插電混動的技術(shù)路線分析
前段時(shí)間在梳理完中國汽車自主品牌產(chǎn)業(yè)格局以后,我們覺得,2023年汽車市場最重要的競爭會來自插電混動領(lǐng)域。原因很簡單,就是純電和燃油車都不好做:
● 首先,燃油汽車的迭代和投入已經(jīng)看到了瓶頸,今后的油車基本不會大賣了,現(xiàn)在還不投資新能源的車企,幾乎自斷生路。
● 其次,如果投資純電動汽車的話,成本大頭是電池,電池越大,成本越貴。如果拿不到優(yōu)惠的電池采購價(jià),在目前的條件下打價(jià)格戰(zhàn)虧不起。
所以,投資電池較小的混動車型,就是各家車企的必然選擇。今天的次條是煙煙從用戶角度聊聊10-20萬的混動車型怎么選,我還是站在技術(shù)的角度,給大家分享混動技術(shù)的傳承和發(fā)展。
Part 1
中國的混動技術(shù)變革
傳統(tǒng)來看,混合動力技術(shù)最為領(lǐng)先的是日本汽車產(chǎn)業(yè),不管是豐田的Prius延續(xù)到現(xiàn)在的混聯(lián)技術(shù),還是本田的幾種混合動力技術(shù),或者是日產(chǎn)開發(fā)的串聯(lián)式混合動力——就是目前我們常說的增程技術(shù)。
但是日本汽車產(chǎn)業(yè)太保守,墨守成規(guī)。這給了中國的工程師們一個(gè)機(jī)會,在這個(gè)領(lǐng)域?qū)儆诤蟀l(fā)先至,我們今天先來講一講插電混動,下一期來講講增程混合動力。
目前行業(yè)里面的主流觀點(diǎn),是中國依托高效的混動專用發(fā)動機(jī),配合專用的混動雙電機(jī)變速箱,可以到打造出中國的黃金總成,在這個(gè)領(lǐng)域確實(shí)是百家爭鳴,群賢畢至。
●對于中國混動技術(shù)主流的認(rèn)知
雙電機(jī)串并聯(lián)混動最大的特點(diǎn)是采用兩個(gè)電機(jī),一個(gè)發(fā)電機(jī),一個(gè)驅(qū)動電機(jī)。由于有兩個(gè)電機(jī),在串聯(lián)模式下,發(fā)動機(jī)可在高效工作區(qū)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)出的電可以直接給驅(qū)動電機(jī)使用,也可以給電池供電,使電池包電量保持在一定值。發(fā)動機(jī)發(fā)電和純電驅(qū)動可以同時(shí)進(jìn)行,這有利于更多地利用純電驅(qū)動模式,也有利于改善車輛在低速饋電行駛工況下的燃油經(jīng)濟(jì)性。
但串聯(lián)模式因?yàn)榇嬖谀芰康亩啻无D(zhuǎn)換會增加一定的能耗損失,不如利用發(fā)動機(jī)高效區(qū)直接驅(qū)動更有利,燃油經(jīng)濟(jì)性較差。目前多個(gè)廠家為了提升燃油經(jīng)濟(jì)型,同時(shí)考慮中高速加速超車的需求,會采用多擋位的串并聯(lián)混動。檔位增多可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性和動力。
● 混動和插電混動技術(shù)的發(fā)展時(shí)間線
中國自主混動技術(shù)的研究,主要分為這么幾家,包括比亞迪、吉利、長城、奇瑞、上汽、廣汽和長安。
吉利
吉利的雙模功率分流混動系統(tǒng),起步比較早,但產(chǎn)業(yè)化很不順利,后來吉利在其7DCT的基礎(chǔ)上,集成P2.5電機(jī),推出了P2.5-7DCT并聯(lián)混動變速器,2021年吉利推出了雷神混動系統(tǒng),發(fā)布了國際上首個(gè)發(fā)動機(jī)3擋驅(qū)動的串并聯(lián)混動變速器3DHT。
比亞迪
比亞迪推出第一代混動變速器是在2008年,2013年和2018年比亞迪推出第二代和第三代P3-6DCT并聯(lián)混動變速器;比亞迪最新一代混動變速器DM-i則是單擋串并聯(lián)混動變速器。
長城
長城首先在7DCT和9DCT、9AT的基礎(chǔ)上,推出了P2-7DCT和P2-9DCT、P2-9AT并聯(lián)混動變速器,2021年又推出了發(fā)動機(jī)2擋驅(qū)動的串并聯(lián)混動變速器2DHT--檸檬混動變速器。
長安
長安汽車的混動車型是從2008年北京奧運(yùn)開始的,當(dāng)時(shí)只是示范化運(yùn)營,2017年和2018年分別推出了(搭載P2-7DCT的逸動PHEV和搭載P134串并聯(lián)電四驅(qū)的CS75PHEV)量產(chǎn)車型,2021年最新推出的藍(lán)鯨iDD混動系統(tǒng),采用P2-6DCT并聯(lián)混動變速器。
其他
奇瑞2021年發(fā)布了3擋串并聯(lián)混動變速器鯤鵬混動系統(tǒng)。
廣汽在GMC一代單擋串并聯(lián)混動變速器的基礎(chǔ)上,2022年推出了GMC二代2擋串并聯(lián)混動變速器。
上汽第二代EDU在2019年發(fā)布,采用的是P2.5路線的單電機(jī)并聯(lián)混動系統(tǒng)。
可以看到目前主流國產(chǎn)汽車廠商均推出了各自的最新一代混動系統(tǒng),可謂百花齊放,各家技術(shù)均各不相同,實(shí)車表現(xiàn)相對各自的前一代產(chǎn)品均有明顯優(yōu)化。但是最為著名的還是比亞迪的產(chǎn)品,我們這次也是選3個(gè)技術(shù)來講:
◎ 比亞迪DM-i,單擋DHT
◎ 長城檸檬混動,兩擋,2DHT
◎ 吉利雷神,三擋,3DHT
Part 2
混動專用變速箱(DHT)技術(shù)的對比
比較技術(shù)之前,我們首先來看一下變速箱的檔位是不是越多就越高級呢?
目前的研究來看串并聯(lián)混動系統(tǒng),發(fā)動機(jī)擋位數(shù)量增加主要是改善燃油的經(jīng)濟(jì)性;電機(jī)擋位數(shù)量的增加主要是提高動力性。但發(fā)動機(jī)和電機(jī)的擋位再增加,從2檔增加到更多,對經(jīng)濟(jì)性和動力性的改善不如之前明顯。而且,擋位數(shù)量增加,變速器復(fù)雜度會增加、平順性和NVH的控制難度也會增加,還要綜合考慮到生產(chǎn)成本等,最終,發(fā)動機(jī)2-3擋、電機(jī)2擋應(yīng)該是比較理想的構(gòu)型方案。
接著我們就來分別看看這三款混動系統(tǒng):
● 比亞迪DM-i混動系統(tǒng)
比亞迪走的路線是靠大電機(jī),走極簡路線,講究成本,越復(fù)雜的系統(tǒng)制造成本和單件BOM成本就越高。
比亞迪DM-i是國內(nèi)最早大批量產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的新一代插電混動系統(tǒng),也是目前市場上占有率最高、知名度最高的插電混動系統(tǒng),產(chǎn)品和技術(shù)的成熟度在四款混動系統(tǒng)中是最成熟的。比亞迪DM-i發(fā)動機(jī)和電機(jī)都是單擋驅(qū)動,結(jié)構(gòu)最簡單,工作時(shí)沒有擋位切換,只有工作模式切換,換模換擋控制簡單、換模換擋平順性優(yōu)秀。
DM-i發(fā)動機(jī)和電機(jī)僅1個(gè)擋位,純電驅(qū)動不能改變傳動比,增加電驅(qū)動能力,這影響了其動力性和純電驅(qū)動性能,尤其在低速爬坡和高速超車的場景的影響更明顯。
通過幾代的迭代,比亞迪這塊是跑出來了。
● 長城檸檬混動系統(tǒng)
長城檸檬混動系統(tǒng)也屬于串并聯(lián)混動系統(tǒng),發(fā)動機(jī)有2個(gè)擋位,電機(jī)1個(gè)擋位,與比亞迪DM-i相比,發(fā)動機(jī)有更多的高效直驅(qū)工作時(shí)間,燃油經(jīng)濟(jì)性也表現(xiàn)更好。與其他三款混動系統(tǒng)相比,長城檸檬混動系統(tǒng)的各個(gè)性能沒有最好的,但也沒有最差的,各項(xiàng)指標(biāo)都是處于較好的水平,非常的均衡,這種均衡性的設(shè)計(jì)本身就是很大的挑戰(zhàn)。
長城的問題,是技術(shù)一開始要么使用大電池做增程的應(yīng)用,要么做小電池做HEV,加上在Wey牌上使用,各種咖啡命名加持下,導(dǎo)致這套混動技術(shù)有種明珠暗投的感覺。期待2023年長城能把混合動力技術(shù)搭配合適的電池系統(tǒng)把系統(tǒng)搞搞明白。
● 吉利雷神混動系統(tǒng)
吉利雷神混動系統(tǒng)是發(fā)動機(jī)3擋電機(jī)2擋的串并聯(lián)混動系統(tǒng),利用了行星變速機(jī)構(gòu)功率密度高、傳動路線多、離合器和制動器與電機(jī)嵌套設(shè)計(jì)等集成化設(shè)計(jì)手段,實(shí)現(xiàn)了高緊湊性、高集成化的輕量化設(shè)計(jì)。由于發(fā)動機(jī)有3個(gè)直驅(qū)擋位、電機(jī)有2個(gè)擋位,使雷神混動系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性和純電驅(qū)動性能都很優(yōu)秀。但兩個(gè)行星排、兩個(gè)離合器和兩個(gè)制動器的傳動方案,增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和控制的難度,也增加了系統(tǒng)的制造成本。
吉利在幾年前推動插電混動沒有成功,所以投入資源并不是特別多,隨著2023年壓力很大,整個(gè)技術(shù)競爭激烈,目前是不得不做。
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最后,我想說,2023年核心的問題,隨著比亞迪第一個(gè)把DM-i作為作業(yè)交上去,包括長安的深藍(lán)也嘗試出來從油車轉(zhuǎn)型到插電車型怎么做,可以這么說2022年是不止一家嘗試出來,所以2023年開始能交作業(yè)的趕緊交。
2023年中國汽車品牌在SUV領(lǐng)域的注定有一場激烈的攻守戰(zhàn)。在國產(chǎn)車企壓制合資SUV的策略中,主要給消費(fèi)者的是性價(jià)比、高配置、空間等,而隨著低油耗和更強(qiáng)的動力加上來以后,我們能看到消費(fèi)者的購買意愿是很強(qiáng)的。
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