摘 要

新能源汽車是未來汽車產業轉型發展的重要方向。我國新能源汽車前期發展取得了突出的成績，產銷量位居世界首位。但目前產業發展正面臨新形勢，未來一段時期內將由“政策驅動”轉向“政策 + 市場雙驅動”。到 2021 年購置補貼完全退出後的後補貼時代，如何保障新能源汽車產業的健康、可持續發展，值得人們共同思考，開發什麼型別的產品才能更好地滿足消費者的需求，值得行業企業考慮。

在2020年1-11月份期間，理想ONE的銷量超越蔚來汽車成為中國新能源SUV的累計時段銷量冠軍，風頭一時無兩。隨著增程式汽車理想ONE的熱銷，理想汽車在汽車消費市場和資本市場都取得了令人矚目的成績。曾被廣泛質疑的增程式技術路線重新被大眾審視或者效仿。

圖1 理想ONE累計銷量統計表

1 引言

增程式電動汽車一直是國家重點鼓勵發展的新能源汽車技術路線之一，但前幾年發展的速度是遠低於純電動汽車的，其中有購置補貼、特殊路權等相關支援政策力度稍顯不足的原因，也有分類方式、測試規範有待完善和增程式產品自身的一些因素。

針對增程式電動汽車的技術路線，在行業內一直存在爭議。部分行業知名院士專家一直在呼籲發展增程式技術路線，眾多企業也陸續加快佈局和發展增程式電動汽車，媒體對增程式的發展及管理分類也一直有所爭論。

圖2 理想ONE底盤佈置圖

隨著購置補貼的退出，後補貼政策體系的重新構建和2035 年規劃的加快制定，增程式電動汽車憑藉其無里程焦慮、電池用量少、不依賴充電基礎設施、綜合油耗低等特點，可能會實現快速增長。最近一段時間，萬鋼、歐陽明高等行業專家正呼籲“及時推動插電式向增程式方向發展”，吉利、理想汽車等企業也在加快研發佈局增程式電動汽車。

增程式電動汽車的大規模推廣仍然存在一些問題，如分類方式的合理性、油耗測試方式的適用性，以及在使用環節的政策障礙等。

2 增程式電動汽車的發展歷程

2.1 20 年前增程式電動汽車開始復興

1990 年代，汽車電動化發展趨勢明顯。日本雖緊盯美國政策，但在技術路線上並不激進，本田專注於清潔發動機，豐田則做出了一款經典的混合動力汽車普銳斯 (Prius)，2003 年 到 2007 年，這一代普銳斯賣出了 30 萬輛。日本的日產為了對抗豐田的普銳斯的 THS 系統，研究了 e-Power 混動系統，該系統用一個小型汽油發動機給一個小電池組充電，然後電池供電給電機驅動車輛。

之後，美國通用汽車推出了沃藍達(Volt)車型，既有內燃機也能充電，發動機直接驅動車輪。通用 Volt 的發動機與車輪之間有離合器，透過設計的一種控制策略，使發動機永遠不驅動車輪。

圖3 沃藍達(Volt)混動系統展示圖

德國推出寶馬 i3，油箱透過軟體由 10L 強行限制為7.2L，燃油續航 120km，而純電續航 116km。

2.2 中國市場增程式電動車開始起步

從第一代沃藍達開始，增程式電動汽車在北美市場發展得相對平穩，第一代Volt 整個生命週期銷量超過了 10 萬臺。2016 年推出第二代沃藍達，年均銷量 2萬輛左右，之後還以“別克 Velite 5”的名稱進入中國市場並國產化。只是由於中國市場並不區分插電式混合動力汽車（PHEV）和增程式電動汽車（EREV），這很大程度阻礙了增程式電動車在國內的普及。

圖4 沃藍達(Volt)電驅系統結構圖

當前，由於純電動汽車存在一些如里程等方面的焦慮，增程式電動汽車開始迴歸到主流視野。在 2019 年的上海車展上，增程式電動汽車產品有理想 ONE、Karma、Revero GT、金康賽力斯 SF5 增程型等。隨著中國成為全球新能源汽車的第一大市場，增程式電動汽車浪潮或將以中國市場為中心。

3 國內外企業佈局

3.1 國外企業規劃及佈局

在國外，如通用、日產等巨頭整車企業在增程式技術研發和產品開發方面均進行了較多的規劃和佈局。

日產在增程式技術路線的佈局主要透過整合發動機、發電機、電池、逆變器及電機的動力總成系統 e-Power 展開。2016 年 11 月，搭載 e-Power 技術的首款車型 Note 在日本上市，憑藉良好的效能和出色的節能減排效果，Note 上市11 個月，在日本累計銷量超過 10 萬輛，後來一度成為 2018年度日本市場最暢銷車型，e-Power 技術也因此在日本市場得到了充分的驗證和肯定。為加快 e-Power 匯入中國市場，日產透過與東風合作將 e-Power 系統實現國產化。2019 年 7 月 5 日，東風汽車“日產電驅動電機國產化”戰略專案落戶湖北武漢經開區,將由東風電驅動主導生產 e-Power 驅動電機和電機控制單元。專案總投資超 10 億元，預計 2023 年達到年 30 億元的產值規模。根據日產規劃，到 2022 年將實現每年銷售 100 萬輛新能源汽車和 e-Power 車型，中國市場銷量佔 30%。

圖5 日產e-Power 驅動系統

通用佈局增程式技術最早是在 2007 年，釋出了一款沃藍達概念車，這也是繼純電動車型 EV1 之後通用開發的第二款新能源車的雛形。

2010 年，第一代沃藍達開始在美國銷售，搭載了 Voltec混合動力系統，採用一臺小型發動機（增程器）和兩臺電動機對車輛進行驅動，發動機僅僅用於發電，不直接提供動力，動力透過較大功率的電動機提供，而較小功率的電動機也是用作發電。

上市以來，沃藍達在美國市場銷量較好，據相關資料顯示，2012 年，沃藍達共銷售 30090 輛，而後續推出的第二代沃藍達也在 2016 年創造了 28296 輛的市場銷售成績。

圖6 沃藍達三電佈置簡圖

2017 年，通用以別克 Velite 5 的身份將沃藍達匯入中國並實現國產化，搭載了一套由 1.5L 發動機和電動機所組成的混動系統，以及配備了容量為 18.4kWh的電池組，並能實現最大約 676km 的續航里程。

圖7 別克 Velite 5動力電池包

寶馬於 2013 年 7 月在北京、倫敦、紐約同步推出新能源車型 i3，共包含純電動和增程式兩種動力型別。其中，增程式版車型搭載了一款 0.6L 兩缸發動機，當汽車電池電量不足時與發電機配合為電池充電，綜合續駛里程為 340km。2014 年9 月，寶馬 i3 正式在中國上市，兩款車型的售價分別為 44.98萬元和 51.68 萬元（增程式）。

圖8 寶馬i3整車佈置圖

但後來由於較為昂貴的售價，i3 並沒有在國內市場收到較好的迴應，尤其是增程式車型，市場銷量更不理想，這也令寶馬開始逐漸放棄增程式路線。根據公開資料顯示，歐洲市場將停產新款 i3 的增程式版本，只銷售純電車型。

3.2 國內企業規劃及佈局

在國內，如理想汽車、金康等乘用車企業正在探索增程式電動汽車技術路線，以應對未來多元化發展的市場趨勢。與此同時，也有吉利商用車、陝汽等正在加快佈局增程式商用車的開發，進一步提升商用車節能減排水平。

理想汽車最先佈局的兩款車型中，則含有增程式技術路線，旨在打造切實滿足消費者需求的產品。2018 年 10 月，車和家釋出旗下首款 SUV，搭載增程式電動驅動系統，綜合續航里程超過 700km。

圖9 理想ONE效能引數圖

圖10 理想ONE驅動系統實物展示圖

金康 SERES 於 2019 年 4 月釋出 SF5 車型，擁有純電和增程電動兩個版本，其中增程式版本的純電續駛里程達150km，並配以高效能增程系統，透過控制系統能夠讓增程器始終保持在高效的運轉區間，使整車動力、能耗、NVH 達到最佳平衡。

圖11 金康 SERES

吉利商用車於 2016 年 10 月成立遠端汽車品牌，並將增程式作為商用車發展的長期技術路線方向，在純電動的基礎上透過增加增程器以提升續航里程。2018年 11 月，吉利商用車旗下遠端汽車搭載 e-GAPF 動力系統的首款增程式輕卡產品RE500 上市銷售，售價 21.99 萬元，配備 1.5T 汽油增程器，綜合續航里程可達500km。在推出增程式產品的基礎上，吉利商用車計劃開發更高效的增程器，目標實現 40%的節油率水平，以進一步降低貨車運營成本。

圖12 吉利e-GAPF 動力系統

陝汽早在 2011 年就已開始增程式重卡的技術研發，所主導的“增程式純電動重型商用車開發”專案入選 2012 年度863 計劃。2017 年 12 月，陝汽重卡 2018商務年會上，陝汽推出首款增程式純電動載貨車———L6000，搭載由柴油增程器、鋰電池、AMT 變速箱構成的動力系統。

圖13 陝汽L6000增程式純電動載貨車

除了整車企業，一些零部件企業也在佈局增程式電動汽車，主打高效能增程器產品。

東安動力於 2015 年，聯合北汽申報“增程式乘用車用實用新型發動機開發及整車應用”專案，並透過國家科技部專家評審，成為了國家科技支撐計劃支援的車用增程器專案。此增程器專案採用東安動力 DAM10 發動機，利用企業工程開發基礎和高校理論研究能力優勢互補，引進多項發動機先進技術，最終實現增程器與驅動系統一體化設計和整車整合化控制，效能指標達到國際先進水平，適合於乘用車的專用增程器產品。

專案開發完成後，將在北汽 A/B 級電動轎車平臺上推廣應用，形成產業化，為大力開拓新能源汽車市場打下了良好基礎。蘇州達思靈最早在 2012 年佈局車用增程器的開發，隨著幾年時間的技術迭代與市場佈局，已開發出並面向汽油、柴油和天然氣等不同車型，包含 3kW、8kW、15kW、20kW、30kW 和 60kW 等不同功率的增程器供應於市場，且掌握了模組化、平臺式開發技術，以實現快速開發更多規格的增程器。

圖14 達思靈增程器引數介紹

2014 年，達思靈與奇瑞新能源簽訂採購協議，正式成為了奇瑞新能源汽車的增程器固定供應商，至今已累計配套3kW/72V 增程器達 3600 套。

4 各技術路線技術特點分析

4.1 純電動汽車

純電動汽車的動力系統主要包含有電池系統、動力電機、充電系統及控制器等。其中，電池系統是純電動汽車的重要組成模組，也是車輛動力的提供源，其質量及儲存電能的效能直接影響車輛續航能力，且佔據整車成本較大的比例。

圖15 保時捷Taycan底盤佈置圖

因此，純電動汽車的效能及成本水平很大程度上受到動力電池技術和成本的影響。目前來看，純電動汽車仍存在續駛里程不足、成本較高、對政策依賴程度較大等劣勢，但由於充電費用較低，使得純電動汽車在使用過程中的經濟性較好。

4.2 插電式混合動力汽車

插電式混合動力汽車搭載發動機、電機以及能夠滿足一定續駛里程的動力電池（GB/T 32694—2016《插電式混合動力電動乘用車技術條件》要求為 50km），一般有兩種行駛狀態：一是純電行駛，由動力電池驅動電機來為車輛提供動力，發動機不參與動力輸出；二是混合動力行駛，由發動機和電機共同為車輛提供動力，且透過設定 SOC 值，可使得發動機進行發電，以保持動力電池電量平穩。

圖16 奧迪混動變速箱剖檢視

插電式混合動力汽車在電量充足時，綜合能耗較低，經濟性較好，但若電池電量不足，則相當於負載一個較重的電池包行駛，則綜合能耗較高，經濟性較差。

4.3 增程式電動汽車

增程式電動汽車搭載發動機、電機以及動力電池等，動力輸出一直由電機完成，發動機不參與動力輸出，而是透過與發電機組成增程器用於發電為電機提供電能。增程式電動汽車一直保持純電驅動行駛狀態，並由動力電池提供電能，當電量不足時，增程器可為動力電池進行充電，也能夠直接為電機提供電能。

圖17 理想ONE增程器實物圖

增程式電動汽車的技術難點在於增程器，其功率密度、發電效率等效能對整車能耗、排放水平等影響較大。

4.4 普通混合動力汽車

普通混合動力汽車是由燃油發動機和電機共同為車輛提供動力，該技術路線一般被視為節能技術，而非中國定義的新能源汽車，其本質在於透過給燃油發動機匹配電機從而降低油耗。透過合理最佳化發動機和電機的動力匹配，使得發動機能夠在不同工況下時刻保持在最佳工作區域，提高燃油效率。

圖18 某款混合動力佈置圖

普通混合動力汽車往往搭載一塊小的電池，因此，電池成本較少，其技術難點在於透過最佳化機電耦合系統以實現最佳能耗。

4.5 燃料電池汽車

燃料電池汽車可以透過搭載的燃料電池系統將氫能直接轉化為電能用於驅動車輛，具有轉化效率高、續駛里程長、氫氣加註時間短等優點。但是，燃料電池汽車技術尚未成熟，且成本較高、加氫站數量少，目前仍處於示範推廣階段。

圖19 賓士燃料電池汽車示意圖

改編及配圖：吳慶國