为什么插电式混合动力汽车现在值得关注

电动汽车倡导者已经等待了几十年，希望技术能够足够成熟，使得汽车的行驶里程、性能和实用性足以满足大多数驾驶员的需求，并且电动汽车的售价能够让许多买家都能合理承受。

我们现在已达到或接近这一目标，但由于电动汽车所需电池短缺，电动汽车的推广受到了阻碍。那么，有什么潜在的临时解决方案可以向尽可能多的客户提供最大数量的高效新车呢？将现有电池单元用于插电式混合动力汽车 (PHEV)，这种汽车除了电池电力驱动外，还配有燃气发动机。

插电式混合动力汽车最初被视为一种过渡技术，旨在帮助消费者获得他们所需的行驶里程，但如今的电池电动汽车基本上实现了这一目标，而不需要内燃机动力传动系统的成本和重量。

然而，插电式混合动力汽车仍然可以发挥临时作用，但原因不同：它们使用的宝贵电池单元比纯电动汽车少。Jeep 的母公司 Stellantis 表示，牧马人 4xe 是该国最畅销的插电式混合动力汽车，但他们拒绝提供销售数据来支持这一说法。尽管根据美国环保署的数据，这款汽车的纯电动行驶里程仅为 25 英里，但它仍取得了成功，但这与丰田普锐斯 Prime 的纯电动行驶里程相同。

考虑一下路虎揽胜

但新款路虎揽胜运动版插电式混合动力车为混合动力车优化电池可用性指明了方向：它拥有一个 38.2 千瓦时锂离子电池组，由圆柱形电池组成，仅靠电力就能让揽胜运动版行驶 51 英里。这大约是普通电池所需电池数量的三分之一到一半。

与此同时，电动汽车电池组的容量通常在 80 千瓦时至 100 千瓦时之间，甚至更高。例如，Rivian 表示，其全电动 R1T 皮卡在其 135 千瓦时的电池组中装有 7,777 个独立的圆柱形 2170 电池。

除了路虎揽胜运动版外，其他领先的插电式混合动力车型还包括 Polestar 1（其额定续航里程为 51 英里）和丰田 RAV4 Prime，续航里程高达 42 英里。

麦肯锡高级合伙人、未来移动出行领域负责人 Philipp Kampshoff 表示，插电式混合动力汽车也非常适合缓解那些想要使用电网电力但又担心陷入困境的司机的紧张情绪。“当我们采访消费者时，他们最大的担忧仍然是里程焦虑和充电基础设施，这是同一枚硬币的两面，”他说。

他补充说，像路虎揽胜这样的增程型插电式混合动力汽车可能是满足未来法规的必要条件。“政府可能要求至少 50 英里。并非所有政府都能做到这一点。”

一台 141 马力（105 千瓦）的电动机通过与 Ingenium 3.0 升直列 6 缸内燃机相同的传动系统为揽胜运动版提供动力。这意味着，无论是使用汽油、电力还是两者兼有，它都采用相同的 8 速 ZF 自动变速箱和智能全轮驱动系统，因此驾驶体验和越野能力丝毫不减。这些电机合计可产生 434 马力，使揽胜运动版在 5.5 秒内加速至 60 英里/小时。

尽管揽胜运动版在纯电动模式下的 EPA 评级为 51 英里，但它的续航里程可以远不止于此，首席工程师 Peter Bingham 在西班牙马德里举行的揽胜运动版媒体发布会上接受采访时说道。“英国人已经在实际驾驶中将续航里程达到了 70 英里左右，”他告诉《大众科学》 。“EPA 考虑了极端情况、温度变化等因素，但是，确实也有人将续航里程超过了 50 英里。我们从客户旅程数据中得知，绝大多数客户仅靠电动汽车就能完成大部分日常旅程。”

当然，这就是我们的目标：提供足够的电池容量来覆盖大多数日常驾驶（根据美国汽车协会的数据，2021 年平均行驶里程为 32.7 英里），而不会在电池供应紧张的情况下将任何资源浪费在超额续航里程上。

复杂性的代价

当然，与纯电动汽车不同，插电式混合动力汽车需要燃烧汽油。然而，美国环境保护署在其 FuelEconomy.gov 网站上表示，插电式混合动力汽车的燃油消耗量比传统汽车少 30% 到 60%。这意味着，通过合理化电池的使用，汽车制造商可以在短期内推出更高效的汽车，同时汽车制造商宣布的众多电池厂也正在建设中。

根据《凯利蓝皮书》的数据，电池驱动的电动汽车平均售价为 66,000 美元，而普通非豪华汽车平均售价为 45,000 美元。美国环保署称，与纯燃油汽车相比，插电式混合动力汽车的价格高出 4,000 至 8,000 美元，这使得插电式混合动力汽车的标价介于传统汽车和纯电动汽车之间。联邦电动汽车税收抵免通常可以抵消购买价格的差异，而较低的燃料成本将使插电式混合动力汽车的驾驶员更具优势。

这是因为，根据美国能源信息署的数据，虽然目前汽油的平均价格为每加仑 3.65 美元，但该机构表示，电费为每千瓦时 10.59 美分。因此，一辆在家中以全国平均价格充电的汽车，其行驶成本相当于每加仑汽油 1 美元，这是基于汽车用 1 美元的电力行驶的距离与用一加仑汽油行驶的距离之比。

在公共直流充电器上快速充电的成本更高，可能与汽油价格相当，因此，虽然对于纯电动汽车驾驶员来说，这是合理的，但对于插电式混合动力汽车驾驶员来说，最好在家里或工作场所使用 240 伏交流电 SAE 2 级充电器，根据美国环保署的数据，这种充电器可以在一到四个小时内为插电式混合动力汽车的电池充满电。使用普通的 120 伏壁式插座则需要两倍的时间。

购买将更多行驶时间转为使用电力的汽车（而非传统混合动力汽车或短程插电式汽车）的另一个优势是，美国电网正在不断转向更环保的燃料来源。因此，由于未来电力更加清洁，电动汽车以及使用电网电力的汽车（如插电式混合动力汽车）可以在其使用寿命内变得越来越环保。当然，汽油车永远不会使用其他任何燃料。

加州大学戴维斯分校电动汽车探索网站为消费者提供了根据其位置和车型而定的驾驶电动汽车或混合动力汽车的成本的详细信息。

那么，为什么汽车制造商没有急于生产更多的插电式混合动力汽车呢？因为它们的制造并不简单。“插电式混合动力汽车非常有趣，因为你可以在城市里用电行驶，在高速公路上你可以使用内燃机，”前迈凯伦汽车工程总监马里奥·卡伦登特 (Mario Carendente) 指出。

“问题在于成本，”他说。“你必须考虑燃气动力系统和电力动力系统，以及工程的复杂性。”

确实，路虎的宾汉姆承认，这是揽胜运动版 PHEV 面临的挑战。“混合动力车是最具挑战性的事情，”他说。“混合动力车中有两个动力组件，因此你需要平衡油箱容量、电池容量和排气管。我想说，这可能是整个平台设计中更具挑战性的方面之一。”

但插电式混合动力汽车的驾驶性能优势或许让驾驶员觉得这种复杂性是值得的。这是因为插电式混合动力汽车中的电动机比传统混合动力汽车中的电动机强大得多，并且它对汽车对油门踏板的响应产生了重大影响。

当然，电池电动汽车可以成为电动火箭飞船，但由于电动机与内燃机协同工作，插电式混合动力汽车在高速公路上比纯内燃机提供更强劲、更平稳的驾驶体验。这意味着加速和爬坡更轻松，而且正如我在路虎揽胜运动版中所体验到的那样，巡航控制更精确，因为电动机可以帮助在爬坡时更精确地保持所需的速度。此外，它的电力再生功能可以防止汽车在下坡时加速。

并非所有人都能买得起价值 105,000 美元的路虎揽胜运动版 PHEV，但丰田 RAV4 Prime 和克莱斯勒 Pacifica PHEV 等主流车型提供了电动选项，让更多驾驶员有机会在日常驾驶中使用电力，而不是囤积有限的电池单元到不经常使用其全部容量的电动汽车中。

坎普索夫表示，此后，将全部采用纯电动汽车。“我们仍认为插电式混合动力汽车是一种过渡技术。如果快进到 2030 年及以后，电动汽车显然是赢家。”