行星齿轮藏玄机 雪佛兰Volt沃蓝达算不算EV?

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前不久在深圳举办的EVS25世界电动车大会，着实在国内刮起了一股电动车热潮。汽车产业似乎一下子跨越了“混合动力”这个时代而直接飞跃至“EV”时代，国家政策的鼓励与倾斜更是一剂强心剂。

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作为美国通用复兴计划的最重要产品，雪佛兰Volt沃蓝达（以下简称Volt）对于通用生死存亡的意义远超出一款量产车的意义，然而在Volt真正走近消费者之前，各方面质疑的声音就连绵不绝，主要争议集中在Volt究竟是否可以归类在EV的行列，这一争论就连通用汽车自己也为难了许久。

Volt概念抛出，整个美国曾为之一振
其实巨大的争议背后，焦点的核心问题依旧在钱上，在美国EV可以享受3000美金的政策补贴，这对于经济复苏期中的美国人民以及美国通用都是一笔不可忽视的财富。并且在2011年Volt正式进入中国市场销售后，中国消费者同样也会面临相似的补贴争议，那么Volt究竟能否划归到EV的行列呢？本期的网易《技术大讲堂》就将为您作出解释。

如今Volt背后正如此图的背景一片迷茫
什么是EV？
首先让我们来一起了解一下什么是EV。根据权威的Wiki Pedia定义，EV是指使用一个或多个电动机作为推进动力的车辆。严格来说，电动机将是EV必要也是唯一的驱动机构，而电动机电力的来源可以多种搭配，除了利用电池组储存一定电能，还可以利用自身携带的小型燃油发电机来驱动，前提是发电机并不介入EV的机械驱动部分。有关Volt的争议也正是来自于此。
Volt是如何工作的？



Volt结构系统总览
按照美国通用最初对于Volt的设计诠释，该车配备有汽油发动机、电动马达、发电机和充电电池，这些配置看上去与普通混合动力车一样。这几大部分动力总成以串联的方式组成动力单元系统，由发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动车辆。

Volt使用的16kWh锂离子电池组
由于Volt电池容量高达16kWh，是普锐斯的1.3kWh的10倍还要多，可在纯电动状态行驶约64km。超过64km后启动排量1.4L的涡轮发动机发电行驶（注意，发电行驶是指汽油机并不直接驱动车轮，单做发电机用）。
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紧凑而低成本的Volt平台架构
点击观看更多精彩视频Volt在设计上并没有一味追求超长电力续航里程，因为这会极大增加锂电池组的成本，零售价格也会高的离谱，所以选取绝大多数人每天城市出行的30km活动半径，储存的电能正好能够支撑日常交通需要，回到家中继续充电来满足接下来的需要，所以汽油发动机仅是作为超出里程之后的辅助需要而增设，这不得不说是一个理智而实用的折中。
争议导火索——隐藏模式
理想是美好的，现实是残酷的，通用汽车一向宣称，Volt是一款解决了EV的续航距离问题的汽车，而不是混合动力车。但是，正式美国媒体首先查明，在达到时速70英里以上的高速区段、而电池余量又很少的情况下，该车会启动隐藏模式。通过切换行星齿轮机构的离合器，利用发动机的作用力进行驱动。

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通常模式下Volt将使用插电座充电
美国某专业汽车媒体用题为“通用汽车说了谎”的报道首次揭露这个现实，紧接着各路媒体开始纷纷跟进，美国《新闻周刊》杂志网站也指出，通用汽车为了营造东山再起的神话，不厌其烦地宣传“Volt不是一种混合动力车”以及“Volt的燃效达到230英里/加仑”等夸大之辞。在一片声讨与质疑声音笼罩下，通用汽车首先是竭力回避这一问题，拒绝承认隐藏模式的存在，可是后来在铁证面前，最终也开始低头承认了隐藏模式的存在，并且重新为隐藏模式做出一个看似合理的存在理由。

发动机/发电机一体式动力总成

行驶中就要依靠发动机带动发电机来给电池充电
其实这是一个非常纠结的隐藏模式，普通内燃机理论上的热效率只有55%，经历一系列内耗及传动损失后剩余35%-40%左右。在Volt身上，内燃机若是作为发电机存在，即便是工作在最佳工况下，考虑到发电过程也有一部分能量损失，所以总体效率能够控制在30%已非常不易。

引发争议的行星齿轮组发电机构

隐藏模式的玄机就出现在这个机构当中
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在锂电池组中储存的电能行将耗尽，此时车辆却突然需要保持高速行驶，面对能量供应的巨大缺口，如果Volt坚持设计之初的燃油发电——储存到锂电池——锂电池放电——电力驱动车轮这样一个过程，其能量损失以及功率延迟可想而知，恐怕驾驶者踩下油门踏板需要等10分钟车子才会有爆发力。

隐藏模式下，发动机直连车轴参与驱动车轮
然而这个隐藏模式的出现，则极大缓解了这个问题。通过切换行星齿轮机构的离合器，汽油机作为发电机的角色突然转换，绕过了先发电再放电的繁琐过程，升级为参与驱动车轮前进，这样以来，Volt就成为了一辆不折不扣的传统动力汽车，EV系统几乎被隔离开来。这样做的好处是能够适应极端情况下的动力需求，但也正是因为这个“把柄”被媒体抓住，使得通用汽车在Volt是否能够归类为EV的问题上，不能自圆其说。
回归焦点问题，Volt是否归类为EV?
根据美国环保局（EPA）的测试，雪佛兰Volt的增程能力达到344英里（合550公里）。在油量和电量完全充足的情况下，雪佛兰Volt的总行驶里程可达到约379英里（合606公里），通过等效油耗衡量方法，折合百公里油耗2.5升，这个结果似乎看上去很低，只是“等效油耗衡量方法”更令人难以理解。

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而美国《Popular Mechanics》杂志试驾后得出的油耗结果就更加直观而客观：总行驶里程580.6km，其中纯电动行驶（汽油机关闭）里程53.1km，增程模式（汽油机启动）行驶里程527.5km，增程模式油耗为6.3升/百公里。也就是说Volt并不能做到想象中那么省油，6.3升/百公里也就相当于2L以下排量紧凑型轿车的平均水平。


回顾之前的叙述，通用工程师的设计初衷还是以电动机驱动车辆为主，汽油发动机主要任务是充当发电机动力源，因此Volt在这一工况还是属于纯电动车即EV的。然而当进入增程模式工况，行星齿轮动力耦合器令发动机可以在高速行驶时参与驱动车轮，从而提高增程模式的工作效率，这时Volt就已然成为一辆不折不扣的混合动力汽车，而不属于EV了。


所以通用一开始一口咬定Volt是一辆增程式EV，也有其中的难言之隐，而笔者认为，将Volt划归成EV的确有些牵强，与其叫做增程式EV，倒不如叫做分时EV。恐怕争论来争论去，唯一的目的还是争夺那3000美金的EV财政补贴吧。

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