汽車的「電動·插電混動·燃油動力」系統哪種體驗好?

2020-12-19 汽車科學島

#老司機聊汽車知識#

隨著電驅技術從不斷完善到足夠成熟,如何選擇家用代步汽車成為難點。新能源汽車必然會是未來的主力軍,但燃油汽車預計20年正常使用沒有問題,不過禁售幾乎必然要面對的問題。那麼現階段是否應當選擇電動或混動汽車,用車體驗是升級還是降級,這些問題是值得思考的。

而思考無非是因為大部分司機並沒有實際駕駛過此類車輛,判斷只能基於「別人說」;以此為基礎想要找到客觀的答案真的是不現實,所以還是建議對新能源汽車感興趣的消費者去實際試駕體驗,這裡還是只能討論一些理論知識與用車經驗!

01NVH·差異

NVH是噪音、振動與聲振粗糙度的縮寫,這是衡量汽車綜合品質的重要參考因素之一。

燃油動力汽車的噪音總是會比較大,因為在常規的風噪、輪胎噪音、車身異響等噪音源之外,還有內燃機運行時的噪音。Engine是發動機的英文單詞,音譯又叫做「引擎」;不過發動機是一個廣義的概念,能把某一種能源轉化為機械能的機器都叫做發動機。

內燃機是通過燃燒燃油產生熱能,再將熱能通過活塞連杆曲軸結構轉化為機械能的發動機;燃燒的過程中會有分子的不規則的劇烈的運動與碰撞,碰撞產生的振動會當然會引起機體的共振。機體的振動又會引起空氣的共振而製造出聲波,任何聲音的基礎都是振動。所以這種燃油汽車的NVH表現總不會理想,比如怠速時的音強會有40db(分貝)左右,但新能源汽車為只有道路的背景噪音而沒有發動機的噪音。

「EM·electric machinery-電機」的運行原理與內燃機不同,動力電池將電能輸入到機器的繞組(線圈)形成電磁場,主流的永磁同步電機是通過電磁場與永磁體的磁極互斥,從而推動轉子的運轉。

電機的結構顯然要比內燃機簡單很多,而且運行中並不像內燃機有燃燒產生的振動;所以運轉過程中的NVH表現總會非常好,即使以非常高的轉速運行也會很安靜。同時電機不需要高標準的散熱,車輛的中網可以設計為封閉式,引擎艙裡沒有紊流形成的風噪,高速巡航的噪音表現仍舊超過燃油汽車。

純電動汽車的NVH優勢不再贅述,重點需要了解的是插電混動汽車的運行特點;這種車輛往往會有≥10kwh的動力電池組,可以實現50/100公裡不等的純電模式駕駛。(高標準車輛均在80/100km之間)。

日常代步的通勤具備能超過100公裡的用戶顯然很少,所以只要每天充電則年均的時間都等於駕駛電動汽車,無非是充電的頻率會高一些罷了。至於長途駕駛的油電混合模式仍舊比燃油汽車更理想,因為電機還是主要的動力元,內燃機只是作為輔助輸出;運轉的轉速得以控制則噪音振動表現仍舊良好,所以燃油汽車真的是沒有什麼吸引力了。

02性能與成本·差異

電動與插電混動汽車的動力往往會更強,普通15/20萬區間的選項,性能會相當於30/50萬區間的燃油動力汽車。為什麼差距會這麼大呢?

原因在於內燃機不能以過高的轉速運行,首先通過燃燒燃油的方式轉化動力的過程中,平均65%左右的熱能都是被浪費的,只有35%左右可以轉化為動力。其次每次做功都會產生振動,轉速越高則振動頻率越強,這會讓噪音非常大且磨損也會非常嚴重。這就是燃油汽車性能弱且油耗高的原因,而且還有最大扭矩需要拉升轉速才能達到峰值的缺點,低轉速起步的爆發力也會比較差。

電機的優勢在於無需考慮磨損與噪音問題,因為轉子是懸浮固定的;其次電磁場的強弱依靠的輸入電流的大小決定,而內燃機要依靠進氣量來調整,進氣量只有在高轉速時才會足夠大,即使是渦輪增壓也要拉升到1500轉左右才能驅動渦輪實現正壓最強進氣。

但是動力電池可以瞬間釋放出最大電流,且電流的傳輸速度為30萬公裡每秒,這是僅次於光速的標準;所以在起步瞬間就能爆發最大扭矩,而大扭矩是實現大馬力的基礎。結果則是電動汽車的低轉速爆發力遠勝電動汽車,即使是裝備小功率電機的微型汽車,起步的感受也是相當迅捷的。

那麼能夠在性能和NVH兩方面都超越燃油汽車,這種車的品質難道不是更高的嗎?而且用車成本也有很大的優勢,因電機不需要頻繁的更換機油和濾清器,減少反廢油液的排放還有很大的環保價值;減速器同樣省心,電控系統只有故障而沒有保養的概念,剩下的只是防凍冷卻液和制動等系統耗材的更換,以及常規的檢查。

其次油價未來的走勢只有可能走高,因為石油儲量已經非常小,總會有一天會出現石油枯竭;然而以目前的油價用車也不算低,每公裡0.5元以上的開支是很正常的標準。

但是電動與插電式混動汽車有資質安裝家用充電樁,白天電價0.6元、夜間只是0.3元多一點;以平均15kwh/100km的電耗為參考,每公裡的開支低至0.05元左右,也就是用車可以比燃油汽車省十倍,綜合保養成本則會更低。所以只要選擇提供動力電池(儲能電芯)終身質保車輛,電動汽車用起來也不會感覺比電瓶車高多少。

03選項建議

1:家用汽車的首臺車建議選擇插電混動,如果要兼顧長途自駕遊或商務通勤的話。因為日常代步可以用純電,長途駕駛以油電混合模式駕駛,通過加油仍舊可以保證續航裡程沒有焦慮;畢竟充電樁的普及率還不是那麼高,目前除了高速公路普及,以外的路段還很少。

至於油電混合汽車是沒有什麼討論價值的,因為插電混動有油電混合(HEV)駕駛模式;除非此類車輛的價格足夠低,否則沒有必要選擇降級的選項。(HEV車輛價格普遍不低·因其多為品牌溢價極高的合資品牌)

2:家用代步的第二臺車,或者以短途代步為主,不考慮長途駕駛則建議選擇純電動。原因為不需要頻繁的充電,即使沒有安裝家用充電樁的車位,偶爾用公共充電樁也可以滿足了。

而且長途自駕以高速公路為主,或者裡程規劃能力很強的話,電動汽車長途通勤也是可以滿足的;曾經就要有駕駛電動汽車環遊中國的案例,只是大部分缺少自駕旅行經驗的司機不會做路書,所以電動汽車還是更適合家用代步。關於新能源汽車和燃油汽車的區別就聊到這裡,供參考。

編輯:天和Auto-汽車科學島

天和MCN授權發布

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