我们应该研究研究什么样的混电好

[resso]

混动汽车省掉传动变速器，让汽油发动机专注于高效发电的设计，被称为“串联式混合动力系统”。这种系统与传统的混动系统和纯电动车相比，确实在某些场景下具有优势，但整体能效是否更高，需要综合分析以下几个因素：

1. 汽油发动机的效率提升

如果汽油发动机只负责高效发电，理论上可以在最优工况下运行（例如接近最大热效率的区域），避免了因变速器和负载变化导致的效率损失。相比于传统内燃机车辆，这种设计可以显著提升燃油利用效率。

1. 电动驱动的高效性

电动机驱动具有更高的效率（一般在90%以上），并且在低速和起步阶段表现尤为出色。与传统内燃机相比，串联式系统利用电机驱动车辆，可以减少低效率的燃油消耗。

1. 能量转换损失

串联式混动系统的一个缺点是能量转换环节较多：

汽油燃烧发电（机械能转化为电能）。

电能储存到电池（充电过程有损失）。

电池输出电能驱动车辆（放电过程有损失）。

电机将电能转为机械能（电机损耗）。

相比于直接驱动车轮的混合动力系统（并联式），这些环节会带来一定的能量损失。如果车辆在高速巡航等工况下运行，串联式系统的整体效率可能低于并联式或纯燃油车。

1. 适用场景对比

城市工况：在低速、频繁启停的城市交通中，串联式混动表现优异，因为汽油发动机可以在需要时间歇性工作，减少怠速和低效工况的损失。

高速工况：串联式系统由于多次能量转换，可能不如直接驱动系统（如纯燃油车或并联混动车）高效。

1. 对比纯电动车

纯电动车如果使用清洁电力充电（如太阳能、风能），其“井到轮”的综合效率会高于任何使用内燃机的车辆。串联式混动虽然效率较高，但仍需燃烧化石燃料，因此在长期能源转型目标下可能不如纯电动车更具前景。

结论

串联式混动汽车在特定条件下（如低速、城市工况）可能实现高于纯燃油车的能源效率，但由于能量转换损失，其综合效率可能不及并联式混动车或纯电动车。实际应用中，最佳设计需要根据使用场景权衡电池容量、燃油发动机效率以及系统复杂度。

你不要忘了，串联式还可以直接充电，有一段路和纯电动车是一样的

[枫林晓]

哈哈哈，如果你真是MIT背景。我无语了没具体计算吧。拍脑打的也就是论坛上大妈聊天。。。

接下来用第一性原理。

[枫林晓]

用第一性原理分析这个问题，需要从物理和能量转换的基本规律出发，逐层拆解内燃机与电动机的效率、能量传递过程，以及它们的协作模式，而不依赖现有的技术假设或经验结论。

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1. 内燃机的本质

能量来源：汽油的化学能通过燃烧释放热能，热能转化为机械能。

效率约束：受热力学第二定律限制，内燃机的理论最高效率由卡诺效率决定，而实际效率受到摩擦、传热损失等影响，通常在20%-40%之间。

最佳效率点：内燃机的热效率在特定工况下（如某个转速和负载）达到峰值。传统车辆在非最佳工况运行时（如怠速、低速行驶），效率会显著降低。

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1. 电动机的本质

能量来源：电能通过电磁作用直接转化为机械能。

效率约束：电动机的能量转化效率通常在90%以上，且不依赖特定的工况。尤其在低速和启停场景下，效率远超内燃机。

制动回收：电动机还能在制动时将部分动能转化为电能回收，进一步提升系统能效。

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1. 串联混动系统的核心逻辑

串联混动系统的工作逻辑是将内燃机限定在最优效率区间，专注发电，通过电池和电动机驱动车辆。这需要分析以下几个能量环节的转换效率：

3.1 内燃机发电效率

内燃机发电机组的效率 = 热效率 × 发电效率

假设内燃机热效率为35%，发电机效率为95%，则发电效率约为33.25%。

3.2 电池储能与放电效率

电池充电效率一般在90%左右，放电效率也在90%左右，因此双重损失后效率约为81%。

考虑电池自放电损耗，长时间使用效率可能进一步下降。

3.3 电动机驱动效率

电动机将电能转化为机械能的效率通常为90%以上。

综合效率：

串联系统整体效率 = 发电效率 × 储能效率 × 电动机效率

例如：0.3325 × 0.81 × 0.9 ≈ 24.2%
这意味着，经过多次能量转换后，最终的机械能输出效率比单纯内燃机驱动更低，尤其在高速巡航时。

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1. 对比分析

4.1 纯内燃机

传统内燃机直接驱动车轮，虽然效率低（在20%-30%之间），但省去了能量的多次转换，在高速场景下占优。

4.2 串联混动

通过将内燃机限定在高效工况发电，优化了低速场景的效率，但由于能量多次转换（发电、储能、放电、驱动），整体效率并不高。

4.3 并联混动

并联混动结合了内燃机和电动机的优势，内燃机用于高速或稳定工况，电动机用于低速和启停场景，能量传递损失更小，综合效率更高。

4.4 纯电动

纯电动系统完全摆脱了内燃机，其电能来源的清洁程度决定了整体效率。若电能来源于可再生能源，其综合效率是最高的。

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1. 第一性原理推导结论

2. 能量多次转换必然带来效率损失。串联混动系统虽然优化了内燃机的工况，但其多环节能量转换限制了综合效率。

1. 纯电动系统由于能量转换路径最短（电能→机械能），效率理论最高，但前提是电能生产和输送的效率足够高。

1. 并联混动因结合了内燃机和电动机的优点，在能量损失和效率优化之间找到平衡，适用于更广泛的工况。

因此，在城市低速工况下，串联混动可能优于纯内燃机；但从整体能源效率来看，纯电动和并联混动的潜力更大。

[resso]

哈哈哈，如果你真是MIT背景。我无语了没具体计算吧。拍脑打的也就是论坛上大妈聊天。。。

接下来用第一性原理。

你不知道混动可以充电？这有啥好无语的，你要不知道才无语。

[枫林晓]

当初elon musk抛弃氢能源，出于同样的考虑。

混动只不过是临时过度角色，解决买车人的心理焦虑。其复杂高成本在环保和能源效率上都必然败给纯的。

车作为代步动力工具，未来必然是纯的。不是混的。

美国基建落后可能导致城市充电体系落后。但是希望不久后就完善起来吧。

日本在选择氢还是电池时，已经误判过一次。在混动如果继续分散精力，可能彻底丢掉未来汽车的竞争。

马粪支持musk的判断。

[枫林晓]

哈哈哈，如果你真是MIT背景。我无语了没具体计算吧。拍脑打的也就是论坛上大妈聊天。。。

接下来用第一性原理。

你不知道混动可以充电？这有啥好无语的，你要不知道才无语。

哈哈。还是攻击人。不敢接事儿。MIT

[resso]

你不知道混动可以充电？这有啥好无语的，你要不知道才无语。

哈哈。还是攻击人。不敢接事儿。MIT

假如串联混动有一部分电是充来的，那么是否有一部分路程的效率是0.9呢