——本文屬《電車智多星》第1期

在剛剛過去的4月，中國車市進(jìn)入低谷，乘聯(lián)會數(shù)據(jù)顯示，4月國內(nèi)乘用車?yán)塾嬩N量僅為104.3萬輛，同比下滑35.5%，除比亞迪之外，幾乎所有的汽車廠商都在大幅下滑。當(dāng)然，從這些數(shù)據(jù)中我們也有2個好消息：一是新能源汽車銷量與去年同期相比依然增長了78.5%，二是國產(chǎn)新能源影響力進(jìn)一步增強(qiáng)。

5月11日，中國汽車工業(yè)協(xié)會（以下簡稱“中汽協(xié)”）發(fā)布的最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，今年1～4月，新能源汽車產(chǎn)銷分別完成160.5萬輛和155.6萬輛，同比均增長1.1倍，市場滲透率為20.2%。這表明，國內(nèi)新能源汽車滲透率逐步上升，越來越多的消費者選擇新能源車。

對大多數(shù)人來說，提起新能源汽車，首先想到的就是純電動汽車，再往深處講就支支吾吾答不上來了。其實，多數(shù)人對新能源汽車的理解或許都不夠清晰，其中，了解純電動汽車的人數(shù)最多，插電混動次之，增程式電動就更少了。其實新能源汽車包括有：混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池轎車，這其中，混合動力汽車又分為三種：串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式。是不是聽著有些繞？別擔(dān)心，今天，我們就來帶你一文讀懂新能源汽車的那些事兒！

什么是新能源汽車？

依據(jù)中華人民共和國工業(yè)和信息化部2009年6月17日發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)則》，新能源汽車是指采用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、采用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。

圖 新能源汽車

新能源汽車有哪些種類？

一提起新能源汽車，大部分人可能只知道純電動汽車，對于新能源電動汽車的分類并不是特別了解，但其實，新能源汽車的種類很多。

概括性來總結(jié)的話，主要就包括有：混合動力汽車(HEV)、純電動汽車(BEV)和燃料電池汽車(FCEV)三大類，而在這三大類之中，每一個大類下面按照形式的不同又可以細(xì)分出更多的種類，見下圖。

圖 新能源汽車分類概覽

每種類型的新能源汽車都有著各自的優(yōu)缺點，見下表所示。

不同新能源汽車優(yōu)缺點分析

其中，相對而言，純電動汽車(BEV)及燃料電池汽車(FCEV)的結(jié)構(gòu)會相對簡單一些，能量的來源是電力或者燃料，且均由電動機(jī)直接驅(qū)動車輪。

反觀三種混合動力汽車(HEV、PHEV、EREV)，結(jié)構(gòu)就比較復(fù)雜了，都搭載了發(fā)動機(jī)及電動機(jī)，驅(qū)動車輛行駛的能量來源包括燃油和電力。

整體來看，插電混動車型是一種折中方案，它既有燃油車的發(fā)動機(jī)、變速器、油箱，也有純電動汽車型的電池、電機(jī)和電控。從理論上來說，插電混動車型綜合了燃油車和電動車的各種優(yōu)點，這是它受到消費者歡迎的主要原因。

在當(dāng)下主流的新能源汽車廠商中，插電混動車型都占有一定的比例。以比亞迪為例，2021年，比亞迪乘用車全系銷售730093輛，其中新能源車全年銷量達(dá)593745輛，在這其中，EV車型全年累計銷售了320810輛，而DM車型則是售出了272935輛，新能源車中接近有一半銷量都是由插電混動車型貢獻(xiàn)的，這說明在燃油車和純電動汽車之間，還有插電混動的廣闊發(fā)展空間。

但折中方案就是折中方案，在綜合燃油車和電動車優(yōu)勢的同時，它也同時具備了這兩種車型的缺點，消費者在實際使用過程中也發(fā)現(xiàn)，這種車型的表現(xiàn)也會出現(xiàn)達(dá)不到理想中的情況。

什么是串聯(lián)式混合動力汽車？

串聯(lián)式混合動力汽車SHEV全稱是Series hybrid electric vehicle，它有一個喜聞樂見的別名：增程式混合動力汽車，原理圖如下。

串聯(lián)式混合動力汽車動力示意圖

串聯(lián)式混合動力汽車中的“串”字，可以簡單理解為發(fā)動機(jī)和電動機(jī)是“串”起來驅(qū)動汽車的，這種驅(qū)動形式最大的特點是：發(fā)動機(jī)并不直接介入行駛，而是在在電池電量不足或功率不足時帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電量進(jìn)入電池包，然后驅(qū)動電動機(jī)帶動車輛行駛，如下圖所示，便是串聯(lián)式混合動力汽車代表車型寶馬i3。

串聯(lián)式混合動力汽車代表車型寶馬i3

關(guān)于串聯(lián)式混合動力汽車，可以這么去類比：一男一女兩個人騎單人自行車，男方（電動機(jī)）負(fù)責(zé)踩踏板，女方（發(fā)動機(jī)）不踩踏板，但是可以在男方累的時候給男方喂口水喝（給電動機(jī)輸入電能），如此來驅(qū)動自行車前行。

什么是并聯(lián)式混合動力汽車？

并聯(lián)式混合動力汽車PHEV全稱是Parallel hybrid electric vehicle，指的是發(fā)動機(jī)和電驅(qū)動系統(tǒng)可以各自分別來驅(qū)動車輛行駛，原理圖如下。

并聯(lián)式混合動力汽車動力示意圖

并聯(lián)式混合動力汽車中的“并”字，可以簡單理解為發(fā)動機(jī)和電動機(jī)是“并列”起來驅(qū)動汽車的，這種驅(qū)動形式最大的特點是：發(fā)動機(jī)和電動機(jī)也一定會有一個動力分配機(jī)構(gòu)完成動力耦合，一般是由變速器或直接由傳動軸完成耦合過程。簡單來理解的話，并聯(lián)式混合動力汽車是在傳統(tǒng)燃油汽車由發(fā)動機(jī)+變速器組成的動力總成的基礎(chǔ)上，加了一套純電動汽車電池包+電動機(jī)組成的動力總成，二者共同驅(qū)動車輛行駛。如下圖，便是并聯(lián)式混合動力汽車代表車型奔馳C350插電版。

并聯(lián)式混合動力汽車代表車型奔馳C350插電版

關(guān)于并聯(lián)式混合動力汽車，咱們可以這么去類比：一男一女兩個人騎雙人自行車，男方（電動機(jī)）負(fù)責(zé)踩前踏板，女方（發(fā)動機(jī)）負(fù)責(zé)踩后踏板，二人合力驅(qū)動自行車前行。這個過程中，無論是男方還是女方，都可以單獨各自發(fā)力，也可以自由選擇休息。

什么是混聯(lián)式混合動力汽車？

混聯(lián)式混合動力汽車PSHEV全稱是Series-Parallel hybrid electric vehicle，可以理解為是在混聯(lián)式混合動力驅(qū)動形式的基礎(chǔ)上，從發(fā)動機(jī)的動力輸出部分新增了一條能量傳輸路徑：發(fā)動機(jī)除了可以驅(qū)動車輪之外，還可以通過發(fā)電機(jī)把能量傳遞到電池包，原理圖如下。

混聯(lián)式混合動力汽車動力示意圖

混聯(lián)式混合動力汽車中的“混”字，可以理解為混合了串聯(lián)和并聯(lián)兩種驅(qū)動形式，也可以等同于在串聯(lián)式混合動力方案的基礎(chǔ)上增加了傳動系統(tǒng)，從而可以在某些工況下讓發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動車輛。如下圖所示，便是混聯(lián)式混合動力汽車代表車型比亞迪宋Plus DM-i。

混聯(lián)式混合動力汽車代表車型比亞迪宋Plus DM-i

關(guān)于混聯(lián)式混合動力汽車，咱們可以這么去類比：一男一女兩個人騎雙人自行車，男方（電動機(jī)）負(fù)責(zé)踩前踏板，女方（發(fā)動機(jī)）可以踩后踏板，女方也可以在男方累的時候給男方喂水（給電動機(jī)輸入電能），以讓男方有力氣騎自行車，二人在不同階段通過不同的方式合力驅(qū)動自行車前行。

什么是純電動汽車？

純電動汽車BEV全稱是Battery electric vehicle，顧名思義就是只采用電力驅(qū)動的汽車，車輛的動力源是可充電電池。相比于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，純電動汽車取消了發(fā)動機(jī)，如果采用后輪雙電機(jī)驅(qū)動，或雙輪轂電機(jī)驅(qū)動，甚至連變速器、差速器以及離合器都能夠簡化了，如下圖。

純電動汽車動力示意圖

由于純電動汽車只需充電不燒油，汽車本身不會存在排放帶來的尾氣污染等問題，因而被視為是新能源汽車的趨勢，如下圖，是純電動汽車代表車型奧迪e-tron。

純電動汽車代表車型奧迪e-tron

什么是燃料電池汽車？

燃料電池汽車FCEV全稱是Fuel cell electric vehicle，通常來說是指以氫氣、甲醇等為燃料，通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能作為動力源，再傳遞給電機(jī)來驅(qū)動車輛行駛，原理如下圖。

燃料電池汽車動力示意圖

燃料電池汽車的最終排放物，只有水，而且，在燃料電池汽車的行駛過程中，還可凈化空氣，為解決環(huán)保問題帶來了新的可能，如下圖所示，便是燃料電池汽車代表車型現(xiàn)代NEXO和其動力系統(tǒng)。

燃料電池汽車代表車型現(xiàn)代NEXO

現(xiàn)代NEXO驅(qū)動系統(tǒng)構(gòu)成

現(xiàn)代NEXO驅(qū)動原理動圖

新能源汽車與傳統(tǒng)燃油車有哪些本質(zhì)區(qū)別？

新能源汽車與傳統(tǒng)燃油車的核心差別主要有兩點：動力系統(tǒng)差異和能量來源差異。

1、動力系統(tǒng)差異

在一個標(biāo)準(zhǔn)的燃油車上，發(fā)動機(jī)、變速器是整個動力系統(tǒng)的核心，其余的油箱、進(jìn)氣系統(tǒng)等都只起到輔助作用；而新能源汽車的電驅(qū)動系統(tǒng)核心則更改為電機(jī)、電池和電控，根據(jù)布置和車型的不同，這三者可能會由若干個子系統(tǒng)構(gòu)成，對比如下圖所示。

傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車動力系統(tǒng)對比

當(dāng)然，在新能源不同細(xì)分領(lǐng)域也會有顯著區(qū)別。例如：插電混合動力汽車PHEV則可能會有傳統(tǒng)的變速器，充電系統(tǒng)也不會缺席；燃料電池汽車會多出燃料電池堆、空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、引射器、DCDC以及氫氣瓶等部件，但電驅(qū)動的核心基本是不會改變的。

值得一提的是，由于電機(jī)不管是轉(zhuǎn)速還是轉(zhuǎn)矩都比同等規(guī)格的發(fā)動機(jī)要廣得多，所以，在許多新能源汽車上與電機(jī)相連接的，并不是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的變速器，而是一個單極減速器。

因此，新能源汽車往往開起來要比燃油車更順滑，同時起步加速時的轉(zhuǎn)矩來的更為直接，駕駛質(zhì)感顯然要提高幾個檔次。

2、能量來源差異

顯然，燃油車的動力來源是每次加注的汽油或者柴油，通過燃料與空氣的混合物在發(fā)動機(jī)氣缸中燃燒膨脹推動活塞做功從而驅(qū)動車輛行駛；而新能源汽車動力來源更多的是電，由電能驅(qū)動布置在前后軸的永磁同步電機(jī)或者異步勵磁電機(jī)轉(zhuǎn)動從而驅(qū)動車輛行駛。而電的來源又有著諸多的不同，比如，純電動汽車BEV的電能是直接獲取自電網(wǎng)，電網(wǎng)的電則會有火電、風(fēng)電、水電、核電多種來源；插電式混合動力的電能來源可以是直接獲取自電網(wǎng)，也可以是通過內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)從而產(chǎn)生的電能；燃料電池汽車FCEV的電能來自于燃料電池堆，燃料可以是氫氣或者是甲烷等，對比如下圖所示。

傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車能量來源差異對比

值得一說的是，由于電機(jī)的存在，新能源汽車在減速滑行時還可以將剎車產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化成電能再充進(jìn)電池包內(nèi)，行駛時再釋放出來驅(qū)動車輛，因而節(jié)能效果更為突出。

新能源汽車能量回收示意圖

結(jié)束語：早在1881年，法國人古斯塔夫·特魯夫就發(fā)明了世界上第一輛電動車。時至今日，新能源汽車已經(jīng)不再是個新鮮的概念。經(jīng)過上文分析我們不難看出，每種類型的新能源汽車都有著各自的優(yōu)缺點，三種混合動力汽車結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，都搭載了發(fā)動機(jī)及電動機(jī)，相對而言，純電動汽車及燃料電池汽車的結(jié)構(gòu)會相對簡單一些，但目前都存在較大的技術(shù)難點。那么，了解完新能源汽車的分類，你覺得哪種類型的新能源汽車才會是未來呢？

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