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揭开“增程”之谜!首部增程式电动汽车行业专著带你走出认知误区

增程式电动汽车终于在国内迎来属于自己的高光时代,前景被业内人士看好。中国汽车工业协会近日发布的《中国增程式电动汽车产业发展报告》预测,2025年增程式电动汽车销量有望突破50万辆。

近两年热卖的增程式电动汽车,“好景”还有多长?节能减排表现到底怎么样?未来会更好吗?一份新出的权威报告正尝试回答这些业内关注的问题,并希望通过报告的发行,让各方更多了解这一目前最合国情的新能源汽车产品,吸引更多力量参与进来,使其发挥更大的作用。

首部增程式电动汽车行业专著发布

1月16日下午,中国汽车工业协会(以下简称“中汽协”)在北京正式发布了《中国增程式电动汽车产业发展报告》(以下简称《报告》)。据了解,这是国内首部针对增程式电动汽车产业发展的行业专著,系统梳理了国内外增程式电动汽车的发展历程和现状,并对中国增程式电动汽车的发展定位、前景、产品技术特点与趋势等进行了深入分析。在此基础上,《报告》重点对增程式电动汽车产品的能效进行了科学、严谨的综合评估,并结合我国的产业基础、政策环境、企业发展等方面指出了问题与挑战,明确了增程式电动汽车的发展价值和意义,针对性提出了发展增程式电动汽车的政策建议,为今后政府制定产业政策、企业战略发展研判提供参考借鉴。增程式电动汽车终于在国内迎来属于自己的高光时代,前景被业内人士看好。中国汽车工业协会近日发布的《中国增程式电动汽车产业发展报告》预测,2025年增程式电动汽车销量有望突破50万辆。

中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付炳锋、机械工业出版社汽车分社社长赵海青、工业和信息化部装备工业发展中心监督管理处处长李方生、北京理工大学电动车辆国家工程研究中心主任王震坡、国家新能源汽车技术创新中心副总经理田雨时以及中国汽车工业协会副秘书长何毅、秘书长助理/技术部部长王耀等业内专家及相关部门领导到场见证了《报告》的发布,理想汽车、浙江吉利远程新能源商用车、比亚迪汽车、岚图汽车、赛力斯汽车、哈尔滨东安汽车动力、北京交通发展研究院、吉林大学等有关单位和主流媒体代表也纷纷积极参会。中国汽车工业协会会员服务部总监邹朋、技术部副总监庞天舒等项目组成员列席了本次会议,共同为增程式电动汽车的未来发展建言献策。会议由中国汽车工业协会总工程师、副秘书长叶盛基主持。

从最受质疑到“最合国情”

条条道路通向汽车电动化,国内新能源汽车的技术路线大有百花齐放之势。曾经小众、不起眼的增程式电动汽车,却在近两年的车市表现中大放异彩,令人不得不重新审视这个曾被不少人视为“落后”的技术。

按照《报告》对增程式电动汽车的定义,这是一种配备车载辅助发电系统(又称增程器)的电动汽车,由发动机+发电机+控制器组成,发动机与车辆驱动系统没有传动轴(带)等传动连接。车辆驱动能量完全并始终是电能,当车载可充电储能系统无法满足车辆续驶要求时,增程器为车辆动力系统提供电能,延长续驶里程。其工作模式可以分为纯电模式和增程模式两种。

《报告》中统计数据显示,2016年,国内增程式电动汽车总共仅销售14辆。仅仅过了5年时间,2021年销量已经达到约10万辆。从国内新能源汽车的市场份额看,增程式电动汽车占比从2016年的0.05%增至2021年的3%。2022年,长安、哪吒、零跑等多个国内汽车品牌加入增程式阵营,可供选择的产品不断增多,仅理想汽车一家的增程式电动汽车全年销量就已超过13万辆,同比增幅高达47.2%。

然而,这种在当前国内市场热卖的车型,却一直饱受争议和质疑。以近几年影响最大的两次网上论战为例,2020—2021年,一场关于增程式电动汽车的旷日持久的隔空论战悄然拉开。先是2020年9月,时任大众中国CEO的冯思翰公开表示,从减少碳排放的角度看,借助化石燃料的燃烧为汽车动力系统发电是一种“糟糕的解决方案”。理想汽车CEO李想随即回应,用数据说话,邀请专业媒体对理想ONE和大众旗下最相近的七座版奥迪Q7 PHEV车型进行节能环保的对比测试。一年多后,李想再次公开晒出销量对比图,彼时理想ONE的单车累计上险量已超越大众汽车品牌旗下多款中大型SUV车型的销量总和。

时间来到2022年7月,这次互怼变成了三方参与。华为终端BG CEO、智能汽车解决方案BU CEO余承东在社交平台上称,充电桩的完善与普及还需要时间,增程模式是目前最适合的新能源汽车模式。感谢李想开拓探索增程模式所付出的努力与贡献。李想转发该条微博并带上了一个“爱心”。很快,长城汽车魏牌CEO李瑞峰也在微博发文称,打铁还需自身硬,增程式混动技术落后是行业共识。

一波又一波的网上“掐架”也在无形中为增程式电动汽车进行了科普,这种车型在消费端大有“愈战愈勇”之势。

中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长付炳锋在为《报告》发布的致辞中点出了增程式产品当前热卖的核心原因:在汽车行业电动化转型过程中,增程式电动汽车有效解决了现阶段纯电动汽车续航里程问题,有利于加速对燃油车的更新替代。

《报告》甚至将增程式电动汽车定位为目前最符合“国情”的新能源车型。在新能源汽车动力电池技术升级速度放缓、充电网络发展不均衡的现阶段,增程式电动汽车可以实现快充、慢充、加油三种能源补给形式,用户可在不同的使用场景下自由选择,以应对里程和充电焦虑。

走出主要认知误区

从业内关于增程式电动汽车的争议来看,批判的火力点主要集中在两方面,一是认为技术落后、没前途,没有发展潜力;二是增程式电动汽车还使用内燃机、用油发电,认为这种新能源车型既不节能也不减排。

虽然当前全球汽车电动化不断加速,从车辆完全用油到完全转换为用电或用氢,仍然要经历相当一段时间的过渡期,是过渡,而非断层、断档。《报告》指出,未来15年内,内燃机汽车仍然会是市场销售的主力。汽车的电气化必须高度依赖内燃机。增程式技术路线介于以零排放为目标的纯电动汽车和以节油为目标的插电式混合动力汽车之间,很好地发挥了其在“过渡期”的作用。

业内专家就曾多次公开呼吁要统筹推进插电/增程式混合动力汽车协同发展,通过内燃机与电驱动技术的结合、与智能控制的融合,提升内燃-电力驱动系统的集成度、电气化及效率水平,面向不同消费需求提供多样化的产品供给,带动传统动力系统的转型升级。

针对增程式技术的未来发展潜力,《报告》指出了其更多的可能性。

首先,增程式电动汽车是与可再生能源系统交互的良好载体,增程式电动汽车的主要能量来自动力电池,这大大增加了可再生能源,如太阳能、生物质能、风能等广泛应用于车辆的可能性,符合当前推动能源转型、将新能源汽车与可再生能源结合的政策与趋势,同时促进了可再生能源的消纳;其次,增程式电动汽车的整车设计将向多能源化与多动力源化发展,这使得增程式电动汽车的整车设计与控制将更加贴近用户的实际使用需求。再次,增程式电动汽车将与信息化能量管理方法相结合,进而挖掘出更大的节能减排潜力。还可以将车辆工况信息输入融入能量管理策略,从全局优化的角度进行能量管理,使车辆的整体能耗进一步减少。

在节能与减排方面,从《报告》得出的结论看,增程式电动汽车的表现也并非如一些业内人士所误解的那样。

机械工业出版社汽车分社社长赵海青表示,《报告》非常具有创新性、引领性,比如通过大量的数据分析,基于全生命周期的碳排放,对于增程式电动汽车的能效进行了评估,并将其分别与传统汽车和电动汽车进行对比,得出了增程式电动汽车的综合能效高于传统燃油汽车和纯电动汽车的结论。

《报告》显示,以汽车全生命周期行驶15万km计算,在全生命周期内,增程式电动汽车碳排放量为250.22g/km,传统燃油汽车的碳排放量为360.91g/km,前者比后者减少了30.67%的碳排放量。增程式电动汽车相较于传统燃油汽车,从节能角度出发,在相同保有量的情况下,平均减少0.6058×106L/km的燃油消耗。从减排角度出发,增程式电动汽车相较于传统燃油汽车,在整个生命周期内,碳排放量减少了2.519×104kg/km。在相同保有量前提下,增程式电动汽车车队碳排放量为3.973×104kg/km,纯电动汽车车队碳排放量为3.943×104kg/km,纯电动汽车在现有车队情况下比增程式电动汽车的碳排放量少0.03×104kg/km。增程式电动汽车减排效果接近纯电动汽车,减小了对环境的污染,同时增加了续驶里程,也有效缓解了用户的里程焦虑。

五大主要优势助力市场扩张

近年来,国内新能源汽车加速向私人市场渗透,对传统燃油车的替代势头越来越猛。增程式、插电式混动车型的强力助推作用也越来越大。从市场份额看,目前国内新能源车市虽然仍以纯电动车型为主,占据8成左右的市场份额,但包括增程式在内的插电式混动汽车销量在近两年均以1.4到1.5倍的速度飞涨。

相比之下,纯电动汽车依然存在“续驶、充电、安全、成本、残值”等发展痛点,未被终端消费者完全认可,按目前的技术条件和基础设施完备程度来看,短时间内很难得到有效解决。而增程式电动汽车作为新能源汽车技术路线之一,在促进节能减排降碳、加速行业电动化转型方面是不可或缺的一环。《报告》全面分析了增程式电动汽车作为最适合当前国情车型的5大主要优势。

首先是全时纯电驱动。增程式电动汽车保留了纯电动车型在驾驶体验上的诸多优点。《报告》指出,其驾乘体验同纯电动汽车一样,驱动系统的电气化升级带来低转速高转矩、响应迅捷的卓越动力性,以及出色的NVH(Noise,Vibration,Harshness的英文首字母缩写,意为噪声、振动与声振粗糙度)静谧性。

其次是具备较长的纯电续驶里程。日常通勤可以当纯电动汽车使用,兼顾高质量的用车体验及环境友好性。在充电方便的条件下只充电、不加油,使用成本较低。

再次是补能方式多元化。相较于纯电动汽车,能够减少对充电基础设施的依赖,可油可电甚至可用其他燃料,综合续驶里程高,没有充电焦虑、里程焦虑。

以上3大优点充分考虑甚至在有些方面超越了用户对新能源汽车的用车期待。对纯电动汽车而言,长途行驶涉及动力电池技术、充电基础设施布局、充电效率等多种因素,是现有条件及技术尚未顺利蹚过的一道坎儿。特别是每逢节假日,主要高速公路服务区充电排长龙的新闻时不时就冲上热搜。理想汽车在其爆款产品设计及技术路线选择中就准确抓住了用户这一痛点。他们判断,如不能解决长途补能问题,电动汽车很难大规模普及。通过增程式为每一辆电动汽车配备“发电机”,是电动汽车长途驾驶过程中最大化利用现有补能网络的重要方案,能从根本上消除电动汽车用户的里程焦虑。于消费者而言,大多并不关心使用原理,更不会过分纠结于车辆采用了何种技术,好开、好用、便宜等才是他们最关注的。

《报告》还指出,从市场化推广角度看,增程式电动汽车动力电池容量普遍较小,并联增程式电动汽车的增程器产生的电能可直接用于驱动电机,低温电量衰减的影响不大,一定程度上缓解了寒冷地区用户关心的低温环境下电量衰减问题。相比纯电动汽车和一般的插电式混合动力汽车,更具竞争力。这也是增程式电动汽车第四大优势。在当前新能源汽车进入市场化普及的关键时期,这一优势格外重要。

在2022中国汽车论坛上,全国政协副主席、中国科协主席万钢曾指出,当前新能源汽车面临很多挑战,首先就是区域发展不平衡,目前的推广应用主要还是在东部、南部,广袤的东北、中部、特别是西北,无论销售量还是应用量都很低迷。而这些地区占国土面积60%以上。“新能源汽车市场应用,我们缺了一大半,这就是现在值得我们研究的新课题。”

春风不度玉门关,但新能源汽车要过山海关、玉门关,增程式电动汽车在低温环境下的使用优势将为新能源汽车在全国范围的推广打开局面。

从整个产业链角度看,增程式电动汽车的第五大优势有望吸引更多车企加入这一阵营。由于增程式电动汽车搭载的动力电池对装载容量的需求低于纯电动汽车,电芯供应的风险也随之降低,整车成本更加可控。

特别是在2022年,动力电池原材料价格涨幅已10倍不止,占整车成本已达40%-60%,成为众多企业“不能承受之痛”,并引发一波新车涨价潮。进入2023年,锂电材料报价虽有回落之势,但电池级碳酸锂均价仍接近50万元/吨,工业级碳酸锂均价也达46万元/吨。而相比其他混合动力模式,增程式电动汽车可以不用变速器,在结构的布置上要相对灵活,也能实现成本略有降低。

随着新能源汽车国家补贴的全面退出,多数车企面临盈利困境,有的甚至是生死大关,推出能“赚钱”的产品是必然之选。

2025年销量有望超50万辆

越来越多的车企和产品正在涌入增程式阵营。近两年,这一细分领域甚至产生了于中国汽车产业而言颇具典型意义的产品:理想ONE成为造车新势力产品中第一款销量突破10万辆的产品,从第一辆下线到第10万辆,用时不到两年。在中国大型SUV市场,正式交付不到半年的理想L9,市场占有率高达50.73%,2022年销量超过这一细分领域其他品牌车型的总和。AITO问界2022年累计交付76180辆,其中问界M7甚至曾创下上市72小时订单破6万辆的纪录,带火了华为智选车这个业内的全新模式。

《报告》非常看好增程式电动汽车未来的市场前景,预计2025年增程式电动汽车销量有望超过50万辆,2020—2025年年复合增长率有望达到60%以上。在保有量上,预测到2025年,国内增程式电动汽车的保有量有望达到110万-130万辆,乐观估计可能超过150万辆。

特别值得一提的是,《报告》指出,到2040年,传统燃油商用车有望全部被HEV替代,而2040年后BEV及FCEV商用车的销量增量加速,有望在2050—2060年全部替代混合动力燃油汽车,混合动力商用车至少还有20年以上的发展周期。这意味着增程式不仅在乘用车市场,在商用车领域也将大有可为。

注:本文首发于《汽车纵横》杂志2023年2月刊“中汽协之声”栏目,原标题为《增程式电动汽车“好景”还有多长》,敬请关注。

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