在困难中发展，2021年会是增程式汽车发展的春天吗？

图文 宋 西

中国新能源市场的变化太快了。

记得2017年——2018年间,每参加一次汽车行业论坛,电池总是绕不过的一个话题。彼时人们争论的焦点是,如何才能把电池安全做到更高、把价格控制得更低、把续航里程提上去。

安全与价格因素难以控制,因此前些年的新能源市场,可以说最大的趋势便是对续航里程的追逐。

如今跨入2021年的市场潮流中,市场上对于宣称1000公里续航的纯电动显然不太买账了。人们更希望通过技术手段而非空谈的形式,在现有技术的基础上解决问题,抛弃了不切实际的幻想。

因而今年我们看到,有了所谓“掺硅补锂”技术,也有了长续航硅负级电池、以及去年比亚迪刀片电池的诞生。与此同时,曾经被嗤之以鼻的增程式电动车也在2021年突然成了车企的“座上宾”。

除了理想ONE以外,汽车市场上岚图、赛力斯等都宣布新增增程式电动车型。此外,比亚迪DM-i混动以及东风本田新增的插电混动版本CR-V也搭载iMMD技术打了增程式电动车的擦边球。

目前市场上对增程式技术的热捧更像是增程式技术发展的第二次机会。在此之前,汽车业内早有了对增程式的深度讨论,并有车企将这项技术应用在了量产车型之上。宝马、通用、日产包括中国的传祺、吉利、奇瑞等,都对增程式电动车有过深度的研究。

增程式技术这一次在汽车圈被广泛应用,是否会如此前的发展一样无疾而终饱受质疑呢?这个命题对于斥巨资研发增程式技术的车企而言极为重要。上升到行业层面,车企对于增程式技术的押注,对于中国新能源汽车产业的发展也是不可忽视的“技术拐点”。

撕开政策的口子

目前市面上这波增程式技术热潮,与中国新能源市场的发展推进以及政策方面的演变有着正向关系。

中国新能源汽车产业的发展始于“三纵三横”总路线,所谓“三纵”指混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车;“三横”指的是多能源动力总成控制系统、电机及其控制系统和电池及其管理系统。

从现在来看,混合动力正在从过去重度混合向插电式、增程式的发展,发电机将变成发电系统。燃料电池也出现了两个方向,一个用燃料电池作为主动力,另外一个用燃料电池作为增程式电电混合动力源,这三条路线最终就变成一个由电机驱动,由发电和储电系统组成的技术路线。

其中,纯电动技术路线虽然在过去几年中被最为重点技术路线推进,但在技术层面有诸多问题需要时间来解决。因而支持插电混动、增程式电动车这类“过渡”技术路线的声音甚嚣尘上。

不断修订中的新能源路线,自然也不能忽视市场的反馈,因而在近年来的政策中,增程式电动车的政策“地位”不断提升。

2018年12月,发展和改革委员会发布《汽车产业投资管理规定》,明确将增程式电动车纳入纯电动汽车范畴。

2020年4月,财政部、工业和信息化部、科技部、发展和改革委员会发布《关于完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,对于增程式车型给予中央财政补贴,再次体现国家对增程式技术路线的肯定与支持。

因而新能源汽车市场上,增程式技术得到越来越多企业的正视,并将之付诸于实践。2018年广州车展上,吉利集团旗下商用车品牌远程汽车便推出了增程式轻卡。吉利控股集团李书福也多次在全国两会上呼吁对增程式技术加大研发,他还点赞了理想ONE。

另外,中国工程院院士杨裕生是增程式技术的坚决推进者。多年来,他为在中国推动增程式技术奔走呼喊,在多个公开场合发表增程式是最适宜中国新能源发展路线的技术。

在困难中发展

不过,在纯电动发展路线为主的新能源政策下,增程式电动车始终难有突破。杨裕生认为,增程式电动车之所以没有得到大规模的发展,原因在于:补贴没有纯电动车高,不够诱人;增程式的难度比纯电动、插电式大一些;科技部“三纵”没有把增程式列进去,各个部委轻视这个车子;863增程式项目范围小,只资助了四家企业,技术也没有得到推广。

抛却新能源政策的因素不谈,单从技术层面来讲,增程式电动车目前还存在许多技术壁垒。

首先需要明确的是,所谓增程式技术,是指采用以电机作为核心且唯一驱动方式,比纯电动汽车多了一个发电机。

如今,业内已经探讨出增程式技术发展的三个阶段。中国工程院院士杨裕生在2018年的电动汽车百人会上指出,增程式电动车的发展分为三代:

第一代的增程式是纯电动汽车上加装了一个增程器。最典型的案例是宝马i3所采用的增程式技术。搭载在宝马i3上的增程式技术,单纯为了增加续航里程而设计——电池耗电完毕后,由发动机带动电机启动,从而增加续航。

这一代的增程式技术虽然增加了续航,但存在着电池较重、发动机油耗较高、车身质量加重、车价高等弊端。基于这些因素考量,目前不少车企研发出了将电力系统优化的第二代增程式技术。

第二代增程式技术通过减少电池、优化发动机能量,在延长续航里程的同时,做到真正的节能减排。最具代表性的是日产 Note e-Power所搭载的增程式技术。这款被成为“一台能自己发电的电动汽车”上市之后在日本市场热卖,甚至登上了日本乘用车销量排行榜的第一名。

第二代增程式技术优点已经十分明显,电力充足、安全性高,而依然存在着美中不足的地方,例如电池充放电过程中有能量损耗、电池用量依然过高等问题。

因而,杨裕生院士提出了第三代增程式电动车——发电直驱电动车。顾名思义,这是一项由发动机发电直接驱动电动车的技术,车上的发动机发的电不经过电池,而是直接驱动电动机。发电机发出来的电在第三代是直接到电动机去。据悉,使用这项技术的增程式电动车节油效率能达到60%甚至更高。

但是目前,车企对于增程式技术的掌握大多停留在第一或第二阶段,因而市场接受度并不高。车企也因为政策趋向以及研发投入等原因暂缓了对于增程式技术的投入。

至于第三代增程式技术还存在着许多技术壁垒。首先是发动机直驱技术,目前这项技术由本田iMMD掌握着专利,而这恰恰是攻克第三代增程式技术的关键。

其次,第三代增程式技术对于电池的要求同样提出了很高的要求——支持快充。然而,锂离子电池的充放电原理决定了其不支持快速充电,目前应用场景最为广泛的磷酸铁锂、三元锂电池均是如此,一旦快充,电池安全性得不到保障。而支持快充的钛酸锂电池无论是在比能量和续航里程上都达不到三元锂电池的高度,这也成为这项技术的致命弊端。

想要支持快充和续航里程上鱼与熊掌兼得,就需要更加先进的电池技术。虽然目前中国、日本、韩国等国家都在致力于电池技术的突破,但是并未到大规模投放市场的阶段。

中国想要发展增程式电动车,首先需要突破发动机和电池技术的瓶颈。这显然不是一件容易的事情。中国车企在发动机上的研发一直处于相对滞后状态,而电池技术目前是主张三元锂电池的宁德时代“一家独大”,在利益驱动和成本顾虑之下,其他电池技术的发展自然要为主流技术让步。

再者,汽车是一个上下游产业高度协同配合的行业,增程式技术想要发展,还需要上下游产业的技术、配套支持,然而增程式技术在这一块目前是缺失的。

一边是技术难题尚待突破,一边是补贴天平的失衡,让增程式电动车的发展处在了尴尬的位置。

静待市场给出答案

不过目前存在的技术问题不能完全否定增程式技术未来的发展前景。中国新能源市场正处于发展的调整期,上文提及的政策放宽已然是对增程式发展的敞开了“口子”。

我们看到当今新能源市场有越来越多的支持者与理想ONE站在了一起。目前比亚迪推出的DM-i混动以及本田推出的i-MMD混动都在一定程度上打了增程式电动车的“擦边球”。

更有此前一直支持增程式电动车发展的吉利,来自传统车企的岚图、造车新势力赛力斯,均推出了增程式版本车型。

岚图汽车CEO兼CTO卢放则认为,“增程式电动汽车是未来5-10年最好的过渡方案。”科技部部长万钢也曾表示,很长一段时间我们还需要专项增程式,也需要专用发动机,在这个方面我们应该有更大努力。

从技术层面而言,增程式在节能减排的当下的确有其技术优势。通过对比丰田混动技术和日产的增程式技术可以发现,在节油技术上,增程式技术更胜一筹。数据显示,丰田雷凌普通汽油版车型的工信部综合油耗为5．9L/100km,而混合动力版的是4．2L/100km;本田雅阁汽油版综合油耗为7L/100km,混动版为4．4L/100km。相比而言,日产Note e-Power的燃油经济性为37．2km/L,相当于百公里油耗仅为2．68L/100km。

消费者对于增程式技术的认知和讨论也到了空前的地步。由于理想ONE作为造车新势力自带的话题性,消费者对理想ONE以及其背后的增程式技术发起了激烈的讨论。从各大汽车论坛、知乎等平台上,消费者反映出的声音来看,公众对增程式的技术原理、可以解决的问题有了一定的认知。虽然褒贬不一,但各持的观点却更真实地反映出增程式技术的优劣。

整体来看,增程式技术大有破局之势。如此多的选手入局造增程式电动车,这在中国新能源汽车发展史上是史无前例的。如今很难断言,这究竟是增程式技术得到了突破(车企并未公布具体信息,比亚迪、本田也以“超级混动”、插电混动入局)从而备受市场认可,还是中国新能源以纯电动为主的路线正在修正。

曾经有专家调侃:傻瓜才做增程式电动车。这句对增程式电动车举重若轻地定调背后,彰显出发展增程式的难度之大。这不仅涉及到技术问题,更涉及到政策、市场问题。

即便是当下越来越多的专家、企业代表站出来为增程式技术代言,也很难断定增程式技术未来的发展潜力。

但是我们非常期待,一辆完全解决续航焦虑、充电烦恼、安全且价格低廉的完全意义上的电动车问世,重新树立消费者对新能源市场的认知。

当然我们也要有足够的耐心,因为每一项技术的成熟都需要时间的催化。而站位增程式的车企,在推进技术的过程中,最需要注意的便是不能低估消费者的智商,毕竟他们有更多的选择。