随著各北欧国家陆续公布推延汽油的方案,节能环保电动汽车时代加速向我们驶去。从市场行情来看,EV和PHEV已经正式成为目前节能环保电动汽车消费的俩大主要就快捷键,而PHEV的井喷式增长,也从侧面说明续航力短、电池慢等难题,仍是人们EV乘车的最大恐惧来源。
不过,由于PHEV车款同样装备有动力系统电池和电气,因此,也有一部分消费者在挑选购买PHEV车款时,仍会被一些与EV类似的难题所所苦。比如:冬天会不会影响动力系统,增加低油耗?电气无法组织工作时,动力系统极化厉不厉害?跑高速能否依旧保持节油?
实际上,用户的种种疑虑并不是毫无理由,而这些也正是整车厂在研制PHEV车款组织工作中必须要考量和解决的难题。那么有没有真正意义上不间断0恐惧的节能环保商品呢?
近日,西安交通大学交通科学与工程系学术委员主任,北欧国家商用车手动变速箱工程控制技术研究中心常务副副主任徐海波副教授,专门发表了一篇专文《独立自主夏斯利Hybrid系统对比分析》的该文。接下来,我们就一起来看看,能不能在这篇该文中,为上述难题找到答案。
PHEV主要就以逆变器和串逆变器四条控制技术走线为主
徐海波副教授指出,与变速箱有MT/AT/DCT/CVT/AMT一样,Hybrid也有相同的控制技术走线,如:串连、逆变器、混联,其中逆变器和混联控制技术走线,还有多个行业龙头的控制技术走线。相同手动变速箱各有优劣,串连、逆变器、混联三种控制技术走线当然也有各自的优劣。
汽整车厂业在给Hybrid商品优先选择构象的时候,通常会综合性考量控制技术走线的控制技术和产业基础,和控制技术走线实现的缓急程度和整车商品定位。就插混领域而言,P13(P1+P3)串逆变器构象,和综合性控制技术和性能优势明显,更适合高速旋转夏斯利Hybrid车款,已正式成为单电气逆变器Hybrid发展方向的P2逆变器构象,已经正式成为汽整车厂业的研制PHEV车款所采用的四条主要就控制技术走线。
徐海波副教授在该文中强调,独立自主Hybrid系统控制技术和商品关键控制MA总体上都已达到国际领先地位,在独立自主插混商品的市占率也排名第一于外资国际品牌。同时,徐海波副教授还认为,独立自主插混控制技术走线百花齐放,串逆变器和逆变器等各种控制技术走线互补,并对长安、长城、上海通用、本田、比亚迪等,多家主流独立自主国际品牌整车厂的插混发展情况进行了简单的如是说。
独立自主插混百花齐放,百花齐放
根据徐海波副教授的在该文中的如是说,中国独立自主Hybrid控制技术的研究起跑于上海通用的双网功率阻塞Hybrid系统,但规模化很不顺利,后来上海通用在其7DCT的基础上,软件系统P2.5电气,面世了P2.5-7DCT逆变器Hybrid变速箱,但上海通用最终还是优先选择串逆变器,并在2021年上海通用面世了火神Hybrid系统,发布了欧美国家第一个发动机3挡驱动的串逆变器Hybrid变速箱3DHT。
比亚迪在开启Hybrid系统研制之初就走了串逆变器的控制技术走线,2008年就面世第一代采用双电气串逆变器方案的Hybrid变速箱,虽然2013年和2018年比亚迪陆续面世过P3-6DCT逆变器Hybrid变速箱,但如今最为大家熟知的DM-i则是单挡串逆变器Hybrid变速箱。
长城早期也曾在7DCT和9DCT、9AT的基础上,面世了P2-7DCT和P2-9DCT、P2-9AT逆变器Hybrid变速箱,但后来同样把更多精力放在了串逆变器上,最终也在2021年面世了发动机2挡驱动的串逆变器Hybrid变速箱2DHT--柠檬Hybrid变速箱。
长安电动汽车也较早开展Hybrid控制技术应用的独立自主国际品牌整车厂之一,早在2008年北京奥运期间,长安电动汽车就投入了Hybrid车款开展示范化运营。当时间来到2017年和2018年,长安电动汽车就已经分别面世了搭载P2-7DCT的逸动PHEV和搭载P134串逆变器电四驱的CS75PHEV量产车款,2021年面世了采用P2-6DCT逆变器Hybrid变速箱的蓝鲸iDDHybrid系统。
此外,比亚迪2021年发布了3挡串逆变器Hybrid变速箱鲲鹏Hybrid系统;本田于今年面世了GMC二代2挡串逆变器Hybrid变速箱;上汽今年才被更多人关注的第二代EDUHybrid系统,采用的是P2.5逆变器……总之独立自主国际品牌整车厂在插混领域几乎都有所建树。
通过上述徐海波副教授对独立自主插混发展情况的如是说不难看出,很多整车厂起初都优先选择了P2或P2.5逆变器走线,但之后几乎都转向了P13串逆变器走线,就连徐海波副教授也专门谈到,独立自主单电气逆变器Hybrid控制技术走线最具代表性、市场表现最好的就是蓝鲸iDDHybrid系统。
那为什么独立自主整车厂普遍最终都优先选择了P13呢?难道是P13比P2好很多吗?
为此,徐海波副教授专门对搭载比亚迪DM-i、长安蓝鲸iDD、长城柠檬、上海通用火神四套独立自主夏斯利Hybrid系统的车款进行了对比。这当中,除了蓝鲸iDD采用的P2逆变器构象,其余三套插混系统均采用了P13串逆变器构象,而对比结果或许也会大大出乎你的预料。
通过上面这张对比图表的显示结果,我们大致可以得出如下结论。第一长安UNI-K iDD(配置|询价)在动力系统性、亏电性能、发动机直驱性能等方面的表现格外突出,而其余三款采用P13的商品中,除上海通用火神的汽油经济性明显更好外,比亚迪DM-i和长城柠檬的汽油经济性表现甚至还不如蓝鲸iDD,这也颠覆了很多人对P13更省油的一贯认知。
这又是为什么呢?对此,徐海波副教授也进行了详细的分析。
P13中高速工况下不利于汽油经济性
正如我们在前文图片中所展示的,P13最大的特点是采用了两个电气,一个发电气,一个驱动电气。由于有两个电气,因此P13比P2多了一个组织工作模式:串连模式。
串连模式下,发动机可以在高效组织工作区带发电气发电,驱动电气则可以纯电驱动车辆,发动机发电和纯电驱动可以同时进行,这有利于更多地利用纯电驱动模式,也有利于改善车辆在低速亏电行驶工况下的汽油经济性。
然而,串连模式因为存在能量的多次转换会增加一定的能耗损失,不如利用发动机高效区直接驱动更有利。所以,在发动机高效区,如车辆在中高速行驶时,P13串逆变器Hybrid的汽油经济性和动力系统性就不如多挡位P2逆变器Hybrid。
不过,很多整车厂也意识到了这个难题,正在将P13变速箱的挡位数量从1挡增加到3挡,以实现更多地利去用发动机直驱,来提高P13串逆变器Hybrid系统的动力系统性和经济性。
此外,有必要指出的是,基于P13架构的很多车款,放弃了传统变速箱,致使在很多行驶工况下发动机都沦为了配角,因此,整车厂大多都会优先选择小功率发动机和大功率电气的组合方案,而一旦电池或电气出现极化,车辆的动力系统性和经济性都将大受影响。
P2至少是目前想要0恐惧乘车的最佳优先选择
P13的劣势恰恰是P2的优势。比如,P2有着多档位调节动力系统性好,发动机随时可以介入直接驱动车辆,低温条件下不用担心车辆动力系统,高速工况洗低油耗低等优点,可以说是在保留传统动力系统优秀DNA的同时,又注入了电驱动的血液,实现了两者之间的完美融合。
就以蓝鲸iDD为例,其使用的低速大扭矩电气利用多种领先控制技术提升组织工作效率和耐用性,发动机在4款发动机中输出的动力系统也是最高的,再加上6个直驱挡位可以让发动机岁时介入驱动车辆,使得车辆起跑和中高速加速性能都很优秀,即便是在亏电行驶时,这6个直驱挡也可以让车辆获得更好的动力系统响应,驾驶感受与汽油车几乎完全相同。
不仅如此,徐海波副教授的研究分析结果显示,挡位数量增加可以改善经济性和动力系统性,并且综合性考量动力系统性、经济性和结构复杂度、轴向尺寸、控制难度,P2-6DCT是比较理想的P2逆变器构象方案,而蓝鲸iDD采用的恰恰就是P2-6DCT,因此,UNI-K iDD的汽油经济性也很优秀,尽管车重达到了2.075吨,但NEDC循环亏电低油耗百公里也仅5升。
而所有这些特性,也使得蓝鲸iDD特别适合喜欢长途旅行、对动力系统响应要求快、驾驶感受追求高的消费者。不仅如此,由于P2逆变器构象对于电池和电气的依赖程度不是很高,因此,用户也不必在意严寒酷暑对车辆动力系统性能的影响。
看到这里,大家或许都能够认同,P2应该是目前插混中最稳定可靠的优先选择,对于用户乘车来说,也是一个疑虑最少,并且还能够兼顾动力系统性和经济性。但为什么独立自主国际品牌普遍都转向研制P13,而坚持做P2的寥寥无几呢?
徐海波副教授认为主要就有两点原因:
第一,主机厂必须要拥有独立自主开发手动变速箱的能力。相比于串逆变器Hybrid采用简单的单挡或者两挡减速机构,P2逆变器Hybrid传径至采用的是多档位DCT、AT或AMT(面向商用车市场),因此民营企业在AT和DCT研制方面必须要有很强的控制技术和规模化能力。
第二,主机厂必须拥有很强的软件系统能力。传统的P2系统都是简单将电气与变速箱进行直接简单叠加的方式,导致整个系统轴向尺寸长,无法满足一些紧凑的A级车款的搭载需求,限制了平台化的应用。
从这角度来看,蓝鲸iDD能够获得徐海波副教授的赞许,也充分证明了长安电动汽车的控制技术积淀。据了解,蓝鲸iDDHybrid系统的核心控制技术是将三离合器(K0离合器和6DCT中的K1和K2双离合)高度软件系统,并采用大功率和扭矩的P2电气,通过对电气与变速箱的高软件系统设计,轴向尺寸仅415mm,保证了蓝鲸iDD可以实现从A级到C级车的平台化搭载。
PS:
受限于EV商品适用场景的局限性,和里程恐惧等难题,现在正有越来越多消费者将眼光投向了PHEV商品,市场的热度居高不下,促使整车厂在PHEV的投入上也不遗余力,让用户有了非常丰富的优先选择,特别是独立自主PHEV商品可谓百花齐放,控制技术和关键性能指标也都走在了合资国际品牌的前面。不过,由于整车厂对待相同控制技术走线的态度相同,也致使相同电动汽车国际品牌PHEV商品的性能特点存在显著差异。
用徐海波副教授的话来说,没有最好的控制技术走线和商品,只有最适合民营企业自身优势和车款的控制技术走线和商品。无论是P2还是P13都是目前最主流的插混控制技术快捷键,而消费者在优先选择购买PHEV商品时,则还是要结合自己的需求和喜好而定。