增程技术的转折点:长安蓝鲸动力实现一升油转化3.63度电
先用发动机(内燃机)消耗汽油发电,再用电动机驱动车辆行驶。
用油发电的过程存在一次损耗,用电转化机械能的过程还有一次损耗,增程汽车到底是如何实现省油的呢?
原理很简单,首先是发电的效率要足够高,或者说转化电能过程中的损耗要足够的小;这里主要考验发动机的热效率,一般增程车专用发动机的热效率是40%左右,能做到的是以一升油的代价转化出大约3度电,水平高一些也就是达到3.3度左右。而长安汽车近期发布的全新蓝鲸动力系统做到了“1L:3.63kWh”,也就是一升油可以转化出3.63度的电。
来看一看长安汽车新技术的海报。
海报里的内容当然都是王婆卖瓜自卖自夸,不过关乎发动机和电动机的数据还是真实可信的,因为数据造假要承担的后果非常严重,一般企业不会这么干。那么这台最佳热效率达到44.28%的发动机就真的很有看点了,不过看过其应用的技术会发现这几乎是必然的结果;因为汽油机即便采用缸内直喷技术也很少会超过300bar的高压,该发动机的上限是500bar,并且压缩比很夸张的达到了16:1,该标准已超过部分柴油机。
现在可以来算一笔账了,在一升油可以转化出3.63度电的前提下,一台中型增程混动轿车的“油耗”会是多少呢?
以尚未搭载该平台的深蓝SL03增程版为参考,其百公里耗电量大约为17kWh左右。
所以这台车以增程模式运行的耗油量则为“17/3.63”,等于4.68L/100km。
实际用车时的耗电量会高一些,平均下来可以达到20kWh/100km左右,然而增程油耗也只是5.51L/100km上下;由此可见这台增程器的水平,并且采用增程混动系统理论上也确实是最佳方案。
问题来了:
用发动机发电的效率已经明确,用电动机驱动过程中的损耗在哪?
或许大多数对增程技术质疑的汽车爱好者最为纠结的就是这一部分的损耗,然而百公里耗电量即可直观的体现出该部分损耗;同样一台中型后驱轿车如果是燃油车的话,其耗油量往往会在10L/100km以上,高性能车一般在13~15L/100km之间。而采用增程混动模式驱动的耗油量只是同级燃油车的一半到三分之一左右,看起来确实有些奇怪;然而会感觉奇怪的主要原因是没有考虑到电动机转化机械能的效率,内燃机的最高效率可以达到45%左右(汽油机),而电动机的最高效率是可以超过97%的。
也就是说直接用内燃机驱动车辆的燃油车,是转化机械能过程中的损耗是百分之六七十;用电动机转化机械能的损耗要少几十个百分点,电动机消耗电能转化机械能的过程损耗很小,对电能的利用更为充分。
假设用电动机驱动车辆是“(100%-44.28%)*90%”,直接用发动机驱动则是30%左右,虽然发动机的最高热效率放在燃油车和增程车上都一样,可是燃油车在行驶过程中会出现转速的大幅波动,发动机无法将转速维持在最佳热效率对应的转速区间,所以平均值会低很多。反之,用增程系统则可以将发动机维持在最佳热效率的转速区间内运行,所以其整体损耗部分仍然会远低于燃油车。
结语:
长安汽车的全新蓝鲸动力系统是增程技术的一个转折点,通过高效率的发动机配合电动机,其综合效率已经能够超过绝大多数的插电混动车;预计深蓝和启源两大品牌的车辆将会陆续升级,福特和马自达两大合资品牌也有可能通过长安汽车的增程混动技术推出新产品。