增程式電動汽車技術路線淺析

劉金周 吳征 李永康

（中國汽車技術研究中心政策研究中心 新能源汽車與財稅政策研究室，天津 300300）

主題詞：技術路線 增程式 新能源汽車

1 前言

2014年，國務院辦公廳發布《關于加快新能源汽車推廣應用的指導意見》,明確“以純電驅動為新能源汽車發展的主要戰略取向，重點發展純電動汽車、插電式（含增程式）混合動力汽車和燃料電池汽車，以市場主導和政府扶持相結合，建立長期穩定的新能源汽車發展政策體系，創造良好發展環境，加快培育市場，促進新能源汽車產業健康快速發展”。

近年來，新能源汽車技術路線正快速發展，但也呈現一些變化。比如，國家發改委發布《汽車產業投資管理規定》，明確增程式電動汽車按照純電動汽車管理，行業專家也在呼吁“及時推動插電式向增程式方向發展”，部分企業加快研發布局增程式電動汽車，補貼退出后增程式電動汽車市場規模可能快速擴大。在補貼逐步退坡、電池尚未突破、充電仍不便利、節能減排要求趨嚴的背景下，增程式汽車成為行業企業關注熱點。

2 新能源汽車技術路線發展關系

2.1 多種技術路線并存發展

2009年以來，在國家政策的大力引導和支持下，新能源汽車迅速發展，取得較好成績，產業規模保持全球領先，技術水平加速提升。但由于早期政策的導向作用，使得前期的市場推廣多傾向于純電動技術路線，充電基礎設施發展不完善、充電難等問題為消費者帶來了一定的里程焦慮。然而，隨著汽車產業的加速變革，以及新能源汽車支持政策的持續調整完善，產業內呈現出純電動、插電式、增程式、燃料電池等技術路線并存發展的態勢，各種技術路線發展的比較優勢也不斷變化。目前，長期依靠補貼推動市場的不可持續性已是行業共識，2020年補貼退出后，將促進新能源汽車技術路線的選擇可能更加多元化。

關于未來技術路線的發展，目前行業內主要觀點為：

一是未來傳統內燃機汽車與新能源汽車不是對立非此即彼，而是將呈現相輔相成、協同發展的關系，簡言之，新能源汽車的發展不是否定內燃機汽車。

二是技術路線在不同的發展階段有不同的發展重點，整體要多元化，各技術路線應是平行的、補充的。

三是市場總量很小的時候，要集中重點發展某一技術路線，但市場形成一定規模后，不同細分市場可以發展多元化的技術路線。

四是從企業的層面看，在新能源汽車成本未實現明顯下降時，傳統燃油車依然是車企的主要收入來源，車企應當繼續挖掘燃油車的節能潛力。

五是各技術路線發展時，要充分考慮國家能源多元化的現狀和趨勢。

2.2 專家呼吁發展增程式電動汽車

增程式電動汽車通過引入增程器，可使得發動機不直接參與動力傳遞，而是為動力電池補充電能，這種工作狀態下，發動機可始終保持在最佳燃效區域，系統效率可以得到有效提升，具有較好的節能減排效果[1]。與此同時，增程式電動汽車可減少對充電基礎設施的依賴，具有綜合續駛里程高、無里程焦慮、燃料多元化等優勢，切實迎合市場需求，具有一定的應用前景。

目前，眾多行業專家紛紛看好增程式電動汽車，并呼吁產業應重視增程式技術路線的發展。2018年12月，全國政協副主席、中國科學技術協會主席萬鋼在人民日報發表署名文章《促進新能源汽車產業健康發展》，提出應及時推動插電式混合動力向增程式發展，充分利用內燃機新技術，促進內燃機與電驅動技術融合發展。中國中國工程院院士楊裕生認為，“增程式是電動汽車銷售補貼退坡影響走向市場化的最佳技術路線，可以解決純電動汽車的四大焦慮問題”。中國科學院院士歐陽明高在2016全國兩會提案《關于增程式電動乘用車測試規范修改的建議報告》中提出，“增程式電動乘用車是我國新能源汽車技術的重要發展技術路線之一”。中國汽車工程學會名譽理事長付于武表示，“推動插電式混合動力向增程式混合動力發展，是應對補貼退坡、走向市場化的最佳技術路線，也符合目前國家倡導的發展方向”。

3 增程式技術路線行業發展情況

隨著財政補貼的逐步退坡，新能源汽車將由以往的政策引領發展向“政策和市場”主導發展轉變，未來市場格局將由市場需求所主導，包括增程式電動汽車在內，多種技術路線迎來了競相發展的機會。

3.1 企業開始布局增程式技術路線

目前，國內多數整車企業開始轉變思路，為迎合市場需求，正積極謀劃研究符合未來變革趨勢的技術路線發展方向，一方面加強新能源汽車的戰略部署，另一方面也在積極探索并布局增程式技術路線，目的是在2020年補貼退出后，推出真正符合市場需求的產品，“多條腿走路”應對愈加嚴峻的排放標準。

企業積極布局開發增程式產品，如車和家2018年發布首款SUV“理想智造ONE”，采用了增程式技術路線，新車在NEDC工況下的續駛里程達700 km，最大續駛里程超過1 000 km。金康旗下SERES同時推出SUV車型SF5的純電動和增程式版本，其中，增程式車型搭載了33 kW?h的動力電池系統及1.5T四缸發動機的增程器，純電續駛里程達150 km。吉利商用車集團旗下遠程汽車推出并上市增程式輕卡產品RE500，通過增程式技術路線解決純電動物流車的痛點。別克推出增程式車型VELITE 5，純電動續駛里程達116 km，綜合續駛里程為768 km，最低油耗可達0.9 L/100km。

3.2 推廣應用存在多方面障礙和問題

行業專家的支持對增程式電動汽車帶來了積極作用，企業的發力也為產業發展帶來了更多的可能性，但增程式電動汽車仍存在一定爭議。

一是產品管理歸類不一致。《汽車產業投資管理規定》按照驅動動力系統劃分汽車整車投資項目類型，將增程式電動汽車納入以電動機提供驅動動力的純電動汽車投資項目中。《新能源汽車生產企業及產品準入管理規定》則是將增程式技術路線納入插電式混合動力汽車類型中。GB 7258—2017《機動車運行安全技術條件》也同樣將增程式電動汽車納入插電式混合動力汽車范疇，定義為具有可外接充電功能，且有一定純電驅動模式續駛里程的混合動力汽車。

二是增程式電動汽車缺乏專門的測試規范。目前，增程式電動乘用車的測試標準主要參考插電式混合動力乘用車的測試標準GB/T 19753—2013的要求，然而，增程式電動汽車與插電式混合動力汽車的技術原理并不相同，且控制系統和控制策略也有較大差異，后者的測試標準并不能真實體現增程式電動汽車的性能水平。

三是增程式電動汽車的政策支持力度相對較小。由于增程式電動汽車按照插電式混合動力類別管理，有關補貼、雙積分等優惠政策支持力度相對較小。如增程式電動汽車的補貼標準和技術要求主要參照插電式混合動力汽車，比如乘用車要求純電續駛里程需達50 km以上，最高補貼1萬元，難以有效推動市場發展。如部分國外采取串聯式技術路線的車型雖然具有較好的節能環保效果，但由于不符合新能源汽車的技術標準，沒有在中國實現大規模推廣，技術優勢難以轉化成市場競爭力，這也是增程式電動汽車發展緩慢的關鍵因素。

四是在使用環節難以享受優惠政策。如部分地區僅支持純電動汽車享受免限購措施，增程式電動汽車則依舊占用燃油車指標。部分地區對非純電動車型仍要求限行，如僅允許純電動物流車進城，而增程式車型難以享受優惠政策。

3.3 技術經濟性存在爭議

目前，增程式在成本和技術上也存在爭議，比如成本較高，燃油經濟性、節能減排效果難以達到預期效果，這也使得業內企業不敢貿然發力增程式技術路線。

一是增程式電動汽車的技術水平尚未成熟，能效、排放水平的提升效果有待驗證。在實際行駛過程中，復雜工況下增程器發動機無法長時間保持在高效區工作，且增程器發動機往往排量較小，若滿負荷工作，不僅會加大噪音，將會出現“小馬拉大車”的情況，從而使得油耗、排放增高。與此同時，相比燃油車，增程式電動汽車增加了發動機發電的能源轉換環節，這將帶來能量損耗、降低綜合能耗水平。但即便如此，也有觀點認為，增程式電動汽車的綜合能源效率仍比傳統燃油車有明顯的提升。

二是增程器開發成本較高，布局相關業務的企業難以從中獲得可觀的經濟效益，由此，早期布局增程式的部分企業不得已暫停了這一技術路線。2019年2月，通用正式停產增程式電動汽車雪佛蘭沃藍達，主要原因在于銷量不振；寶馬將在歐洲市場停供新款i3的增程式版本，而只銷售純電車型。與此同時，增程式電動汽車市場價格普遍較高，比如寶馬i3增程式車型，國內售價為41.58萬元，現代途勝FCEV增程式售價6 890萬韓元（約合40萬元人民幣），雪佛蘭Volt增程式售價49.8萬元，較高的售價使得增程式電動汽車推廣應用緩慢，市場份額較少。不過，隨著技術水平的提升，以及技術開發成本的不斷下降，比如日產e-POWER等部分優質產品已開始獲得較高的市場接受程度[2]。

4 主要建議

針對增程式電動汽車推廣應用過程中存在的問題，為進一步推動其發展，提出以下幾個方面的建議。

4.1 系統開展不同技術路線的技術經濟性對比評價

隨著增程式電動汽車將會迎來快速發展、市場規模逐漸擴大、核心技術水平和研發實力得到提升，亟需研究科學、合理的增程式技術評價指標體系，全方位評價增程式電動汽車的節能減排效果和產品競爭力，并與其他新能源汽車技術路線的評價結果展開對比，分析未來各技術路線的行業格局，判斷增程式電動汽車的發展方向、市場趨勢，為未來行業管理或政策完善提供技術支撐或參考依據，提前規范和引導增程式電動汽車的發展，避免增程式電動汽車行業的無序發展。

4.2 開展增程式電動汽車的適用車型及應用場景研究

新能源汽車不同種技術路線存在各自的優劣勢，適用于不同的應用場景。由于增程式電動汽車市場規模較小，行業發展初期并未形成規模化應用的示范效應。為更好的推動增程式電動汽車發展，應對產業變革帶來的市場變化趨勢，應加強開展適用車型及領域的研究，比如評價增程式乘用車、客車、貨車的技術難點、技術成本，在出租車、公交車、物流車等領域應用的可行性和經濟性等，為未來有針對性的開展增程式電動汽車市場推廣應用做鋪墊。

4.3 依據減排效果在使用環節給予支持

增程式電動汽車的優勢在于節能減排，在行業發展初期，這一優勢并未得到充分的支持。目前，國家已宣布取消地方補貼，地方政策支持的重點將從購置環節向使用環節傾斜。地方在研究制定使用環節政策時，可探索依據節能減排效果給予支持的可能性，比如設定低排放區、零排放區的通行政策，可通過搭建監控平臺，實現對增程式電動汽車行駛狀態以及能耗、排放水平的監控，依據節能減排效果提供一定的費用減免優惠。

4.4 進一步優化和完善政策法規

建議加快推動制定或修訂相關技術法規、測試規范，突破政策標準方面的障礙。比如，單獨制定增程式電動汽車的技術標準，并考慮產品單獨分類的可能性。進一步修訂增程器標準規范，將有效地促進增程器產業發展，倒逼增程器技術水平提升，從而加快推動增程式電動汽車的市場發展。

4.5 加快增程器專用發動機開發

目前，國內缺少成熟的增程器專用發動機，主要還是基于傳統發動機進行系統匹配，相比國外先進技術，增程器熱效率較低，能耗水平還有待進一步改善。因此，相關企業還應加快研究技術配置方案，加大增程器技術研發投入力度，加強增程器專用發動機開發，提高發動機綜合效率，優化電機控制策略，降低噪音水平，實現更高水平的節能減排效果。