增程式兴衰

鹿鸣财经

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· 2020.11.04

从保时捷到理想。

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增程式兴衰

00:00 18:55

图片来源@视觉中国

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文 | 鹿鸣财经,作者 | 庞好,编辑 | 建东

9月8日,大众在成都办了场媒体沟通会。会上,一向内敛低调的大众中国区CEO冯思翰一改往日形象,在谈及电动车的技术路线时对增程式技术显得尤为不满,冯思翰的用词是:最糟糕、不环保、以及胡说八道——“增程式已经过时了,我们很早以前就尝试过类似的路线。”

在座的媒体听完一阵惊呼,当庭写稿。尽管此言没有明确点名,但大家都很清楚,此前市场上唯一主推增程式并对纯电动破口大骂的也就只有李想了。

好巧不巧的是,就在冯思翰发表讲话的一个多星期前,李想在成都也办了场与车主们的交流会。而主要议题之一就是针对日前外界对理想汽车的诸多非议作出回应,站在台上的李想频爆粗口:“一群臭搞技术的,天天向我们哔哔,毫无用户思维,什么技术路线,胡说八道。”

不明真相的还以为李想站在逆时间里。

紧接着,李想与冯思翰的隔空对骂演变成了在线约架。双方都表示要拿自家的汽车做个对比测评,以便一较高下。

伴随着这次口舌之争,不少吃瓜群众也加入了讨论。有的赞同冯思翰的技术过时论;有的则指出了理想ONE设计不伦不类;还有的则认为增程式就是当下最实用的方案。

天才的造物

拨开历史的迷雾,增程式技术本就不是本世纪的产物,它诞生于汽车工业建立之初,一个内燃机车都还方兴未艾的时代。

1770年,炮兵工程师居纽通过在三轮车上架设锅炉,用蒸汽机发明了可以自行移动的大炮。这也是最早的汽车雏形。

19世纪,电磁感应现象的发现拉开了电气革命的序幕。1881年,由法国工程师古斯塔夫·特鲁夫,以铅酸电池为动力,造出了世界上第一台电动汽车。第二年,电动汽车的最大续航里程已经达到40km。很难想象,如果卡尔·本茨没有研制第一台内燃机车,电动汽车发展到今天会是怎样一个水平。

其实,早在内燃机车还没有风靡于世之时,有人就为内燃机与电动机的共存勾画了蓝图。

在风云际会的1875年,一声啼哭惊醒了奥匈帝国波西米亚森林中的一个小村庄。一位普通的铁匠迎来了他的第二个儿子,而这个孩子将使铁匠的家族姓氏在一个半世纪以后仍然被万千上流人士所铭记——他就是费迪南·保时捷。

由于19世纪的波西米亚纪少有熟练的医务人员,保时捷家的长子、费迪南的哥哥(图中左下)在一次工伤后不幸离世。从此,费迪南被父亲视作了未来的家族领导,在十五岁便开始了工匠学徒的生活。

相比起村子里还鲜有听说过电力的大人们,从小就热衷于各种机械的费迪南对一切带电的东西感到痴迷,他最大的爱好就是摆弄各式各样的电池和线路。

但也和太多天才年轻时的遭遇类似,如此古怪的爱好在他的父亲眼里,不过是不务正业。在完成每天12小时的工作之后,可怜的小费迪南只能悄悄躲到顶楼继续他的试验。

好景不长,父亲终究还是发现了儿子的行为。那日,他辛苦捣腾的电池被父亲擦得锃亮的皮靴踩得四分五裂,随即又被硫酸彻底销毁。

这样的不幸一直延续到他前往赖兴贝格的技术学院才得以好转,他终于可以在白天远离父亲,这使得他能更自由地从事自己想做的事。一日夜里,父亲下班回来,竟发现家里亮着光——那是电灯。

当附近的地毯厂工人还在以此为奇时,费迪南就已经造出了自己的发电机、配电盘、配电网、电灯泡、门风铃,甚至还有对讲机系统。

或许是他的执拗终于动摇了父亲,抑或是弟弟的长大。18岁那年,他的弟弟奥斯卡接替了继承人的位子,重获自由的费迪南终于得偿所愿——他只身来到维也纳,开始在贝拉爱格电子公司做起了打杂的工作。

那段时日里,他一有时间就会跑到当地的维也纳工学院旁听与机械和电子相关的课程。短短几年,他就从一个普通工人快速晋升为检验室的负责人。不久以后,费迪南发明的轮毂电机得到了大英帝国的专利。23岁那年,费迪南担任了这家电力公司实验部门的经理,由此踏入汽车行业的大门。

彼时,驾驶电动汽车才是上流社会的标志。为了让自己的爱车在大赛上拔得头筹,各种看似奇怪的造型都被设计师鼓捣了出来。

同样是醉心于汽车设计的费迪南,决定避免使用传统的链条传动,从而降低整车质量与能量损失,他希望把轮毂电机应用到汽车上。

经过诸多尝试,他决定将两个轮毂电机分别安装在两个前轮上,每个轮毂电机提供不到3马力(2千瓦左右)的动力输出,在保留原有马车造型的同时,一块重约1.8吨的超大号铅酸电池被精巧地放置其间。

最后,这辆由轮毂电机驱动的双座电动车被命名为“Lohner-Porsche(洛纳-保时捷)”,这也是第一辆以保时捷为名的汽车。

随后,费迪南成功地将这辆保时捷的四驱进化版推上了1900年的巴黎世界工业产品博览会。这辆最早的四驱车,凭借着56km/h的时速震惊四座,成功打破多项速度纪录,让费迪南一举成名。

然而,站在彼时电动汽车山巅的费迪南却并未感到多少功成名就的快意。在1900年美国制造的汽车中,电动汽车有15755辆,蒸汽汽车1684辆,而燃油汽车仅占936辆。面对燃油汽车这股新兴力量,几乎所有“前浪”都还不以为意,可费迪南的态度则刚好相反。

对电动汽车的独道见解让他已经超前地意识到:如果不能尽快解决纯电汽车续航焦虑的通病,正在迅猛发展的内燃机技术将很快对电动车市场造成冲击。面对又一个从未有人思虑过的问题,一个惊人的点子再次从费迪南的脑中迸发了出来。

如果将发动机与轮毂电机串联起来了会如何?

在原版发明的基础上,费迪南又搭载了一套内燃机和油箱,内燃机只用来发电,并不直接驱动车轮。这样,一来可以增加电机的续航能力,二来可以丢掉大部分沉重的电池组,电池数量也大幅减少。

由此,这款象征着未来电动汽车发展方向的串联式油电混动方案诞生了。仅凭电机驱动,内燃机只用作发电续航的汽车便叫作增程式电动车。

舛途与对手 

1920年,这个年份常被视作电动汽车发展的顶峰。电动技术到达瓶颈,而凭借着机械传动的燃油汽车开始搭上了时代的东风。费迪南的增程式技术虽在一定程度上解决了电动车的一大短板,可单凭这一项技术方案也难以撼动历史的走向。

自费迪南将增程式技术成功搬到火车上以后,他便不再为增程式技术花费过多的精力。随后,他几经辗转,在戴姆勒、斯柯达、奔驰、斯太尔等公司渡过了将近三十年的传奇“打工”生涯,期间他不仅造过车,还造过大炮。

而增程式技术虽在轿车上暂无用武之地,但却在其他地方时不时地艰难闪烁。

转折发生在1930年,前所未有的金融危机正席卷着整个西方世界。费迪南供职的斯太尔公司也终于难承重压,随即被奔驰收购。不愿面对老东家的费迪南只好另谋出路,创立了一家汽车工作室,也就是现在为人熟知的保时捷。

而此时的德国,与保时捷一同诞生的还有一个同样影响深远的计划。刚刚走马上任的希特勒将筹备多年的“国民轿车”计划搬上台前,以期在大萧条的绝境中找寻一条刺激国民经济的复苏之路。

这一计划的颁布也与一直想在汽车领域有更大作为的费迪南一拍即合,经过顾问们的一致推荐,希特勒很快找到了费迪南,钦点他为项目的负责人。

费迪南与希特勒的相识,为增程式技术再次登上历史舞台埋下了伏笔。为了进一步推动“国民轿车”计划,年过花甲的费迪南将经营七年的保时捷工作室交由儿子菲力打理,自己另起炉灶,成立了大众汽车公司。

广阔天地大有可为,正当费迪南以为会在国民轿车的事业上终其一生时,一场更大的变故却又在悄悄酝酿。随着德国闪击波兰,二战爆发,费迪南等一众工程师被调往了后方的科研阵地,参与德军的重型坦克研制计划。

这项计划有两条主力路线:其一,是亨舍尔在德军重型坦克原型上搞出的虎式;而另一条,就是费迪南所负责的虎P型坦克。与循规蹈矩的亨舍尔不同,费迪南认为:传统的机械传动无法让重达30吨的坦克同时兼具灵活性

手握不受兵器局管辖的特权,几经考虑后的费迪南决定弥补当年增程式电动车的遗憾——用内燃机为电动机发电,再由电动机驱动坦克。

这样做的优势十分明显,一是省去了笨重的变速箱,二是让坦克在启动时无需进行复杂的缓动工作,能够做到类似自动排挡的无级变速,使其在战场上变得更加来去自如。

最后,这辆坦克不仅实现了增程式的构想,还被装载了两台最先进的保时捷101型风冷引擎。每台310马力,引擎驱动发电机,进而为两台电力引擎提供合计550Kw的总动力。

可是,这款原本应该被载入史册的“增程式电动坦克”却没能真正在战场上亮相。由于设计理念过于超前,工程师很难让两台电动机分别驱动的两侧履带保持一致的速度,且故障率极高。

最终费迪南在与亨舍尔的较量中败下阵来,1951年,英雄迟暮的他在从沃尔夫斯堡返回斯图加特的途中去世,留下的是对汽车产业的卓著贡献。

随他一同隐去的,是增程式技术还能否再度崛起的谜题,增程式的方案就此隐没。可就连保时捷和大众这“两个亲儿子”都没想到的是——在电动汽车由盛转衰的半个世纪以后,这项技术却被我们当做了一种“新能源”产品,兜兜转转再次回到了历史的台前。

可这一次,增程式技术就像悬崖下死而复生的福尔摩斯一样,又遇到了新的宿敌。

自上世纪70年代,越来越多的发达国家都开始有了节能减排的意识。能耗大、碳排放多的汽车产业开始在政策的引导下筹划新的转型之路。

诚然,半世纪的电气工业发展使得电机和电池都取得了长足的进步。但在汽车领域,由于电力驱动技术的停滞不前,电动汽车在与燃油车的较量中显得捉襟见肘。

日本在纯电领域的多次探索都没有掀起什么浪花,而真正对汽车行业造成影响的是1997年丰田研发的一辆混合动力汽车,普锐斯。

不同于增程式电动以发动机为电动车提供续航来保证电动车的实用性,普锐斯搭载的THS(丰田混合动力系统),其目的是让传统的燃油车更加省油,以达到环保的效果。

凭借着THS,丰田大获成功。到了2016年,第五代普锐斯汽车以插电混合动力的形式推出,由此奠定了一条由PHEV(插电式混合动力)向纯电转型的主流过渡路线。

丰田混动方案的出现,无疑是让增程式技术在新世纪汽过渡方案之争中有了一个真正的对手。

新世纪末路

在丰田普锐斯的亮相以后,THS便成了混动方案里的“最优解”,而真正能够与丰田叫板的,是用上了增程式技术的美国通用汽车公司

2007年1月,由通用汽车旗下雪佛兰打造的新能源概念车沃蓝达,在底特律举办的北美国际汽车展上正式亮相。

起初,沃蓝达一直都是以一个正统的增程式形象出现——沃蓝达的概念车不仅可以插电,还可以利用多种清洁能源续航。

配备1.0 升的三缸涡轮增压发动机的沃蓝达,通过能源转化,每百公里的汽油消耗量仅为4.7升,燃油经济性超过传统汽车的两倍。根据实验数据,如果使用汽油内燃机, 沃蓝达的最大续航能力可以超过1000公里。

然而,正式上市以后,量产的沃兰达却被媒体曝出具有与THS类似的行星齿轮设计。本想着通过兼收并蓄的路子对汽车油耗再做优化,可万万没想却先被舆论倒打一耙,面对民间的质疑,沃蓝达决定向加州空气资源委员会提出了仲裁申请。

委员会临时提出了一个“增程式纯电动汽车”的概念,但是在各方压力之下,把沃蓝达剔除在了政策补贴的范围之外。

然而,这款卖到41000美元高价的沃蓝达市场表现依旧不俗。2010年,仅在美国本土的销量就成功突破了10万,从2012年开始,在全球大约每年都能销售6万辆。

在沃蓝达之后,陆续亮相的增程式电动车还有宝马i3s增程版,以及日产Note E-Power。

宝马i3s增程版是典型的串联增程式电动车,相较于沃蓝达的大开大合,这辆宝马更加紧凑,油箱与电池容量都十分有限,致使其有限的续航里程与自身傲娇的售价形成了明显反差。

此外,由于美国加州的法规限制其在高于30%余电时开启增程器,使得本就有限的电容在增程模式下经常出现动力不足的情况。最终,这辆车的美国版本选择合规补贴政策,而这款所谓的“增程式纯电动汽车”也成为了名副其实的碰瓷补贴车。

紧随其后的是日产。这款与宝马i3外形类似的Note E-Power,仅仅搭载了一块1.5Kwh的电池,所以在大多数情况下都必须依靠发动机直接为电机供电。这种瞬时补电的驱动策略极大限制了汽车的最高时速,也让其沦为了年轻人眼中的老年代步车,仅在日本取得了不错的成绩。

历史滔滔,增程式技术在沃蓝达以后,一直被视作边缘产品,再加上购置电动车的高门槛,走增程式路线的电动汽车始终没能在市场上站稳脚跟。

在增程式技术褪去光环的另一边,以特斯拉为代表的纯电汽车日渐崛起。从此,增程式技术似乎又变成了百年历史中的昙花一现。可以说,增程式技术自诞生以来就反复经历着“过时的命运”

了解了这些之后,我们再琢磨冯思翰与李想的对话就别有一番韵味了。

从大众过去推出的几款混动车型,以及现在陆续推出的ID纯电系列来看,大众显然是属于从PHEV直接过渡到纯电车型的一派,再考虑到理想ONE这种把增程式技术用在重型SUV上的做法与此前的几款增程式汽车都大相径庭,冯思翰说它是“胡说八道”也就不难理解了。

但是,并非所有人都是这样认为。

去年,中信建投一份名为《蓦然回首,已非吴下阿蒙(略)》的研究报告就增程式技术在我国的发展前景提出了积极的看法。其中以理想ONE为代表的“增程插混”策略被着重点名,对于站在不同立场上的人而言,看待增程式技术的观点都是不一样的。

在政府与学界看来,增程式技术既能够在未来的5~10年内满足消费者的不同出行场景,潜移默化中扭转用户的消费习惯,从而促进纯电汽车的普及,又能同步发展相关的配套技术与基础设施,推进产业链向纯电方向转型升级。

但这一逻辑对于像理想这样夹缝求生的独角兽企业来说又并非如此。按李想所言,电动汽车发展到今天,无论是纯电技术还是增程式技术,都已经来到了一个瓶颈。

理想要做的就是在未来几年积累足够的筹码,力求拿到一张通往自动驾驶的门票。”

如今,造车新势力的角逐已步入下半场。在这场持续烧钱的拉锯战中,如何凭借市场表现尽快收回前期投入将成为一项最严峻的挑战。

换句话说,后技术时代的战场上,真正要上演的是争夺用户价值的较量。

相比于有特斯拉作为行业标杆的纯电领域,增程式的技术门槛并没有想象中的那么不可逾越,增程式路线在探索之初就能节省不少的资金投入。

对此,特斯拉不仅提供了世界上最完备的充电服务,还凭借着规模化的生产一再压低售价,形成了难以逾越的护城河。

同样选择纯电方案的蔚来汽车则是在不俗的纯电技术上加入了一套优质的售后服务,用长期运营的思路圈住了一批友好的高端用户。

到了理想这里,增程式技术变成了仅剩的一条既折中又似性感的路线。来自前两次创业经历的互联网思维为李想在理想ONE的设计提供了最宝贵的方向指导。

在阅读了与理想ONE相关的大量解读后,笔者粗略地得到了以下观点:

为了解决用户的里程焦虑,理想ONE选用了当今车型中容量最大的40kwh电池,配以大45L大油箱加持,大容量的燃料组件将整车的负重提升到了一个新的高度,这使得小马拉大车的发动机不再有为电池蓄电的余力,从而让发动机直接为电机供电。

此外,复杂的传动技术使得节省油耗的设计大打折扣,依靠节油也自然不能成为该车的第一卖点,于是极尽奢华的内饰与独创智能屏成为了这辆的另一大亮点。

总而言之,理想ONE是用户思维导向与多方限制条件相互作用的产物。

历久弥新,在现在的电动汽车领域,增程式早已不是一个单一的技术词汇。它更多的是一种满足用户需求的手段,这也重新回归了费迪南先生发明它的初衷。

在过去的一百二十年里,增程式技术随着时代的变迁经历了无数的跌宕兴衰,但现如今,它依旧只是翻开了序章。

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