进入资料分享群，后台回复：入群

很多人对于增程存在不少的误解，认为增程汽车存在亏电油耗高、效率低和动力差等问题。以下从最专业、最全面的角度给大家科普一下，看看增程是否真的属于落后的技术。

一、油耗对比

1.1 增程车实现发动机转速、扭矩和车轮所需转速扭矩的完全解耦

传统燃油车的动力传递路径是发动机、变速箱、车轮；纯电车是电池、电机、车轮，而增程则是在纯电车的基础上增加了发动机和发电机，发动机加发电机组合起来也叫做增程器。

增程车辆也可以以纯电车的形态行驶，也可以和纯电车一样外接充电枪给动力电池补电。有人认为发动机既然能直接机械驱动车轮，为什么还要先发电，再用电机驱动呢？这多一道能源转换效率变低了。因此很多人认为增程开起来比油车还费油，但其实先发电后驱动反而会比直接驱动效率要高得多。

图1，燃油车、纯电车和增程车对比

这里有一个非常关键的概念“发动机热效率”。发动机通过燃烧汽油带动车轮，但汽油燃烧的能量没办法百分百转换成车轮运转的机械能，最终用来驱动车轮的能量可能只占汽油总能量的30%。那这个30%就是发动机的热效率。发动机的热效率越高对汽油的能量利用就会越充分，油耗自然就会更低。发动机的热效率受输出扭矩和转速的影响，扭矩你可以简单理解为让车轮旋转起来的力量有多强，转速指的是输出这个力的频次有多高。对于发动机来讲输出扭矩太大或太小，转速太高或太低，热效率都会非常的低，只有转速和扭矩合适热效率才能达到一个较高值。    

图2，发动机热效率和油耗的关系

测量一款发动机在各个转速和各个扭矩下的热效率，绘制就得到了发动机的万有特性曲线。表格中横轴是发动机的转速，纵轴是扭矩等高线代表具体的热效率。比如以下图，当发动机转速在2000RPM，扭矩在1百牛米时，热效率约为36%。

图3，发动机万有特性曲线            

燃油车的发动机是通过变速箱直接机械连接车轮的，轮上转速和扭矩与发动机转速和扭矩直接挂钩。车速就会直接影响发动机的热效率，在市区走走停停车速频繁增减，发动机就会经常处于恶劣工况，平均热效率可能只有不到20%。而当车辆进入高速以后，车速比较恒定，通过变速箱的调整发动机很容易就能跑在一个合适的扭矩和转速下，平均热效率一下就能涨到35%左右，35%和20%的热效率就差了75%。理论上速度越快需要的能量越多，但燃油车却呈现出市区却比高速还费油的现象，就是因为燃油车市区热效率实在是太低了，而在增程的结构中发动机连着发电机，车轮是电机在带着跑。发电机和电池之间是导线连接，车轮和发动机机械上就解耦了，车速就不再会影响发动机的转速和扭矩。

图3，增程车实现发动机转速、扭矩和车轮所需转速扭矩的完全解耦

1.2 增程车的电池起到了削峰填谷作用

增程器的输出功率会和轮上请求的功率会出现不匹配，因此需要电池来做削峰填谷。如果增程器输出大于轮上请求，就把多余的电存入电池，如果轮上请求大于增程器的输出，就让电池补足不够的部分。那这样增程器的工况就能较为恒定，始终保持很高的热效率。    

图4，增程车的电池起到了削峰填谷作用

1.3 效率计算         

假设增程器能一直跑在38%左右的热效率上，一般发电机和电机的效率约为92%和95%，

那最终传递到轮上的效率就有33%左右。而燃油车发动机市区平均热效率通常在20%，就算变速箱离合器在内的整个传动机构做到了95%的效率，最终算下来也只有19%的效率。远低于增程式。所以在市区增程的油耗会显著低于油车。

图5，增程车和燃油车效率对比

而当车速大于80千米以后，在变速箱的调整下匀速行驶时。燃油车的发动机也能运转

在较为合适的工况下，进入最佳热效率。机械直驱比增程少一个发电的步骤，那理论上此时效率会更高。所以部分人认为增程四驱确实省油，但它高速比油车费油。

1.4 混动专属发动机弥补了增程式汽车在高速行驶时的不足

不可否认的是，机械直驱效率确实比增程更高，但由于增程的发动机不输出动力只用来发电。所以可以使用阿特金森循环或者米勒循环等特殊工作模式，牺牲发动机的动力换取更高的热效率。一般燃油车的发动机最佳热效率在38%左右，而增程使用的混动专用发动机热效率起步就能做到40%以上。并且它的最佳工况区间会更广，而且即便在高速上车辆也很难时时刻刻都匀速行驶，一旦存在加速和减速就会伴随扭矩和转速的变化，燃油车的发动机的热效率就会存在波动，而增程器有电池做削峰填鼓，它的工况较为恒定，热效率一直很高。      

图6，混动专属发动机弥补了增程式汽车在高速行驶时的不足

更高热效率的发动机、更稳定的工况，再加上动能回收，综合下来增程在高速上虽然达不到插混那么省油，但是对比油车最多持平甚至更低      

二、动力表现

增程在低油耗的同时还拥有强劲的动力。一般来说汽车匀速行驶其实不需要太多的能量，一辆SUV以120千米的速度匀速巡航，只需要大概25千瓦的功率，而常见的1.5T发动机都能轻松输出大概130千瓦左右的功率。但超车或者爬坡的时候，需要发动机短时输出250千瓦的功率。燃油车就得配个3.0T的发动机，而增程可以利用借电的逻辑，让增程器输出60千瓦，剩下的190千瓦让电池来补。等完成这次超车或者爬坡以后，进入匀速行驶的状态，让增程器多发一点电，外加动能回收，把刚才借出来的这部分电再还回去。电池在这里面就相当于动力的蓄水池。这样用1.5T的发动机就能拥有3.0T的动力。    

图7，增程汽车让1.5T的发动机拥有3.0T的动力

在电池和电机的加持下，增程还能实现更无感丝滑的发动机启停。增程可以在停车的时候关闭增程器，起步的时候用电池加电机去驱动，等速度上来以后再启动增程器。增程器启动的声音和振动混合，在路噪和风噪中感知就非常的微弱了。减速的时候也不用等车辆停稳再去关闭发动机，而是速度比较低就可以自动切纯电了。

三、增程式汽车是否会亏电？

很显然，增程的优势都离不开电池。那增程式电动车是否容易出现“亏电”呢？亏电状态下电池的放电能力会变弱，动力也会变弱。增程器还需要拉高功率补足原本由电池输出的部分，因此油耗、震动、噪音都会变高。所以很多人调侃增程是有电一条龙，没电一条虫。

但其实增程是很难出现亏电的。在纯电优先下，增程器会完全关闭，驱动所需的电能此时全部来自电池，这时候只用电不用油。

混合模式下，速度低于一定值时用电，速度高于一定值时用油。电和油会同时减少，但如果你切换到燃油优先，电池里的电就很难再减少了，燃油优先状态，平稳行驶时轮上请求的功率几乎全部由增程器直供，发出来的电会直接传给驱动电机不进入电池，发多少用多少。

如果还有富余还会往电池里充电。如果碰到超车或者爬坡，需要顺时大功率的场景，就会触发刚才提到的借电的逻辑，但借出来的这部分电在平稳行驶时会还回去。只要在足够长的时间里，平均轮上请求功率小于发电机的额定功率，电池里的电就不会减少。    

图8，平均轮上请求功率小于发电机的额定功率，电池里的电就不会减少

只有碰到超长上坡，车速还很高，轮上请求的功率始终大于发电机的额定功率，并且这个坡是连续不断的，增程器没有机会把借出来的电还回去，电池里的电才会逐渐减少。但现实情况是坡不可能无限长，只要进入缓坡平路以及下坡，电池里的电就有机会被补回去。就算你在纯电模式下忘记切燃油优先，当电量低于15%到20%左右以后车辆也会强制启动增程器。

四、结论和补充

简单讲插混和增程的区别，就是多了一条发动机机械直驱车轮的动力传递路径。这就是串并联式混动直驱的结构。如果只有一个档，就是比亚迪的DMI，如果有多个档就是长城、吉利、奇瑞的DHT。它和增程的思路其实一样，也是用电池和电机让发动机尽可能多地跑在最佳热效率下。插混在市区也是工作在增程模式下的，但是在高速上会切换到机械直驱和电机并联驱动。由于等电机帮发动机输出一部分动力，发动机再直驱的时候，也可以跑在较为稳定的工况下，再加上机械直驱效率比增程高，所以高速油耗相比增程还能再降低。同时亏电状态下的动力也会更强，但因为结构更复杂，可靠性略低于增程。如果调教不好还会产生顿挫，相比燃油车仍然非常值得推荐。    

图9，插混和增程