換個“充電寶”，增程能逆襲？

李爾欣

小媳婦的命運

如今說到增程式電動車，估計尋常百姓對它的印象多半是：雞肋！哪怕雪佛蘭、寶馬等主流大廠一再現身說法：“別看增程式電動車主要靠電力驅動，但只要有加油站，它就不會陷入里程焦慮，而與此同時，它又能有效地減少碳排……”.也無法讓增程式電動車成為市場上的活躍角色。

究其原因在于，業界曾以為那不過是命運開的玩笑：在增程式電動車首度卷土重來的21世紀初，各類新能源汽車基本都有環保人士給它們兜底，就算沒有節能補貼，亦無需為銷量發愁。偏偏增程式電動車由于暫時不能熟練地將機械能轉化為電能，導致自身的節能與減排效果都不盡如人意，以至于不但勸退買家，還害得自己未能攢足口碑資本，更因此錯過第一個風口。

等到進入補貼時代，增程式電動車又被官方劃入插電式混合動力車門下，無緣與純電動車享受同等補貼待遇。結果，面對技術已臻成熟的插電式混合動力車，未被廠商重視的增程式電動車幾無性價比優勢可言，只能再次錯失崛起的機會。

可隨著新能源汽車消費市場的興起，殘酷的現實將增程式電動車擁躉的最后那點幻想也徹底打碎：即便補貼、價位等外在條件都一樣，增程式電動車在市場上也仍然不及插電式混合動力車吃香。更不幸的是，拉低增程式電動車市場競爭力的“元兇”，恰是整個增程系統的核心：傳統增程器。

不是所有的發動機都適合增程

事實上，追溯增程式電動車被輿論批判之根源，其中多半可歸咎于用來增程發電的發動機，例如2缸或3缸發動機運轉時固有的抖動，以及發動機高速運轉產生的噪音等“原生缺陷”，都會給增程式電動車帶來難以根治的NVH振動、噪音問題。又比如，部分發動機的低速性能較弱，每當要用大功率帶動增程器發電時，就得先拉高轉速，以至于給群眾留下“增程式電動車跑高速更耗油”的糟糕印象;要是再碰上熱效率偏低的汽油發動機，那無疑會是雪上加霜。更別提隨著排放標準的提高，滑向超標邊緣的發動機日益增多，而工程師研發新世代機型的難度卻是直線上漲。

顯然，增程式電動車要想改變當下的境遇，不宜再坐等政策紅利，主動出擊才是上策。而自救的第一步，必須是優化傳統增程系統，或者用其他“素材”打造新型增程器取而代之。只不過，對于有意于此的廠商而言，雖然直接優化傳統增程系統會更省事，但要想突破眼前的技術瓶頸卻頗為不易。

首先，不是所有的發動機都適用于增程系統。跟驅動傳統燃油車不同，發動機在增程系統里頭主要與發電機或發電部件相連，即便被行星齒輪耦合到傳動齒輪上，也只是充當輔助動力，并且不用全程保持運轉狀態;相反，發動機要反復經歷從靜止到啟動，然后在極短的時間內進入高效工作狀態，之后再停機等待的過程。也就是說，用于增程系統的發動機必須得勝任頻繁啟停的工作模式。

純電動、增程式電動、常規混動的區別：純電動系統里沒有發動機，電池直接通過逆變器帶動驅動電機工作（左）在增程式電動系統中，發動機只與發電機相連，并且為驅動電機與電池供電的都是發電機，發動機一般不直接參與驅動車輪（中）在常規混合動力系統中，發動機與驅動電機均可直接驅動車輪，亦可協同工作，而電池只需為驅動電機和啟動電機供電即可（右）

此外，鑒于傳統燃油車搭載的發動機都已經有很好的燃油經濟性與排放性能，那作為新能源汽車中的一員，增程式電動車自然更有必要配備環保性能出眾的發動機一起碼要能在中低轉速區間即可輸出高功率和大扭矩，并擁有高于同類平均水準的熱效率。另外，ExtendedRangeElectricVehicle畢竟是電動車，其NVH性能指標無疑也應以純電動車為準，而非插電式混合動力車。換句話說，用于增程系統的發動機，運轉起來必須足夠平順。

話雖如此，可問題在于，增程系統本身對于增程式電動車來說只是如同“充電寶”一般的輔助電源，在空間布置的權重上，要讓位給動力電池、驅動電機等電力驅動系統的主要部件，通常只能占用底盤的邊角位置。這意味著，增程式電動車需優先選用尺寸緊湊的發動機。但眾所周知，發動機尺寸越小、需求標準越高，其開發難度也越大。因此，直到目前，量產增程式電動車都沒用上真正完美的發動機，總是有所遷就并留有遺憾。可見，為增程系統打造發動機著實勞心！

另外，增程器的另一大關鍵部件——發電機亦非省油的燈，因為發動機的作用只是驅動發電機，而真正實現增程效果的是發電機。目前，受增程系統安裝空間所限，主流解決方案都直接選用ISG啟動發電一體機，以最少的部件分別完成啟動和發電兩個功能。而代價則是，要在苛刻的需求框架內選擇安裝尺寸、工作溫度、輸出電壓及電流等參數都合適的電機。至于采用哪種電機，則由廠商自行取舍。眼下更受廠家青睞的，是發電效率較高的永磁同步電機。

這還沒完。為使增程系統能更好的滿足全車的功率需求，還得平衡發動機與發電機這兩大部件的效率：只有二者的效率趨向一致，才能讓增程系統的整體效率達到最優。好在，這些復雜的公式計算以及模型推演自有工程師包辦。

既然優化傳統增程系統如此麻煩，自然會有廠“商選擇“取而代之”的方案。其中，既有沿用傳統增程系統，但把它進一步小型化、集成化，徹底將內燃機異化成發電機的;也有改用轉子發動機的，更有換上燃氣渦輪發動機的……不一而足，可真正實現量產的，卻幾乎沒有。原因倒不是這些方案的技術門檻有多高，而是難以逾越成本、效益、市場等外圍因素構成的障礙。

OBRISTPowertrain雙缸增程器

在奧地利，有一家專門為寶馬、奔馳等一線車廠提供熱管理技術解決方案的老牌廠商OBRISTEngineering，于2011年衍生出專攻混合動力技術的新公司：OBRISTPowertrain。而在2017年，OBRISTPowertrain首度公開發布一款基于雙缸四沖程發動機打造的增程器。

OBRISTPowertrain雙缸增程器本質上是一個將發動機、發電機、逆變器和控制單元都集合在一起的模塊化增程器。其中，雙缸發動機采用對向旋轉的雙曲軸結構，在實現配重平衡的同時，也讓同步運動的兩個氣缸得以基本克服做功時產生的振動。而由靜音鏈條傳動的發電機，則通過雙速對向旋轉來進一步優化整部增程器的NVH性能。

根據裝機試車的結果，即便使用汽油，OBRISTPowertrain雙缸增程器的表現也相當出眾：綜合路況油耗僅為3L/100km，綜合續航里程可達1000km，而CO2的排放量只有25g/km。不過，OBRIST Powertrain并不打算自己投產這款號稱零振動的增程器，而是將其打包成解決方案，坐等廠商接盤。

馬自達轉子增程器

作為傳統燃油車的動力，轉子發動機有著難以克服的缺點，比如油耗高、排放污染嚴重等。但對于增程器來說，轉子發動機體積小、重量輕、振動小，正適合自身的緊湊尺寸。而增程系統又能反過來彌補轉子發動機的短板。例如，相對單調的工況便于工程師改善轉子發動機的排放、可靠性等問題;而先由電池供電的設定，則使轉子發動機得以揚長避短，充分展現其強勁的高轉.性能……事實上，已有不止一家車廠試過用轉子發動機取代傳統增程系統里的四沖程活塞發動機。

不過，馬自達當年推出馬自達2ExtenderEV卻是為救場：此前面向日本租車市場推出的純電動版馬自達2由于續航里程偏短而影響到它的市場表現，要用不插電也能延長續航里程的升級版本來挽回口碑。只可惜，馬自達2ExtenderEV僅是曇花一現，而下一代搭載轉子發動機的馬自達增程式電動車眼下仍停留在專利圖紙上。

在充電網絡全面完善前的短暫幾年已是增程式電動車最后的翻盤機會，一旦人們不再有里程焦慮，就會失去對于“增程”的需求。

泰克魯斯·騰風燃氣輪機增程器

相較活塞式發動機，燃氣輪機只需在內部集成交流發電部件，就能直接變成增程器，無疑更適合增程式電動車。不僅如此，熱效率能輕松達到32%左右的燃氣輪機還會利用廢氣的余熱循環發電，從而產生更多電能，顯然比活塞式發動機更擅長發電。

事實上，用微型燃氣輪機來發電并不出奇，在常規的輸電網絡中就有現成的案例，只是不常用于增程式電動車而已。在中國，泰克魯斯.騰風便是基于燃氣輪機打造增程式電動車的先行者之一，現已推出3款車：至仁概念車至仁RS街道賽車，以及AT96超級跑車。不過，泰克魯斯.騰風并沒有公布燃氣輪機增程系統本身的性能參數，只透露可用的燃料除汽油與柴油外，還能使用天然氣、氫氣等可再生能源，以及整部車的純油耗在7.5L/100km左右。

逆襲，還是夾縫求生？

如此看來，“優化”與“替換”兩個方案都不太行，那是否應該徹底擱置增程式電動車，主攻純電動車或插電式混合動力車？這又不必。以我國為例，新能源汽車財政補貼已經大幅滑坡，受此影響，此前吃補貼紅利最多的純電動車已出現明顯的價格上漲，而補貼較少的增程式電動車反而幾乎不變。此消彼長之間，一旦純電動車與增程式電動車的價位被拉近，而充電網絡又未及完善，即可充分顯現出增程式電動車續航里程長，并且不依賴充電樁的優勢。此外，隨著《汽車產業投資管理規定》的正式實施，增程式電動車已正式回歸受政策鼓勵的電動汽車陣營，而插電式混合動力車卻和傳統燃油車一塊被歸為需要優化產能的投資對象。顯然，增程式電動車已迎來逆襲的機會。

不過，增程式電動車卻未必能夠就此完成逆襲。因為，無論相關整車制造商采用“優化”還是“替換”方案，都離不開供應商的支持，如果沒有成熟的第三方打包解決方案，那就要由整車制造商親自采購并完成最后的解決方案。但要打通供應鏈是需要時間的，萬一純電動車在此期間順利解決充電、續航等頑疾，那本來就是過渡產品的增程式電動車就不必再存在了。