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为何乘用车搭载增程式混动是“画蛇添足”?

家有酷车 1025浏览 2020-09-25 IP属地: 未知

很多想买车的朋友都考虑过电动汽车,虽然不少人都相信未来属于电动汽车,但付诸行动购买电车的人少之又少。

为什么?

因为新能源汽车的两个短板没解决:电池密度决定的续航里程,充电公共设施的便捷度。所以,眼下对消费者和环境最友好的动力形式,还是混合动力。

但在围绕混动系统的技术形式上,各家都推出了自己的方案:

比如最著名的是以丰田和通用为代表的动力分流混联混动系统、以本田为代表的双电机串并联混合动力系统、以欧洲汽车制造商为代表的并联混合系统等。

图注:丰田普锐斯

除此之外,还有一种混动系统——增程式混动系统,也出现在了我们身边的乘用车上。这种系统并不是新鲜事物,但在乘用车上却如“画蛇添足”般存在着。

其实“增程式混动系统”在我们身边并不罕见,比如很多大型机械,如内燃机车、矿场矿车、大型船舶等,大多采用了“增程式混动系统(大型机械上也叫柴电动力)”。

就以内燃机为例,一台内燃机车的单机牵引重量怎么也有上千吨,国内目前单机功率最高的内燃机车(HXN3)可以在平直线路上牵引5000吨。

图注:HXN5型内燃机车

那现在问题来了,到底是什么机械结构在驱动内燃机承担如此大的牵引重量呢?

图注:HXN5型内燃机车结构图

事实上,在内燃机车的动力系统中,燃油发动机(使用柴油)并不直接驱动车辆。而是用柴油发动机驱动大功率发电机,再由电动机来驱动车辆。

这利用了电机转矩响应迅速,在低速时就能一直保持最大转矩输出的优异特性,而且采用电传动形式,会使动力系统的传动效率达到40%~45%甚至更高。

非常适合大型机械,如矿场矿车、铁路牵引机车和大型船舶的应用场景(都是负载超大的家伙)。

另一方面还省略了设计复杂变速机构和离合机构的麻烦。

图注:卡特彼勒797F矿用车

但是如果把这些大型机械上的增程式混动系统都“小型化”,装在乘用车上,反而无法发挥它的真正效益。

图注:玛丽女王2号的吊舱式电驱动螺旋桨

因为:

1、增程式混动系统之所以用在大型机械上,是为了利用电动机的低速全扭矩优势。但对一般乘用车来说,电动机这个优势不重要。

2、乘用车的车身空间极为有限,增程式混动系统体积相比大型机械上的更小,这就意味着制造精密度提升、效率和动力降低。比如增程式混动车跑高速费油是个不争事实。

所以,大型机械上广泛利用增程式混动系统,不是没有缘由的,其背后有着一整套的技术逻辑和科学计算。

图注:卡特彼勒797F矿用车的柴电动力系统

但粗暴地把增程式混动系统直接移植到常规乘用车型上,无异于“照本宣科”之后的“画蛇添足”——本来一个电池能解决的事情,为什么还要搭载个油箱和发动机来解决?

虽然它可以解决眼下旅程焦虑的问题,但却是以性能制约为代价的,一旦燃油车政策放松、电池技术升级或充电桩普及,是不是增程式混动系统就没有存在的必要了?

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