
易車原創目前絕大多數車企都在進行電氣化轉型,各大企業正肩負着碳中和、碳達峰目标。如何将新車的油耗進一步降低,同時又能獲得比較好的動力、操控感受、空間體驗,在2021年,自主品牌紛紛交出了自己的答卷。
本文就分别講述長安汽車、長城汽車、比亞迪和吉利汽車四家車企的PHEV插混技術,對比這些品牌各自是如何解決“少用油、多用電”的問題。(本文約4200字,閱讀難度四顆星,讀完你會對明年上市新車的動力原理更了解。)
從消費者的角度看,購買插電式混動車型最大的好處就是直接上綠牌和免購置稅。
純電動車也能達到同樣目的,但目前在售的純電動車在長途駕駛中,仍存在電耗水準高、續航裡程打折帶來的續航焦慮問題。
插電式混動車型在補能方式上解決了續航焦慮問題,畢竟後者隻要加油就能走。PHEV車型可油可電,多一種補能方式,意味着多一種用車體驗。短途用電,長途用油,PHEV插混車在日常通勤過程中,可以享受到純電出行的安靜駕乘體驗。
有了電機加持,插混車型在起步時提速更快,電機彌補了燃油發動機低扭輸出遲緩的缺點。
以宋PLUS車型為例,燃油版車型實測0-100km/h加速時間為9.8秒;宋PLUS DM-i 51KM車型實測0-100km/h加速時間為7.8秒,以省油為重點的DM-i超級混動系統能給車型帶來比較明顯的動力性能提升。
下面就從這一張表格開始說起,我們總結了五家車企的PHEV插電混動技術的特點。
(一)長安汽車
長安汽車采用的是串聯式混動結構,同軸式三離合P2子產品,P2子產品的布置類型在目前的混合動力領域中備受青睐,并且有一定的成熟度。
當分離離合器布置在内燃機和電機之間時,P2子產品可以純電動模式來驅動汽車行駛。電機則布置在發動機和變速器之間。
意味着電池有電就用純電驅動,沒電的時候就用發動機驅動。P2驅動電機用以輔助發動機的動力輸出,保證了良好的動力輸出。
這套混動系統優勢在于搭載了高性能藍鲸發動機。藍鲸iDD混合動力系統搭載的是1.5T發動機,采用了AGILE靈活高效燃燒系統,智能熱管理系統,米勒循環、智能潤滑系統等一系列新技術。
發動機最大功率126kW,最大扭矩260N·m。官方稱未來5年将進一步進化,應用可變氣門升程,可變截面電子渦輪增壓等一系列新技術,實作45%熱效率。
這套混動系統的另一個優勢是搭載了超大容量PHEV電池,搭載30.74kWh電池,中型SUV的純電續航也可達到130km。
這台藍鲸電驅變速器有4項核心技術:高效高壓液壓系統、智能電子雙泵技術耦合、S-winding繞組技術、三離合器內建技術。
變速器的電驅動綜合效率90%;電機控制器最高效率超過98.5%,電機功率密度達到10kW/kg,液壓系統壓力高達60bar。官方宣稱,藍鲸iDD系統最高傳遞效率達到97%,系統綜合扭矩最大可達590牛·米。平台百公裡加速最快6秒,極速可達200km/h。
簡單來說,長安汽車的插混技術是來自成熟的P2串聯式混動結構技術,結合自己的核心技術,進一步提升了系統的傳動效率,達到降低綜合油耗的目标。
串聯混動結構有利有弊,好的地方就是加速動力很足,尤其是中後段加速,1.5T發動機爆發動力的同時,還有一個電動機很迅速地提供助力,是以帶來了十分輕快的加速體驗。
不足的地方就是如果車輛帶有一台6速雙離合變速箱,它會存在降擋響應時間,是以動力響應性方面是稍顯落後的,并且有可能帶來一些闖動的駕駛感受。
比起普通雙離合,電驅變速器為了實作搭載在前橋P2混動的功能,通過內建P2電機子產品來實作發動機、純電和混動模式,而電機子產品為了實作P2/P4不同混動模式的切換也加入了一套離合器,這正是長安汽車采用“三離合”的由來。有了它,在一定程度上解決了當下雙離合體驗上的一些痛點:比如變速箱的耐用性、穩定性和頓挫問題等等。
簡而言之,三離合內建,不僅能讓結構更緊湊,做到輕量化設計,同時也促使這套電驅變速器能效更高、體驗更順。
編輯點評:P2串聯混動結構的優點是在電量充足情況下,車輛的動力性能是相當強勁的。長安汽車官方稱,藍鲸iDD初段加速可達0.6g,車輛最快百公裡加速僅需6秒。但是P2串聯混動結構的不足就在于電量不足時,更多的是靠發動機的動力輸出,虧電狀态動力性能與滿電狀态差距較大,平順性也會受到影響。
如果消費者擔心車輛在虧電狀态下,動力輸出會有拖沓的感覺或者換擋頓挫,那麼接下來介紹的混聯式混動結構就能很好解決了這個問題。
(二)長城汽車
長城汽車的檸檬混動DHT是一套DHT高內建度的油電混動系統,采用了雙電機結構,電機的位置是在整套混動系統的“傳動部分”。
DHT子產品可了解為檸檬混動DHT的“傳動裝置”,包含了減速器、離合器、換擋機構以及雙電機。
檸檬DHT混動有兩種動力形式,三套動力總成,可以根據不同場景下的使用者需求,搭載不同容量動力電池,并同步拓展HEV/PHEV兩種動力架構。
長城汽車采用的是混聯式混動結構,以電機驅動為主,與本田的i-MMD混動技術有些相似,讓發動機既可以充當驅動力來驅動車輪,也可以充當發電機來給電池充電,一舉兩得。
在高速工況下,車輛采用發動機直驅方式,同時配合高低兩擋變速箱,進而更好地兼顧到動力性能和燃油經濟性。
從混動組合來看,長城檸檬DHT混動平台共3套動力總成,包括1.5L混動專用發動+DHT100、1.5T混動專用發動機+DHT130、1.5T混動專用發動機+DHT130+P4。最後一種就是應用在四驅車型上的動力總成。
同時,相比固定齒比的單速變速器,檸檬DHT混動平台采用的兩擋混合動力變速箱可以讓發動機在更廣的速域直驅車輛,以最佳效率區間發揮更大作用。
按照官方資料,搭載高功率檸檬混動DHT系統的中型車的城市工況油耗為5L/100km,高速油耗則為6.5L/100km。
長城檸檬DHT混動平台在動力性能方面有着較強優勢,其中PHEV四驅版的系統最大功率可達320kW。以即将上市的魏牌摩卡DHT-PHEV為例,它可實作4.8秒零百加速,最大爬坡度可達65%。
檸檬DHT混動平台還有一個亮點就是采用了大容量的DHT-PHEV電池,并采用了業内首創的“Z型”疊片電池設計,提升了電池的能量密度和電池循環壽命,為消費者提供了更長的純電續航裡程。
摩卡DHT-PHEV擁有高達45kWh的電量儲能,續航行駛裡程可達204km,作為PHEV車型,其純電續航裡程在同級别車型中是領先水準。
相比于卷繞電芯電池,魏牌DHT-PHEV“Z型”疊片電池空間使用率更高且壽命更長。“Z型”疊片電池邊角處有更好的結構适應性,能量密度提高5%,電池循環壽命提升10%,電芯經過3000 次循環後容量還能大于 80%,以保證魏牌DHT-PHEV車型享有8年/15萬公裡的電池質保。
在充電方面,摩卡DHT-PHEV最高支援60kW直流快充,電量從10%快充到80%,僅需35分鐘。是以長城檸檬DHT混動平台在充電效率方面同樣占優。
編輯點評:檸檬DHT混動平台覆寫了HEV/PHEV車型,兼顧起步加速和高速工況的動力性能,并且擁有更大容量的電池,支援11kW交流充電,給消費者帶來更好的日常通勤純電出行體驗。
(三)比亞迪
比亞迪采用的是混聯式混動結構,以電機驅動為主,結構原理與長城汽車的比較接近,隻是比亞迪采用的是單擋直驅結構,沒有傳統的變速箱。這樣做可以令成本更低,車型售價更具有成本效益。
為了兼顧不同級别的車型,比亞迪DM-i超級混動系統同樣提供了多種動力搭配,緊湊型車一般采用骁雲-插混專用1.5L高效發動機,搭配EHS132和EHS145兩套電混系統,中型SUV唐DM-i則是會搭載骁雲-插混專用1.5Ti高效發動機,同時比對EHS160電混系統,以保證充足的動力輸出。
搭載了DM-i超級混動系統的車型都有着以電為主,以發動機為輔的特點。大部分工況都以電機驅動為主,是以它的核心技術就是兩點,大電機+大電池,用大功率電機驅動車輛,用大容量功率型刀片電池來儲存能量。
骁雲-插混專用高效發動機更多的是擔任增程器的角色,以經濟轉速運作來發電,供驅動電機用。
城市工況下,大功率驅動電機代替了傳統燃油機驅動車輛的工作,讓整車行駛過程更安靜、動力更平順;在高速工況下,發動機直接提供動力,減少了能量二次轉換,達到更省油的目的。
比亞迪的DM-i超級混動與長城檸檬DHT混動比較,後者動力性能更優,兩擋變速箱帶來更好的加速性能和更優的高速工況車廂靜谧性。
比亞迪DM-i的優勢在于結構緊湊,系統品質更輕,減少了換擋頓挫,大功率電機即可完成車速調控,而且虧電狀态下同樣做到不錯的動力輸出。
編輯點評:比亞迪DM-i超級混動具有“快、省、靜、順”的特點,并且把重點落在一個“省”字。DM-i超級混動不需要傳統的多擋變速箱,采用單擋直驅的方式,既省了制造成本,又可以令結構更緊湊,系統品質更輕,使得城市擁堵工況油耗更低,還可以用更親民的價格打入市場,進而俘獲廣大消費者的心。
(四)吉利汽車
吉利汽車給出的方案是雷神智擎 Hi · X 混動平台。該平台支援從 A0 級到 C 級車型的研發,并且适用于 HEV、PHEV 以及 REEV 等多種混動技術模式,平台通用性水準很高。
吉利汽車的這套混動系統采用的是并聯式混動結構,發動機和電機各自都可以獨立驅動車輛,一般是低速工況或低扭矩輸出的時候由電機帶動車輪,中速工況或中等扭矩輸出的時候由發動機幹活,高速工況或者高扭矩輸出的時候就是兩者一起來。
雷神Hi·X油電混動搭載了3擋混動電驅變速器DHT Pro,在軸向僅為354mm的尺寸内,高度內建了1個發電用的P1電機和1個驅動用的P2電機、2個電機控制器和3擋速比的變速增扭機構,結構緊湊。
DHT Pro混動變速器與發動機相連的P1電機,不僅充當了發電機的角色,還替代了啟停電機,兼職讓發動機更加平順的啟動并到達高效工作區間。相比48V BSG電機(P0電機),P1電機功率更大,能兼顧啟停、發電等工作。
P2電機内內建了換擋機構與雙行星齒輪組,離合器組相當于AT變速箱液力變矩器,雙行星齒輪組既起到了功率分流的作用,還能提供不同的傳動比。
吉利的這套混動系統最大特點就是全速域并聯。低速起步用電機驅動,在時速20公裡/h以上即可進入并聯模式,實作彈射起步,遠低于日系車混動至少70公裡的并聯車速,系統效率提高20%。
在提升動力方面,起步時,3擋DHT Pro通過離合器結合,比對1擋大速比,實作彈射起步,起步加速能力提升50%。在80-120km/h的加速,釋放 60%的儲備功率,快速實作高速超車。
作為參考,長城檸檬混動DHT切換為并聯模式的車速為35km/h,而本田i-MMD系統則需車速達到80km/h才能進入并聯模式。
編輯點評:吉利的這套混動系統優勢在于系統全速域并聯,其動力性能響應更優,發動機熱效率更佳,虧電油耗更有優勢,并且涵蓋HEV/PHEV車型,有着較強的拓展性。
總結:2021年可以說是新能源車全面發展的元年,各大車企不再把目光隻聚焦在純電動車,而是要将HEV混合動力/PHEV插電式混動技術全面推廣,以實作更低油耗、更長續航的目标,帶給消費者更便捷的用車體驗。
當然,這與“雙積分政策”以及電池成本暴漲有着密切的關系,用動力電池成本占比低的PHEV車型來賺取燃油正積分才是車企下一步都會做的事情,這裡不就展開詳述了。
今年比亞迪憑借着DM-i超級混動,已率先完成了插混車型年銷量20萬輛的目标。2022年即将到來,其他中國品牌也會抓緊推進PHEV新車型的上市,我們可以期待一下他們的市場表現。
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