增程vs插混,如同三缸vs四缸

“增程式电动”和“插电式混动”,哪个技术更先进?

这个话题近来引起一些争论,其实对于了解相关技术的人来说,结论一目了然;之所以有争论,是因为没有搞清楚一个前提:拿“增程”去和哪种“插混”比?

都叫插混,其实插混是有很多种的。

混动的“油主”和“电主”

在说插混前,要先把混动搞明白。

混合动力一般就是指“油电混动”,烧油的发动机拉来电机当帮手,两种动力源“混合”起来,一起推动汽车跑。研发混合动力的初衷是为省油,发动机和电机搭配起来,彼此扬长避短,油耗就能降低。

搞混动,各汽车公司也是杀猪杀屁股,各有各的路数。到现在可分成两大流派:“以油为主”派,“以电为主”派。

“以油为主”混动,是在燃油车基础上搞优化,驱动汽车的主要还是发动机,电机充当助手。

这个流派最有名的是丰田的THS。THS通过一组行星齿轮把发动机和电机的动力糅合在一起,由电机带动汽车起步,速度上来后再由发动机接力,等于是电机替发动机干了一部分重活儿,油也就省了。

丰田混动系统是“以油为主”

“以电为主”混动,是从电动汽车的角度出发来考虑混动结构,电机反客为主唱了主角,发动机成了敲边鼓的。

这个流派最火爆的是比亚迪的DM-i。在这套系统中,汽车多数时候是由电机驱动,发动机以发电为主,在高速区间才会接手来直接驱动汽车。

“电主”的混动效率明显要比“油主”高。这里边的原理比较复杂,简而言之就是:“油主混动”的发动机虽有电机帮忙,但干活儿时间长,活儿也比较累;而“电主混动”主要让电机工作,发动机只干轻活儿,还动不动就歇了。

为啥“电主混动”的发动机就能如此轻闲?这涉及发动机、发电机、电机能量转换和利用效率的问题,一两句也说不明白,总之,“电主混动”就是更省油。

不管是“油主混动”,还是“电主混动”,都能搞成插电式混动。

说简单点,插电混动就是能外接充电的大电池版混动车。充上电就能当个纯电车开,电量低了,又是一辆混动车。

道理如上所说,“电主插混”在效率上依然能辗轧“油主插混”。

这是两种主流混动和插混,另外还有两种非主流插混。

一种是油车的简单改装版,在变速箱中加个电机,再在底盘上找个位置塞块儿电池,电池能外接充电,这也算一种插混。这种插混更像是应付政策的产物,在效率上乏善可陈,大众、宝马的插混走的是这种路线。

大众的插混是油车简改版

另一种就是“增程式”,增程式是给电动车加个发动机,电池电量不足时,发动机能带动发电机来补电,增加续航里程。增程式又用电又烧油,也算广义上的插电式混动。

混动系统分类示意

“增程”是“电主插混”的小弟

开头提到的争论,实际上主要是“增程式”和“电主插混”之间的较量,因为它俩都是以电动车为基础,最有可比性。

粗略地看,“增程式”实际上就是“电主插混”的简化版。

“电主插混”比增程式多了“直驱”,发动机除用来发电外,还能直接驱动汽车。

增程式的发动机只用以发电

加个直驱,当然不是画蛇添足,好处至少有两个:一是高速更省油,二是动力更好。

大家都知道,油车在城里跑费油,但高速省油;而电车正相反,城里跑省电,一到高速电耗就蹭蹭涨(其中原理不再详说)。要是插混车在跑高速时还用“串联模式”,发动机带着发电机发电,再用发的电带着电机去驱动汽车,反而多了几次能量转换过程,会多耗一些油。

另外,增程式的发动机和电机只能“串联”,汽车也只能靠电机驱动;而“电主混动”还能“双机并联”,必要时发动机和电机可以一起发力,动力更充足。

增程式是简化版的“电主插混”,跑高速更费油,某些情况下动力会差一些。你可以说你不在乎那点油钱,也可以说动力差只是小概率而无伤大雅——但你不能否认,“电主插混”整体效率更高,功能更完善。

要说优势,增程式最大的优势就是研发难度小,成本低。

各类混动工作模式对比示意

看到这里你应该明白,增程式和插混的争论本不该有,就如同三缸发动机试图和四缸机媲美一样,没必要。

三缸机的哑火,在于它拼命想表白自己不输四缸机,结果是遭人众嘲。三个气缸输出的动力也够用,平顺性经过优化也说得过去,但放在四缸机面前终究是稍逊风骚。

在汽车技术上,类似的例子还有不少。比如,4AT变速器也基本够用,但6AT更顺更省油;再比如,“板车悬架”很实用,但多连杆确实能带来更好一点的操控和舒适。

不是说增程式不好,它用低成本就能解决电动汽车续航不足的问题,只是不必去跟“电主插混”比个高低。人们总是喜欢更好、更完美的东西,这是人类的天性,也是技术进步的原动力。

2022-08-26

2022-08-26