上一期我們解釋了「串聯式」結構中的「增程器」，並透過『蓄水水池』的舉例，瞭解了同樣是用「發動機」來增程，原理卻有著一些不同，今天我們來到正題，好好地聊一聊「增程式電動汽車」到底是個啥玩意兒。
何為「增程式電動汽車」？看「通用VOLTEC混動系統」！
增程式電動汽車的定義
根據國標（GB/T 19596-2017《電動汽車術語》）的定義：
「增程式電動汽車」（Range Extended Electric Vehicle）是一種在純電動模式下可以達到其所有的動力效能，而當車載可充電儲能系統無法滿足續航里程要求時，開啟車載輔助供電裝置為動力系統提供電能，以延長續航里程的電動汽車，且該車載輔助供電裝置與驅動系統沒有傳動軸（帶）等傳動連線。
通用雪佛蘭Volt（2016）
該定義最早是由美國通用汽車公司Tate等人提出，而其圍繞著「增程式電動汽車」推出過最有名的車型便是「通用雪佛蘭Volt」、「通用邁銳寶混動」和「別克君越混動」等。所以，想要搞懂「增程式電動汽車」，就讓我們先來了解一下「通用汽車」的「通用VOLTEC混動系統」。
通用VOLTEC混動系統（第二代）示意圖
「通用VOLTEC混動系統」（第二代）包括一臺「發動機」、集成了「整車控制器」與「電機控制器」為一體的「電控模組」、「鋰電池組」、「充電介面」和一臺「混動變速器」等。其中T型「鋰電池組」被佈置在後排座椅下及車身中部。
通用VOLTEC混動系統中變速器的結構示意圖（手繪）
「通用VOLTEC混動系統」的「電控模組」（圖中統稱為「控制器」）上深度集成了「整車控制器」（HCU）和「電機控制器」（MCU），可同時控制「電機」、「電子油泵」、「離合器」和「整車」，其控制程度與「特斯拉Model S」同級。而該混動系統的核心在於此前提到的內建了兩個「電機」和兩排「行星齒輪組」組成的「混動變速器」。
通用VOLTEC混動系統（第二代）中變速器的結構連線示意圖
首先我們來看看其結構連線原理：
1. 「行星齒輪組1」的「外齒圈」透過「單向離合器C0」連線「發動機」，「太陽齒輪」連線「電機A」（Motor A），而「行星齒輪」所連線的「行星齒輪盤」可輸出動力直到「車輪」；
2. 「行星齒輪組2」的「外齒圈」透過「離合器C1」控制，「太陽齒輪」連線「電機B」（Motor B）, 「行星齒輪」所連線的「行星齒輪盤」可輸出動力直到「車輪」；
3. 「行星齒輪組1」的「太陽齒輪」透過「離合器C2」連線「行星齒輪組2」的「外齒圈」；
4. 「電機A」（Motor A）功率較小，主要用於發電。而「電機B」（Motor B）功率較大，主要用於驅動車輛起步；
5. 「主減速器」沒有采用一般行業內常用的大/小齒輪副，而是也採用了一套「行星齒輪組」，除了處於整體設計的考慮，同樣也彰顯了「通用VOLTEC混動系統」勢必將複雜進行到底的決心。
通用VOLTEC混動系統（第二代）中變速器的工作原理示意圖（動圖）
得益於『兩排行星齒輪組+雙電機』的複雜構造，「通用VOLTEC混動系統」可實現「單電機驅動」、「雙電機驅動」、「低增程」、「固定速比增程」、「高增程」等多種工作模式：
「單電機驅動模式」（One Motor EV）：車輛起步等低速低負載時，「發動機」不工作，「離合器C1」接合，將「行星齒輪組2」中的「外齒圈」固定，「電機B」驅動「行星齒輪組2」中的「太陽齒輪」旋轉，「行星齒輪盤」速輸出動力，驅動車輛行駛。此時純電驅動；
「雙電機驅動模式」（Two Motor EV）：加速爬坡等低速高負載時，「離合器C1」斷開，「離合器C2」接合，「電機B」繼續輸出，「電機A」開始工作為「行星齒輪組2」中的「行星齒輪盤」增速，兩個「電機」相互配合，「行星齒輪盤」輸出動力，驅動車輛行駛。 此時「發動機」有被反拖的趨勢，但由於「單向離合器C0」的單向鎖止原理，避免了「發動機」被反拖。此時仍為純電驅動；
「低增程模式」（Low Extended Range）：低速或高牽引力時，「單向離合器C0」接合，「發動機」工作帶動「電機A」發電。「離合器C1」接合，「離合器C2」斷開，車輛由「電機B」驅動行駛。該模式下「電機B」還起著調節「發動機」的作用，使其能處於高效區。此時仍為純電驅動，類似於「豐田THS系統」的低速混動模式；
「固定速比增程模式」（Fixed Ratio Extended Range）：加速或低負荷充電時，「單向離合器C0」接合，「發動機」工作，「離合器C1」和「離合器C2」均接合，「電機B」和「發動機」同時驅動兩組「行星齒輪盤」輸出，驅動車輛行駛。此時固定一個速比，類似於「本田i-MMD系統」的「並聯式」混動模式，非純電驅動；
「高增程模式」（High Extended Range）：高速巡航時，「單向離合器C0」接合，「離合器C1」斷開，「離合器C2」接合，「發動機」工作帶動「電機A」旋轉發電。「電機B」驅動「行星齒輪組2」中的「太陽齒輪」，帶動「行星齒輪盤」輸出動力。此時主要由「發動機」驅動，並調節「電機B」保持較高效率水平，類似於「豐田THS系統」的高速巡航模式；
「能量回收模式」：減速或制動的時候，「發動機」不工作，「離合器C1」接合固定「行星齒輪組2」中的「外齒圈」，「離合器C2」斷開，「車輪」帶動「行星齒輪盤」旋轉，「太陽齒輪」隨著「行星齒輪盤」轉動，「電機B」轉為「發電機」對「電池」充電。
通用VOLTEC混動變速器手繪和實物的對應示意圖
不得不說，「通用VOLTEC混動系統」中『兩排行星齒輪組+雙電機』的「變速器」是本專欄至今分析過最複雜的「混動變速器」，主要應用於「通用君越30H」、「邁銳寶XL」等車型上。那世界上還有比它更復雜的「混動變速器」嗎？你別說，還真有，至少「通用汽車」還有一套用在「凱迪拉克」混動車型上的『三排行星齒輪組+雙電機』的「變速器」。
通用汽車和豐田汽車混動變速器結構對比
不過按照其實現的油耗效果來看，基本與同期搭載「本田i-MMD混動系統」部分車型相當，略優於同期搭載「豐田THS混動系統」的部分車型。比如「通用邁銳寶混動」油耗為百公里4.3L、「別克君越混動」為百公里4.7L，「本田雅閣HEV」為百公里4.4L，「豐田凱美瑞HEV」為百公里5.3L。
「純電動汽車」≠「增程式電動汽車」：糾結概念沒有意義
作為提出「增程式電動汽車」的通用汽車，我們卻在他們推出的『電動汽車』上看到了許多有意思的邏輯，比如：
通用VOLTEC混動系統原理分析
1. 大量工況為純電驅動：這與之前我們看到「串聯式」車型非常相似，特別是「低增程模式」，這裡容我感嘆一句：通用，你真厲害，用最複雜的結構完成了最簡單的「串聯」；
2. 「發動機」啟動後，更希望你是一輛燃油車：在類似「高增程模式」下，「發動機」主掌了大權，為整個系統提供主要動力，此外，以2016年二代「通用VOLTEC混動系統」為所搭載的「發動機」為例，其最大功率為75kW，最大扭矩為140N·m，顯然已經有著主掌大權的能力。
日產e-POWER混動系統的工作原理（動圖）
不過，無論「通用VOLTEC混動系統」的工程師如何想讓「發動機」發揮更多的作用，都無法阻攔「發動機」成為「增程器系統」的一部分。相比之下，我和幾位知乎大咖的觀點一致：「日產e-POWER混動系統」才是「發動機」勝利！這句話，你品，你細品~~
該如何去理解「增程式電動汽車」呢？
首先，國標的定義已經非常明確，所以，我覺得大家並不用糾結概念問題，而是關注「增程式電動汽車」的意義——在「電池技術」無法完全滿足續駛里程需求等關鍵問題的背景下，「增程式電動汽車」以其成本不高、節能且最易推廣的優勢，成為我國向「純電動汽車」過渡期間的最佳混動車型。
兩者的經典結構有著很大的差異，根本不是同一條分類樹
其次，國標對「串聯式混合動力汽車」（Series Hybrid Electric Vehicle）有著明確的定義：車輛的驅動力只來源於電機的混合動力電動汽車。所以，無論從結構還是工作原理來看，「增程式電動汽車」絕對不是「串聯式混動汽車」的下屬分類，並且他們沒有100%的包含或被包含關係。
別談什麼概念了，你就是混動汽車，不是純電動汽車
若是真要將「增程式電動汽車」進行分類，那我們到底該將其分在那個型別呢？我覺得或許沒有一個永久的定性，而是隨著每個國家的政策變化而變化。不過，我覺得「增程式電動汽車」離政策定義的「純電動汽車」概念會越走越遠，比如「理想ONE」等車型已經在大部分城市無法作為「純電動汽車」進行上牌，也不能享受相關的政策福利，而是迴歸到「新能源混動汽車」的行列。所以，如果大家以後再看到『增程汽車』、『增程式汽車』、「增程式電動汽車」等字樣時，不妨這樣理解：
看到這裡，不知道大家對帶有『增程』、『增程式』等字眼的技術和車型是否有了自己的答案和理解。歡迎評論區討論。至於「增程式電動汽車」的前景到底怎麼樣？那不妨引用嵐圖CEO盧放在2020年底的一句話『增程式電動汽車是未來5-10年最好的過渡方案』，那麼各位又怎麼看呢？同樣歡迎大家評論哦~~
