趨勢圖。
筆者寫過壹篇長文,介紹了寶馬新能源汽車半個世紀的研發歷史。可以點擊“寶馬I系簡史”。文章太長,沒提寶馬i3純電動版在右後方留了這麽個地方放汽油機,隨便改裝就是增程車型。可見從純電動改程序並不是太難。
同理,藍兔Free既提供純電動版,也提供增程版,我也不用放出結構圖,只需要串聯壹組內燃機就可以了。
另外,大家熟知的日產e-power增程式混動技術,在日本最受歡迎的是日產NOTE,進入中國就變成了軒逸e-power增程式混動。日產的e-power的優點是內燃機、電機、馬達都做得很小,車也很小,可以省油。
然而,由於動力電池太小,類似於豐田THS,e-power不能/不需要插電。
李ONE是目前國內賣的最好的增程式混動,但是動力消耗8.8L/100km,正常油耗7.2 L/100km,還是挺多的。
所以,REEV理論上是壹個非常好的結構,但是如果車重得要命,太多的電能用來運輸電池本身,又沒有直接連在車輪上的帶冰的模式驅動電機,需要不斷的甩出去,所以動能回收系統的效率有限,極限不高;高速不需要制動和恢復,但純電機驅動效率不高。
REEV理論效率很高,但是技術落地後很容易發現並不怎麽省油省電,通用也在召集專家。
比如凱迪拉克ELR,這個東西就是雪佛蘭Volt沃藍達豪華版,屬於底特律的敗家子土特產。技術很先進,而且油也省不了,性能上不去。7.8秒破百的凱迪拉克跑車壹點吸引力都沒有。
對了,ELR比伏特重140kg,妳說是致命的。
在整個生命周期中,ELR賣了3000臺,這還不夠。
美國汽車制造新勢力Fisker也制造了壹款名為Karma的增程混合動力車。在動力損失模式下,官方油耗可達12L/100km,這也算?節能環保?在壹定程度上
壹方面,菲斯克Karma還算不錯(下圖2009款已經很驚艷了),但是公司倒閉的太早了,他們的插電技術和特拉華州的制造廠都賣給了中國萬向集團。
另壹個破產的是塔古斯?純粹玩票的新銳動力企業封騰聲稱,自己家塗的AT96可以把續航裏程延長到2000km,但是需要90L的油箱。
原來,威爾?Techrules?翻譯成?塔古斯?封騰?有點後現代的都市愛情故事。他家人還說,APU用的是燃氣輪機,全車武裝六個電機(每個電機13kg),前輪1,後輪兩個,共768kW (1044ps)/。
孩子,我只能說孩子!這麽強的PPT為什麽沒有倒閉?哦哦,已經掉了。
再比如不是騙局,而是吉利旗下倫敦出租車公司生產的LEVC TX增程式混合動力出租車。主要原因是倫敦政府不讓老款柴油出租車上路,所以這種增程結構的新款出租車續航607km,內燃機1.5t,快充功率只有50kW。
此外,本田i-MMD混動系統與增程式有些類似,原理與雪佛蘭Volt沃藍達II非常相似,兩者都是基於增程式,具有內燃機的直輪模式。但由於專利問題,兩個系統實現的機械/電氣原理相差甚遠。最棒的是,本田i-MMD省油。
最近很火的比亞迪DM-i也有類似的結構。主要以串聯模式運行,但也有並聯模式,所以不是嚴格意義上的增程式混合動力結構。其實比亞迪的DM插電結構比本田早。DM1的結構,DM-i的結構和本田的i-MMD的結構沒有本質區別。比亞迪十年後回歸P1+P3架構,也是因為三電和內燃機的技術進步提供了技術可行性。
為什麽增程混合沒有成為主流?
壹句話:由於REEV增程式混動結構在乘用車領域的節能優勢不大,所以不廣泛推廣是符合市場規律的。
我們不可能想出壹個很久以前有人做過但放棄了,現在大部分人都不做的機械電子結構。為什麽這個市場對這個天才的想法不感興趣?每個人都錯了,但我是對的。不可能的。
資本是逐利的。如果增持方案真的那麽完美,怎麽可能現在中美兩大新能源汽車廠商都不喜歡這種結構呢?妳看通用推出了幾代REEV。有賣得好的嗎?中國新勢力也做了幾款,目前只有壹款賣的有點多。相比之下,常規PHEV插電式混合動力結構的汽車不僅品牌和車型多,而且銷量也很好。
讓我們回到REEV增程式混動的初衷:1900年代,內燃機動力遠不如電動機,保時捷博士希望利用內燃機長時間工作來積蓄能量,供電動力爆發;2000年以後,電動機的效率和性價比遠遠好於內燃機。我們希望內燃機能繼續在高熱效率範圍內工作,為電動機提供能量,節省更多的燃料。
增程式混動的初衷在壹個世紀內徹底改變了。我們現在不缺電,但缺燃料。目前市面上所有的增程式混動車型都不是很省油。最多我們只是給妳壹套綠卡。在電池能量密度沒有被打破的今天,增程式混動的綜合優勢無法得到很好的發揮。能量密度上去後,純電動可能是更節能的選擇。
增程式混合動力目前是壹個優缺點不太明顯的方案:比ICE內燃機車更安靜舒適,但不如BEV純電動車安靜舒適;不需要像BEV壹樣有續航焦慮,但油耗成本也低不了多少;結構比PHEV插電式混動更簡單便宜,但加速能力不如PHEV。
有解決辦法嗎?如果內燃機和車輪直接機械連接,而不僅僅是電氣連接,那麽高速工況會得到壹定程度的優化。事實上,雪佛蘭Volt沃藍達從第壹代進化到第二代,結構已經完全改變,主要是加入了這種機械直連條件,避免了高速單擋電機功耗的激增。
REEV增程式混合動力未來會如何演進?筆者認為除了高速巡航機械的直連,動力源也會有很大的創新空間,汽油和柴油發動機可能會逐漸成為歷史,燃料電池堆和微型燃氣輪機或者潛力股。
(圖/文/圖:黃恒樂)
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