内燃机和电机,究竟哪个更有潜力?
二者的诞生至今都有近200年的历史了,而且电机比内燃机还被早发明了几十年。也就是说,电机其实是比内燃机历史更悠久的产物。
目前,交流电机加变频器的综合效率已经能够实现大范围达到甚至超过90%的程度,所以在这方面,实际上电机的优化空间已经不大。反观内燃机,至少是量产车用汽油机,目前的最高效率也只有40%。但是,随着材料科学、流体力学、热力学等的技术进步,在此基础上再提高20%。内燃机即便提高的潜力很大,但仍在许多方面与电机存在本质性差距。
它们二者其实各有优劣,电机作为驱动结构有许多优点,所以将电机作为车辆的直接驱动形式是很好的方案,或者说电动化是绝对的未来大趋势。但这并不意味着纯电动车是电动化的最优解决方案,作为车辆功能装置的锂电池,现在仍然难以摆脱许多固有的缺陷。而内燃机驱动布局的优势,则正好弥补了电动车的不足。内燃机和电机不是对立的存在,反而可以成为一对互助互利,互补共赢的好朋友。以现阶段的技术水平而言,在动力效率综合成本等各个方面,内燃机加电机加小动力电池共存的方案,属于最优解。
这种方案就是混合动力,它集成了内燃机、电机、和一个较小的动力电池。由内燃机作为主要或备份时的车辆能源提供结构,并以电机直接参与驱动,以弥补内燃机的那些低效的工况。
无论是油电混动HEV、插电混动PHEV,还是增程式REEV,都属于内燃机和电机共存的方案。或者说,这是一种目前阶段将电动化运用的最优解。
混合动力车相比于纯汽油车,它能够在内燃机不擅长的工况大幅提高效率,比内燃机直接驱动的效率更高、运转品质更好。同时与纯电动车相比,内燃机+电机+小动力电池的组合仍然比电机+大动力电池的综合成本更低,而且用户在使用过程中也不会出现续航焦虑。
说了这么多,最后让我们做一个总结吧:
1、以电机为驱动方式的“电动化”是绝对的高效大趋势,电动化能够以纯电动车、混合动力车、燃料电池车等多种供能方式来实现,即电动化不等于纯电动车。
2、纯电动车上最大的优势就是电动化驱动单元,但电动化驱动平台却并非纯电动车专属。电动车现阶段最大的瓶颈在于动力电池,所以电动化方面的优势并不能抵消电池的缺陷。
3、纯电动车除了给用户带来续航焦虑和使用不便之外,还给生产厂家带来了巨大的成本压力,难赚钱。
4、电动机和变频器的效率提升空间较小,内燃机的优化空间仍很大。
5、内燃机和电机不是对立的存在,反而可以成为一对互助互利互补共赢的“好朋友”。6、以现阶段的技术水平而言,在动力、效率、综合成本等各个方面,内燃机+电机+小动力电池共存的方案属于最优解。