明辨「增程式電動汽車」

本文近期將作修改，將「增程式」和「純電型插電混動」區別開，從而進一步明確各個概念，簡單來說，國標19596-2017定義的「增程式電動汽車」與原文闡述的學術概念「增程式」有一定差異：

原文「增程式電動汽車」=「純電型插電式混動」

國標定義的「增程式電動汽車」=一類串聯構型的「純電型插電式混動」，範圍比原文學術概念要更小

文章之後會按國標定義再作修改，避免讀者混淆。

「增程式電動汽車」的概念，在過去一年突然「再次」火熱了起來。隨著新能源汽車的興起，《汽車產業投資管理規定》的徵求意見稿中也寫入了對「增程式」的鼓勵，各種「增程式電動汽車」便不斷推出，讓人應接不暇。然而，增程式汽車是什麼，和插電式混合動力有什麼區別？這一根本問題可能很多人卻還都不了解，甚至汽車行業的從業工程師大多也說不明白。

這篇文章，就將圍繞這個概念辨析清楚：增程式電動汽車是什麼，以及對於新能源汽車產業的意義是什麼。

（至於一些朋友感興趣的「理想智造ONE」，請見專欄文章：理想智造ONE——理想主義者的「存同求異」）

文章將分為三部分，講下面三個問題，正文之前寫上簡要回答：

• 增程式電動汽車的概念

- 實際是一類電氣化程度更高的插電式混合動力汽車

• 增程式電動汽車與混合動力構型（串聯/並聯/混聯）的關係

- 分屬於混合動力汽車的兩種分類維度，而增程絕不等同於串聯

• 增程式電動汽車對新能源汽車產業的意義

- 從燃油車到純電動車的過渡角色，有助於基礎設施推廣和新能源產業鏈發展

一， 什麼是增程式電動汽車

「增程式」英文為Range extended，理解起來非常直接，即「里程擴展」。但這個意義指向並不明確，它讓多種不同的混合動力構型都可以和「增程」關聯上。而「增程式」也並非新發明，正是19世紀費迪南·保時捷發明的第一輛混合動力汽車正可以被稱作最早的「增程式電動汽車」。因而我個人以為，增程式實在不是一個「好詞」，因為它的意思一直以來都比較模糊，從字面上並不能準確表明其含義。這個詞通常出現在各個汽車公司對產品的描述中——如通用、日產、寶馬都用「增程」來描述自己的產品，然而這個詞在這樣的語境下，大多停留在「商業概念」，缺乏業界的標準定義。這就導致不同公司的「增程式電動汽車」實際上卻是形態各異。

那麼學術上是如何定義「增程式電動汽車」的呢？

學術上通常認為：「增程式電動汽車」（Range-Extended Electric Vehicle，REEV）是電氣化程度更高的一類「插電式混合動力汽車」（PHEV），又可以被定義為「純電型插電式混合動力汽車」（All Electric Range，AER PHEV）。

對混合動力汽車有一定了解的知友們會知道，油電混合動力汽車有很多的類別，想要區分它們又有不同的分類方法。主要的區分方法有兩種：一是按照混合動力系統構型進行分類，或者說是按發動機、電機兩個動力源的耦合方式分類；二是按照電氣化程度來分類，或者說按油電混合比例分類，從燃油汽車跨度到純電動車。

增程式電動汽車就屬於第二種分類（與第一種分類的辨析見第二節），且看圖2，可以將不同動力系統的汽車按電氣化程度從弱到強分為五類：

內燃機（ICE）——非插電式混合動力（HEV）——插電式混合動力（PHEV），又分為混合型PHEV（Blend PHEV）與增程式/純電型PHEV（REEV/ AER PHEV）——純電動（EV）

從左往右，車輛能源中用電比例逐漸升高：ICE與HEV能量來源於燃油；PHEV來源於燃油與電網；EV完全來源於電網。其中PHEV與HEV雖然同屬於混合動力汽車，但是「是否插電」的技術區別就讓兩者能量來源發生了差異。

那麼同屬於PHEV的混合型PHEV和增程式PHEV，差別在哪裡？

這裡涉及到了插電式混合動力汽車的工作過程。如圖2PHEV的工作過程中包含了電量下降（Charge Depleting，CD）與電量維持（Charge Sustaining，CS）兩部分。兩種PHEV在CS階段均需要開啟發動機維持電量平衡，兩者的區別主要在於CD階段的工作模式——

「在CD階段，增程式PHEV以純電動模式運行，保持發動機不開啟，油耗為0」

「在CD段，混合型PHEV在部分工況需要開啟發動機來滿足整車功率需求，產生油耗」

換言之，（在CD段）增程式PHEV在所有工況下都可以以純電動模式運行，但混合型PHEV則只能在部分工況以純電動運行。因而，增程式PHEV的運行模式、駕駛感受、能量來源都更加接近純電動車。

辨析明白這一概念之後，增程式電動汽車的分類就已經很明確——

「增程式電動汽車是一類電氣化程度更高、更加接近純電動的插電式混合動力汽車。」

從開發來說，增程式PHEV與混合型PHEV的開發邏輯略有差異：前者更接近電動汽車，但較電動汽車複雜；而後者與常規混合動力的節能汽車更加接近。

二， 增程式電動汽車與混合動力構型（串聯/並聯/混聯）的關係

首先，「增程式」絕不等於「串聯式」！

之所以反覆強調這一點，恰是因為「增程式」一直以來缺乏標準的定義，而它最早是作為「串聯」的同義詞出現的，這與現在的定義並不對等。事實上，正如文章開頭所說，增程與串聯分處於混合動力分類的兩個維度。

按電氣化程度分類，我們可以得到如圖1中非插電混動、混合型PHEV與增程式PHEV的分類；而按動力耦合方式來分類，則可以得到如圖3，串聯、並聯、混聯（功率分流、串並聯）的構型分類。

在其中，串聯式是使用發動機發電，電動機驅動車輛，是一類結構較為簡單的混合動力構型。但做串聯容易，做出節能的串聯並不容易！因為，開發節能的串聯混合動力，技術重點在於發動機，需要在發動機開發上儘可能擴大高效工況區域、提升瞬態油耗；在經濟性的基礎上，還需要保證駕駛感受並有效控制成本。串聯做得好的車企並不多，日產Note ePower就是其中佼佼者，而正是串聯技術的提升難度使得過去很多串聯式混合動力車型，油耗甚至還不如發動機直接驅動。

然而，畢竟串聯式做起來容易，於是今日我們看到有一些小廠商意圖將舊的落後產能嫁接起來，用糟糕的發動機組上電機、電池搖身一變，從舊串聯變成「增程式」，意圖讓油耗糟糕的串聯披上「增程」的新外衣死灰復燃。這一類在我看來是務必要杜絕的，這就是要反覆強調增程概念的意義所在。

分析完兩種分類維度，我們實際上可以畫出一個矩陣，如圖4（我將功率分流和串並聯不再細分，都歸入了混聯）。從左往右，電氣化越來越高；從上往下，「一定程度上」表明混動構型越來越複雜。

三，增程式電動汽車對新能源汽車產業的意義

儘管目前還缺乏明確的定義，讓部分人有了渾水摸魚的空間。但「增程式」對新能源產業的發展的積極作用是毋庸置疑的。它的正面意義有三方面：

• 市場認可：短中期內（5~10年內），能夠滿足消費者不同出行場景，市場接受程度高，同時接近純電動的駕駛體驗也會起到教育市場的作用，促進純電動的普及；
• 技術接近純電動：技術上來說，車企開發增程式作為過渡車型，由於增程純電里程長，因而必須在電池管理、輕量化、熱管理、電驅動等諸多技術命題上大力投入，而這些技術與純電動車是共通的，有利於技術積累；此外開發增程式汽車的上游技術與純電動車接近：增程式電動車同樣會促進上游電池產業，以及電機電控的持續發展；
• 充電基礎設施擴展：增程式在內的插電式混合動力同樣需要充電，隨著插電式混合動力的推廣，會持續帶動充電基礎設施建設，從而為純電動打下基礎。

增程式電動汽車可以有效推動新能源汽車產業發展。而新能源汽車產業本身的意義則是另一個大前提了：「能源安全」「工業自主」「環境保護」三個大的戰略考量是新能源汽車戰略的最重要原因，在我的其他文章已有敘述，本文便不再討論了。

最後總結如下——

「增程式電動汽車」有助於新能源汽車產業發展，但目前概念定義不清晰，存在以下概念需要明析：

• 「增程式」是PHEV：「增程式」並不對應某一種混合動力構型，它指的是電氣化程度更高的插電式混合動力汽車；
• 「增程式」不是純電動車：儘管「增程式」運行模式與能量來源接近電動車，但它也要用油，並不是純電動車；
• 「增程式」技術上並不更「先進」：「增程式」並不是劃時代的新發明，就好比插電式混合動力並不比非插電技術更「先進」一樣，事實上它們是發展了不同的「技能點」；

因此，任何意圖無限拔高「增程式」或利用「增程式」渾水摸魚的宣傳，都還需請諸位明辨。同時，也期待在「增程式」的推廣政策落實之前，政府與業界能夠將「增程式」定義進一步明確，以保障產業健康發展，避免亂象再現。

推薦閱讀：