增程和多挡PHEV，谁才是未来？

前不久，理想汽车CEO李想又抛出了一个新观点，那就是如今还在采用多挡PHEV方案的厂商，会在2025年改成增程式动力。随后，这个观点遭到了众多车企高管的反对。大家都知道，现在国内推出多挡PHEV技术的厂商就是吉利、长城、奇瑞、广汽等传统车企。所以从字面上理解的话，李想其实就是在说传统车企的技术方向错了，那么事实真是如此么？ 

说到增程和多挡PHEV，大家可能会以为这是两种不同的技术，但事实上它们都是混合动力系统。只不过增程属于【纯串联结构】，而吉利、长城、奇瑞的多挡PHEV属于【串并联结构】。至于功能方面，如上图左侧所示，增程式汽车的发动机只负责带动发电机发电、不直接驱动车轮，而驱动车轮的工作则全权由驱动电机负责。

而吉利、长城等品牌的多挡PHEV，除了具有增程的全部功能之外，它的发动机、驱动电机还可以单独、或者同时驱动车轮，以应对不同的使用场景。

从硬件上可以看到，增程式结构和多挡串并联结构都至少要配备1台发动机、1台发电机、以及1台驱动电机。但由于增程式汽车只有驱动电机能够驱动车轮，所以要想提高整车的动力性能，它的动力系统“总功率”就要做得非常大。

假设一款车在不依赖电池供电的情况下，比如电池亏电等工况，动力系统输出功率依然能做到300kW，那么增程式汽车首先得配备1台功率300kW的驱动电机。为了保证驱动电机能输出300kW的功率，那么输入的【电功率】就要300kW，也就是发电机的功率得做到300kW。而要驱动一台300kW的发电机，那又需要配备一台输出功率300kW的汽油发动机（PS：考虑到机械功率和电功率之间的转换损失，发动机、发电机的功率其实要大于300kW）。

于是我们就可以看到，输出功率300kW的增程式汽车，它得配备300kW发动机+300kW发电机+300kW驱动电机。换言之，为了让驱动电机输出300kW的功率，车企得为这辆车设计3倍的动力冗余，也就是900kW的总功率。

在多挡PHEV上，由于发动机和所有电机都可以参与驱动，所以理论上只需要发动机+发电机+驱动电机=300，就能实现整车300kW的输出功率。通过对比不难发现，增程式汽车1+1+1=1的动力特性，必然会导致大功率动力系统的成本变得十分高昂。 

 1.2T增程器 

事实上，绝大部分车企都无法承受大功率增程技术高昂的成本，所以市面上的增程式汽车配备的都是1.2T、1.5L、1.5T等小排量发动机，以及小功率发电机。由于增程式汽车的发动机功率明显低于驱动电机，所以在电池电量较低时，发动机、发电机就没法为驱动电机提供足够的【电功率】，此时车辆的加速性能就会受到影响。

而且大家也知道，汽车速度越高所需的行驶功率越大。由于增程式汽车的发动机、发电机的实际功率偏小，所以单单靠发动机、发电机产生的电功率，也不足以维持车辆以较高的速度行驶。最终从结果来看，采用增程的理想L8，极速只有180km/h，而采用2挡DHT结构的蓝山PHEV，则可以做到190km/h；而采用2.0T+3挡DHT的领克09 EM-P，更是可以做到239km/h的夸张极速。

最后就是油耗问题，前面提过，增程式汽车的发动机只负责带动发电机发电、不直接驱动车轮。因此在驱动过程中，系统能量出现了两次转换。首先，发动机输出的【机械功率】经过发电机转换为【电功率】，随后【电功率】又要经过驱动电机再次转换为【机械功率】，并输出到车轮上。机械功率和电功率相互转化本身就存在损耗，而两次转换就进一步增加了能量损耗。

在拥堵路况低速行驶时，因为传统油车的发动机运行负荷小，处于低效区间，所以整体油耗偏高。而增程式汽车的发动机只发电，并且把多余的电能储存在电池中，所以即便在低速拥堵路况行驶，它也可以使发动机在高效的中等负荷工况运转，从而降低整车的油耗。

但在中高车速行驶时，传统油车的发动机已经处于高效的中等负荷工况运行，巡航油耗很低。而此时增程式汽车的发动机在运行效率上已经没有优化空间了，而且随着车速提高发电量大增，因此两次能量转换产生的效率损失就越多。所以在中高速巡航，或者是亏电状态下爬坡、频繁加速超车，增程式汽车的油耗反而会比普通的油车更高。

 长城9AT变速箱 

在研发和制造方面，增程和多挡PHEV的差别其实非常大。首先在硬件上，增程不需要配备变速箱，而熟悉油车的朋友都知道，变速箱是汽车工业中技术含量最高的零部件之一，打造一款先进的变速箱更是需要丰富的设计经验和制造实力。但如果是采用增程的话，就可以节省大量的人力、物力。

 吉利3挡DHT变速箱 

目前，全世界能够自己开发、生产DHT混动专用变速箱的企业并不多，至于横置多挡PHEV那就屈指可数了。而且跟单挡串并联变速箱不同的是，多挡PHEV既要变速箱体积紧凑，能够兼容紧凑型、中型等各种尺寸的车，又要满足不同档次车型的动力需求，所以设计制造难度更大。对于没有变速箱设计、制造经验的造车新势力来说，增程就是最简单有效的解决方案了。

在发动机设计上，由于多挡PHEV的研发初衷就是在不依靠大电池、大电机的前提下，实现不错的动力体验，因此它需要发动机保留一定的低转扭矩和高转功率的动力特性。于车企而言，就要投入更多的时间和金钱来研发，进而拖累新车的发布进程以及企业利润。

增程就不一样了，它的发动机--或者应该叫增程器，只需要发电，而发电机对扭矩需求不大，并且也不需要发动机高转速运行，因此发动机无需兼顾低转扭矩和高转功率。因为增程器的运行范围缩小，所以转速不仅可以设计得更低，而且还能采用更高的压缩比设计，从而达到较高的效率。

在运行模式方面，增程通常采用“恒功率输出”模式。具体来说，当电池低于某个电量时，发动机就开始启动发电，并且输出固定的功率，也就是发动机的转速、扭矩维持不变。由于发动机在一个特定的工况下运转，所以它的“排放”也非常容易达标。得益于工作范围的缩小，以及简单的工作模式，增程不仅降低了发动机的设计难度，而且还减少了硬件成本。

相比增程式汽车，采用多挡PHEV的车型，最大的优势就是在中高速巡航时采用发动机直驱模式，并且还能根据动力需求切换挡位。但大家都知道，发动机转速发生变化，也意味着发动机的运行工况时刻在变。如上图所示，黄点表示发动机直驱时的工作点，为了让发动机处于高效区间运转，车企需要花大量的精力去优化发动机、变速箱的控制策略，甚至是变速箱的齿比设定。

跟多挡PHEV不同的是，增程的发动机只负责发电，发动机的转速跟车速没有什么关系，因此控制策略更加简单。具体来说，增程式汽车的发动机可以采用最简单的“点运行策略”，如上图所示，如果一款发动机最高热效率是在2350rpm、110N·m这一工况，那么增程的发动机只需全程维持在这一个工作点，或者附近几个固定的工作点运行，极大地简化了发动机控制策略，并且实现了较低的油耗。更重要的是，哪怕即便车企对发动机设计、控制并不熟悉，也可以轻松驾驭增程式发动机。

在动力匹配方面，多挡PHEV的动力输出模式非常丰富，比如发动机直驱、电驱、以及发动机和电机一同驱动，同时它还有挡位变化，因此系统需要实时调节发动机和电机的功率、扭矩分配，以及挡位的切换，这也非常考验厂家的调校匹配能力。相比之下，增程的驱动模式单一，系统只需调节驱动电机的输出功率、扭矩，动力调校匹配难度也很小。

众所周知，增程的驱动方式和电动车一样都是纯电机驱动，不存在动力中断、换挡顿挫的现象，所以它也具有跟电车一样的驾驶体验。在NVH方面，因为增程器不直接驱动车轮，并且运转工况单一，所以它的震动和噪音也更好抑制。

另外，增程也不需要解决变速箱特有的齿轮敲击、啸叫噪音，以及发动机与变速箱共振等问题。在车辆开发中，增程只要对发动机特定工况的抖动、噪音加以优化，就可以做到非常好的NVH体验。

从技术上看，增程虽然有种种缺点，但普通用户不一定能感受到。就拿前面提到的极速来说，增程180km/h的极速相比之下的确不高，但目前国内的高速限速也就120km/h，考虑到超车等工况，实际上能跑到180km/h的路况微乎其微，所以增程的极速对大部分人来说都是够用的。

至于增程高速亏电油耗高的问题，目前来看也并不是那么要命。首先在大部分人的用车场景中，城市短途通勤的占比较大，高速长途的占比不算多。而增程在市区工况的油耗，其实要比普通的纯燃油车更低，所以在油耗方面增程并不是一无是处。

另外，现在高速服务区的充电桩建设非常完善，再加上增程式电动车的纯电续航能力较长，充电速度也比较快，所以如果不是节假日高峰期等特殊情况，大部分增程式电动车都能够在服务区休息期间进行快速补能。既然亏电属于特殊情况，那么偶尔一两次相对偏高的油耗也是能够让大部分人接受的。

 1.5T增程器 

更重要的是，随着发动机效率的提高，增程的高速亏电油耗其实也在下降。比如东安为造车新势力开发的1.5T增程器，最大热效率为42%，甚至比一些多挡PHEV的发动机效率还高一点。

例如在此前王垠老师的长测之中，采用3挡PHEV的领克09 EM-P相比增程的理想L8，无论是加速能力还是油耗表现，都处于下风。这意味着，除非你天天在马路上以违法的方式超速驾驶，否则增程与多挡PHEV相比，并没有绝对的劣势。

最后，增程式汽车也把它的低成本优势转移到了电池上。在同级别的增程和多挡PHEV车型中，增程的电池容量普遍更大，纯电续航里程更高。比如，起售价14.39万的深蓝S7增程版，配备了18.99kWh的电池，CLTC纯电续航121km，高配直接采用31.73kWh的大电池，纯电续航200km。

至于起售价14.98万的零跑C11增程版，直接配备了30.1kWh的电池，CLTC纯电续航高达200km，高配电池容量更是达到了43.74kWh，纯电续航300km。

而如果大家对比同价位、同级别的多挡位PHEV车型就会发现，它们相比增程动力的车型，要么电池容量更低，要么配置更低。比如3挡DHT的银河L7，即使是售价超过18万的顶配车型，也只有18.7kWh的电池，CLTC续航115km。而采用2挡DHT的枭龙MAX，全系也仅有16.4kWh的电池，NEDC续航105km。

汽车行业通常把造车难度分为三个级别，从易到难依次为纯电＜纯燃油＜混动。也就是说，混动其实是汽车行业难度最高的领域。而在混合动力系统中，以串并联结构为代表的多挡PHEV，则属于金字塔塔尖般的存在。所以能独立掌握多挡PHEV技术的厂商，绝对是一家以技术为驱动力的企业，并且更有希望带领国产品牌走向海外。比如在欧洲这种对动力要求较高的地区，多挡PHEV的低油耗、中后段加速快、以及极速高的优势，就显得非常有竞争力。

至于混动技术中的另一个分支--增程，虽然它的技术难度低于多挡PHEV，但凭借着结构简单、成本更低的优势，许多国产厂商做出了价格不贵、但电池够大的增程式插混车。这类车型不仅拥有纯电动车的动力体验，还具备混动车的低油耗和续航能力。而且从市场表现也可以看出，增程对于大部分用户的日常需求来说，已经足够了。所以，多挡PHEV和增程之间并不存在绝对的好坏，两种路线同时发展，各家之间良性竞争，才是我们愿意看到的局面。任何一种技术在市场中形成垄断，对于消费者来说都不是好事。因此，希望各大厂商能够坚持投入研发，在竞争中共同进步，给广大消费者带来更多、更好的产品吧！