汽车新闻一箱油两天1260km怎么跑的？浅析燃油车替代者插电混动

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　　图部分来源于网络 文周航

　　编者按：环视国内，现阶段插电混动车型除了在上海等限购城市有着特殊的市场地位，其它地区的受众度有限，甚至不少人都持有“电池没电就是累赘”的看法。而放眼全球的未来，各国禁售燃油车时间表是一个引子，单内燃机已无法满足碳排放日益严格的法规要求，促使着车企必须“触电”。大方向已然明确，插电混动就是现在能够看见的“远山”，可以预见的未来。

　　[搜狐汽车·黑客]前日，东风悦达起亚（以下简称起亚）K3)插电混动车型轻松完成了一箱油从上海到北京1260km的挑战测试，同时邀请清华大学、北京航空航天大学等高校的教授及专家对此进行了验证，并对插电混动车型的技术与发展方向进行了此次的座谈。概括一下分享的内容就是：起亚“触电”的成功事出有因，插电混动的未来大有可为。

　　[·油电混动和纯电动是互补的关系·]

　　首先如上文所言，碳排放量的目标让单内燃机作为动力源终将成为历史，油电混动这个“触电”的方案更符合实际，毕竟整个汽车行业深耕发动机技术已经一个多世纪了，从商业化的角度来看，要比重新打鼓另开张的纯电动更容易转型。

　　从技术的角度而言，油电混动和纯电动两种技术路线并非对立关系，而是互补。所谓的互补，一方面体现在能源利用效率的场景上：引用清华大学车辆与运载学院宋健教授的调研结果，日常城市行驶（平均车速30km/h左右），我国最广泛的火力发电从源头到纯电动车损失80%，电动车普遍损失25%左右，即实际利用部分的效率为15%；燃油车从石油原油到油箱里，再到发动机热效率的损失，实际利用率平均仅在7%左右。

　　高速公路行驶（平均车速80km/h以上），燃油车的利用率则能轻松的攀升至20%以上，而且完全没有续航焦虑，而电动车因没有变速箱、只有主减速器而会降到10%以下。由此不难看出，纯电动车更适用于城市，燃油车以及特性更贴近燃油车的混动车型更擅长高速。

　　互补的另一方面源于我国南北明显的气候差异：无论效率如何，电动车本身的碳排放和经济性都远超燃油车，这个结论已经过了多方的验证，但只有南方能全年适用，北方冬季的低温可谓动力电池的梦魇，特性更贴近燃油车的混动车型“抗寒”能力强乃是一大核心优势。

　　[·PHEV和HEV：都是“压榨”发动机 只是程度不同·]

　　说完了油电混动和纯电动的关系，再来看看混动车型主流的HEV和PHEV。二者都属于强混系统，相比传统燃油车的一大优势在于降低了怠速的油耗：大数据显示，在城市行驶中怠速可占发动机消耗的17%左右。并且，混动车型的怠速熄火要比无法实时启用的自动启停功能，更直指问题根源。

　　分开来看二者，HEV（普通强混）的目标是“压榨”出发动机更高的效率，能长时间在高效的中间转速区间工作，牺牲掉的低扭和高转速动力储备由电动机来弥补，其本质上可以比作一般车型的年度小改款。PHEV（插电混动）电池的容量更大、电动机可单独驱动车辆，更大程度降低了发动机的工作强度，相比之下可以看成是中期大改款。

　　[·PHEV和HEV：优势不光是电池更大 还有更高的能源利用率·]

　　PHEV相比HEV的优势，上一段提到的电池容量更大、电动机可单独驱动，其实就是最大化利用能源的一方面体现，另一方面体现在于能量回收的程度，这就涉及到了一个核心部件：电动机。大家中学物理课都学过法拉第电磁感应定律：电生磁、磁生电，即电动机是双向的，能输出动力、也能回收动能转化成电。

　　电动机的原理浅显易懂，差异也是来自功率这个直观的、大家熟悉的参数。PHEV车型电动机更大的功率，正是PHEV车型未来发展的一大课题。一方面，增加电动机在油电混动系统中的比重，能多用电提供动力节能减排；另一方面，功率更大的电动机从根源上就比HEV有着更高的能量回收上限，能更多回收滑行和减速时的动能。

　　[·起亚K3插电混动的高效 沃德十佳发动机同样功不可没·]

　　回到本文“诱因”的主角起亚K3插电混动。汽车新闻如上一段所说，大功率电机是插电混动车型提升效率的关键，起亚K3插电混动45kW功率、高于绝大部分同类车型的电动机，正是其凭借40L油箱从上海到北京1260km，表显平均油耗3.1L/100km（实际测算油耗在3.4L/100km左右）高效表现的一大助力。

　　而另一个功臣要说被“压榨”（优化）够狠的1.6L发动机。这款2017年沃德全球十佳发动机之一的Kappa 1.6L GDi，因45kW电动机分担了更多动力输出的任务，令其有着进一步牺牲低扭和高转速动力储备的底气，做到了领先同类发动机的40%热效率。

　　[·起亚K3插电混动的双离合不如丰田混动的DHT式？·]

　　除了动力源，变速箱这个承担控制和协调职能的核心部件，在传统燃油车中是关键，放在油电混动的车型上更是重中之重。而关于混动车型变速箱这个话题，笔者专门研究过的硕士相关论文也只是浅尝辄止，并且过多理论化的东西与消费者买车、用车也没有任何关系，所以此处借起亚K3插电混动这款车，聊点通俗易懂的。

　　不少媒体和网友都推崇以丰田THS混动系统的单行星齿轮组结构为代表的DHT（混动专用）变速箱，认为混动车的变速箱的结构就应该完全脱离燃油车，不看好以K3插电混动为代表的双离合，以及欧洲车企从AT变速箱衍生而来的混动变速箱。而这两种变速箱结构其实各有千秋。

　　工作原理方面，混动专用变速箱的优势在于动力衔接更平顺、流畅，对比从燃油车变速箱结构衍生而来、汽车新闻设计初衷只管发动机的具备先天优势。形象点说，混动专用变速箱好比一只手用一双筷子，而以起亚K3的双离合变速箱两个离合器分别控制油和电，好比两只手各拿一根筷子，平顺、流畅之说由此可见一斑。

　　混动专用变速箱的优势明显，劣势也很直观。第一是精密、复杂的结构带来了更高的成本，这部分花在研发和制造上的钱最终都会施加在消费者身上。

　　第二是混动专用变速箱承载扭矩的上限不如插电混动，如丰田THS系统的HEV车型，几次迭代电动机都没有质的提升，只能搭配平台电压较低（240V上下）的镍氢电池，在推出雷凌)与卡罗拉)插电混动（双擎E+）之后才换装了工作电压和能量密度更高的锂电池，却牺牲了专用变速箱一定的先天优势。

　　相对于混动专用变速箱已接近“天花板”的现状，插电混动现阶段就能使用更大功率的电动机，并发挥其为发动机分担和高能量回收的功效，未来电动机集成在不同位置（P0-P4）的解决方案，也都还有更大的提升潜力。

　　[·总结·]

　　全球范围内已然相当明朗的降低碳排放大趋势，让未来市面上带发动机的车型中，插电混动必将成为主流。另外，技术层面目标明确、从传统燃油车的转型难度较小，汽车新闻不用像增程式电动车那样，在把发动机变成增程器这件事上花钱、出力，也无需像氢燃料电池车那样“开荒”，并且要为氢气的来源、运输及储存发愁。

　　着眼现在，各品牌插电混动车型发动机、变速箱等不同的技术路线，带来了差异化明显的产品，本文的起亚K3插电混动经受住实际测试以及清华大学等实验室级别的考验，算得上一个破局者。不过，加装一块电池组的成本，导致价格高于普通燃油版的问题，也是摆在所有插电混动车型面前的一座大山。