葉盛基
一、關(guān)于增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品定義
增程式電動(dòng)汽車是一種配備車載輔助發(fā)電系統(tǒng) (增程器) 的電動(dòng)汽車,由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和控制器組成,發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有傳動(dòng)軸等傳動(dòng)連接;分為純電和增程兩種工作模式,車輪驅(qū)動(dòng)力由電機(jī)獨(dú)立提供,發(fā)動(dòng)機(jī)不直接參與動(dòng)力驅(qū)動(dòng),汽車驅(qū)動(dòng)能量完全并始終是電能,當(dāng)車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)無法滿足車輛續(xù)駛要求時(shí),增程器為車輛動(dòng)力系統(tǒng)提供電能,實(shí)現(xiàn)了更長的續(xù)航能力和更為便捷的能源補(bǔ)充方式。
二、增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品和技術(shù)特點(diǎn)
經(jīng)過近十年的快速發(fā)展,我國增程式電動(dòng)汽車技術(shù)已趨于成熟,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升。增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn):
增程式電動(dòng)乘用車產(chǎn)品
一是運(yùn)行噪音小。增程式電動(dòng)汽車僅采用電機(jī)驅(qū)動(dòng),燃油發(fā)動(dòng)機(jī)只運(yùn)行在高效區(qū)間,轉(zhuǎn)速相對(duì)固定,避免了發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器轉(zhuǎn)速不匹配出現(xiàn)的頓挫,駕駛感受平順,NVH性能表現(xiàn)出色;二是動(dòng)力好油耗低。增程器采取以大功率電機(jī)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力電池供能、發(fā)動(dòng)機(jī)輔助發(fā)電的架構(gòu),百公里加速時(shí)間比同級(jí)別燃油車普遍快2~3秒,能量轉(zhuǎn)化率高。三是補(bǔ)能便利。增程式電動(dòng)汽車同時(shí)支持直流快充和交流慢充,在充電條件好的情況下,可以完全滿足日常純電動(dòng)出行需求。通過增程器加油補(bǔ)能,增加了綜合工況續(xù)駛里程,提升了長途出行的便利性;四是控制策略優(yōu)異。整車中低速行駛或加速時(shí),如動(dòng)力電池SOC值較高,則整車控制策略會(huì)智能的將驅(qū)動(dòng)模式切換為純電動(dòng)優(yōu)先;如動(dòng)力電池SOC值較低,則整車控制策略使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳效率區(qū)間,在滿足低油耗要求的條件下,提升保電效能。
以理想ONE及其改進(jìn)車型為例,采用增程四驅(qū)電動(dòng)平臺(tái),可實(shí)現(xiàn)180km的純電續(xù)航里程、800km的綜合續(xù)航里程,是典型增程式技術(shù)獲得商業(yè)化成功的乘用車產(chǎn)品。城市內(nèi)通過純電動(dòng)行駛可覆蓋日常通勤需求,節(jié)能環(huán)保、零排放優(yōu)勢(shì)突出;長途駕駛高效的增程系統(tǒng)能夠使綜合油耗降至1.5L/100km。當(dāng)前,國內(nèi)增程式電動(dòng)乘用車產(chǎn)品不斷推出,以理想汽車(理性O(shè)NE、L8、L9)、深藍(lán)SL03、問界M5和M7、哪吒S、賽力斯SF5等為代表,增程式電動(dòng)乘用車產(chǎn)品越來越多豐富。
增程式電動(dòng)商用車產(chǎn)品
一是燃料多元化發(fā)展。增程器燃料種類呈現(xiàn)多元化趨勢(shì),包含汽油、柴油、天然氣、甲醇等;二是可結(jié)合需求匹配不同動(dòng)力。冷鏈、物流運(yùn)輸匹配大容量動(dòng)力電池,降低整車綜合使用成本;市政環(huán)衛(wèi)及改裝市場(chǎng)匹配中容量動(dòng)力電池,降低整車購置成本及整車自重;三是增程器系統(tǒng)高效化。采用高能點(diǎn)火、稀薄燃燒、電暈點(diǎn)火等技術(shù),提升發(fā)動(dòng)機(jī)能耗表現(xiàn);四是增程器系統(tǒng)集成化。將發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制器等核心零部件進(jìn)行合理的集成匹配,實(shí)現(xiàn)增程器的高效發(fā)電。
增程式技術(shù)可在各類貨車、客車,以及皮卡、房車和專用車上搭載應(yīng)用。當(dāng)前,國內(nèi)增程式電動(dòng)商用車產(chǎn)品持續(xù)豐富,以吉利遠(yuǎn)程增程式輕型貨車、比亞迪增程式輕型貨車、陜西重汽增程式中型貨車、福田時(shí)代增程式輕型貨車等為代表。
三、增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品綜合效能評(píng)估優(yōu)良
增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品通過電能和燃油兩種能源形式的轉(zhuǎn)化,提升了能源利用效率,減排效果顯著,同時(shí)解決了用戶的里程焦慮,能效優(yōu)勢(shì)愈發(fā)凸顯。
節(jié)能水平優(yōu)異
增程式電動(dòng)汽車有電能和燃油兩種能源補(bǔ)充方式,當(dāng)電能耗盡時(shí),增程器發(fā)電驅(qū)動(dòng)車輛行駛。增程器內(nèi)燃機(jī)不直接參與驅(qū)動(dòng),始終處于高效區(qū)間,工作狀況較傳統(tǒng)燃油汽車內(nèi)燃機(jī)大為改善,污染物排放性能大為改善。同時(shí),增程式電動(dòng)汽車在夜間充電可改善電網(wǎng)負(fù)荷,減少電能浪費(fèi),從而減少電能生產(chǎn)端的排放。
根據(jù)增程式電動(dòng)汽車用戶實(shí)時(shí)上傳的行車數(shù)據(jù),通過對(duì)市場(chǎng)保有量較大的3款增程式電動(dòng)汽車(約13萬輛)研究分析,按照純電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和燃油驅(qū)動(dòng)兩種方式統(tǒng)計(jì)其12個(gè)月的出行數(shù)據(jù)①,得出用戶的純電動(dòng)百公里能耗約22kW·h,綜合百公里油耗約為4.0L。
減排效果顯著
以增程式電動(dòng)汽車全生命周期評(píng)價(jià)及其造成的環(huán)境影響分析為主要目標(biāo),從增程式電動(dòng)汽車生產(chǎn)制造、運(yùn)營使用、報(bào)廢回收全生命周期的角度分析其生產(chǎn)的碳排放和常規(guī)污染物排放,得到增程式電動(dòng)汽車的全生命周期碳排放,其中碳排放量值占比,運(yùn)營使用階段約80%、原材料獲取約30%、生產(chǎn)制造約10%。報(bào)廢回收對(duì)金屬材料和動(dòng)力電池進(jìn)行了二次利用,碳排放值占比約為-20%,對(duì)環(huán)境影響產(chǎn)生正收益。
以汽車全生命周期行駛15萬公里計(jì)算,在全生命周期內(nèi),增程式電動(dòng)汽車碳排放量約為250g/km,傳統(tǒng)燃油車的碳排放量約為360g/km,前者比后者減少了30%的碳排放量。
綜合能效評(píng)估
增程式電動(dòng)汽車相較于傳統(tǒng)燃油車,在具有相同保有量的情況下,平均百公里綜合油耗減少1.604×106L,大大降低了出行成本,減少了環(huán)境污染。同時(shí),相較于傳統(tǒng)燃油汽車,增程式電動(dòng)汽車的內(nèi)燃機(jī)不直接參與車輪驅(qū)動(dòng),因此一直能夠處于良好的工作狀態(tài),磨損較小。從減排角度出發(fā),增程式電動(dòng)汽車相較于傳統(tǒng)燃油汽車,在整個(gè)生命周期內(nèi),碳排放量減少了1.08114×104kgCO2eq/km,更適合環(huán)境友好型發(fā)展理念,能夠更好地解決溫室效應(yīng)等一系列環(huán)境污染問題。
增程式電動(dòng)汽車相較于純電動(dòng)汽車,在相同的保有量前提下,增程式電動(dòng)汽車車隊(duì)碳排量為3.973×104kg/km,純電動(dòng)車車隊(duì)碳排量為3.943×104kg/km,增程式電動(dòng)汽車在現(xiàn)有車隊(duì)情況下比純電動(dòng)車的碳排量只相差0.03×104kg/km,其減排效果接近純電動(dòng)汽車,同時(shí)增加了行駛里程,有效緩解了目前純電動(dòng)車用戶的里程焦慮;增程式電動(dòng)汽車相較于傳統(tǒng)燃油汽車節(jié)能減排的能效顯著,同時(shí)具有良好的燃油經(jīng)濟(jì)性,大大降低出行成本。
四、增程式電動(dòng)汽車定位好發(fā)展前景可期
增程式電動(dòng)汽車作為新能源汽車重要的技術(shù)路線之一,介于以完全零排放為目標(biāo)的純電動(dòng)車和以節(jié)油為目標(biāo)的插電混合動(dòng)力車之間,在促進(jìn)節(jié)能減排降碳和加速行業(yè)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型方面是不可或缺的重要一環(huán)。
產(chǎn)品節(jié)能減碳 符合國家政策導(dǎo)向
發(fā)展新能源汽車是我國的國家戰(zhàn)略,是汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和(雙碳)目標(biāo)的重要路徑和措施之一。增程式電動(dòng)汽車是新能源汽車的組成部分,符合國家政策支持發(fā)展要求。
國家發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布的《汽車產(chǎn)業(yè)投資管理規(guī)定》將增程式電動(dòng)汽車劃歸為純電動(dòng)汽車范疇,扶持和鼓勵(lì)增程式電動(dòng)汽車發(fā)展。
國務(wù)院辦公廳發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》,將增程式電動(dòng)汽車列入“三縱”研發(fā)布局,增程式電動(dòng)汽車是國家鼓勵(lì)發(fā)展的技術(shù)路線之一。
國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》和《2030年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》,明確指出,到2030年,當(dāng)年新增新能源、清潔能源動(dòng)力的交通工具比例達(dá)到40%的目標(biāo)要求。增程式電動(dòng)汽車有望成為替代傳統(tǒng)燃料汽車的主力產(chǎn)品,在“雙碳”戰(zhàn)略中發(fā)揮更為重要的作用。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到發(fā)揮 產(chǎn)品布局持續(xù)完善
增程式電動(dòng)汽車“城市用電、長途發(fā)電”的解決方案,滿足了用戶多樣化的用車需求,愈發(fā)受到市場(chǎng)的重視和認(rèn)可。除理想外,東風(fēng)、長安、吉利等多家主流車企開展增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品布局,產(chǎn)品認(rèn)可度提高,具備以下特點(diǎn):
全時(shí)純電驅(qū)動(dòng),駕乘體驗(yàn)同純電動(dòng)汽車相當(dāng),驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電氣化升級(jí)帶來低速高扭、響應(yīng)迅捷的卓越動(dòng)力性,以及出色的NVH靜謐性。
具備較長的純電續(xù)駛里程,可完全滿足日常通勤純電行駛需求,用車成本低,兼顧高質(zhì)量的用車體檢及環(huán)境友好。
相較于純電動(dòng)汽車,減少對(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施的依賴,補(bǔ)能方式多元,綜合續(xù)航里程高,沒有充電焦慮、里程焦慮。
增程器產(chǎn)生的電能可直接用于驅(qū)動(dòng)電機(jī),低溫動(dòng)力電池衰減的影響不大,一定程度上緩解了寒冷地區(qū)戶關(guān)心的低溫環(huán)境下電量衰減問題。
動(dòng)力電池的裝載容量需求低于純電動(dòng)車,電芯供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)低,整車成本更加可控。
產(chǎn)品將日趨成熟 市場(chǎng)認(rèn)可度不斷提高
我國增程式電動(dòng)汽車技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步提升。增程式電動(dòng)汽車與純電動(dòng)及普通混合動(dòng)力汽車相比,具有綜合續(xù)航里程較長、動(dòng)力電池安全性高和動(dòng)力輸出平穩(wěn)等優(yōu)勢(shì),可以實(shí)現(xiàn)快充、慢充、加油三種能源補(bǔ)給形式,有效緩解了消費(fèi)者的新能源汽車購買顧慮,市場(chǎng)終端銷量快速提升,反映出消費(fèi)者對(duì)增程式電動(dòng)汽車的接受度不斷提高。
五、我國發(fā)展增程式電動(dòng)汽車建議
政府層面
進(jìn)一步明確增程式電動(dòng)汽車的純電驅(qū)動(dòng)屬性?;诎l(fā)揮市場(chǎng)在資源配置中的決定作用,組織科學(xué)系統(tǒng)的評(píng)估論證,消除市場(chǎng)誤解,強(qiáng)化其純電驅(qū)動(dòng)屬性認(rèn)知,在政策中推進(jìn)增程式電動(dòng)汽車享受與純電動(dòng)汽車同樣權(quán)益,支持?jǐn)U大推廣增程式電動(dòng)汽車。
明確新能源汽車綠牌定義,協(xié)調(diào)各地方政府出臺(tái)的綠牌政策,確保增程式電動(dòng)汽車享受優(yōu)惠待遇,支持增程式技術(shù),擴(kuò)大新能源汽車推廣規(guī)模,提高新能源汽車滲透率。
繼續(xù)給予增程式電動(dòng)汽車購置稅優(yōu)惠。新能源汽車市場(chǎng)化培育和發(fā)展有一個(gè)積累的過程,受電池原材料上漲、供應(yīng)鏈和產(chǎn)品成本居高不下等影響,新能源汽車可持續(xù)發(fā)展面臨嚴(yán)峻考驗(yàn),建議新能源汽車購置稅優(yōu)惠政策持續(xù)延續(xù)到2025年后。
立足新能源汽車發(fā)展,啟動(dòng)汽車消費(fèi)稅調(diào)整勢(shì)在必行。通過合理減稅,促進(jìn)和擴(kuò)大新能源汽車消費(fèi);開展新能源汽車稅費(fèi)研究,將驅(qū)動(dòng)形式、能耗水平、全生命周期碳排放等,作為新能源汽車消費(fèi)稅調(diào)整的重要考慮因素。
行業(yè)層面
以全生命周期碳排放為導(dǎo)向推進(jìn)汽車綠色發(fā)展,提出汽車行業(yè)實(shí)施碳達(dá)峰的行動(dòng)方案,對(duì)純電動(dòng)、增程式、插電式混合動(dòng)力、油電混合動(dòng)力、燃油等不同類型整車的全生命周期碳排放量進(jìn)行測(cè)算,研究制定汽車行業(yè)提前碳達(dá)峰路線圖。
支持增程式技術(shù)路線發(fā)展,實(shí)現(xiàn)多元化的新能源汽車發(fā)展格局。充分認(rèn)識(shí)增程式電動(dòng)汽車“可油可電”的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)新能源多元化技術(shù)路線發(fā)展,鼓勵(lì)發(fā)展增程式電動(dòng)汽車,其使之成為汽車行業(yè)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要路徑。
當(dāng)前,全球范圍內(nèi)面臨著鋰離子動(dòng)力電池原材料的嚴(yán)重短缺,價(jià)格高企,供應(yīng)不穩(wěn)定。增程式電動(dòng)汽車相較純電動(dòng)汽車,對(duì)動(dòng)力電池的需求量相對(duì)較低,在新能源發(fā)展進(jìn)程中保留一定的技術(shù)調(diào)節(jié)空間,以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈安全、穩(wěn)定與創(chuàng)新發(fā)展。
增程式電動(dòng)汽車具有成本低、不依賴充電樁、無里程憂慮等優(yōu)點(diǎn),符合我國現(xiàn)階段新能源汽車技術(shù)路線,但目前市場(chǎng)推廣不足,消費(fèi)者認(rèn)可度和接受度還有待提升,行業(yè)及企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)社會(huì)宣傳,向消費(fèi)者普及增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品特征,引導(dǎo)社會(huì)形成對(duì)增程式電動(dòng)汽車的正面認(rèn)知。
企業(yè)層面
整車企業(yè)進(jìn)一步強(qiáng)化增程式技術(shù)路線的戰(zhàn)略定位,積極開發(fā)增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品,豐富消費(fèi)者選擇,促進(jìn)市場(chǎng)銷量增長。
加強(qiáng)增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新,著重突破增程高效內(nèi)燃機(jī)、高效發(fā)電機(jī)及高集成控制等關(guān)鍵技術(shù),向市場(chǎng)提供持續(xù)升級(jí)的性能優(yōu)越、油耗低、排放性好的增程式電動(dòng)汽車產(chǎn)品。
積極打造增程式電動(dòng)汽車的國際影響力。增程式電動(dòng)汽車有望成為具有中國新能源汽車重要突破口之一,通過產(chǎn)品品牌不斷向上,助力中國品牌汽車國際化發(fā)展。
總之,大力發(fā)展增程式電動(dòng)汽車正當(dāng)時(shí),希望產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)方攜手努力,共同助力增程式電動(dòng)汽車快速健康和高質(zhì)量發(fā)展。
①同為“減排效果評(píng)估”和“綜合能效評(píng)估”中所涉及的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)