殊途同归还是中国特色 解析长城汽车柠檬混动技术
2020年10月27日,由工业和信息化部指导、中国汽车工程学会组织编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》(以下简称“路线图2.0”)正式发布,此次路线图2.0所带来的一个重要的概念“全面电驱动化”以此为基础,未来汽车产品将主要由两类构成:纯电动和混合动力。未来传统燃油汽车将全部转变为混合动力车。
时隔一个月后,2020年12月15日,长城汽车在其诞生地中国保定,向世界发布了“柠檬混动DHT”技术。按照此次官方对其的定义,“柠檬混动DHT”技术,是高度集成的、高效能、多模油电混动系统,采用双电机混联混动技术,可实现全速域、全场景下高效能与高性能共存。
而提到混合动力技术,我们的邻邦岛国日本绝对是走在了世界的前列,那么此次长城发布的混合动力技术,到底有什么特点,从技术路线上,与日系品牌殊途同归呢?还是更具中国特色呢?下面我们不妨来比较一下。让我们先来看看日系是怎么样做的?
日产和本田把电力作为唯一动力源,最大限度用电达成节能与驾乘感受的目标
从目前的技术路线来看,日系基本上可以划分为三大方向,两大动力路径,首先根据混动复杂的程度,有串联,并联以及串并混合,在动力路径上,又可以分为,以电力作为主力及油电混合(即动力分割)。
代表电力为主力的品牌,主要是日产和本田。下面我们先来了解一下,他们是怎么做的。一直以0排放作为自身品牌目标的日产汽车,以电作为主要动力源,在推出纯电动车型之外,还推出了同样以电力作为主要动力源的e-power车型,这一技术的特点是,采用串联形式,通过发电机通过发动机提供的能量发电,电力通过动力电池,再通过逆变器由大功率的马达带动车辆行驶,这样的好处,可以节能的基础上,达成电动车的驾驶感受。具体动力流程如下图:
作为骨子里就追求的极致速度和运动感的本田汽车,在混动的研发路线上,也以电力作为主要研究方向,但相比日产来说,还是要更复杂一些,以本田汽车SPORT HYBRID i-MMD技术为例,通过发动机直联离合器,实现车辆的三种驾驶模式,即纯电模式(本田主推)混合动力模式即传统燃油模式。具体情况如下:
1.纯电动模式,这也是这一技术的核心领域,当车辆使用纯电动模式时,发动机不参与任何工作,完全由车辆底部的大容量电池提供动力,通过驱动用电机驱动车轮保持车辆行驶。(如下图所见)
17kWh的大容量松下块状电池,可以保持车辆行驶100km,这样续航水平,基本可以保持用户日常的使用环境。在充电时间方面,家庭充电时间6小时(也就是俗称的满充),当接入外部公共充电设施时,充电80%时间约为30分钟(也就是俗称的快充)。
2.当需要更强的加速以及电池存量较少时,或者油门踏板深度超过75%的时候,突破纯电动与混动的临界点的时候,混动模式正式开启。在这一模式下,发动机开始为发电机提供能量,发电机向驱动电机提供电力,由驱动电机驱动车辆行驶。(如下图所见)
3.最后是常规动力模式,当车辆电池存量较少且仍需要高速续航的时候,i-MMD Plug in正式进入汽油机模式,这个时候汽油机通过发动机直联式离合器直接作用于车轮,驱动车辆向前行驶。(如下图所见)
在这里可能有人会问,那么在混动模式下发动机工作时候,会给电池充电吗?答案是会,这主要与车辆的速度有关。当时速在70公里以下时,发动机只是当作发电机来使用,只给电池充电,当时速70公里以上时,踩油门的时候发动机保持跟车轮直连的状态,同时电机向车轮输出辅助动力,也就是并联;继续深踩油门时,回到混动模式,发动机通过离合器和车轮的连接就断开了,作用只是给电池充电,通过电力驱动车辆。
丰田通过动力分割技术,达成不同行驶状态的节能,驾驶以平顺为主
在看完本田和日产的技术路径之后,让我们来了解一下,全球公认的混合动力专家丰田汽车是怎么做的。下面笔者以THSII的技术为例,给大家解读一下,这套复杂的动力分割混合动力模式。
众所周知,丰田为了实现复杂的混动状态,专门研发了动力分割机构,也就是大家熟悉的普锐斯引以为傲的行星齿轮组。通过其复杂的工作原理,来实现动力分割。首先在启动和低速状态下,车辆主要通过动力电池提供的动力靠马达驱动车辆行驶。
当进入通常的驱动形式时,动力在汽油和纯电之间进行切换,这里就需要使用到动力分割机构了。具体情况如下图所示
而当出现急加速的情况时,动力电池提供电力,发动机同时开始工作,提供更大的动力,两者相加已达成车辆的加速。
在减速和制动的状态下,就是电池充电的时间,具体情况如下图
最后是电池单独充电状态,当电池低于车辆使用的要求时,发动机开始工作,在工作的过程中,即驱动车辆行驶,也同时为电池充电,在停车的时候,如果电力不足的话,发动机也会开始工作为电池充电,以保证电池的寿命。具体情况见下图
充分研究中国消费者的动力和用车环境,绕过日系技术壁垒,给出全新的解决方案
过上面的介绍,相信大家对于日系的混动技术有了一个大致了解了。下面我们来看看长城汽车柠檬混动DHT技术 是怎么做,然后再通过对比中日两国的技术路线,看看谁更出色。
长城汽车柠檬混动DHT技术,如果通俗点说就是双电机混联拓扑结构,在这一结构下,可以实现车辆的多种工作模式, 在低速和起步的状态下采用纯电模式,完全由电力驱动车辆,在市区行驶时,采用串联技术,由发动机驱动发电机发电,驱动电机直接驱动车轮。在高速及需要大动力输出的时候,并联模式开始介入,由发动机直接驱动车轮,发电机和驱动电机在这个过程中,调节发动机的工作点,以达成发动机的最佳工作状态,同时也会辅助驱动车轮,最后在能量回收模式,驱动电机进行能量回收。具体情况见下图
相比于日系品牌达成经济性与驾驶感受并存的目的,日产和本田都选择了少用油多用电的驱动形式,同时电力输出具有稳定性,平顺性的特点,可以很好的达成驾驶感受愉悦感,而长城汽车则是考量在发动机的最佳工作状态,让发动机一直工作在高效工作点区域,达成发动机能量转化效率最大化。通过电机与发动机之间的动力匹配互补,进而达成发动机动力输出的平顺性。这样考量也很符合国人对于汽车产品的真实状态。大多数国人对于用电这个事情还是比较反感的,而相比之下,用油的好感度就很明显了。
除了动力上更符合国人的习惯外,长城汽车柠檬混动DHT技术,在应该广泛性上,也很不错,在官方的资料中,长城汽车柠檬混动DHT技术拥有一套高效混动系统,二种动力形式(HEV&PHEV)以及三套动力总成(1.5L+DHT100、1.5T+DHT130、1.5T+DHT130+P4 ),可以匹配各级车型。特别值得一提的是,相比于日系品牌的价格,未来采用长城汽车柠檬混动DHT技术车型,价格基本与传统动力保持一致。
编辑总结:
在看过上面的介绍之后,相信大家对于长城汽车柠檬混动DHT技术已经有了一个大致认知了。作为技术长城的代表之一,长城汽车柠檬混动DHT技术的推出,势必会到来一场一场动力的革命,起码这场革命会出现在SUV这一细分领域中,而随着2021年的即将到来,越来越多的日系混动车型,将在中国现地国产,而相信像长城汽车柠檬混动DHT技术的首款产品也将在2021年上半年上市销售,而相信充分了解中国用户的长城汽车应该还会给我们带来惊喜。至于技术上是殊途同归还是更具中国特色,那就让市场给予我们答案吧。
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