近年來，我們常能聽到這樣一類新能源車型---增程式電動車，其最具代表性的車企莫過于“新勢力”中的理想汽車。隨著增程銷量的增加，國內車企又有不少開始推出相關車型，但銷量卻不盡如人意。那么，何為增程式電動車？增程式的架構是怎樣的？各家系統何區別？增程的應用前景如何？對于這些問題有很多媒體都曾報道且分析過，可答案似乎都不太一樣。 ?

一、何為增程式電動汽車

? 在我國根據《GB∕T 19596-2017電動汽車術語》對增程式電動汽車的定義（增程二字定義中英文解釋是range extended，縮寫是RE，有些車企用的是“ER”）是這樣的： ?

? 依據標準的解釋，增程車輛應至少有兩種模式即純電模式與“增程補能模式”，且該“輔助供電裝置”是獨立于驅動系統的（即不參與任何車輛驅動的直接傳動，也就是僅用于給電池充電，可以簡單理解為“充電寶”）。 ? 而美國的CARB該類汽車的要求是這樣的： ?

? 主要是在續航與排放方面的要求。???????? ?????????????????????????????????????????? 很多人會將增程與插電混動相混淆，我們用張簡圖對比一下： ?

? 中間的示意圖可以看出，增程器與整車傳動并無機械連接僅有電氣連接，而插電混合動力車輛的發動機是與傳動有直接連接的。 ?

二、增程器與電氣架構

2.1增程器

? 我們已經了解了增程式電動汽車的概念了，那么增程器又是什么呢？其實很簡單，增程器就是“發動機+發電機”，只是該發動機與傳統發動機有些區別（因為增程器工作的工況無需覆蓋傳統車上的所有工況，比如傳統車上發動機的啟動需要起動機，而增程發動機的啟動是由發電機（或叫集成啟動發電一體機Integrated Starter Generator）完成的，所以該發動機上是不需要起動機的），為了提高系統效率往往需要對傳統發動機進行優化設計，如使用阿特金森循環的發動機、提高壓縮比等優化方式，有些企業在開發前期還是會直接使用傳統發動機進行增程器開發，這樣的產品效率往往極低。而發電機則有內轉子電機、外轉子電機、平行軸集成電機等，這一切都是為了提升效率而進行的開發。電機與發動機通過雙質量飛輪（老式的也有單質量飛輪+離合器）連接后的總成即為增程器。 ? ?

? 即使用雙質量飛輪連接，在增程器工作時發動機的轉速與電機轉速基本是一致的。我們知道功率的一個公式——功率=（轉速*扭矩）/9550——為了達到同樣的功率，要么通過提高轉速要么加大輸出扭矩，而電機的大部分成本是在線圈，所以有些企業通過差速裝置將發動機與電機異構連接，假設速比為5:1，那么發動機1000r時，電機轉速就可以達到5000r，這樣就可以降低扭矩的輸出從而降低電機的成本，但同時提高了對于機械的要求。 ?

2.2電氣架構 ?

市面上存在三種增程式電氣架構（簡圖僅體現CAN拓撲），我們畫個簡圖： ?

架構一，REMS（增程管理系統）掛于整車公共CAN上，接收電池和整車的信息，然后控制協調EMS（發動機管理系統）和GCU（發電機控制器），從而進行增程器發電給電池充電。此類架構較為分布，原有零部件供應商工作量小，只需進行REMS開發即可，EMS、GCU不直接接入公共CAN，而是通過REMS進行轉發。 ?

? 架構二，取消REMS，將增程控制功能集成到EMS、GCU或VCU中，根據各家車企對于各零部件的協調程度與開發費用而定（私為客戶開發過其中兩種），無特別優劣之分，制造成本降低（少個節點），但同時對于軟/硬件要求提高，往往需要付出一筆不菲的開發費。 ?

? 架構三，取消EMS、REMS，將發動機控制功能與增程控制功能集成到VCU中，需對VCU進行重新開發（此時的VCU已經是一個動力域了，私正在進行），硬/軟件要求進一步提升，降低了生產制造成本。 ? 個人觀點：GCU畢竟涉及高壓，高壓器件整合到高壓的“多合一”中，EMS這類低壓件集成到低壓節點會更合適。

? 2.3系統軟件

? 增程系統軟件采用模型開發（也有企業采用代碼形式）。如今輕型車排放指標已經達到第六階段，除功能外還需進行OBD系統的開發。整零部件節點凡失效時會對整車排放產生影響的皆需要進行該功能的開發（而并非只有發動機管理系統需要），例如整車儀表盤，若該節點部分功能異常了，但并不會對整車排放有影響，那么該節點就可以不考慮。但是像VCU、BMS這些節點，一旦功能異常了是會對整車動力產生影響的，從而會影響到排放，故而該類節點就需要進行規劃了。但重型車排放法規并未正式落地（且未有針對增程的）所以商用車有部分區別。 ?

三、增程式電動車市場及應用

? 在進行市場分析之前，我們先來回顧一下由中國汽車工程學會牽頭組織編制的《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》中提到的新能源汽車在未來15年的發展。 ?

? 至2025年，汽車年產銷規模達3200萬輛，2030年汽車年產銷規模達3800萬輛，到2030年汽車年產銷規模將達4000萬輛。 ?

至2025年新能源汽車占總銷20%左右，3200*0.2=640萬輛/年,；2030年新能源占總銷量40%，3800*0.4=1520萬輛/年；2035年新能源汽車占總銷量50%，4000*0.5=2000萬/年； ?

至2025年純電占90%，剩余10%為混動（含增程）+燃料電池汽車，640*0.1=64萬輛/年；2030年純電占93%，剩余7%為混動（含增程）+燃料電池汽車，1520*0.07=106.4萬輛/年；2035年純電占95%，剩余5%為混動（含增程）+燃料電池汽車,2000*0.05=100萬輛/年； ?

2025年氫燃料電池車保有量（非銷量）為10萬，2030年到2035年保有量為100萬輛。減去氫燃料汽車的數量，混合動力是否就可以有個大概了呢？ ? 由于官方未發布2021全年的新能源汽車數據，我們暫且看一下到2021年11月份止的數據（趨勢不會有非常大的變化的）： ?

? 而截止2021年11月份，新能源汽車累計生產302.2萬輛，插混占比為17.13%。而新能源乘用車為286.9萬輛（2021年1-12月新能源乘用車批發331.2萬輛），插混占比為17.95%。新能源商用車15.4萬輛，插混占比為19.48%。增程式電動汽車廠家的銷量（理想2021年全年銷量90491輛，其他車企銷量則遠遠低于理想）除理想外并無特別出色者。我們即使說增程會占到插混的一半，那么到2035年，那么按照《路線2.0》的預估增程（乘/商一起）年產銷應為100*0.5=50萬輛，理想已經形成品牌效應，那么其他推出增程式汽車的車企又能有多少份額呢？而隨著電池技術的不斷突破（廣汽埃安LX Plus號稱全球最長里程的純電動，配備144.4kWh電池，電池密度205wh/kg），混動將面臨更大的挑戰（不過2022年電池要漲價20%左右，至少近幾年還是有市場的。） ? 我們再看看國外分析公司IDTechEx?對增程市場的預測： ?

?

? 按他們這個說法市場還是挺大的（但是不知為啥，后來這篇文章在官網找不到了）。 所以私以為，增程在乘用車市場將得不到太持久的應用。 ? 那么在商用市場如何呢？私覺得在中型商用車和部分特種車輛上是有可作為的。 ? 我們先來看一下2022年的新能源汽車推廣補貼方案： ?

?

?

?

商用與乘用不同，商用講究高效，“人停車不?！笔菫榱擞?，一輛200+km續航的純電動物流車往返于各站點，憑借其高承載率、路權優勢在各大城市中可被廣泛應用。 ? ?

但對于跨城市的物流/生鮮配送，純電動物流車則就會顯的力不從心。而生鮮配送的冷藏車的使用更是對于用電量有極大的需求，純電動物流車在保證續航足夠的前提下還要去兼顧冷凍功能，對于電池來說是有極大壓力的。 ?

? 而市場的發展卻是不等人，據統計每年全球生鮮食品腐壞在路上的有近4000噸。據中物聯冷鏈委數據，2020年我國冷鏈車市場保有量達27.5萬輛。2020年全年冷藏車銷量為67205，而柴油冷鏈車銷量為60150，占比89.5%，新能源（輕型純電動）銷量458輛，占比0.68%。從數據看，新能源冷鏈有著巨大的市場潛力。但是目前市場的增程商用車小問題頻出，嚴重影響了用戶體驗。 ? 同時由于商用車國六排放法規未正式落地更別說針對于增程的排放法規了，目前開發該車型的車企多借鑒輕型車國六法規，有些車企則只關注發動機排放而忽略了增程的排放與零部件的開發，總之開發技術及水平參差不齊。 ? 另外一些特種車輛對于電量需求極大，純電目前尚無法滿足需求，如清潔垃圾車、房車、消防特種車、應急補電車、中卡貨運等。重卡車輛由于電量需求大（500kWh+），充電目前尚是瓶頸，增程是一種解決方案，但該類型車換電（需考慮建設成本）也是不錯的選擇。 ? 從制造成本上看，我們大體初略估算一下（以N2類6米商用車為例）： ?

6米廂式純電動貨車（總質量4.5T），以90kW.h電池的為例，目前電池系統成本按照1100元/kW.h計算，動力電池價格近10萬元，電機、電控、車身、底盤等按照7萬元計算，整車制造成本17萬元。 啊 ? ? ? ? ? ? ? ? ?

采用增程方案，可以安裝20kW.h動力電池（5C放電），配合增程器，電池系統價格按照1500元/kW.h?計算，電池價格3萬元，增程器成本3萬元左右，合計6萬元，其它部件采用與純電動汽車采用相同的配置，總成本控制在13萬元，與傳統車差距縮小。相比純電動成本有4萬元的優勢。 ? ? ? ? ? ?

相同載貨能力的傳統柴油車目前價格在10~13萬元，與傳統車輛對比，純電動和增程制造成本均有所上升。但隨著各地對路權的限制，純電動和增程可以依靠路權（可以掛綠牌）、各地逐步推出的運營補貼和使用成本優勢來贏得客戶。 ?

相同配置的插電混動車型，其動力電池可選用與增程式車型同等容量的20kW.h電池，加一套動力系統，包含起動機機、發動機、離合器、變速箱以及傳動系統合計費用大約在6~7萬元，其它部件采用與純電動汽車采用相同的配置，總成本也可控制在13~14萬之間，與增程式價格不相伯仲。 ? ? ? ? ? ? ?

用戶購置及使用成本對比： ?

?

?

說明：
1）純電動車日行駛300公里需要兩次充電，受充電時間影響，實際運行300公里有難度； ? 2）增程式無里程焦慮，電池淺充淺放，5年后不用考慮電池更新，純電車輛與插混車輛需要考慮更新； ? 3）日運行里程越多，與傳統車輛比較純電動、增程式及插混的優勢越明顯?？紤]后期運行補貼，純電動與增程式的優勢更明顯； ? 4）增程與插混的綜合使用成本接近，但對于電池而言，增程式車輛更加友好； ? 5）就工況而言，插混更適合高速工況，發動機始終運行于效率最優點。增程式車輛則更適合于工況頻繁變動的城際及礦區類作業，整體功率效率更高。 ? 我們以每公里運營利潤1.5元進行近似計算各車型的投資回報周期： ?

?

?

? 綜合對比盈利：增程式>純電動>插電混合>燃油車 ? 另外對于一些特殊地區的市場增程（燃氣）有著較大的優勢，如海南。

?

?

? 總結上訴，增程的應用在商用領域除了車用外還有船舶、工程機械等細分應用，但同時船舶和工程機械這些非車用領域往往用電需求量更大，車用的增程器功率是偏小的，而使用傳統的發電機組則優勢更加明顯。 ? 附： ? 根據了解調查，主流車企增程軟件開發皆是模型開發，系統級上下電流程一般分為常規上電、常規下電、緊急下電與充電等不同狀態，這里給出常規上電流程（僅做參考）： ? S0常規上電： ?

編輯：黃飛

?