作者 / 张竹
编辑 / 王德芙
出品 / 汽车之心
混动市场即将迎来广阔天地。
2020 年,中国市场混动汽车销量为 25.1 万辆,仅占到这年国内乘用车 2017 万辆总销量的 1.2%。
但在未来 5-15 年内,随着节能、减排以及碳中和目标上升为国家战略,混动车型的销量将获得高速增长。
根据 2020 年由工信部指导、中国汽车工程学会牵头编制的《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》:
「中国将在 2025 年实现混动车型销量占传统能源乘用车销量 50%的目标;到 2035 年,传统能源的乘用车新车将全部完成切换至混动车型。」
《路线图 2.0》同时提出了,2035 年传统能源乘用车新车的油耗目标是做到 4L/100km 以内。
可以说,没有混动技术,中国的节能与碳中和目标是无法实现的。
混动技术的普及将是汽车节能化、新能源化发展的必经之路。
1、中国混动技术亟待破冰
混动虽好,但过去这一领域最顶尖的技术一直掌握在外资车企手里,典型代表就是日系的「两田」——丰田和本田。
丰田最早投入混动技术的研发,其混动车型代表作「普锐斯」在 1997 年就上市了。
到 2020 年上半年,丰田已经售出了超过 1500 万台搭载混动技术的汽车。
当下,丰田混动的「初号机」普锐斯已更新到第四代,其 HEV 车型也已经推出 40 多款。
本田后发制人,其在 2012 年推出i-MMD 混动系统。
这一系统绕开了丰田混动技术独有的行星齿轮组专利,而在变速器、电机功率、电池容量等多方面进行了改进,从而在动力响应和节油等一部分性能上取得了比丰田更好的表现。
本田发力较晚,其混动车型的整体销量虽然不及丰田,但以雅阁锐混动等车型为代表,本田的这条产品线正处在快速上升期。
比如在中国市场,雅阁锐混动的销量已经超过了丰田同级的混动车型。
很显然,在未来数年内,中国汽车向节能化、新能源化发展也将大幅依赖混动技术。
混动技术一直是自主品牌的短板,原因来自于:
中国对新能源汽车的补贴政策向纯电车型倾斜,这直接导致不少车企放弃了混动车的研发。
以 2021 年的补贴政策为例,插电混动车型至少需要达到 50 公里的纯电续航里程才能获得 0.68 万元的补贴。电池容量较小的 HEV 车型不在补贴之列。
混动技术的研发门槛较高,混动系统要兼顾节油、NVH、驾驶平顺、动力响应以及成本之间的平衡,对软硬件设计和标定都有很高的要求,其中又以 HEV 车型的研发难度最大。
过去中国混动技术积累较弱,国内车企即使有布局,也集中在 PHEV 上,真正在 HEV 上的突破和技术积累更少。
但并非没有勇者打破僵局。
2020 年底,长城汽车正式发布了旗下的混动技术——柠檬混动 DHT。
这是国内自主品牌首次打破了以两田为代表的外资品牌技术封锁,实现 HEV+PHEV 两类架构的量产突破。
随后,在今年 3 月,长城汽车对其进行了公开拆解。
今天看来,柠檬混动 DHT 的发布可能将混动车型的效率和驾乘体验再度推上一个台阶。
2、混动技术攻坚的难点
混动系统通常配置有发动机、电池、发电机和驱动电机几大组件。
这套系统的精髓是利用燃油动力与电驱动力两种能量的混合,提高系统整体的效率。
其原理大致可以理解为:
发动机只能在特定有限范围内保持高效输出,因此驱动电机可以在发动机低效工作的区域内,作为车辆的动力补充,「让发动机休息」;
或者当发动机全力运转,但车辆不需要这么大的动力输出时,将发动机多余的功率用于充电;
这样让发动机始终运行在高效的工作区间。
混动技术通常可以分为 HEV、PHEV 两种架构,两者都能够实现纯电行驶。
两者之中,PHEV 搭载了一块大电池,其在电驱动功率输出部分的腾挪空间更大,搭载稍小电池的 HEV 在设计和标定难度最大。
长城汽车的混动技术研发是从 2012 年开始布局的,到 2018 年内部成立了 DHT 项目组,到去年底柠檬混动 DHT 正式亮相。
柠檬混动 DHT 的核心构成可以用「1 - 2 - 3」来描述:
一套高集成度的油电混动系统,两种动力形式,三套动力总成,其中两种动力形式就包含了 HEV 和 PHEV。
一套真正能够实现节能的混动系统一定是在拥有HEV的基础上,再去发展 PHEV,这是柠檬混动 DHT 在中国汽车品牌混动系统中的独到之处。
柠檬混动 DHT 三套动力总成 系统总功率覆盖 140kW – 320kW
与丰田、本田的混动系统相比,柠檬混动DHT利用双电机混联拓扑结构、拥有 2 挡(经济挡和动力挡)的定轴式变速箱等设计解决了过去混动系统的不少问题。
比如丰田的混动系统,在从纯电驱动向混动模式切换时,也就是当发动机介入时,会出现明显的噪音。
本田的 i-MMD 系统车型,则时常被吐槽高速加速时后半段动力疲软,超车发力。
3、快顺静省,柠檬混动 DHT 的破局之道
与丰田、本田的技术相比,柠檬混动 DHT 作为新一代的混动系统,其核心特质是希望做到「全速域、全场景」下的高性能与高能效。
有驾驶经验的用户知道,通常高性能的燃油车费油,高能效的燃油车动力疲软,纯电车型则在高速等场景下电耗较高,因此柠檬混动 DHT 是集成了油、电两类动力的优势,又规避了两者的缺陷。
在系统设计上,柠檬混动 DHT 采用了双电机混联拓扑结构,具备纯电行驶、并联驱动、串联驱动、能量回收、怠速停机等多重工作模式,这些工作模式正是其实现性能与能效俱高的关键。
一般来说,混动车型主打的场景是城市出行。
比如在城市道路拥堵跟车时,电池电量充足时,车辆由纯电驱动,发动机不工作;当电池电量不足时发动机为电池充电,且始终工作在最高效区间;能量回收模式则进一步提高能量利用率。
在整个过程中,电机驱动车辆的优势,动力充沛、响应快,相比燃油车的响应迟滞,混动车用户不容易被加塞。
柠檬混动 DHT 不仅城市出行场景表现优秀,还兼顾了其他混动车型并不擅长的高速出行场景。
比如在高速超车场景中,发动机与两挡变速箱配合,由经济挡直驱切换为动力挡直驱,发动机和驱动电机共同全力输出,提供最高的功率响应,这样避免了其它混动系统存在的高速超车乏力的痛点。
总结下来,柠檬混动 DHT 这套系统的驾乘体验可以提炼为 4 个字:「快顺静省」。
(1) 百公里加速最快 5.2 秒
柠檬混动的的三套动力总成,系统总功率覆盖了从 140kW 到 320kW。
其 PHEV 架构可实现的最大系统总功率为 320kW,这个功率超过了不少 3.0T 发动机。
这套动力总成搭载在 C 级SUV 上可以提供 5.2 秒的零百公里加速体验。
即使是「1.5T+DHT130」动力总成,HEV 架构下系统总功率达到了 180kW,其在 B 级 SUV 的零百公里加速时间也仅为 7.5 秒。
电机加持之下,混动系统加速的推背感更强,实际驾乘感受还会更为刺激。
(2)平顺安静,驾控体验向纯电车看齐
长城汽车在柠檬混动 DHT 上申请了多达 199 项的技术专利,其中就包括了无动力中断换挡、智能离合器控制等等,这几项关键技术,让油电切换变得非常平顺,贴近纯电车型的体验。
比如在经济挡直驱向动力挡切换直驱的过程中,利用电机补偿,让用户丝毫感受不到换挡时的顿挫。
静谧性方面,柠檬混动 DHT 采用了混动专用 1.5L/1.5T 发动机,对发动机整体 NVH 进行了重新优化,包括抖动、噪音等。
值得一提的是,柠檬混动 DHT 搭载的动力电池也具有放电功率高、容量大、能量密度高等优势,可以满足更长时间的车辆用电需求,比如在堵车时为空调、音响等提供充足的电能,而不需要启动发动机充电。
这样的优化,也更加贴近用户实际的用车场景,使整个用车过程中环境更加静谧。
(3)综合油耗低至 4.6L,最长纯电续航 200 公里
搭载柠檬混动 DHT 的 A 级 SUV HEV 车型,百公里综合油耗低至 4.6L。
作为对比,同级燃油车的百公里综合油耗普遍在 8L 左右。
与同级燃油车相比,柠檬混动 DHT 大约可以降低 50% 的用车成本。
此外,其 PHEV 车型搭载了能量密度超过 160Wh/kg 的动力电池,最高可提供了长达 200 公里的续航里程。
这一里程大幅超过目前行业主流的 80 - 100 公里。
2020 年 10 月,《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》发布,随着 2035 年传统能源乘用车全面向混动节能汽车切换的目标提出,中国汽车的节能化发展呼唤高效的混动技术。
短短两个月后,长城汽车柠檬混动 DHT 亮相,可以说是恰逢其时。
据长城汽车研发副总裁单红艳透露:
柠檬混动 DHT 从 2018 年立项,在短短三年内即量产推向市场。其背后是长城汽车此前长达 6 年的预研积累。
彼时,长城汽车在核心电机、电机控制器、DHT 变速箱等关键系统上都已具备了完全自主研发的能力。
此外,柠檬混动 DHT 中的控制器软件、TCU 等整个软件系统全部由长城汽车自主研发,这样做节约了与外部供应商沟通开发与谈判的时间。
在今年上半年,柠檬混动 DHT 就将在 WEY 品牌下的一款紧凑型 SUV 上量产。
柠檬混动 DHT 在 WEY 品牌上的搭载,是中国原创的混动技术实现了量产突破。
长城汽车全自主研发的柠檬混动 DHT,不仅第一次打破了外资品牌在混动技术上长期的垄断,也将为中国消费者提供具有极致体验、高效节能的新一代混动车型。
中国汽车由传统燃油向节能混动转型的战役中,长城汽车已经率先鸣枪。
来源:第一电动网
作者:汽车之心
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