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插電混動(dòng)的技術(shù)路線分析

汽車(chē)電子設(shè)計(jì) ? 來(lái)源:芝能汽車(chē) ? 2023-02-13 09:16 ? 次閱讀

前段時(shí)間在梳理完中國(guó)汽車(chē)自主品牌產(chǎn)業(yè)格局以后,我們覺(jué)得,2023年汽車(chē)市場(chǎng)最重要的競(jìng)爭(zhēng)會(huì)來(lái)自插電混動(dòng)領(lǐng)域。原因很簡(jiǎn)單,就是純電和燃油車(chē)都不好做:

首先,燃油汽車(chē)的迭代和投入已經(jīng)看到了瓶頸,今后的油車(chē)基本不會(huì)大賣(mài)了,現(xiàn)在還不投資新能源的車(chē)企,幾乎自斷生路。

其次,如果投資純電動(dòng)汽車(chē)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(gòu)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(dòng)車(chē)型,就是各家車(chē)企的必然選擇。今天的次條是煙煙從用戶角度聊聊10-20萬(wàn)的混動(dòng)車(chē)型怎么選,我還是站在技術(shù)的角度,給大家分享混動(dòng)技術(shù)的傳承和發(fā)展。Part 1

中國(guó)的混動(dòng)技術(shù)變革

傳統(tǒng)來(lái)看,混合動(dòng)力技術(shù)最為領(lǐng)先的是日本汽車(chē)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(dòng)力技術(shù),或者是日產(chǎn)開(kāi)發(fā)的串聯(lián)式混合動(dòng)力——就是目前我們常說(shuō)的增程技術(shù)。

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但是日本汽車(chē)產(chǎn)業(yè)太保守,墨守成規(guī)。這給了中國(guó)的工程師們一個(gè)機(jī)會(huì),在這個(gè)領(lǐng)域?qū)儆诤蟀l(fā)先至,我們今天先來(lái)講一講插電混動(dòng),下一期來(lái)講講增程混合動(dòng)力。

目前行業(yè)里面的主流觀點(diǎn),是中國(guó)依托高效的混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī),配合專(zhuān)用的混動(dòng)雙電機(jī)變速箱,可以到打造出中國(guó)的黃金總成,在這個(gè)領(lǐng)域確實(shí)是百家爭(zhēng)鳴,群賢畢至。

對(duì)于中國(guó)混動(dòng)技術(shù)主流的認(rèn)知

雙電機(jī)串并聯(lián)混動(dòng)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(dòng)電機(jī)。由于有兩個(gè)電機(jī),在串聯(lián)模式下,發(fā)動(dòng)機(jī)可在高效工作區(qū)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)出的電可以直接給驅(qū)動(dòng)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(dòng)機(jī)發(fā)電和純電驅(qū)動(dòng)可以同時(shí)進(jìn)行,這有利于更多地利用純電驅(qū)動(dòng)模式,也有利于改善車(chē)輛在低速饋電行駛工況下的燃油經(jīng)濟(jì)性。

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但串聯(lián)模式因?yàn)榇嬖谀芰康亩啻无D(zhuǎn)換會(huì)增加一定的能耗損失,不如利用發(fā)動(dòng)機(jī)高效區(qū)直接驅(qū)動(dòng)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(chē)的需求,會(huì)采用多擋位的串并聯(lián)混動(dòng)。檔位增多可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力。

混動(dòng)和插電混動(dòng)技術(shù)的發(fā)展時(shí)間線

中國(guó)自主混動(dòng)技術(shù)的研究,主要分為這么幾家,包括比亞迪、吉利、長(zhǎng)城、奇瑞、上汽、廣汽和長(zhǎng)安。

吉利

吉利的雙模功率分流混動(dòng)系統(tǒng),起步比較早,但產(chǎn)業(yè)化很不順利,后來(lái)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(dòng)變速器,2021年吉利推出了雷神混動(dòng)系統(tǒng),發(fā)布了國(guó)際上首個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)3擋驅(qū)動(dòng)的串并聯(lián)混動(dòng)變速器3DHT。

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比亞迪

比亞迪推出第一代混動(dòng)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(dòng)變速器;比亞迪最新一代混動(dòng)變速器DM-i則是單擋串并聯(lián)混動(dòng)變速器。

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長(zhǎng)城

長(zhǎng)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(dòng)變速器,2021年又推出了發(fā)動(dòng)機(jī)2擋驅(qū)動(dòng)的串并聯(lián)混動(dòng)變速器2DHT--檸檬混動(dòng)變速器。

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長(zhǎng)安

長(zhǎng)安汽車(chē)的混動(dòng)車(chē)型是從2008年北京奧運(yùn)開(kāi)始的,當(dāng)時(shí)只是示范化運(yùn)營(yíng),2017年和2018年分別推出了(搭載P2-7DCT的逸動(dòng)PHEV和搭載P134串并聯(lián)電四驅(qū)的CS75PHEV)量產(chǎn)車(chē)型,2021年最新推出的藍(lán)鯨iDD混動(dòng)系統(tǒng),采用P2-6DCT并聯(lián)混動(dòng)變速器。

其他

奇瑞2021年發(fā)布了3擋串并聯(lián)混動(dòng)變速器鯤鵬混動(dòng)系統(tǒng)。

廣汽在GMC一代單擋串并聯(lián)混動(dòng)變速器的基礎(chǔ)上,2022年推出了GMC二代2擋串并聯(lián)混動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)。

可以看到目前主流國(guó)產(chǎn)汽車(chē)廠商均推出了各自的最新一代混動(dòng)系統(tǒng),可謂百花齊放,各家技術(shù)均各不相同,實(shí)車(chē)表現(xiàn)相對(duì)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(lái)講:

比亞迪DM-i,單擋DHT

長(zhǎng)城檸檬混動(dòng),兩擋,2DHT

吉利雷神,三擋,3DHT

Part 2

混動(dòng)專(zhuān)用變速箱(DHT)技術(shù)的對(duì)比

比較技術(shù)之前,我們首先來(lái)看一下變速箱的檔位是不是越多就越高級(jí)呢?

目前的研究來(lái)看串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng),發(fā)動(dòng)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(dòng)力性。但發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的擋位再增加,從2檔增加到更多,對(duì)經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)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(huì)增加、平順性和NVH的控制難度也會(huì)增加,還要綜合考慮到生產(chǎn)成本等,最終,發(fā)動(dòng)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(lái)分別看看這三款混動(dòng)系統(tǒng):

比亞迪DM-i混動(dòng)系統(tǒng)

比亞迪走的路線是靠大電機(jī),走極簡(jiǎn)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。

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比亞迪DM-i是國(guó)內(nèi)最早大批量產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的新一代插電混動(dòng)系統(tǒng),也是目前市場(chǎng)上占有率最高、知名度最高的插電混動(dòng)系統(tǒng),產(chǎn)品和技術(shù)的成熟度在四款混動(dòng)系統(tǒng)中是最成熟的。比亞迪DM-i發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)都是單擋驅(qū)動(dòng),結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單,工作時(shí)沒(méi)有擋位切換,只有工作模式切換,換模換擋控制簡(jiǎn)單、換模換擋平順性優(yōu)秀。

DM-i發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)僅1個(gè)擋位,純電驅(qū)動(dòng)不能改變傳動(dòng)比,增加電驅(qū)動(dòng)能力,這影響了其動(dòng)力性和純電驅(qū)動(dòng)性能,尤其在低速爬坡和高速超車(chē)的場(chǎng)景的影響更明顯。

通過(guò)幾代的迭代,比亞迪這塊是跑出來(lái)了。

長(zhǎng)城檸檬混動(dòng)系統(tǒng)

長(zhǎng)城檸檬混動(dòng)系統(tǒng)也屬于串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng),發(fā)動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)相比,長(zhǎng)城檸檬混動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)性能沒(méi)有最好的,但也沒(méi)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)。

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長(zhǎng)城的問(wèn)題,是技術(shù)一開(kāi)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(dòng)技術(shù)有種明珠暗投的感覺(jué)。期待2023年長(zhǎng)城能把混合動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)

吉利雷神混動(dòng)系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)3擋電機(jī)2擋的串并聯(lián)混動(dòng)系統(tǒng),利用了行星變速機(jī)構(gòu)功率密度高、傳動(dòng)路線多、離合器和制動(dòng)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(dòng)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(dòng)系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性和純電驅(qū)動(dòng)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(dòng)器的傳動(dòng)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。

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吉利在幾年前推動(dòng)插電混動(dòng)沒(méi)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(jìng)爭(zhēng)激烈,目前是不得不做。

最后,我想說(shuō),2023年核心的問(wèn)題,隨著比亞迪第一個(gè)把DM-i作為作業(yè)交上去,包括長(zhǎng)安的深藍(lán)也嘗試出來(lái)從油車(chē)轉(zhuǎn)型到插電車(chē)型怎么做,可以這么說(shuō)2022年是不止一家嘗試出來(lái),所以2023年開(kāi)始能交作業(yè)的趕緊交。

2023年中國(guó)汽車(chē)品牌在SUV領(lǐng)域的注定有一場(chǎng)激烈的攻守戰(zhàn)。在國(guó)產(chǎn)車(chē)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(dòng)力加上來(lái)以后,我們能看到消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)意愿是很強(qiáng)的。





審核編輯:劉清

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原文標(biāo)題:「微侃」插電混動(dòng)的技術(shù)路線分析

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