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自主品牌弯道超车,混动的重要性不亚于纯电

来源:长安福特 时间:2023/5/27
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过去几年,在纯电这条赛道上,自主品牌弯道超车已经取得了初步成效。

根据《年新能源乘用车白皮书》的数据显示,年自主品牌在新能源市场占据了超过七成的份额,新能源前10名品牌中有9家为自主品牌(唯一的海外品牌就是特斯拉)。

不过在新能源车的构成中,插电混动PHEV的份额长期只在2成左右徘徊,而在节能汽车HEV混动领域,日系「两田」长期霸占着超过90%的份额。在弯道超车的过程中,似乎自主品牌一直在「一条腿走路」。

不过在年,自主品牌的混动车型扎堆上市,并且其技术含量丝毫不逊于「两田」,混动+纯电「两条腿」共同弯道超车的格局正在形成。

混动市场变天,自主品牌集体逆袭

混合动力汽车从结构设计和控制难度上要比纯电复杂的多,同时行业内充满着各种「黑话」,比如串联、并联、混联、功率分流,P0、P1、P2、P2.5、P4电机等名词概念,组合在一起就像听天书一般。

DM2.0、3.0时代的唐DM完全是性能取向

为了便于理解,这里先抛开那些纯粹追求性能的混动,比如法拉利SF90,比亚迪唐DM,个人给大家提供一个简单有效的判断车企混动技术是否先进的标准——是否有传统意义上的变速箱。这里需要提醒的是有些车企在自家的车型配置表变速箱下面标注E-CVT,其实和传统的CVT变速箱没有任何关系。

没有传统变速箱,意味着车企不是只在传统动力上「打补丁」,而是通过重新设计,能尽量发挥出混动中「电」方面的优势,并让发动机在大部分时间内都在高效率区间内工作。

长安iDD混动依然采用简单的P2架构,但采用了较大功率的电机和大电池包

从这个角度来看,以德系为代表的P2混动并不算是一个先进的混动系统,目前自主品牌中仍在追随这种结构的只剩下长安iDD混动了,其余的自主品牌都推出了更为节能高效的混动,当然也都没有传统意义上的变速箱,这里将它们分为3类:

增程式:理想、岚图、日产e-Power、傲图AITO

行星齿轮功率分流式:丰田THS、吉利智擎Hi·X、广汽传祺钜浪动力

定轴式混联:本田i-MMD、比亚迪DM-i、长城柠檬DHT、奇瑞鲲鹏DHT

首先来说说增程式,这也是目前最饱受争议的一种混动模式,毕竟这种「用油发电,再用电驱动」的模式确实看起来不太聪明的样子,甚至有人称增程式就是「脱裤子放屁」。

内燃机的高效做功区间十分狭窄,只有在特定的转速、扭矩输出区间才能达到35%以上

的确增程式混动的能量转换途径较长,从发动机—发电机—电机驱动,每一个步骤难免都会有一些能量损失,但在现实中传统燃油车的发动机很少会在高效率区间工作,即便现在的变速箱的档位越来越多已经来到了10AT,但发动机大部分路况下的效率都不足30%,如果在市区走走停停,那么大概率热效率不足20%。

典型的电机效率MAP图,电机想要达到90%的效率很轻松

而增程式混动能让发动机大部分时候的工作效率都在30%以上,同时对电机来说效率超过90%轻轻松松,即便扣除发电过程中10%左右的能量损耗,增程式混动仍然可以比传统燃油车省油不少,不过这是建立在综合路况下的分析,如果是一直跑高速,增程式可能更费油。

理想、岚图、傲图等新势力都采用了增程式动力

综合来说,增程式是一种技术相对简单,下限较高不过上限较低的混动路径,对于缺少技术积累的「新玩家」来说比较友好,未来的发展潜力还是非常大的。

下面要介绍的两种则是技术难度大,结构复杂,但上限较高的混动。

丰田THS的核心部件,行星架功率分流装置

首先便是大名鼎鼎的丰田THS,其核心便是由行星齿轮结构组成的功率分流装置,其核心是发动机的功率可以分流给两部分,一部分给M1电机(对应中心的太阳轮)进行发电,同时剩余的功率去驱动外圈齿轮通过减速器驱动车轮,根据电池SOC、车辆时速和动力需求改变二者的比例。

这样就能尽可能的让发动机工作在高效区间同时功率扭矩不被浪费,再搭配一台高热效率的发动机,节能减排的目的就达到了。

广汽传祺GS8混动版,搭载了丰田THS混动系统

再回到自主品牌上来,广汽传祺矩浪不必多说,「丰田亲传」的技术,不过在GS8混动版上用了动力更强的2.0T发动机,在动力性能上比同级的丰田汉兰达要高出不少。

而吉利的混动之路就比较曲折和有趣了,主要分两条路走,一条是和沃尔沃一起研发,搞出了48V轻混和P2.5插混两种方案,其中P2.5方案算是对P2结构的一种升级,这两种欧味十足的混动放前几年还算可以,现在肯定是落后了;另一条路则是曲线学习丰田。年,吉利与科力远成立CHS合资公司(吉利控股),而这个科力远于年与丰田公司合资成立了一家合资电池公司,专为丰田THS生产电池,因为这个背景,科力远获取了丰田THS的相关技术资料。

因此,吉利也曲线掌握了丰田的THS相关技术,再经过几年的研究,便有了今天我们看到的吉利智擎Hi·X混动,并且相对于丰田的单排式行星架,吉利通过双排行星架的方式巧妙地形成了三档双离合变速器,当然其结构与传统的双离合变速箱有很大区别,结果其结果便是进一步提高了这套混动系统的效率和动力性能。

星越L混动,值得期待一下

这里简单对比吉利星越L混动和丰田RAV4双擎两驱版,在尺寸和重量都比RAV4大的情况下,星越L官方给出的综合油耗为4.3L/km,百公里加速7.9秒,对比RAV4的为4.7L/km,实测加速超过了8秒。可以说吉利的这套混动是「青出于蓝而胜于蓝」,当然其可靠性如何还有待观察。

可以说广汽传祺和吉利汽车走类似丰田THS的功率分流模式是有些偶然的,比亚迪DM-i和本田i-MMD为代表的这种定轴式混联的结构则有着更广阔的空间。

其实提到的THS为代表的行星架功率分流式混动也可以划入混联的范畴,因此用下面的用定轴式混联来做区分。而这种混联模式简单来说便是增程式+发动机直驱。

我们知道传统燃油车最省油的区间大概是70—km/h的中高速路况,而电动车在这个区间恰好比较弱鸡,如果中低速用电,高速用油来驱动,那无疑是效率最高最省油的,弥补了传统燃油车和增程式动力各自的短板。

本田i-MMD系统发动机,绿色是发电机,蓝色是驱动电机

比如比亚迪DM-i和本田的i-MMD混动中低速时可以用增程式来发挥电驱动的优势,到了大概时速70km/h的时候可以选择介入直驱。

长城柠檬DHT混动还在此基础上加入了一个档位,发动机可以用两个档位直驱,这样发动机可以在更低的时速下(比如40km/h)介入直驱,理论上可以提升一点效率。

魏牌CEO称长城柠檬DHT混联技术是全球最好的新能源技术

对此魏牌CEO还喊出了技术「吊打蔚小理」的豪言,其实大体上说得没毛病。但真要比技术,比结构复杂度和系统控制难度,上面提到的吉利智擎Hi·X和下面要聊的奇瑞鲲鹏DHT可能才是混动届的「天花板」。

国内第一款完全正向自研的发动机和变速箱都是出自奇瑞之手,混动领域在《国家知识产权局》能找到上百份奇瑞在混动领域的专利,最终奇瑞鲲鹏DHT选择了一套复杂度远超本田和比亚迪的方案。

比亚迪DM-i系统爆炸图

上面提到的本田i-MMD、比亚迪DM-i和长城柠檬DHT的基本结构都是一台发动机,一个GM发电电机,一个TM驱动电机以及一到二挡位的直驱动离合器,其中GM和TM电机是各司其职不能相互替代的,因此两个电机的功率必须做的比较大,但控制逻辑相对比较简单。

奇瑞鲲鹏DHT系统爆炸图,电机尺寸很小巧

而奇瑞鲲鹏DHT采用了P2+P2.5的双电机三离合器方案,两个电机均可同时充当发电机/驱动电机,专利上描述了共有29种工况(当然不一定都用上),光纯电模式就有3种共9个档位。其优势是模式多,档位多,上限高,两个电机也就没必要弄那么大功率的,因此我们可以看到奇瑞瑞虎8e+上的两个电机最大功率分别为70kW和55kW,对比本田和比亚迪的两个电机最大都在kW以上。

首款搭载奇瑞鲲鹏DHT混动的瑞虎8PLUSe+

整体来看,自主品牌的混动系统在经过多年的潜心研发后,技术方面已经不输「两田」,混动市场的格局将迎来突变。

避免被「卡脖子」,混动的意外之喜

一直以来说起燃油车,大家首先

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