电动汽车能不能直接装台发电机

发布时间:2024-09-07 10:32:01 来源:整理于互联网
电动汽车取消电池「加装发电机」-这种技术叫做增程

内容概述:

新能源汽车的三种类型选择电驱的真正原因

新能源汽车有三种类型:插电式混合动力、增程式电驱动和纯电驱动。普通家庭骑行车主要选择插电式和纯电式,商用车主要选择增程式混合动力。为什么会有这样的区别?

分析问题,首先要了解什么是增程,增程系统的特点和制造成本,找到答案后自然会了解剩下两类系统的优缺点。

增程技术-优缺点

增程式汽车有三大知名品牌,即新势力品牌中的别克沃兰达、宝马I系、LI;然而,除了少数用户和分析师,普通汽车爱好者往往不会关注这些汽车。原因是这些车的性能没有亮点,甚至李ONE都弱于同级竞品;引人注目的中高端车不是如何省油,而是是否有驾驶乐趣!问题来了。增程一般弱于PHEV(插电式混合动力)。

增程系统包括:

内燃机+发电机驱动电机动力电池

混合动力模式的工作原理是内燃机发电,给电池组充电,同时给电机供电。如果不考虑EV行驶模式,动力电池甚至可以换成超级电容。只是保持纯电模式很重要。日常无油驾驶才能真正体现节能,因为一升油等于三度电,电机的功率转换损耗可以低至个位数,所以电驱动的成本可以比混动模式低几倍,比燃油车低十倍。

因此,未来新能源汽车只能剩下纯电驱动,增程模式只是动力电池成本过高、装机容量无法提升实现长续航阶段的过度选项。而且这种技术其实比PHEV差,适用的车型非常有限。

重点:增程系统的内燃机只用于发电,那么性能浪费了吗?

假设增程式车由两台电机驱动,同级别的插电式混动车也有相同的标准电机。PHEV可以在加速时帮助内燃机驱动,这是(1+2 = 3)的模式;但是增程式车只有(0+2 = 2),所以即使内燃机只有100 kW/200N·m的动力储备,似乎PHEV也能有更强的性能。

所以增程式车始终是冷门车型,成为热能选项的可能性只有一个——进入≤ 15万的范围!原因是这个范围内的燃油车动力普遍较弱,电机启动时能爆发出最大扭矩,可以高速运转保持理想的NVH。即使是功率相对较低的电机,也能提升入门级的性能标准,同时满足消费者“刚需节油”。这项技术如何实现节油?

2.要点:恒速是节油的基础,转化率差是节油的途径。

汽车在开放道路上匀速行驶时油耗最低,而在城市道路上低速行驶时油耗较高。这看似违背了物理学的特性,但实际上还是符合规律的。因为城市道路总是经常发生交通堵塞,车辆的启动和停止都非常耗油。例如,如果启动时没有惯性力,根据拉动速度,油耗会很高。

但匀速巡航时,不会有明显的速度波动。重要的是巡航速度很低。转速除以每分钟油耗和功的2倍,所以低转速等于低油耗。增程行驶只需要内燃机以恒定的低速发电,即使在拥堵的道路上也是如此,这是节油的基础;虽然低速时产生的电能很少,但电机的转换效率是内燃机的三倍,也就是说,电机可以用燃油车三分之一的能耗正常行驶,低功率发电可以满足内燃机正常行驶和低速运转的要求,而增程技术则必然节省燃油。

综上所述,增程系统确实可以省油,但如果内燃机不参与驾驶,性能标准会降低。但幸运的是,普通汽车用户并不追求高性能,只要汽车的价格足够低或者其他配置足够丰富。

营运车辆也不需要高性能,只要动力能满足载客或载货的需求;所以混动车都采用增程技术,公交车和普通代步车配备大功率电机,甚至传统多速变速箱都可以取消,大幅度降低制造成本可以降低采购成本,这也是为什么不可以。

事实上,增程技术已经应用了半个多世纪。早期的火车都采用柴电增程系统,即柴电发电和电动机驱动。需要在深海中安静潜水的潜艇也使用增程电驱动,包括使用API技术的日本黑龙潜艇。唯一不同的是,增程器没有选择内燃机,而是采用氢燃料化学发电电池组。但是这项技术的能耗太高,所以虽然在汽车领域得到了推广,但都以失败告终。

然而,包括插电式混合动力技术在内的增程技术不得不被淘汰,因为电池的成本已经开始快速下降;而且高铁的纯电动模式也可以借鉴,是解决商用车转型电气化的好方案。

纯电未来

增程式和插电式混合动力模式仍然消耗燃油,但只能在日常运输阶段使用纯电;面对捉襟见肘的石油储能,这两款混动只是“拖延战术”。最终,我们必须用纯电驱动取代常规能源,否则石油危机仍将是一场巨大的危机。

然而,曾经制约电动汽车普及的障碍是高昂的制造成本。例如,NCM(镍钴锰)电池是主流,每千瓦时(度)容量成本约为1.5k。但要达到500公里以上的实际续航能力,普通紧凑型车需要70khw左右的储能,光是电池就要10万元以上。因此,续航时间长的车一般都很贵,而支撑销量的快销车一般价格都很低,这就催生了混动车。

升级:LFP(磷酸铁锂电池)具备替代NCM的能力,单体能量密度可达到等效水平,系统能量密度可达到160WH/KG的标准;即使是低密度的LFP电池,体积能量密度也可以被特殊结构超越,比如刀片电池。

在续航能力基本相同的前提下,可以延长使用寿命至整车循环完成,无需考虑动力变化,稳定性性能比NCM高很多倍;关键是制造成本可以降低“1k+”标准。同样续航的铁电池电动车价格可以降到10万左右,入门级车也可以实现长续航。此时需要什么混合技术?

商用车标准:

架空接触网车辆加装充电弓

高铁采用纯电力驱动,但耗电量极高,需要利用接触网在车顶供电,充电弓可以从接触网取电正常运行。

这种模式也用于城市无轨电车。说白了就是公交车在动力电池组外面,再加上充电弓和接触网。目前云轨系统也在接触网之外,车辆配备了磷酸铁锂电池,可以保证电网故障时车辆通过电池进站。

然后,当然,大型公共汽车和卡车也可以使用这项技术。只要在国道、省道的主干道和高速公路建设充电网络,车辆就可以配备低成本的电池组,满足短途连接,长途通勤可以通过道路充电转变为纯电动汽车。

其实这种模式可以理解为“路基延伸”,但延伸模式变成了直充,发电是其背后电厂的问题。所以混动技术只是过度,未来的汽车只会纯电驱动。

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