增程式电动车(新型交通工具) - 知识百科yizesci.com

增程式电动车，是一种在纯电动车的基础上加上一台增程器，即由电池和发电机两种电源并联的纯电驱动车。其特殊之处在于可纯电动形式运转，可混合动力形式运转，可插电式方模运转，而且能减排，发动机一直处于最佳作业状况，效率高，排放小；归纳节油率高，节油50%以上。

增程式电动车其历史最早可追溯到20世纪初期，保时捷创始人费迪南德·保时捷（Ferdinand Porsche）打造了最早的增程式电动汽车Lohner-Porsche。中国增程式电动汽车第一款车型是2018年10月份发布的理想智造ONE。截至目前，中国在售增程式车型也有限，较为出名的是理想、AITO问界等少数几款车型。在整个新能源汽车销售中，增程式电车销量占比不到5%。

增程式电动车是一种配备车载辅助发电系统（又称增程器）的电动汽车，由发动机+发电机+控制器组成，发动机与车辆驱动系统没有传动轴（带）等传动连接。车辆驱动能量完全并始终是电能，当车载可充电储能系统无法满足车辆续驶要求时，增程器为车辆动力系统提供电能，延长续驶里程。

起源和发展

起源

增程式电动车其历史最早可追溯到20世纪初期，保时捷创始人费迪南德·保时捷（Ferdinand Porsche）打造了最早的增程式电动汽车Lohner-Porsche。

费迪南德·保时捷用一种令人惊叹的方式展示了他的创造力：将一台汽车的四个车轮都安装轮毂电机，使之成为了全球第一款四轮驱动乘用车，它也具备了四轮刹车。随后他将电池驱动的轮毂电机与汽油发动机组合到了一起。这款车上两台接合在汽油发动机上的发电机形成了为轮毂电机和电池提供电力的充电单元。

发展

2007年8月雪佛兰volt概念车在底特律举办的北美车展亮相。沃蓝达(Volt)通过独创的Voltec 电力驱动技术，在标准的220V普通家用电源上(有接地线即可)为其T型16kwh的锂离子电池充电6.5h，Volt就可以纯电驱动方式行驶80km，这满足了绝大多数日常行驶需求。如果在电量不足情况下也有行驶需求，其1.4l发动机将启动，发动机不直接输出机械转矩，而是驱动发电机产生电能供给电动机。这样约35L的油箱容积可以把Volt再送出约490 km的里程。2010年，中国第一款增程式纯电动汽车奇瑞S18D-REEV在首度亮相，可实现300公里的长续航里程。

2011年9月法兰克福国际车展首发，增程版还配备了一个0.647L的直列双缸汽油发动机，最大输出功率达到了28kw/5000rpm、峰值扭矩达到了56Nm/4500rpm；变速器类型为自动变速箱，拥有单级固定传动比。

2013年，亿纬锂能首台增程式电动车试车成功。

2014年，广汽集团发布传祺GA5增程式电动车，售价9.93万-21.93万元。纯电动模式下续航里程为80公里。当电池容量不足时，这款车型配备的1.0L发动机将会通过发电机给电池供电，新车最大续航里程超过600公里。

2015年的法兰克福车展上，Mission E的亮相帮助保时捷在通向电动出行之路上走出了决定性的一步：这是该品牌历史上第一款纯电动四门跑车的原型车。这款跑车拥有：四门四座、超过 440 kW（600 PS）的系统功率、超过500公里的续航里程、四轮驱动及四轮转向、百公里加速时间小于3.5秒及15分钟达到80%电量的充电效率。

2018 年日内瓦国际车展，保时捷推出了基于Mission E进一步研发的Mission E Cross Turismo概念车。这台四门跨界车也大受欢迎并在2018年10月18日获得监事会的量产批准。

2019年4月10日，理想品牌第一款增程式电动车理想ONE正式上市，该车定位为中大型SUV，有6/7座两种座椅规格可供选择，其补贴后全国统一零售价32.8万元。

2020年，SERES（SERES）携首款电动轿跑SUV赛力斯SF5参展。赛力斯SF5采用双电机智能四驱结构，可输出510kW的最大功率、1040N·m的最大扭矩，0-100km/h加速时间低于4.8s。此外，赛力斯SF5纯电车型则搭载90kWh电池和最大功率510kW的电机，续航里程超过500km，0到100km/h加速低于3.5秒。2022年，赛力斯抓住机遇，推出了高端智慧汽车品牌AITO及AITO旗下首款科技豪华智能电驱SUV—问界M5，赛力斯向智慧时代跨出了第一步。AITO问界M5源自全新纯电驱增程平台（DE-i），该平台在集成式智能发电机组、黄金驱动组合、电池PACK、智能控制等方面进行了全面进化，将增程技术带到了一个新高度，在续航、性能、智能化和安全四个层面都有重大突破。

基本构造

增程式电动车，是一种纯电驱动行驶的混合动力汽车，以蓄电池为主要动力，小排量发动机为辅助动力；它在纯电动车的基础上加上一台增程器，即由电池和发电机两种电源并联的纯电驱动车。其特殊之处在于可纯电动形式运转，可混合动力形式运转，可插电式方模运转，而且能减排，发动机一直处于最佳作业状况，效率高，排放小；归纳节油率高，节油50%以上。增程式电动车的动力传动系统由电驱动系统、发动机/发电机系统、功率分配装置、动力电池组成；电驱动系统是由驱动电机及牵引力驱动控制装置组成。

工作原理

增程式电动车的工作原理为：当电池电量充足时，增程器关闭，车辆仅靠动力电池中的能量驱动，此时增程式电动车的驱动方式和能量流动，与纯电动车完全相同，实现“零排放、零油耗、低噪声”的优点；当电池电量低于一定阈值时，增程器启动，发动机带动发电机发电，并适时为电池补充电量。

增程式电动车主要有纯电动、增程、再生制动、停车充电四种工作模式，其中：

纯电动模式

在此模式下，车辆所需动力完全由动力电池提供，増程器不工作，此时的车辆相当于纯电动车。与一般纯电动车不同的是，增程式电动汽车不必安装过多的动力电池，只需能够满足一定的行驶路程及车辆的起步、加速等工况即可，这样不仅可以降低整车质量，而且可以缩减费用。

增程模式

当动力电池的 SOC 下降到预设最低值时，程器启动，发动机根据既定的控制策略运行，一方面为车辆的续驶提供动力，另一方面为动力电池充电。该模式下，发动机可以依据恒温器模式、功率跟随模式、混合模式以及其他的智能优化算法策略进行工作，尽可能地提高车辆的各项性能以及增加续驶里程。

再生制动模式

再生制动时，可以将车辆的动能转化为电能，并存储到动力电池中，以便车辆的继续使用，这极大地提高了能量的利用效率。处于再生制动模式时，其能量传递路线跟纯电动模式下的能量传递路线正好相反。

停车充电模式

当车辆停止运行时，通过外部的充电设备对动力电池进行充电，保证动力电池再次工作时的充足电量。该模式可以尽可能地保证车辆是多用纯电动模式行驶，尽量减少发动机的使用，以便减少污染、降低行驶成本。

关键技术

增程式电动车当车载可充电电池无法满足续航里程要求时，可打开车载辅助发电装置为电池提供电能，以延长续航里程。而辅助的发电装置，需要加汽油来供能。增程式纯电动车就是在纯电动汽车上增加一台增程器，这个增程器，就是用一台烧油（烧气）的车载发动机发电。从汽车工程学来说，增程式电动汽车的基本构成是一套发电系统+纯电动汽车系统。增程式电动汽车的车载发电机系统与传统发动机系统的内部结构，外部配套件是一样的，其油箱、油路、气路、尾气处理一样不少。而车载发电机系统与传统汽车动力源的区别是：车载发电机系统的直接负载的是电机（发电用的），传统汽车动力源系统的直接负载的是变速器。

增程式电动车与传统传统内燃机汽车对比，增程式电动车在废气排放和燃油消耗方面具有明显的优势；与纯电动汽车（EV）相比，增程式电动车最大的优点是汽车续驶里程下的制造成本大幅降低；与混合动力汽车（HEV）相比，增程式电动车结构形式更为灵活；与插电式混合动力汽车（PHEV）比较，增程式电动车可以获得更优的排放性能；与燃料电池汽车（FCEV）相比，可以选取一个功率较小的燃料电池系统作为RE单位，因此可以控制系统成本。

市场情况

国产

继上汽通用汽车公司宣布全球首款量产增程式电动汽车雪佛兰volt将正式登陆中国之后，奇瑞也宣布两款增程式电动汽车将上市，成为Volt的“中国对手”。这款增程式电动汽车将采用S18平台(即瑞麒M1)和A21(奇瑞A5)平台，内在驱动系统搭载了奇瑞公司研发的增程型电驱动系统。

2013年，亿纬锂能首台增程式电动车试车成功。2014年11月20日，广汽传祺GA5增程式电动车正式上市。新车分为精英版和尊享版，售价分别为19.93万元和21.93万元。

2019年4月10日，理想品牌第一款增程式电动车理想ONE正式上市，该车定位为中大型SUV，有6/7座两种座椅规格可供选择，其补贴后全国统一零售价32.8万元。2022年，SERES抓住机遇，推出了高端智慧汽车品牌AITO及AITO旗下首款科技豪华智能电驱SUV—问界M5，赛力斯向智慧时代跨出了第一步。

2023年1-8月，中国的增程式电动车销量达到了31.4万辆，同比增幅达到了159.1%，增程式电动车迎来高速发展。

国外

2007年8月，雪佛兰volt概念车在底特律举办的北美车展亮相。沃蓝达(Volt)通过独创的Voltec 电力驱动技术，在标准的220V普通家用电源上(有接地线即可)为其T型16kwh的锂离子电池充电6.5h，Volt就可以纯电驱动方式行驶80km，这满足了绝大多数日常行驶需求。如果在电量不足情况下也有行驶需求，其1.4l发动机将启动，发动机不直接输出机械转矩，而是驱动发电机产生电能供给电动机。奥迪早在2010年基于A1打造了一款A1 e-tron车型，该车为增程式电动车。该车的整车质量仅为1190kg，电动机持续功率45千瓦，最大功率75千瓦，持续扭矩150牛顿米，最大240牛米，相当于配备普通1.6L发动机。纯电动模式下该车续航里程为50km，增程状态下该车的续航里程可再增加200km，排放上百公里油耗也仅为1.9L。2014年4月20日开幕的北京国际汽车展览会上，宝马i3纯电动车正式在华接受预定，i3除有常规的纯电动版车型外，还有一款搭载0.6L双缸发动机的增程版车型，在电动机电量用尽的情况下该发动机可为电动机进行充电工作。

2013年底特律车展上曾亮相了一款插电式混合动力跑车——ELR，该车于2013年5月份正式下线。新车搭载由一台1.4T涡轮增压引擎和锂离子电池组成的插电式混合动力系统，续航里程在纯电动模式下可达到56km。2018 年日内瓦国际车展，保时捷推出了基于Mission E进一步研发的Mission E Cross Turismo概念车。这台四门跨界车也大受欢迎并在2018年10月18日获得监事会的量产批准。

发展趋势

2021年，中国增程式fcv销量达到10.48万辆，同比增长超过2倍，在新能源汽车市场中渗透率为3.35%。增程式电动汽车技术路线优势愈加凸显，越来越多的中国企业开始布局增程式产品。中国汽车工业协会统计的数据显示，插电式混动汽车销量达到了151.8万辆，同比增长1.5倍，增程式电动汽车是当前插电式混合动力汽车销量快速增长的重要贡献者。《中国增程式电动汽车产业发展报告》预计，到2025年，增程式电动汽车销量有望突破50万辆，保有量有望突破150万辆；2020-2025年年复合增长率将超过60%。

对于增程式电动汽车的发展，政策支持力度不够。一方面，增程式电动汽车的纯电动驱动属性不突出，中华人民共和国国家发展和改革委员会、工信部等国家主管部门对增程式电动汽车的定位并不完全一致，管理政策并未突出产品的纯电动属性；另一方面，增程式电动汽车支持政策与纯电动汽车差异明显，如消费税方面，增程式电动汽车仍按照排量征收。地方支持政策方面，部分地区增程式电动汽车享受不到新能源汽车的差异化城市管理政策。增程式电动汽车在市场认知方面也存在一定偏差。消费者甚至行业、企业对增程式技术缺乏正确认知，部分消费者认为增程式电动汽车是燃油车；部分行业企业则认为增程式电动汽车是燃油车向纯电动汽车过渡的车型，企业在研发上投入少，把主要精力放在纯电动汽车上。

其次，增程式电动汽车始终改变不了车辆还是需要通过燃烧汽油来获得动力的方式，只是燃烧效率提高了一些跑高速的情况，增程式汽车肯定是更加费油的。电动机驱动和发动机驱动，由于工作原理的不同，两者的工经济时速是不同的。在城市工况下，电驱动会更加省油，而到高速状况下，由于不存在变速器，加上车重的增加（动力电池容量增加），导致高速下的能耗表现肯定是不会好的。同时，增程式汽车再怎么节能，依然无法改变需要烧油的本质，长远来看，这个国家大力发展新能源汽车的初衷还是有所违背。

同时，增程式fcv还有技术痛点亟待解决。首先，增程式技术需要全新的平台开发，传统的燃油汽车平台无法合理兼顾发动机、驱动电机、动力电池及增程式发电机的布局，技术难点有待攻克；其次，多数增程式系统是动力电池组电量耗尽时才开始充电，内燃机多通过提高转速来加大发电量，整体的动力稳定性也会受到影响；再次，增程式电动汽车热管理系统要处理动力电池、驱动电机及增程模块的散热问题，涉及的部件多，如何提升能量利用率成为难点；最后，增程式电动汽车从电控系统技术架构到整车的难度系数高，当前增程动力系统对专用内燃机的热效率要求较高，物理集成、控制系统开发存在一定难度。