上一期我們解釋了「串聯(lián)式」結(jié)構(gòu)中的「增程器」，并通過(guò)『蓄水水池』的舉例，了解了同樣是用「發(fā)動(dòng)機(jī)」來(lái)增程，原理卻有著一些不同，今天我們來(lái)到正題，好好地聊一聊「增程式電動(dòng)汽車」到底是個(gè)啥玩意兒。

何為「增程式電動(dòng)汽車」？看「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」！

增程式電動(dòng)汽車的定義

根據(jù)國(guó)標(biāo)（GB/T 19596-2017《電動(dòng)汽車術(shù)語(yǔ)》）的定義：

「增程式電動(dòng)汽車」（Range Extended Electric Vehicle）是一種在純電動(dòng)模式下可以達(dá)到其所有的動(dòng)力性能，而當(dāng)車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)無(wú)法滿足續(xù)航里程要求時(shí)，打開(kāi)車載輔助供電裝置為動(dòng)力系統(tǒng)提供電能，以延長(zhǎng)續(xù)航里程的電動(dòng)汽車，且該車載輔助供電裝置與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有傳動(dòng)軸（帶）等傳動(dòng)連接。

通用雪佛蘭Volt（2016）

該定義最早是由美國(guó)通用汽車公司Tate等人提出，而其圍繞著「增程式電動(dòng)汽車」推出過(guò)最有名的車型便是「通用雪佛蘭Volt」、「通用邁銳寶混動(dòng)」和「別克君越混動(dòng)」等。所以，想要搞懂「增程式電動(dòng)汽車」，就讓我們先來(lái)了解一下「通用汽車」的「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」。

通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)（第二代）示意圖

「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」（第二代）包括一臺(tái)「發(fā)動(dòng)機(jī)」、集成了「整車控制器」與「電機(jī)控制器」為一體的「電控模塊」、「鋰電池組」、「充電接口」和一臺(tái)「混動(dòng)變速器」等。其中T型「鋰電池組」被布置在后排座椅下及車身中部。

通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)中變速器的結(jié)構(gòu)示意圖（手繪）

「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」的「電控模塊」（圖中統(tǒng)稱為「控制器」）上深度集成了「整車控制器」（HCU）和「電機(jī)控制器」（MCU），可同時(shí)控制「電機(jī)」、「電子油泵」、「離合器」和「整車」，其控制程度與「特斯拉Model S」同級(jí)。而該混動(dòng)系統(tǒng)的核心在于此前提到的內(nèi)置了兩個(gè)「電機(jī)」和兩排「行星齒輪組」組成的「混動(dòng)變速器」。

通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)（第二代）中變速器的結(jié)構(gòu)連接示意圖

首先我們來(lái)看看其結(jié)構(gòu)連接原理：

1. 「行星齒輪組1」的「外齒圈」通過(guò)「單向離合器C0」連接「發(fā)動(dòng)機(jī)」，「太陽(yáng)齒輪」連接「電機(jī)A」（Motor A），而「行星齒輪」所連接的「行星齒輪盤」可輸出動(dòng)力直到「車輪」；

2. 「行星齒輪組2」的「外齒圈」通過(guò)「離合器C1」控制，「太陽(yáng)齒輪」連接「電機(jī)B」（Motor B）, 「行星齒輪」所連接的「行星齒輪盤」可輸出動(dòng)力直到「車輪」；

3. 「行星齒輪組1」的「太陽(yáng)齒輪」通過(guò)「離合器C2」連接「行星齒輪組2」的「外齒圈」；

4. 「電機(jī)A」（Motor A）功率較小，主要用于發(fā)電。而「電機(jī)B」（Motor B）功率較大，主要用于驅(qū)動(dòng)車輛起步；

5. 「主減速器」沒(méi)有采用一般行業(yè)內(nèi)常用的大/小齒輪副，而是也采用了一套「行星齒輪組」，除了處于整體設(shè)計(jì)的考慮，同樣也彰顯了「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」勢(shì)必將復(fù)雜進(jìn)行到底的決心。

通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)（第二代）中變速器的工作原理示意圖（動(dòng)圖）

得益于『兩排行星齒輪組+雙電機(jī)』的復(fù)雜構(gòu)造，「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」可實(shí)現(xiàn)「單電機(jī)驅(qū)動(dòng)」、「雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)」、「低增程」、「固定速比增程」、「高增程」等多種工作模式：

「單電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式」（One Motor EV）：車輛起步等低速低負(fù)載時(shí)，「發(fā)動(dòng)機(jī)」不工作，「離合器C1」接合，將「行星齒輪組2」中的「外齒圈」固定，「電機(jī)B」驅(qū)動(dòng)「行星齒輪組2」中的「太陽(yáng)齒輪」旋轉(zhuǎn)，「行星齒輪盤」速輸出動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此時(shí)純電驅(qū)動(dòng)；

「雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式」（Two Motor EV）：加速爬坡等低速高負(fù)載時(shí)，「離合器C1」斷開(kāi)，「離合器C2」接合，「電機(jī)B」繼續(xù)輸出，「電機(jī)A」開(kāi)始工作為「行星齒輪組2」中的「行星齒輪盤」增速，兩個(gè)「電機(jī)」相互配合，「行星齒輪盤」輸出動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。 此時(shí)「發(fā)動(dòng)機(jī)」有被反拖的趨勢(shì)，但由于「單向離合器C0」的單向鎖止原理，避免了「發(fā)動(dòng)機(jī)」被反拖。此時(shí)仍為純電驅(qū)動(dòng)；

「低增程模式」（Low Extended Range）：低速或高牽引力時(shí)，「單向離合器C0」接合，「發(fā)動(dòng)機(jī)」工作帶動(dòng)「電機(jī)A」發(fā)電。「離合器C1」接合，「離合器C2」斷開(kāi)，車輛由「電機(jī)B」驅(qū)動(dòng)行駛。該模式下「電機(jī)B」還起著調(diào)節(jié)「發(fā)動(dòng)機(jī)」的作用，使其能處于高效區(qū)。此時(shí)仍為純電驅(qū)動(dòng)，類似于「豐田THS系統(tǒng)」的低速混動(dòng)模式；

「固定速比增程模式」（Fixed  Ratio Extended Range）：加速或低負(fù)荷充電時(shí)，「單向離合器C0」接合，「發(fā)動(dòng)機(jī)」工作，「離合器C1」和「離合器C2」均接合，「電機(jī)B」和「發(fā)動(dòng)機(jī)」同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩組「行星齒輪盤」輸出，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此時(shí)固定一個(gè)速比，類似于「本田i-MMD系統(tǒng)」的「并聯(lián)式」混動(dòng)模式，非純電驅(qū)動(dòng)；

「高增程模式」（High Extended Range）：高速巡航時(shí)，「單向離合器C0」接合，「離合器C1」斷開(kāi)，「離合器C2」接合，「發(fā)動(dòng)機(jī)」工作帶動(dòng)「電機(jī)A」旋轉(zhuǎn)發(fā)電?！鸽姍C(jī)B」驅(qū)動(dòng)「行星齒輪組2」中的「太陽(yáng)齒輪」，帶動(dòng)「行星齒輪盤」輸出動(dòng)力。此時(shí)主要由「發(fā)動(dòng)機(jī)」驅(qū)動(dòng)，并調(diào)節(jié)「電機(jī)B」保持較高效率水平，類似于「豐田THS系統(tǒng)」的高速巡航模式；

「能量回收模式」：減速或制動(dòng)的時(shí)候，「發(fā)動(dòng)機(jī)」不工作，「離合器C1」接合固定「行星齒輪組2」中的「外齒圈」，「離合器C2」斷開(kāi)，「車輪」帶動(dòng)「行星齒輪盤」旋轉(zhuǎn)，「太陽(yáng)齒輪」隨著「行星齒輪盤」轉(zhuǎn)動(dòng)，「電機(jī)B」轉(zhuǎn)為「發(fā)電機(jī)」對(duì)「電池」充電。

通用VOLTEC混動(dòng)變速器手繪和實(shí)物的對(duì)應(yīng)示意圖

不得不說(shuō)，「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」中『兩排行星齒輪組+雙電機(jī)』的「變速器」是本專欄至今分析過(guò)最復(fù)雜的「混動(dòng)變速器」，主要應(yīng)用于「通用君越30H」、「邁銳寶XL」等車型上。那世界上還有比它更復(fù)雜的「混動(dòng)變速器」嗎？你別說(shuō)，還真有，至少「通用汽車」還有一套用在「凱迪拉克」混動(dòng)車型上的『三排行星齒輪組+雙電機(jī)』的「變速器」。

通用汽車和豐田汽車混動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)對(duì)比

不過(guò)按照其實(shí)現(xiàn)的油耗效果來(lái)看，基本與同期搭載「本田i-MMD混動(dòng)系統(tǒng)」部分車型相當(dāng)，略優(yōu)于同期搭載「豐田THS混動(dòng)系統(tǒng)」的部分車型。比如「通用邁銳寶混動(dòng)」油耗為百公里4.3L、「別克君越混動(dòng)」為百公里4.7L，「本田雅閣HEV」為百公里4.4L，「豐田凱美瑞HEV」為百公里5.3L。

「純電動(dòng)汽車」≠「增程式電動(dòng)汽車」：糾結(jié)概念沒(méi)有意義

作為提出「增程式電動(dòng)汽車」的通用汽車，我們卻在他們推出的『電動(dòng)汽車』上看到了許多有意思的邏輯，比如：

通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)原理分析

1. 大量工況為純電驅(qū)動(dòng)：這與之前我們看到「串聯(lián)式」車型非常相似，特別是「低增程模式」，這里容我感嘆一句：通用，你真厲害，用最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)完成了最簡(jiǎn)單的「串聯(lián)」；

2. 「發(fā)動(dòng)機(jī)」啟動(dòng)后，更希望你是一輛燃油車：在類似「高增程模式」下，「發(fā)動(dòng)機(jī)」主掌了大權(quán)，為整個(gè)系統(tǒng)提供主要?jiǎng)恿?，此外，?016年二代「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」為所搭載的「發(fā)動(dòng)機(jī)」為例，其最大功率為75kW，最大扭矩為140N·m，顯然已經(jīng)有著主掌大權(quán)的能力。

日產(chǎn)e-POWER混動(dòng)系統(tǒng)的工作原理（動(dòng)圖）

不過(guò)，無(wú)論「通用VOLTEC混動(dòng)系統(tǒng)」的工程師如何想讓「發(fā)動(dòng)機(jī)」發(fā)揮更多的作用，都無(wú)法阻攔「發(fā)動(dòng)機(jī)」成為「增程器系統(tǒng)」的一部分。相比之下，我和幾位知乎大咖的觀點(diǎn)一致：「日產(chǎn)e-POWER混動(dòng)系統(tǒng)」才是「發(fā)動(dòng)機(jī)」勝利！這句話，你品，你細(xì)品~~

該如何去理解「增程式電動(dòng)汽車」呢？

首先，國(guó)標(biāo)的定義已經(jīng)非常明確，所以，我覺(jué)得大家并不用糾結(jié)概念問(wèn)題，而是關(guān)注「增程式電動(dòng)汽車」的意義——在「電池技術(shù)」無(wú)法完全滿足續(xù)駛里程需求等關(guān)鍵問(wèn)題的背景下，「增程式電動(dòng)汽車」以其成本不高、節(jié)能且最易推廣的優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)向「純電動(dòng)汽車」過(guò)渡期間的最佳混動(dòng)車型。

兩者的經(jīng)典結(jié)構(gòu)有著很大的差異，根本不是同一條分類樹(shù)

其次，國(guó)標(biāo)對(duì)「串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車」（Series Hybrid Electric Vehicle）有著明確的定義：車輛的驅(qū)動(dòng)力只來(lái)源于電機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。所以，無(wú)論從結(jié)構(gòu)還是工作原理來(lái)看，「增程式電動(dòng)汽車」絕對(duì)不是「串聯(lián)式混動(dòng)汽車」的下屬分類，并且他們沒(méi)有100%的包含或被包含關(guān)系。

別談什么概念了，你就是混動(dòng)汽車，不是純電動(dòng)汽車

若是真要將「增程式電動(dòng)汽車」進(jìn)行分類，那我們到底該將其分在那個(gè)類型呢？我覺(jué)得或許沒(méi)有一個(gè)永久的定性，而是隨著每個(gè)國(guó)家的政策變化而變化。不過(guò)，我覺(jué)得「增程式電動(dòng)汽車」離政策定義的「純電動(dòng)汽車」概念會(huì)越走越遠(yuǎn)，比如「理想ONE」等車型已經(jīng)在大部分城市無(wú)法作為「純電動(dòng)汽車」進(jìn)行上牌，也不能享受相關(guān)的政策福利，而是回歸到「新能源混動(dòng)汽車」的行列。所以，如果大家以后再看到『增程汽車』、『增程式汽車』、「增程式電動(dòng)汽車」等字樣時(shí)，不妨這樣理解：

看到這里，不知道大家對(duì)帶有『增程』、『增程式』等字眼的技術(shù)和車型是否有了自己的答案和理解。歡迎評(píng)論區(qū)討論。至于「增程式電動(dòng)汽車」的前景到底怎么樣？那不妨引用嵐圖CEO盧放在2020年底的一句話『增程式電動(dòng)汽車是未來(lái)5-10年最好的過(guò)渡方案』，那么各位又怎么看呢？同樣歡迎大家評(píng)論哦~~