不可否認,2020年是電動車長足發(fā)展的一年,不但在技術方面有所突破,在銷量方面的增長更是有目共睹。但考慮到充電設施的建設、電池和成本等綜合因素,傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車仍將長期存在,并依舊占據(jù)著可觀的市場份額。所以如何讓傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車實現(xiàn)節(jié)能減排,同樣是眾多汽車生產(chǎn)商面臨的問題,混合動力技術目前來看是最有效的解決方案。
所以可以預見,在接下來幾年中,越來越多的主機廠將會進入到混合動力的領域。而不同于純電動汽車千篇一律的動力系統(tǒng),混合動力技術的種類眾多,有些追求強勁的動力,有的追求如何降低油耗。這其中我們最熟悉的或許就是豐田的混動系統(tǒng)了,但除此之外,在2021年又有哪些是我們最為期待的混動技術和車型?今天就為大家介紹一下。
在中國,說起插電式混合動力技術就繞不過比亞迪,這次我們不妨也先從比亞迪開始說起。自2008年比亞迪推出F3DM以來,比亞迪已經(jīng)累計銷售了42萬輛插電混動車型(PHEV),可以說是非常成功。但比亞迪的DM技術并不完美,它的動力表現(xiàn)突出,但是燃油經(jīng)濟性一般。所以為了降低油耗,比亞迪重起爐灶開發(fā)出了一套全新的插電混動技術,取名為DM-i,i代表intelligent,指智慧、節(jié)能、高效;以區(qū)別于現(xiàn)有的DM-p技術。DM-i技術更加注重燃油經(jīng)濟性,追求極致的效率;DM-p技術則以性能為導向,追求動力和加速。
比亞迪的DM插電式混動技術經(jīng)歷了三代的發(fā)展,其中第一代采用串并聯(lián)架構,強調(diào)發(fā)動機與電機的協(xié)同,比較注重燃油經(jīng)濟性;第二代和第三代更加注重動力,強調(diào)發(fā)動機與電機的共同出力。DM-i技術則“回歸”到與第一代DM技術比較類似的雙電機串并聯(lián)架構,但這套系統(tǒng)里的每個部分都擁有了巨大的進步。
DM-i插電混動系統(tǒng)由一臺超高熱效率的發(fā)動機、整合了兩臺電機和減速器的EHS電混系統(tǒng),以及一組混動專用刀片電池共同組成,那么這三個部分又有哪些技術特點呢?
在發(fā)動機方面,比亞迪為DM-i系統(tǒng)開發(fā)了兩臺擁有超高熱效率的發(fā)動機,分別是驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動機和驍云-插混專用渦輪增壓1.5Ti高效發(fā)動機(驍云是比亞迪旗下弗迪動力的燃油動力品牌),以覆蓋從緊湊型三廂車到中大型SUV的整個產(chǎn)品線。雖說對于混動車型來說,混動技術非常關鍵,但發(fā)動機依然是動力的主要部分,如果沒有一臺高效的發(fā)動機,油耗自然也不會很低。
驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動機是一款自然吸氣發(fā)動機,它的動力不強,額定功率僅為81kW(110馬力),最大扭矩也只有135Nm,但是它的峰值熱效率達到了43%,位居世界前列。秦PLUS DM-i和宋PLUS DM-i將搭載這款發(fā)動機。對于這款發(fā)動機,我們此前已經(jīng)做了較為詳細的介紹,感興趣的朋友可以點擊下方圖片跳轉閱讀。
發(fā)動機部分解決了,那DM-i系統(tǒng)是如何“混”的呢?EHS電混系統(tǒng)就要起到重要作用了,它相當于是兩個電機組成的E-CVT系統(tǒng),因為完全取代了傳統(tǒng)的機械變速箱,所以和日系的混動系統(tǒng),特別是本田的i-MMD比較類似。
比亞迪EHS電混系統(tǒng)由兩臺電機構成,它們采用平行布置,這能最大程度的減小橫向空間,從而適配更多的車型。這兩臺電機有一臺是發(fā)電機,另一臺是驅(qū)動電機。在電機上方是電控系統(tǒng),其功率半導體是比亞迪自主研發(fā)生產(chǎn)的IGBT 4.0。
從模型上我們可以更加清楚地看到電機的位置,其中綠色的是發(fā)電機,紅色的是驅(qū)動電機。這兩臺電機是轉速可達16000rpm的超高轉速扁線電機,最高效率達到了97.5%。和傳統(tǒng)繞組相比,扁線繞組線圈結構的橫截面積更大、長度更短,所以電阻和能量損耗都得以降低,所以扁線電機有更高的效率和功率密度。
比亞迪說DM-i是“以電為主的混動技術”,是因為該系統(tǒng)會在很大一部分工況里處于串聯(lián)狀態(tài),動力主要來自電機,因此可以獲得如同電動汽車一般的順暢駕駛體驗,同時發(fā)動機可以長時間工作在高效區(qū)間。DM-i的運行模式非常類似本田的i-MMD混動系統(tǒng),但主要區(qū)別有2點:本田i-MMD的雙電機是同軸的、本田i-MMD較少使用并聯(lián)模式。
從左側的示意圖中我們可以看到:在直驅(qū)離合器打開時,發(fā)動機帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能,為驅(qū)動電機供電,車輪上的動力全部來自驅(qū)動電機,EHS電混系統(tǒng)是串聯(lián)狀態(tài);在直驅(qū)離合器閉合時,發(fā)動機可以直接向車輪輸出動力,同時也可以帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能,EHS電混系統(tǒng)是發(fā)動機直驅(qū)模式或者發(fā)動機與電機并聯(lián)的模式。
雖說比亞迪DM-i技術與本田的i-MMD比較類似,但DM-i的電池容量更多,所以可以外插充電,甚至可以直流快充,而i-MMD的電池較小,不能外插充電。技術上講,比亞迪也可以推出不插電版的DM-i,但這樣就無法享受國家的新能源政策優(yōu)惠了,所說在成本方面大容量電池價格較貴,但在補貼的情況下,可以省下一兩萬元的購置稅,所以競爭優(yōu)勢依舊明顯。
DM-i車型搭載的是比亞迪目前非常出名的刀片電池,電芯單體的電壓為25.6V,容量為1.22kWh。多個電芯組成的電池組容量為8.3-21.5kWh,可以支持車輛以純電模式行駛50-120km。其中,采用大容量電池的長續(xù)航車型配備了直流快充接口,可以更快地補充電量。
期待車型:秦PLUS DM-i
首批搭載DM-i混動技術的車型將是秦PLUS DM-i,它預計將在今年三月份上市,目前公布的預售價格分別是10.78-14.78萬元。
在外形設計方面,秦PLUS DM-i采用了家族最新的Dragon Face設計美學,帶來更年輕時尚的感官效果。格柵采用八面龍吟前臉設計,營造出不俗的視覺張力與沖擊感。不難看出,秦PLUS在漢DM(參數(shù)|詢價)身上汲取了不少設計元素,帶來更高級的視覺效果。
在內(nèi)飾方面,秦PLUS DM-i運用橫向?qū)挶皆O計,凸顯其層次感與品質(zhì)感。此外,秦PLUS DM-i還提供了行云藍、流水棕兩種內(nèi)飾顏色給消費者選擇。
在動力方面,DM-i遠沒有DM-p那么強勁,不過得益于電機的扭矩特性,其加速表現(xiàn)還是可圈可點的。秦PLUS DM-i的0-100km/h加速時間僅為7.3-7.9秒。
秦PLUS將一改PHEV車型油耗一般的形象,在虧電情況下,秦PLUS DM-i的油耗僅為3.8L/100km,燃油經(jīng)濟性有明顯改善。
編輯小結:比亞迪DM-i插電混動技術在擁有不錯動力性能的同時,大幅提高了燃油經(jīng)濟性,在同級車型中競爭力十足。這項新技術的出現(xiàn)將為比亞迪贏得更多的消費者,也能幫助插電混動車型獲得更大的市場份額。
和比亞迪相比,長城在SUV車型領域的碩果頗豐,但在混動方面只能說是剛剛入門。去年年底,長城汽車正式發(fā)布了“檸檬混動DHT” 技術,它完全由長城自主發(fā),采用雙電機混聯(lián)結構,可以純電、并聯(lián)、串聯(lián),還可以實現(xiàn)兩擋發(fā)動機直驅(qū)。更多的模式也讓長城的DHT混動技術可以在更大的工況范圍內(nèi)實現(xiàn)高效能和高性能的平衡。
其實針對混合動力,長城在很早就進行布局,并同時開發(fā)了兩套系統(tǒng):強調(diào)動力性能的9HDCT混動技術以及強調(diào)燃油經(jīng)濟性的DHT混動技術。DHT混動技術完全是長城自主研發(fā)的,擁有199項專利。整套系統(tǒng)里的發(fā)動機、電機、變速箱以及各類控制器都是長城研發(fā)并生產(chǎn)的,所以在設計成本方面,長城DHT混動系統(tǒng)做到了業(yè)界最低。
在長城DHT混動系統(tǒng)中,包括1.5L/1.5T混動專用發(fā)動機、雙電機與定軸式變速箱構成的混動變速箱,同時電機控制器和DC/DC也被集成在內(nèi)。
長城的DHT混動技術既可以應用于HEV油電混動的車型,也可以應用于PHEV插電式混動車型。其中,HEV車型主打城區(qū)路況超低油耗以及中高速路況瞬時加速能力,動力系統(tǒng)綜合效率可達50%以上;PHEV車型配備有大容量電池,純電續(xù)航里程可達200km,這個成績甚至強過了比亞迪。
在發(fā)動機方面,長城DHT技術可以選用了兩款1.5L排量的混動專用發(fā)動機,一款自然吸氣,一款渦輪增壓。其采用阿特金森循環(huán),壓縮比達到了13。技術方面擁有水冷EGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng)、高能點火、高滾流氣道等。
混動變速箱由兩臺電機以及定軸式變速箱構成,分為DHT100和DHT130兩種。前者的最大功率115kW(156馬力),最大扭矩250Nm;后者的最大功率130kW(177馬力),最大扭矩300Nm。DHT100主要與1.5L自吸發(fā)動機搭配,DHT130則和1.5T發(fā)動機相搭配。
DHT混動系統(tǒng)中的兩臺電機是平行布置的,可以實現(xiàn)兩擋發(fā)動機直驅(qū)是長城DHT混動技術最大的特點,本田i-MMD也可以發(fā)動機直驅(qū),但只有一個高速擋,而長城DHT增加了一個擋,在低速時也能實現(xiàn)發(fā)動機直驅(qū),從而降低了能量轉換的損耗、提升了效率。
通過不同發(fā)動機和混動變速箱的搭配,可以獲得不同的性能。長城把它們分成了三種組合,分別應用于A級車、B級車、C級車。再通過調(diào)整電池容量衍生出HEV和PHEV,一共有5個版本的混動系統(tǒng)。
HEV車型和PHEV車型最大的區(qū)別在于電池。HEV車型的電池容量為1.76kWh,比起同類競品還是要稍大一些;PHEV車型的電池容量達到了45kWh,可以支持200km的純電續(xù)航里程,并且配備有直流快充接口,可以在30分鐘內(nèi)補充80%的電量。
按照長城的規(guī)劃,PHEV動力系統(tǒng)主要提供給C級SUV車型,可以通過電驅(qū)動后橋來實現(xiàn)四輪驅(qū)動。這款電驅(qū)動后橋采用了高集成度的三合一設計,把電機、兩擋變速箱、控制器集成在一起,它的最大功率為135kW(184馬力),最大扭矩為232Nm,系統(tǒng)最高效率為94%。四驅(qū)的PHEV車型動力強大,0-100km/h加速時間僅為5.2秒?! ?/p>
期待車型:第三代哈弗H6
之前我們曾短暫體驗了搭載1.5T混動專用發(fā)動機+DHT130混動系統(tǒng)的第三代哈弗H6測試車,需要說明的是,該測試車并不是最終的量產(chǎn)車,首款搭載DHT混動技術的量產(chǎn)車型也不一定是哈弗H6。在速度40km/h以下時,H6混動的表現(xiàn)會傾向于采用純電驅(qū)動,根據(jù)電池電量情況,混動系統(tǒng)會在純電模式和串聯(lián)模式之間切換。
當速度達到40-80km/h,DHT混動系統(tǒng)會進入發(fā)動機直驅(qū)模式,長城表示能量效率較串聯(lián)模式可以提升3%~5%。如果狠踩油門,那么混動系統(tǒng)就會進入并聯(lián)模式,發(fā)動機和驅(qū)動電機共同輸出動力。
在短暫的體驗中,長城DHT混動系統(tǒng)展現(xiàn)出了良好的平順性,各個模式之間的切換非常平滑,不會造成頓挫。不過發(fā)動機轉速和聲音的變化還是會提醒我們系統(tǒng)的運行狀態(tài)。它的加速能力不算強大,但是相比豐田、本田的混動車型應該會略占上風。
編輯小結:混動車型的難點在于技術復雜,存在較高的門檻,無論是比亞迪還是長城,現(xiàn)在越來越多的中國車企正開展技術攻關,研發(fā)混動車型。長城DHT混動系統(tǒng)帶有兩擋發(fā)動機直驅(qū),其結構非常特別,它將為長城旗下車型油耗的改善帶來積極的作用。
說到混動,日系品牌永遠是繞不過去的部分,日產(chǎn)看上去或許落后于豐田和本田,但其實它也有自己的混動系統(tǒng),并且技術也相當成熟,相關車型的市場表現(xiàn)同樣比較亮眼,只是日產(chǎn)的混動技術很有自己的特點。
日產(chǎn)為它的混動技術取名為e-POWER,其在國內(nèi)的正式名稱為e-POWER智充電動技術(下文簡稱e-POWER)。在日本市場,日產(chǎn)已經(jīng)成功將e-POWER技術使用在Note和Serena車型上,前者更是一度成為日本市場最暢銷的車型,定位和本田飛度類似。
為何說e-POWER比較特別,因為它不同于我們常見的插混動力系統(tǒng),它本質(zhì)上是一套增程式動力。車輛的動力完全來源于電動機,發(fā)動機不直接參與驅(qū)動車輛,只是作為増程器使用,所以從某種角度來看,這套系統(tǒng)也可以理解為“純電動”。
e-POWER由1.2L三缸發(fā)動機、電動機、1.5kWh的電池組成。從賬面數(shù)據(jù)來看,這套混動系統(tǒng)并不能帶來強悍的動力性能,出色的燃油經(jīng)濟性才是它所追求的。
e-POWER電氣結構并不復雜,汽油發(fā)電機和電動機串聯(lián),發(fā)電機不直接參與驅(qū)動車輛,只做發(fā)電使用,所以本質(zhì)上它是一臺增程器。此外,e-POWER和聆風有著共同的核心技術,而聆風的銷量和市場反饋都比較優(yōu)秀,所以說e-POWER天生起點就不錯。
1.2L的增程器并非為了動力而生,這臺阿特金森循環(huán)自吸發(fā)動機熱效率較高,并且擁有更寬的高效區(qū)間進而帶來優(yōu)秀的燃油經(jīng)濟性。
在電量不足時,發(fā)動機為電池充電,再由電池為驅(qū)動動機提供動力。電量充足的情況下,發(fā)動機不工作,僅用電池提供所需電力。當深踩油門時,電池、發(fā)電機同時為驅(qū)動電機提供動力。在滑行和剎車時,反拖電動機進行能量回收,將電量儲存在電池里。
加速雖然不是強項,但是純電動力帶來的平順性足夠優(yōu)秀,無論是起步還是中段加速,e-POWER都能帶來更直接的扭矩輸出和更平穩(wěn)的表現(xiàn)。
更重要的一點在于成本, 雖然e-POWER的電池很小, 不過相應的成本明顯更低,同時采用模塊化技術的小電池在體積方面更有優(yōu)勢,放在座椅下方即可,對于追求低價的小型車來說優(yōu)勢顯著。
e-POWER還有一些黑科技配置,例如車輛可以根據(jù)路面狀況自動控制發(fā)動機的充電狀態(tài)。系統(tǒng)通過設置在輪圈的傳感器感知路面狀況,當路況較差、路噪較大時,發(fā)動機會更積極地為車輛充電,借車外噪音來掩蓋掉發(fā)動機的噪聲;而當路況良好時,發(fā)動機則會“收斂一些”,盡量不制造額外的噪聲。
由于只通過電力來驅(qū)動車輪,所以搭載e-POWER系統(tǒng)的車型具備很多純電動車的特性,單踏板行駛就是其中一項,日產(chǎn)將這項技術稱之為e-Pedal。e-Pedal單踏板模式下,松開加速踏板時會啟動電動機反拖,為車輛進行減速。此時通過電機管理系統(tǒng),可以產(chǎn)生與踩下制動踏板相當?shù)臏p速力(最大0.2G),在下坡時可以更精準平穩(wěn)的進行減速。
期待車型:全新軒逸e-POWER
目前海外上市的e-POWER車型全部為小型車型, 像在泰國推出的勁客(參數(shù)|詢價)主要針對東南亞市場, 所以買車便宜、用車經(jīng)濟是e-POWER的主要任務。但針對國內(nèi)市場, 日產(chǎn)將對e-POWER做出了調(diào)整。此前日產(chǎn)副社長坂本秀行先生曾表示, e-POWER技術有三種不同動力組合,可適用于更大尺寸或更偏運動的車型上。
之前有消息爆出,東風日產(chǎn)正在對“L21B e-POWER”項目進行招標,據(jù)悉L21B是全新日產(chǎn)軒逸的內(nèi)部代號,作為日產(chǎn)在國內(nèi)市場表現(xiàn)最為強勢的車型,由軒逸引入e-POWER十分合理。
編輯小結:日產(chǎn)e-POWER并不像豐田的THS-II那樣炫技,更多是為了滿足細分市場的需求。選擇全新軒逸作為e-POWER在國內(nèi)的首款車型也充分體現(xiàn)了這一目的,軒逸的平價、大空間是其賣點,e-POWER不僅能維持其原有優(yōu)勢,還在燃油經(jīng)濟性、駕駛平順性等方面更進一步。
最后登場的也是我們最為“熟悉”的——本田的插電式混動系統(tǒng)。為了區(qū)別于本田自家的銳·混動技術,它的插混車型取名為銳·混動e+。之前本田的混動車型市場表現(xiàn)非常不錯,而隨著CR-V銳·混動e+的上市,消費者也會有更多的選擇。這套插電式混合動力系統(tǒng)以高效雙電機 i- MMD 混合動力系統(tǒng)為基礎,由2.0L發(fā)動機+電機組成。通過電池的高容量、高功率化以及轉換器的高輸出化,大幅提升了續(xù)航里程和系統(tǒng)效率。
銳·混動e+相比之前的CR-V銳·混動車型,其動力系統(tǒng)最顯著的變化在于電池組的容量加大,雖說電池體積增大了,但因為是扁平化的設計,安裝位置也由后軸上方移動到了底盤下方,所以并沒有侵占車內(nèi)空間,但油箱空間有所下降,僅為26L,而燃油版和混動版均為53L。
在動力方面,依舊是我們非常熟悉的2.0L自然吸氣阿特金森循環(huán)發(fā)動機搭配雙電機,系統(tǒng)綜合最大功率158kW(215馬力),這和CR-V銳·混動沒有不同。
在動力電池方面,CR-V銳·混動e+將使用三元鋰材料,容量為16kWh,純電模式下的續(xù)航里程最高85km(睿智版)。
東風本田CR-V銳·混動e+其實在這個月的2日才剛剛上市,補貼后售價區(qū)間為27.38-29.98萬元。相比燃油版它在外形方面的差異還比較明顯。
CR-V銳·混動e+與普通CR-V最大區(qū)別來自于前臉部分,插混版使用了更多的橫條狀鍍鉻飾條,并貫穿車頭并兩側大燈相連,視覺上起到了拉寬車頭的效果。保險杠在細節(jié)方面進行了一些修改,底部梯形格柵周圍加入了貫穿的鍍鉻飾條,讓整體看起來更加精致。
車尾方面,CR-V銳·混動e+在尾燈中間加入了更多的鍍鉻飾條進行相連,和前臉進行了很好的呼應。保險杠造型相比汽油版取消了排氣管的設計,同時增加了PHEV的尾標,進一步突顯了插混版的動力屬性。
在內(nèi)飾方面,CR-V銳·混動e+延續(xù)了現(xiàn)款的設計,并沒有太多創(chuàng)新的設計。唯一不同是儀表盤中增加了動力電池的電量表。
因為增加的動力電池完全沒有侵占車內(nèi)空間,所以CR-V銳·混動e+的乘坐空間得到了最大的保證,和傳統(tǒng)燃油版的CR-V基本沒有差異。
編輯小結:本田CR-V銳·混動e+的上市后,將涵蓋燃油、混動、插混三種動力系統(tǒng),也是本田家族中首個擁有三種動力系統(tǒng)的城市SUV車型。最高85km的純電續(xù)航里程也基本滿足了日常的使用場景,未來市場表現(xiàn)令人期待。
全文總結:目前來看,各家的混動技術大有“八仙過海各顯神通”的態(tài)勢,雖說國外品牌技術儲備豐富,但隨著中國品牌的不斷努力,技術差距已經(jīng)越來越小,而隨著以后大規(guī)模的量產(chǎn),相信會有不錯的市場反饋。國外品牌則更多的是在細分市場方面的發(fā)力,為消費者帶來更多的選擇。
來源:愛卡汽車
作者:王天一
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