发动机增程器究竟如何解决新能源车的里程焦虑？

发动机增程器是一种将发动机与发电机集成的动力装置，核心功能是通过发动机燃烧燃料（如汽油、柴油或天然气）发电，再由电池储存电能或直接供给驱动电机，最终实现车辆行驶的动力输出，其本质是“油发电、电驱动”，属于串联式混合动力的一种特殊形式，主要解决纯电动汽车的续航焦虑问题,同时兼顾电动车的驾驶体验和能源利用效率。

工作原理与核心部件

发动机增程器的工作逻辑可概括为“能量二次转化”：发动机不直接驱动车轮，而是作为“移动充电宝”，将化学能转化为电能，再由电机驱动车辆，这一过程涉及三大核心部件：发动机、发电机和动力电池系统。

核心部件功能

• 发动机：采用小型、高效热机（如阿特金森循环汽油机），工作在最佳转速区间（通常1500-4000rpm），避免传统燃油车频繁变速导致的效率损失，其排量通常在1.0-1.5L之间，功率需求较低（约50-100kW），仅用于发电或为电池充电。
• 发电机：将发动机的机械能转化为电能，多为永磁同步电机或开关磁阻电机，效率可达95%以上，能量损耗较小。
• 动力电池系统：作为能量缓冲单元，存储发电机产生的电能或回收制动时的再生能量，驱动电机直接从电池取能，实现纯电驱动时的平顺加速。

工作模式

增程器系统根据车辆状态和电量自动切换三种模式，具体如下（以增程式电动汽车为例）：

工况类型	发动机状态	驱动电机状态	电池状态	能量流向
纯电驱动	关闭	电池供电	放电	电池→电机→车轮
增程驱动	启动发电	发电机供电+电池辅助	充电/维持电量	燃料→发动机→发电机→电池/电机→车轮
能量回收	关闭	电机发电	充电	车轮→电机→电池
高速急加速	启动发电	发电机+电池共同供电	放电	燃料→发动机→发电机+电池→电机→车轮

在纯电模式下，车辆如同纯电动车，零排放、低噪音；当电池电量低于设定阈值（如20%），增程器自动启动，维持电池电量在高效区间（如30%-80%），避免发动机频繁启停；高速行驶时，若电池电量充足，增程器可间歇工作，兼顾经济性与动力性。

核心优势与应用价值

解决续航焦虑，补能便利性高

纯电动车的续航瓶颈主要受限于电池能量密度（当前主流车型续航500-700km），而增程器可提供额外300-800km的续航（根据油箱容量和发动机效率），综合续航可达1000km以上，增程式车型支持加油和充电两种补能方式，无需依赖高功率充电桩，尤其适合充电设施不完善的三四线城市或长途出行场景。

能源效率与环保性兼顾

传统燃油车的能量利用率约为20%-30%（大部分能量以热能损耗），而增程器通过“发动机发电+电机驱动”的路径，能量利用率可提升至35%-40%，发动机工作在高效区间，结合电池的能量回收功能，油耗显著低于同级燃油车（如理想ONE综合油耗约6-8L/100km，比同尺寸SUV低30%以上），纯电模式下可实现零尾排，城市通勤时可满足“双碳”目标要求。

驾驶体验接近纯电动车

由于驱动电机直接输出动力，增程式车型保留了纯电动车“零延迟加速”的特性，起步扭矩大、行驶平顺，发动机不参与直接驱动，避免了传统燃油车换挡顿挫和转速波动问题，NVH（噪声、振动与声振粗糙度）表现更优。

技术门槛与成本优势

相比插电混动（PHEV）的“油电耦合”复杂结构，增程器无需变速箱，动力系统由“发动机+发电机+电池+电机”简单串联，机械部件少，研发和制造成本较低，对车企而言，可基于现有电动车平台快速开发增程车型，缩短研发周期；对用户而言，购车价格接近同级别PHEV，但使用成本更低。

技术挑战与发展趋势

尽管增程器优势显著，但仍面临三大核心挑战：

发动机效率优化

增程器发动机长期工作在中低负荷区间，传统奥托循环发动机在低负荷时效率较低（约25%-30%），目前主流解决方案是采用阿特金森循环（如理想L系列增程器），通过延长膨胀行程提升热效率（可达38%-40%），并搭配可变气门正时（VVT）、废气再循环（EGR）等技术降低油耗。

NVH控制

发动机启动和运行时会产生噪音和振动，影响车内静谧性，车企通过隔音材料（如发动机舱双层隔音棉）、主动降噪（ANC）系统、动力悬置软垫等方案优化NVH，同时通过控制发动机启停策略（如仅在电量低于阈值时启动）减少干扰。

系统协同与能量管理

增程器、电池、电机三者需协同工作，避免能量浪费，高速巡航时，若电池电量充足，应优先电池驱动；若电量不足，则启动增程器，同时根据车速调整发动机功率（如高速时发动机直接为电机供电，减少电池充放电损耗），这依赖智能能量管理算法，通过AI学习用户驾驶习惯和路况，实现动态优化。

未来发展趋势

• 高效化：开发米勒循环、分层燃烧等新型发动机，热效率目标突破45%；
• 混动化：与插电混动技术融合，实现“增程+并联”双模式，兼顾高速燃油经济性；
• 电动化：采用“增程器+纯电平台”架构，支持800V高压快充，提升充电效率；
• 低碳化：探索氢燃料增程器，实现零碳排放，符合全球碳中和趋势。

应用场景与典型案例

增程器目前主要应用于增程式电动汽车（EREV），覆盖家用SUV、轿车、轻型商用车等领域，国内车企如理想汽车、问界、深蓝等已推出多款爆款车型：

• 理想L系列（L7/L8/L9）：增程器为1.5T四缸发动机，综合续航1310-1390km，纯电续航215-245km，主打家庭用户长途出行需求；
• 问界M5/M7：搭载1.5T增程器，纯电续航200-240km，综合续航1200-1500km，以华为智能座舱为卖点；
• 深蓝SL03增程版：纯电里程160km，综合里程1200km，定位年轻市场，价格下探至15万级。

海外市场，宝马i3增程版、雷克萨斯NX400h+等车型也采用类似技术，但受限于充电设施普及度，增程器在欧美市场渗透率较低，主要作为纯电动车的补充方案。

相关问答FAQs

Q1：增程器发动机和传统燃油车发动机有什么区别？
A：增程器发动机与传统燃油车发动机的核心区别在于工作模式：传统发动机需直接驱动车轮，工况复杂（启停、加速、减速），效率低且排放高；增程器发动机仅用于发电，工作在固定高效转速区间，无需考虑扭矩输出，可优化热效率（如阿特金森循环），同时通过屏蔽直接驱动，减少机械损耗和NVH问题，增程器发动机排量更小（多为1.0-1.5L），功率需求低，成本和油耗也更低。

Q2：增程式电动车真的没有里程焦虑吗？
A：相比纯电动车，增程式电动车的里程焦虑大幅降低，但并非完全消除，其优势在于综合续航超1000km，且支持加油补能，适合长途出行；但仍存在两个潜在焦虑点：一是长途频繁使用增程器时，油耗会上升（如高速油耗可达8-10L/100km），高于日常纯电模式；二是充电便利性仍影响体验——若用户习惯充电，而目的地充电桩不足，仍需依赖加油，随着充电设施普及和增程器效率提升,这些问题已逐步缓解。