关于电车的五种形态你弄清楚了吗？
发布时间：2021-12-18 18:53:32来源：无敌汽车网
HEV、PHEV、EREV、FCEV、BEV就是我们在各大品牌销售店里最常见的五种电动车技术架构，前四种属于自己能产生电能、然后使用电池将电能储存起来、再由电动机消耗这些电能产生动力的形式；而BEV则属于自己不产生任何能量，纯粹就是一个消耗者的角色，那么它们各自都有什么特点呢？而这些特点你有弄清楚了吗？
HEV：HybridElectricVehicle混合动力电动车
中文翻译为混合动力汽车其实很容易理解，就是将传统的内燃机与电驱动系统结合起来的动力系统。世界上最早的Hybrid车型诞生于1901年，由FerdinandPorsche（费迪南·保时捷）负责研发。费迪南·保时捷的第一份工作是在维也纳的BélaEgger&Co.贝拉艾格电气公司工作，而这家公司就是后来的ABB，在那里，他根据美国发明家惠灵顿·亚当斯发明的轮毂电机概念，研发出了实际可用的产品。后来保时捷加入JacobLohner-Werke雅各布洛纳工厂，在那里他负责如何将轮毂电机技术应用到车辆上，于是，在1898年，Lohner现推出了一款装有四组轮毂电机的车辆，并在巴黎展出，但单靠车上44节80伏的铅酸电池基本是不足以让这台四个电机的电车跑多远的路，所以为了增加行驶历程，Lohner只保留了前轮上的两台轮毂电机，并配上Daimler的汽油发动机为电池充电，这就是世界上首款Hybrid动力系统车型：Mixte-Wagen，但因为这台高昂的售价及笨重的体型而未能被普通人接受，到1906年，共计生产了300辆。费迪南·保时捷也是凭借这款车赢得了汽车工程师和发明家的荣誉，在离开Lohner-Werke后，成为Austro-Daimler的技术总监，而自此之后的九十多年里再没有量产型的混合动力汽车出现。
图：由费迪南·保时捷研发的Mixte-Wagen是第一台Hybrid动力架构车型，不过在此之后的90余年里再无发展。
直至1997年，丰田在日本发布Prius普锐斯，1999年本田发布Insight，混合动力汽车才算是重新回归到消费级产品领域，直至2020年4月，全球共卖出超过1700万辆混合动力汽车，其中日本市场就超过750万，美国则达到580万、欧洲超过300万。而在所有Hybrid车型中，又以丰田系的占比最高，从第一辆普锐斯开始，丰田系、包括丰田、Lexus、大发这几个品牌合共生产了超过1500万辆。国内的汽车品牌大多没有掌握Hybrid系统的核心科技之下，所以只有少部分车企会推出此技术框架下的车型。Hybrid系统的驱动方式一般分为并联式、串联式和分流式三种，并联式主要以本田的IMA系统为代表；串联式以丰田为代表；分流式则是结合了串联和并联的优点，整体效率更高，新一代的混合动力系统均采用这种结构。如果用干预程度分类，则可以分为全混合和轻度混合两大类，前者以丰田为首、而后者则以本田IMA为代表。
图：1997年的丰田Prius是Hybrid动力系统的第二个开端，它也成为这个领域最成功的车型。
PHEV：Plug-inHybridElectricVehicle插电式混合动力汽车
到了PHEV，我们依然将这种技术架构称为“汽车”，因为它依然归属到HEV大类里，它的技术架构也是在HEV下，通过增加电机干预的工况环境、增大电池容量获得更低的耗油量，所以，一般而言，PHEV车型的电机功率基本上已经满足大部分的日常工况要求，而汽油机或者柴油机只有在很特殊的情况下和电池电量不足的情况下使用。
插电式混合动力汽车这个词由美国加州大学的AndrewA.Frank（安德鲁·A·弗兰克）教授创制，它也被称为“PHEV之父”。弗兰克先生曾在1955年至1968年间从事航空航天领域研究，包括X15飞机、参与过阿波罗登月计划、民兵洲际弹道导弹的研发，1971年后开始转向交通运输领域，1992年，在美国农业部的支持下进行HEV相关领域的研究，并在1996年使用福特Taurus完成了PHEV架构的研发，而且通过大量的调查研究发现，当时大部分生活在都市圈内的美国人，每天驾驶的里程都在10英里内（16公里），于是便有了PHEV架构下电池容量的最低要求。2006年，当时世界的两大汽车公司，丰田和通用都宣布加入PHEV计划，随后，包括中国的比亚迪、福特等等越来越多车企宣布支持该计划，2008年，比亚迪F3DM成为世界上第一款量产型的PHEV。目前，全球共卖出过超过240万辆PHEV车型，中国的保有量超过80万辆，位居世界第一，美国超过60万辆排第二，第三则是英国，超过17万辆。目前世界上销量最高的PHEV车型是三菱的OutlanderPHEV，累计总销量超过29万辆。
图：这个车牌照就说明了AndrewA.Frank（安德鲁·A·弗兰克）教授的地位了吧。
图：三菱的OutlanderPHEV是目前销量最高的PHEV车型，目前它已占据PHEV全球总销量的超过10%，而且占比仍在上升中。
EREV：Extended-RangeElectricVehicle增程式电动汽车
是的，我们依然将EREV称为汽车，因为它必须目前所使用的辅助动力装置（APU：AuxiliaryPowerUnit）依然使用最为常见的内燃机，但不能否定的，这个辅助动力装置可能会变成某种发电装置或者能量发生器，谁知道呢？
这里所说的APU，也可以被称为RangeExtender增程器，也是增程式电动汽车的主要核心技术土壤，它之所以出现，很大原因在于人们对于纯电动车所产生的续航焦虑症、及由此伴随而来的充电无聊症、找不到充电站的未知恐惧症等等，而在有限的车辆容积空间内，除了电动车所需要的电池、电机、PCU等三大件外，还需要放下传统汽车上的内燃机和发电机，所以，EREV车型在有限的空间里是达不到类似特斯拉ModelY那样的前后都给你一个行李箱的奢侈，除非车厂大肆扩大车体，而增大的车体有带来车身重量的暴增，影响操控性、增大耗电量之余，也导致被动安全性大幅降低（不要以为车重了就是安全，其实刚好相反，车架结构相同，车身越重、惯性越大、摧毁车身结构的内部能量也越大）。
EREV架构共分为三代，第一代的增程器采用常见的内燃机作为发电机驱动力来源；第二代则使用更先进的内燃机形式，例如转子引擎、自由活塞式发动机等等；第三代则更偏向微型燃气轮机、燃料电池、微型发电装置等科技，而且以笔者个人的理解：所谓的新能源车型，其实应该是这个方向而非结构简单、生产门槛廉价的纯电动车。不过，作为EREV的部分硬性技术规范也是有要求的，例如纯电模式下的续航里程不少于120公里等。
图：增程式电动汽车的原理最早诞生于90年代ACPropulsion研发Tzero期间，为了长时间测试，于是便在车后拖挂一台发电机来不断为前车的电池充电。
图：最后，Tzero没有被量产，但造就了Tesla这家公司的诞生及其基础框架基础，至于这颗汽油发电机也就是成为了后来EREV的原点。
图：借用网上一张EREV的工作原理图来看看它又是否能解决续航焦虑症呢？
FCEV：FuelCellElectricVehicle燃料电池车
燃料电池其实并不是电池，因为燃料电池是一种能量发生装置，或者说是能量转换装置；而电池仅仅是能量的储存装置，两者是不能因为中文翻译后就将两者混为一谈。世界上第一个燃料电池装置于1842年由英国物理学家WilliamRobertGrove（威廉·罗伯特·格罗夫）发明，而他也是发明过白炽灯泡（灯泡还真不是爱迪生发明的）、推动并形成了能量守恒定律。格罗夫先生开发的燃料电池装置，原理就是通过蒸汽分解出氧气和氢气，然后氢氧结合产生电能。而第一个实用化的氢氧燃料电池装置则诞生于1932年，由英国工程师FrancisThomasBacon（弗朗西斯·托马斯·培根）完成，其工作原理就是来自格罗夫先生的发明，后来这款被命名为“培根燃料电池”（碱性燃料电池AFC、输出功率5千瓦）的技术专利被普惠公司获得后，用以参与NASA的阿波罗登月计划并取得成功，培根先生随后也被时任美国总统尼克松接见，以感谢其燃料电池技术对登月计划的贡献。
图：这位就是燃料电池的发明者，英国物理学家WilliamRobertGrove（威廉·罗伯特·格罗夫）。
图：格罗夫先生于1839年提出了燃料电池的理论，于1842年完成实验装置并获得成功。
图：FrancisThomasBacon（弗朗西斯·托马斯·培根）及其研发的第一台实用化燃料电池装置，此后该装置也成为了阿波罗登月计划能成功的最重要一环，上了天没电？这里用“最重要”没毛病吧。
燃料电池的种类有很多，例如质子交换膜燃料电池、磷酸燃料电池、碱性燃料电池等等，其能源效率在40~60%之间，比一般的发电系统要高；如果联动系统中，其系统效率更高达85~90%，比汽车内燃机系统的25%左右要高得多。不过，作为汽车使用的FCEV技术架构也有很多制约，最大问题还是因为氢是极为活泼的气体、易燃、难于运输储存等各种问题有待解决，所以，虽然全球范围内已经诞生了三款量产型的氢燃料电池车型，他们分别是丰田的Mirai、本田Clarity、现代ix35FCEV，合共生产过1.8万辆，但其高昂的成本、稀少的加氢装置数量等等，依然暂时未能成为一款真正的商品车。
虽然FCEV暂时仍未能达到可以商品化阶段，虽然燃料电池在很多利益纠葛下被刻意地被描述为“没有未来”，不过，站在一个从科学发展观的思路上看：燃料电池技术绝非氢氧燃料电池一种形态，很多科学家、工程师仍在寻找最理想、最能实用化的替代元素，让其结合产生电，从这个角度上看，燃料电池技术完全可以取代现有的内燃机，成为每辆车上的能量来源，从而彻底解决续航问题，而从这个大方向上看，单独只靠车底那块巨大的电池组储存电能、然后消耗掉获取动力的纯电动车才是名副其实的昔日黄花！
BEV：BatteryElectricVehicle电池电动车
正如我们之前在写文章中反复提到的一个观点：国家提出的新能源策略中，纯电动车仅仅是其中一个过渡性方案而已，它们的存在根本不值得如网上那些不负责任的媒体编辑那般无底线地吹捧，或者中间所涉及的灰色利益的分成才是他们如此为之的目的吧。电池电动车只是将油箱换成了电池组，用电动机替换了曲轴和变速箱，因为电机的物理属性跟内燃机不同，内燃机在气缸部分可以通过燃烧产生能量，热能通过活塞、连杆、曲轴机构转化为动能，再由曲轴飞轮变速箱的减速、放大、转向等，变成驱动汽车前进后退的牵引力，而电机只能消耗而没有产生，所以，笔者并不认同那种认为电动车就是简单地用电机替换内燃机的理解。
图：笔者一直认为：纯电动车根本算不上什么高新科技，甚至对于内燃机汽车而言，无论是车架、悬挂等均为现成，电动机、电控、电池这三大件都是取现成的成熟技术，这几者结合起来，能算什么高科技产物？更别提某些大V那样无底线地吹到天花乱坠，简直如同侮辱读者智慧。
电池电动车并非什么高新科技，世界上首台电动车出现在1832年，由苏格兰发明家RobertAnderson（罗伯特·安德森）发明；而第一款量产化的电动车出现在1884年，由英国电气工程师、发明家ThomasParker（托马斯·帕克）制作完成，并在1889年开始量产销售，随后，英国和美国都开始使用电动车用作出租车，车队规模达到了3万。但受制于电池容量和电机技术，电动车很快被内燃机汽车取代、成为陆上交通工具的主流。随后的数十年里，随着半导体技术、尤其是晶体管的发明（日立，1969年）、微型处理器的发明（1971年）、尤其是后来锂电池的发明（1983年），电动车似乎又重新具备了可继续发展的技术储备。2008年，第一辆使用锂离子电池的量产化电动车由特斯拉公司推出，次年，三菱推出i-MiEV，成为第一款销量突破10000辆的纯电动车；2010年，日产推出Leaf聆风，并一直保持全球电动车销量冠军的头衔，直至2020年3月才被TeslaModel3超越，特斯拉于2021年6月下线的一台ModelY，成为第一家产量超过100万辆的电动车品牌。
图：法国发明家GustaveTrouvé（居斯塔夫·特劳弗）在1881年制作了第一款真正能跑、并能在巴黎国际电力博览会上展出的三轮电动车。
图：世界上第一款量产型电动车诞生于1884年的英国，1889年投入量产，其技术及制作完整度远胜于后来才出现的内燃机汽车。
图：这辆是费迪南·保时捷在1898年所制作的Lohner电动车，也是符合那个时代的电动车潮流。咱们不像其他微信号那样将此车吹捧到像是保时捷发明了电动车那般“唯品牌论”，费迪南·保时捷的发明是在此基础上的混合动力汽车。
看完电动车的五大动力技术架构的发展史后，不知能否给各位想购买电力驱动车辆的车友有一个客观且理性的判断和思考依据呢？我们不善于也不习惯吹捧某些热门事物，更不会像某些自称大V的媒体一样天天吹日日捧，我们更习惯站在一个车迷的角度帮助各位车友树立理性的汽车观和价值观，这样才会提高审美、成为一个不被那些隐性商业行为蒙骗的消费者。这难道不是中国汽车文化走向成熟的必经一步吗？
