EV电动汽车能否成为最终形态，HEV/REEV/PHEV谁是过渡期理想类型

驱动系统动力元，以及混动类型概述：

内燃机燃油动力汽车HEV油电混合汽车PHEV并联式插电混动REEV增程式插电混动

上述四类驱动系统均属于「过渡期」的刚需，之所以降低定义为“过渡”，原因在于动力电池的技术仍然没有突破瓶颈。



通俗的描述则是动力电池的制造成本仍旧偏高，纯电动汽车的续航里程受到一定程度的限制；而无线充电与驾控接触网有线充电技术还没有普及，这就决定了电动汽车的适用范围仍旧有一定程度的局限性，那么如何解决这一问题呢？下面以制造成本与排放的关系进行分析，首先以HEV平台作为切入点。



HEV-油电混合

「油电混合」的概念为：内燃机与电动机均可输出功率，启动车辆行驶。但是此类平台并不属于新能源汽车范畴，原因为电能依靠常规能源转化；其运行原理是依靠内燃机带动发电电机运转，将燃油转化为电能，再以消耗电的方式与内燃机共同驱动车辆行驶！——「用油换电」为什么会节油呢？参考下图组。

图1：内燃机热效率，平均为35%。



图2：电动机能量转化率（概念等同于热效率），平均90%以上。



电动机以消耗电形成电磁场的方式转化动能，其效率几乎是内燃机的「3倍」左右。如果汽车以内燃机在「1000/6000rpm（转速）」之间波动以驱动汽车，耗油量势必会相当的大；但如果只以2000/2500/3000rpm的恒定转速运转发电，这是不是等于让汽车（的内燃机）始终以“定速巡航”状态驾驶，那么耗油量貌似就会变得很低。而这种状态的发电量已经可以满足电动机辅助驱动运转，与内燃机共同输出则能够实现节油了！



重点：HEV油电混合系统已经没有价值了，因为这一平台的电池组并不能通过电网充电，而且内燃机仍然要不时地参与驱动，这到底是有什么意义呢？如果一定要找到意义的话，那就只能说HEV平台的制造成本足够低了，电池组容量很小、内燃机排量中等，虽然这一组合的性能水平往往平庸，但如果能以低成本为基础使量产车的价格探入10万以下的主流消费阵营的话，对于C端用户还是会很有价值的。



REEV-加速预热

正如第一节所述，利用内燃机恒定转速运转发电，电能供给高效的电动机驱动可以实现有线的节油。那么按照这一模式，进行以下程度的升级是不是会更理想呢？

内燃机不参与驱动取消传统变速箱电池组扩容电动机驱动

这一模式正是「REEV增程式系统」，说白了就是给电动汽车加上一组“增程器”。



普通家用代步车因整备质量很低（电耗很低），所以只需要用NVH（噪音/振动/声振粗糙度）表现良好的汽油动力内燃机与BSG电机组合发电，以百公里平均「≈3L」消耗量的状态实现无限续航。此类车型早已有量产车，只是初期因动力电池成本极高导致车辆价格很高，以至于关注始终不够高。



知识点：随着镍钴类三元锂市场竞争的加强，以及低成本高品质的磷酸铁锂电池技术升级，增程式电动汽车已经可以做到低成本了。因为此类车首先取消了成本非常高的传统变速箱，要知道优秀的AT/DCT机型的成本会比发动机还夸张；那么把变速箱的成本取消后用以扩容动力电池组，这就等于「HEV?REEV」可以不涨价！至此能够实现增程式汽车以EV（纯电）模式可以实现日常短途代步100km左右的续航，长途驾驶利用增程发电实现极低的油耗，似乎这是最理想的过渡技术形态了。



PHEV-仍旧会存在

REEV-低能耗PHEV-高性能

两类平台虽然都能够实现“插电式”充电，EV模式的日常代步状态基本没有差异。但是REEV节油的基础实际为“浪费内燃机的性能”，PHEV则是同时具备两种模式：内燃机与BSG组合可实现增程，通过内燃机匹配传统变速箱仍可实现「HEV油电混合」模式的并联式动力输出，原理参考下图。



「PHEV」的并联式输出看似比REEV功能更丰富，这确实是不能否认的事实。但想要内燃机输出动力且转速可以在各个车速区间控制到合理水平，为内燃机匹配传统多档位变速箱是没跑的。于是PEHV平台的制造成本就必然更高，而且内燃机又要以“波动转速”状态运行（阶段性回到HEV模式），油耗自然也会比REEV平台更高了。这就是PHEV的缺点，但是内燃机的动力输出实现“1＋1＞2”的性能优势可以补偿缺点，所以追求高性能的汽车还是会选择此类并联式PHEV。（个人也倾向于这一类型）



最终形态-纯电驱动

能源技术发展到极致之后，唯一的能源形态一定是「电」。因为只有电能可以从宇宙中无限的获取，而常规能源不论是煤炭石油天然气都终有一天会耗尽；其中石油能源在燃油动力汽车普及的一百多年历史中，其消耗量与储备量已经达到了让全世界“疯狂”的程度——全球探明储量应不足2000亿吨，而年均消耗量超57亿吨。「REEV/PHEV技术」只是延缓了石油危机的出现，这种状态充其量属于饮鸩止渴，想要彻底摆脱能源危机一定要将石油消耗量最大的交通工具转化为电能，所以汽车的最终形态一定是电驱。




电动汽车全面普及的三点因素（预测）

动力电池成本充电便利性无线/有线充电

关于动力电池还需要时间突破，现阶段的刀片型磷酸铁锂电池就会是个突破口，制造成本相比主流的镍钴类三元锂可降低一半成本，2020年必然会出现一批长续航的低价电动汽车。充电便利性的问题也在逐渐克服，即使在三四五线城市也能看到很多充电桩了。所以下一步需要的就是“充电道路”，对于普通小微型载客汽车（家用代步汽车）而言，地面埋设的低功率无线充电线圈即可实现无限续航，在基建领域需要建设的节点，电动汽车就会一发不可收拾了。



对于商用车型而言需要的是「架空接触网」，指利用高铁动车以及无轨电池的模式实现无限续航。这种充电网络的建设成本要低于无线充电道路的修建，所以在国内提出的模式在海外某些地区已经在测试了。一旦成熟相信国内众多车企也会开始这一模式，至此电动汽车再没有续航里程的焦虑，面对用车成本很低的电车也不再会有什么排斥心理了；当然这也会是燃油车退出历史舞台的节点，时间也许会是5年也许会是10年，应该不会更长了。




编辑：天和Auto-汽车科学岛

责编：天和MCN

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