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蓋斯特咨詢總裁何偉:增程式電動汽車的發展趨勢
2023-03-27 關鍵詞:增程式 點擊量:254

2023年3月22日,“重慶市汽車產業商會成立大會暨重慶汽車行業第34屆年會(成渝汽車科技與供應鏈博覽會)”在重慶市召開,與會嘉賓圍繞汽車產業數字化變革、智能和新能源技術創新等進行分享和交流。蓋斯特管理咨詢公司總裁何偉受邀發表了“增程式電動汽車的發展趨勢”的主題演講。他在分析中國新能源汽車市場及技術路線發展趨勢的基礎上,重點講述了增程式汽車(REV)總體設計綱領、增程式汽車特色、增程式汽車關鍵部件的設計與開發思路。



一、中國新能源汽車市場技術路線趨勢預測


何偉認為,未來中國汽車市場仍將保持穩健增長態勢,汽車銷量預計在2025年、2030年分別達到3000萬輛、3500萬輛規模??傮w上看,市場將呈現K型增長,一方面總銷量在逐漸上升,另一方面燃油車份額在快速萎縮。新能源汽車份額不斷擴大,新能源加速取代燃油汽車。未來10-15年內新能源汽車技術路線將呈現多元化趨勢,各種技術路線均有一定的發展空間。

中國新能源汽車市場持續引領全球。新能源乘用車市場結構將由啞鈴形逐漸變為紡錘形,市場份額逐步向中間價位主流市場集中。對于車企來說,布局不同的新能源細分市場,應慎重選擇合適的技術路線。

“基于對用戶需求、技術路線特點、電池技術進步趨勢的研究,我們預測未來REV技術路線在20萬元以上的中高端汽車市場(尤其是高端汽車市場)上有較大的增長空間。預計2030年REV在高端市場的份額將達到25%。在10萬-20萬元的中端市場,REV將面臨BEV(純電動汽車)、PHEV(插電式混合動力汽車)的雙重競爭挑戰,而其在中低端市場競爭力有限??傊?,REV未來仍有一定的發展空間,但是車企需要圍繞核心應用場景在細分市場布局?!焙蝹フf。




二、增程式汽車技術趨勢及開發策略


整車企業應重點關注增程式汽車產品開發。需要注意的是,REV總體設計不僅僅是增程器的問題,還涉及到動力架構設計、關鍵零部件支撐和控制策略優化等,因此REV總體設計綱領中必須包括增程架構、技術方案和控制策略。

具體來說,增程架構中應具備直驅電機功能,同時必須開發專用增程式發動機,因為這是影響效率和成本的關鍵要素;在技術方案上,電機決定整車性能上限,應依據產品定位進行選配。而發動機和電池組合決定產品的動力性、經濟性和空間布局;在控制策略上,應充分借助電池,控制發動機高效運行,盡可能減少增程器啟動,避免電池虧電,以便最大化發揮增程器的作用。

也就是說,硬件組合是“肉體”,決定產品的成本和性能極限,而控制優化是“靈魂”,決定產品能否發揮出最高效率和最佳性能。只有做好總體設計綱領,才能在REV研發上提高總體效率、降低系統成本及保證整車性能。


對比REV與燃油車(ICV)、PHEV、BEV四種不同的動力方案,可以看到:REV在使用成本、效率和性能等方面優于燃油車;與BEV相比,REV彌補了續駛里程不足的問題,可滿足多數場景需求,且成本更低;與PHEV相比,REV純電工況更廣、體驗更好,但在燃油經濟性和高速路況動力性上仍有一定差距。綜合來看,雖然REV并非所有動力型式中效率最高、性能最好、成本最低的技術方案,但是它是能夠讓企業參與差異化競爭的、有特色的一種技術路線。


在REV關鍵部件設計與開發思路上,技術成功的關鍵要素在于優異的純電體驗感和較好的燃油經濟性,這意味著產品開發必須兼顧整車高低功率下的燃油經濟性和高功率下的動力性。因此必須把握住兩個要點:

一是增程式專用發動機是核心。專用發動機設計應以減少可變機構為導向、以提高局部高效工況(甚至最高熱效率)為目標,從傳統可變全域工作的發動機轉變為定點高效工作的專用發動機;

二是控制策略優化是關鍵??刂撇呗詰苊馓濍娪绊憚恿π阅?,因此需要選擇合適的發動機啟動時間,根據整車工況進行調整,保證動力性指標。同時要盡可能保證動力系統處于高效運行的狀態,在高速行駛時通過電池補電使發動機在更高效率工況下工作,以改善高速油耗狀況;同時低速行駛時的多余電量用于給電池充電,來提高低速效率??傊?,有競爭力的增程式技術必須依靠高效增程式發動機和不斷優化的能量控制策略。


綜上所述,在中國汽車市場K型分化的大背景下,新能源汽車技術路線將呈現多元化發展趨勢,各種路線均有一定發展空間。REV以純電體驗更好、沒有里程焦慮、成本較低的特點,未來在中高端汽車市場具有較大的增長空間,因此成為整車企業打造差異化產品、參與市場競爭的一種技術路線。需要強調的是,車企在REV總體設計應從整車體驗出發設計動力架構,以打造增程器高效專有發動機為基礎,以核心體驗為目標持續優化控制策略,并努力將其做到極致。只有實現更好的純電體驗和更佳的燃油經濟性,才能使REV產品具有強勁的市場競爭力。

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