2022年带电出行 这份新车技术指导请收藏好

2021-12-25 14:43:36

目前绝大多数车企都在进行电气化转型,各大企业正肩负着碳中和、碳达峰目标。如何将新车的油耗进一步降低,同时又能获得比较好的动力、操控感受、空间体验,在2021年,自主品牌纷纷交出了自己的答卷。

本文就分别讲述长安汽车、长城汽车、比亚迪和吉利汽车四家车企的PHEV插混技术,对比这些品牌各自是如何解决“少用油、多用电”的问题。(本文约4200字,阅读难度四颗星,读完你会对明年上市新车的动力原理更了解。)

从消费者的角度看,购买插电式混动车型最大的好处就是直接上绿牌和免购置税。

纯电动车也能达到同样目的,但目前在售的纯电动车在长途驾驶中,仍存在电耗水平高、续航里程打折带来的续航焦虑问题。

插电式混动车型在补能方式上解决了续航焦虑问题,毕竟后者只要加油就能走。PHEV车型可油可电,多一种补能方式,意味着多一种用车体验。短途用电,长途用油,PHEV插混车在日常通勤过程中,可以享受到纯电出行的安静驾乘体验。

有了电机加持,插混车型在起步时提速更快,电机弥补了燃油发动机低扭输出迟缓的缺点。

以宋PLUS(参数丨图片)车型为例,燃油版车型实测0-100km/h加速时间为9.8秒;宋PLUSDM-i51KM车型实测0-100km/h加速时间为7.8秒,以省油为重点的DM-i超级混动系统能给车型带来比较明显的动力性能提升。

下面就从这一张表格开始说起,我们总结了五家车企的PHEV插电混动技术的特点。

(一)长安汽车

长安汽车采用的是串联式混动结构,同轴式三离合P2模块,P2模块的布置类型在当前的混合动力领域中备受青睐,并且有一定的成熟度。

当分离离合器布置在内燃机和电机之间时,P2模块可以纯电动模式来驱动汽车行驶。电机则布置在发动机和变速器之间。

意味着电池有电就用纯电驱动,没电的时候就用发动机驱动。P2驱动电机用以辅助发动机的动力输出,保证了良好的动力输出。

这套混动系统优势在于搭载了高性能蓝鲸发动机。蓝鲸iDD混合动力系统搭载的是1.5T发动机,采用了AGILE敏捷高效燃烧系统,智能热管理系统,米勒循环、智能润滑系统等一系列新技术。

发动机最大功率126kW,最大扭矩260N·m。官方称未来5年将进一步进化,应用可变气门升程,可变截面电子涡轮增压等一系列新技术,实现45%热效率。

这套混动系统的另一个优势是搭载了超大容量PHEV电池,搭载30.74kWh电池,中型SUV的纯电续航也可达到130km。

这台蓝鲸电驱变速器有4项核心技术:高效高压液压系统、智能电子双泵技术耦合、S-winding绕组技术、三离合器集成技术。

变速器的电驱动综合效率90%;电机控制器最高效率超过98.5%,电机功率密度达到10kW/kg,液压系统压力高达60bar。官方宣称,蓝鲸iDD系统最高传递效率达到97%,系统综合扭矩最大可达590牛·米。平台百公里加速最快6秒,极速可达200km/h。

简单来说,长安汽车的插混技术是来自成熟的P2串联式混动结构技术,结合自己的核心技术,进一步提升了系统的传动效率,达到降低综合油耗的目标。

串联混动结构有利有弊,好的地方就是加速动力很足,尤其是中后段加速,1.5T发动机爆发动力的同时,还有一个电动机很迅速地提供助力,所以带来了十分轻快的加速体验。

不足的地方就是如果车辆带有一台6速双离合变速箱,它会存在降挡响应时间,因此动力响应性方面是稍显落后的,并且有可能带来一些闯动的驾驶感受。

比起普通双离合,电驱变速器为了实现搭载在前桥P2混动的功能,通过集成P2电机模块来实现发动机、纯电和混动模式,而电机模块为了实现P2/P4不同混动模式的切换也加入了一套离合器,这正是长安汽车采用“三离合”的由来。有了它,在一定程度上解决了当下双离合体验上的一些痛点:比如变速箱的耐用性、稳定性和顿挫问题等等。

简而言之,三离合集成,不仅能让结构更紧凑,做到轻量化设计,同时也促使这套电驱变速器能效更高、体验更顺。

编辑点评:P2串联混动结构的优点是在电量充足情况下,车辆的动力性能是相当强劲的。长安汽车官方称,蓝鲸iDD初段加速可达0.6g,车辆最快百公里加速仅需6秒。但是P2串联混动结构的不足就在于电量不足时,更多的是靠发动机的动力输出,亏电状态动力性能与满电状态差距较大,平顺性也会受到影响。

如果消费者担心车辆在亏电状态下,动力输出会有拖沓的感觉或者换挡顿挫,那么接下来介绍的混联式混动结构就能很好解决了这个问题。

(二)长城汽车

长城汽车的柠檬混动DHT是一套DHT高集成度的油电混动系统,采用了双电机结构,电机的位置是在整套混动系统的“传动部分”。

DHT模块可理解为柠檬混动DHT的“传动装置”,包含了减速器、离合器、换挡机构以及双电机。

柠檬DHT混动有两种动力形式,三套动力总成,可以根据不同场景下的用户需求,搭载不同容量动力电池,并同步拓展HEV/PHEV两种动力架构。

长城汽车采用的是混联式混动结构,以电机驱动为主,与本田的i-MMD混动技术有些相似,让发动机既可以充当驱动力来驱动车轮,也可以充当发电机来给电池充电,一举两得。

在高速工况下,车辆采用发动机直驱方式,同时配合高低两挡变速箱,从而更好地兼顾到动力性能和燃油经济性。

从混动组合来看,长城柠檬DHT混动平台共3套动力总成,包括1.5L混动专用发动+DHT100、1.5T混动专用发动机+DHT130、1.5T混动专用发动机+DHT130+P4。最后一种就是应用在四驱车型上的动力总成。

同时,相比固定齿比的单速变速器,柠檬DHT混动平台采用的两挡混合动力变速箱可以让发动机在更广的速域直驱车辆,以最佳效率区间发挥更大作用。

按照官方数据,搭载高功率柠檬混动DHT系统的中型车的城市工况油耗为5L/100km,高速油耗则为6.5L/100km。

长城柠檬DHT混动平台在动力性能方面有着较强优势,其中PHEV四驱版的系统最大功率可达320kW。以即将上市的魏牌摩卡DHT-PHEV为例,它可实现4.8秒零百加速,最大爬坡度可达65%。

柠檬DHT混动平台还有一个亮点就是采用了大容量的DHT-PHEV电池,并采用了业内首创的“Z型”叠片电池设计,提升了电池的能量密度和电池循环寿命,为消费者提供了更长的纯电续航里程。

摩卡DHT-PHEV拥有高达45kWh的电量储能,续航行驶里程可达204km,作为PHEV车型,其纯电续航里程在同级别车型中是领先水平。

相比于卷绕电芯电池,魏牌DHT-PHEV“Z型”叠片电池空间利用率更高且寿命更长。“Z型”叠片电池边角处有更好的结构适应性,能量密度提高5%,电池循环寿命提升10%,电芯经过3000次循环后容量还能大于80%,以保证魏牌DHT-PHEV车型享有8年/15万公里的电池质保。

在充电方面,摩卡DHT-PHEV最高支持60kW直流快充,电量从10%快充到80%,仅需35分钟。所以长城柠檬DHT混动平台在充电效率方面同样占优。

编辑点评:柠檬DHT混动平台覆盖了HEV/PHEV车型,兼顾起步加速和高速工况的动力性能,并且拥有更大容量的电池,支持11kW交流充电,给消费者带来更好的日常通勤纯电出行体验。

(三)比亚迪

比亚迪采用的是混联式混动结构,以电机驱动为主,结构原理与长城汽车的比较接近,只是比亚迪采用的是单挡直驱结构,没有传统的变速箱。这样做可以令成本更低,车型售价更具有性价比。

为了兼顾不同级别的车型,比亚迪DM-i超级混动系统同样提供了多种动力搭配,紧凑型车一般采用骁云-插混专用1.5L高效发动机,搭配EHS132和EHS145两套电混系统,中型SUV唐DM-i则是会搭载骁云-插混专用1.5Ti高效发动机,同时匹配EHS160电混系统,以保证充足的动力输出。

搭载了DM-i超级混动系统的车型都有着以电为主,以发动机为辅的特点。大部分工况都以电机驱动为主,所以它的核心技术就是两点,大电机+大电池,用大功率电机驱动车辆,用大容量功率型刀片电池来储存能量。

骁云-插混专用高效发动机更多的是担任增程器的角色,以经济转速运行来发电,供驱动电机用。

城市工况下,大功率驱动电机代替了传统燃油机驱动车辆的工作,让整车行驶过程更安静、动力更平顺;在高速工况下,发动机直接提供动力,减少了能量二次转换,达到更省油的目的。

比亚迪的DM-i超级混动与长城柠檬DHT混动比较,后者动力性能更优,两挡变速箱带来更好的加速性能和更优的高速工况车厢静谧性。

比亚迪DM-i的优势在于结构紧凑,系统质量更轻,减少了换挡顿挫,大功率电机即可完成车速调控,而且亏电状态下同样做到不错的动力输出。

编辑点评:比亚迪DM-i超级混动具有“快、省、静、顺”的特点,并且把重点落在一个“省”字。DM-i超级混动不需要传统的多挡变速箱,采用单挡直驱的方式,既省了制造成本,又可以令结构更紧凑,系统质量更轻,使得城市拥堵工况油耗更低,还可以用更亲民的价格打入市场,从而俘获广大消费者的心。

(四)吉利汽车

吉利汽车给出的方案是雷神智擎Hi·X混动平台。该平台支持从A0级到C级车型的研发,并且适用于HEV、PHEV以及REEV等多种混动技术模式,平台通用性水平很高。

吉利汽车的这套混动系统采用的是并联式混动结构,发动机和电机各自都可以独立驱动车辆,一般是低速工况或低扭矩输出的时候由电机带动车轮,中速工况或中等扭矩输出的时候由发动机干活,高速工况或者高扭矩输出的时候就是两者一起来。

雷神Hi·X油电混动搭载了3挡混动电驱变速器DHTPro,在轴向仅为354mm的尺寸内,高度集成了1个发电用的P1电机和1个驱动用的P2电机、2个电机控制器和3挡速比的变速增扭机构,结构紧凑。

DHTPro混动变速器与发动机相连的P1电机,不仅充当了发电机的角色,还替代了启停电机,兼职让发动机更加平顺的启动并到达高效工作区间。相比48VBSG电机(P0电机),P1电机功率更大,能兼顾启停、发电等工作。

P2电机内集成了换挡机构与双行星齿轮组,离合器组相当于AT变速箱液力变矩器,双行星齿轮组既起到了功率分流的作用,还能提供不同的传动比。

吉利的这套混动系统最大特点就是全速域并联。低速起步用电机驱动,在时速20公里/h以上即可进入并联模式,实现弹射起步,远低于日系车混动至少70公里的并联车速,系统效率提高20%。

在提升动力方面,起步时,3挡DHTPro通过离合器结合,匹配1挡大速比,实现弹射起步,起步加速能力提升50%。在80-120km/h的加速,释放60%的储备功率,快速实现高速超车。

作为参考,长城柠檬混动DHT切换为并联模式的车速为35km/h,而本田i-MMD系统则需车速达到80km/h才能进入并联模式。

编辑点评:吉利的这套混动系统优势在于系统全速域并联,其动力性能响应更优,发动机热效率更佳,亏电油耗更有优势,并且涵盖HEV/PHEV车型,有着较强的拓展性。

总结:2021年可以说是新能源车全面发展的元年,各大车企不再把目光只聚焦在纯电动车,而是要将HEV混合动力/PHEV插电式混动技术全面推广,以实现更低油耗、更长续航的目标,带给消费者更便捷的用车体验。

当然,这与“双积分政策”以及电池成本暴涨有着密切的关系,用动力电池成本占比低的PHEV车型来赚取燃油正积分才是车企下一步都会做的事情,这里不就展开详述了。

今年比亚迪凭借着DM-i超级混动,已率先完成了插混车型年销量20万辆的目标。2022年即将到来,其他中国品牌也会抓紧推进PHEV新车型的上市,我们可以期待一下他们的市场表现。


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