到底是增程EREV效率高，还是插电混动PHEV效率高？

来看这个问题：两份相同汽油，一份给燃油车用，另一份先发电再给电动汽车充电，假设两辆汽车总质量相当，哪种车跑得更远？

乍一看，还以为是“1kg棉花和1kg铁哪个更重”的脑筋急转弯问题，再一看题主提的这问题的信息量还不小呢。

我们参考题设条件一是燃油车直接驱动，条件二呢则先发电再充电再驱动，很多小伙伴可能会说这不是典型的“脱裤子那啥”嘛，这【燃油→机械→电能（充放电）→机械】转换途径妥妥增加了两倍呢，打开高中物理必修二“能量守恒”挠破了脑袋也没想明白，合着我这9年义务教育书都白念了？

抛开表象看本质，上述工况其实和我们混动界的“增程式”混动是一个底层逻辑，本着技术无高低，结果为导向的原则我来细究一下。

汽油直接驱动和汽油发电再驱动到底是不是“脱裤子那啥”

先说结论：“是也不是”

这主要是因为发动机效率它不是一个定值而是一个动态浮动值，且浮动范围很大，我们先来这某个发动机万有特性图，上面就有热效率曲线。

下来我们就来分析一下——

我们姑且设定（以下数据为理想最优值）：

市区低速平均时速25km/h热效率25%；

城郊高速平均时速60km/h热效率40%；

变速箱为传动效率最高的双离合变速箱95%；

传动轴的万向效率为98%；

电池充放电效率为90%；

永磁同步电机效率为95%；

市区低速工况下转换效率分析：

传统燃油车能量耗：

发动机（25%）→变速机构（95%）→传动轴（98%）→轮上效率约为23%。

增程式工能量损耗：

发动机（40%）→充放电（90%）→电机（95%）→传动轴（98%）→轮上效率约为33.51%。

城郊高速工况下能量转换效率：

发动机（40%）→变速机构（95%）→传动轴（98%）→轮上的效率约为37.24%

发动机（40%）→充放电（90%）→电机（95%）→传动轴（98%）→轮上的效率约为33.51%。

当然以上仅为理想状态下分析，实际因为工况的不同还有以下影响因素。

1、增程式低速工况能量损耗可以做到更低

因为增程式混动发动机并不参与车辆直驱，也就是无需考虑转速区间内的负载问题，只管安心发电即可，所以在低速工况下是完全可以处在最佳热效率转速区间，另外作为混动车型一般都具备“动能回收”功能，发动机热效率也会更高，一般混动专用发动机都可以实现＞40%的热效率（例：雷神已经量产的混动专用发动机热效率为44.26%）。不仅如此，能量的路径也存在直接从发动机直接到电机渠道（去掉充放电能量损耗），所以低速工况下续航会比我们测算值更远。

但是，传统燃油车，则会因为发动机标定、变速箱种类、驱动形式的区别，导致低速工况下续航会比我们测算值更低。

2、增程式混动在高速工况能耗可能会更高

同样的增程混动发动机仅作为发动机使用，所以车辆的油门踏板并不控制车辆的气门开合度。发动机的转速调节是取决于系统“电能的需求”以就会存在当车辆电池馈电能量不够或急加速情况下时需要发动机迅速拉高转速来发更多的电量，那么对应高速拉高之后也会使发动机迅速脱离

最佳热效率区间。这是其一，其二是针对电机，拉升能效区间的主流研发方向是提升转速（同时也能提供功率），但是当下高转电机存在诸多如散热、高转消磁等的问题，市面上主流的量产电机能效，在高速工况下并不如传统内燃机，所以增程混动，在高速工况下的能耗会更高。

延伸思考-电机并不适合作为全场景单一驱动形式

既然已经说到这儿，我们再来延伸一个大家问的最多的一个问题“为什么电车高速更费电”

我们先来看看汽车在实行过程中会受到哪些力

常规情况下共有四种

1、滚动阻力（由车辆自重和路面阻力决定）

2、坡道阻力（平原区高速最大坡度在3%，丘陵地带最大坡度在5%以内）

3、空气阻力

4、加速阻力（克服车辆自身惯性阻力）

公式如上，其中Cd为气动阻力系数；ρ为空气密度；V∞为汽车速度；G为汽车重量；Fy为气动升力；f为滚动阻力系数；θ为道路坡度角；δ为汽车旋转质量换算系数； S为汽车正投影面积。

这部分我们简化一下，抛开坡度和加速阻力的，驾驶汽车在水平路面行驶的阻力，只看滚动阻力和空气阻力。

从图上可以看出，随着速度的增加汽车受到的滚动阻力增加的很小，但是受到的空气阻力却呈指数性增长。一般来说SUV在60kph，轿车在70-80kph的时候，这时候汽车受到的空气阻力和滚动阻力趋于一致，也就是我们所说的最佳能耗时速。

Fw=1/16·A·Cw·v^2(kg)

从Fw空气阻力公式也能看出，空气阻力和车速平方是成正比关系

再来参考做工

W=FS=FwVt=1/16·A·Cw·v^3·t(kg)

这个时候我们就可以看到汽车行驶克服空气阻力做的功和空气阻力是3次方的一个关系，也就是说当速度越快时，车辆能量消耗的最大一部分是来自于风阻，并且随着速度的上升成指数型关系。

不管是燃油车还是电动车都是一个开源节流的逻辑，其中开源是指系统本身的运转效率，节流是车辆克服外部阻力的损耗，就是我们上面提到的滚动阻力和空气阻力，效率越高损耗越少就体现为车辆省油或省电。

对于燃油车来讲，它发动机的热效率分布很不均匀，特别是在低速工况下发动机热效率只能维持在20%左右（甚至更低），能量损耗自然很大，无法持续运用到发动机的高效率区间，就表现出比较费油的特征；而在中高速行驶时，虽然风阻会增加，但发动机能够运用到较高的热效率区间，并且热效率的增幅高于阻力的增幅，表现结果就较为省油。不过速度也不能过快，当车速过快时，此时发动机热效率又会开始下降，并且阻力增大，会更加费油。

但是对于电动机而言，不同工况下的效率差异不大。

因为电机具备零启特性和基准转速前的全扭矩释放特性，所以对于电车而言，影响能耗的最大因素，就是行驶阻力，所以就会表现为在低速外部阻力较小的城市工况，能耗低。随着车速升高，电机效率几乎不变的情况下，空气阻力大幅增高的情况的下，能耗很高，也就更费电。

所以这也是为什么增程式混动会一直被诟病高速油耗过高的原因所在，作为虽然可以通过低速工况下的低能耗拉低平均油耗，但也从侧面反映出电机因为其特性的原因，并不适合作为全场景单一动力输出设备。

那么有诸多车企偏好增程？

此前有相关的数据显示，全国城市行车平均车速仅为24kph左右。

并且我国的汽车产销量连年剧增，城市交通拥堵拥堵情况从大趋势来看，会“日甚一日”。如果“仅”为满足市区低速单一路况，那么纯电车型和增程式这种仅靠电机驱动的动力行驶，会是一个不错的解决方案。

但是“中医治病不会因为头疼就治头，有可能病灶原因是在脚后跟上”汽车作为综合性交通工具，应该满足于我们全面的生活场景。

同样，有更多的企业认为，混动应该保留“发动机直驱”，为的就是能在城郊高速工况下把内燃机的高效率优势保留下来。所以PHEV的混动，在未来，依然会比增程更为主流。

总结一下，其实题主关心的用汽油先发电再驱动的逻辑，技术和应用上都是行得通的，只是场景较为单一罢了，面对部分工况，存在短板。

而以现在我们国内的新能源技术沉淀实力，我们可以做比增程更好更优秀的混动，并且技术的大爆发，说不定在在混动领域持续深耕的，我们还能有更大的想象空间！

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