五大自主品牌的混动之争|钛度车库

汽车联盟 汽车租赁 2024-03-23 682
五大自主品牌的混动之争|钛度车库

从苹果宣布取消长达十年的造车计划,到奔驰、通用、福特等老牌跨国车企也暂缓了各自既定的电动化部署。再加上,日系品牌对全面电动化的“抵触”情绪由来已久,甚至就连马斯克也预言,今年电动车市场的增长达不到预期。

近期,关于全面电动化的未来,全球汽车行业似乎都弥漫着一股悲观情绪。

而这种现象也从侧面表明了一个事实:在这场全球汽车产业转型的宏大叙事之中,即使是当下大火的纯电动技术路径也难以成为那个“唯一解”。

在这种背景之下,混动车型的优势也正在逐渐被人们挖掘出来。

近期,宣布All in BEV(纯电)的欧美车企,也开始放缓或减少BEV资源投入,加强HEV(混动)/PHEV(插电混动)车型研发。且不论这些全球造车巨头对此事的认知先后,至少在这一点上,国内车市明显走在了全球市场前列。

自从2020年以来,就不断有国内厂商推出自家最新的混动技术以及相关混动产品,而其中尤以头部自主品牌间的博弈最为激烈。

五大自主品牌的混动之争

其实早在多年前,混合动力车型就已经开始占据一定的市场份额。不过那时,能被人们记住的只有“日系两田”(丰田、本田),如果极端一点来说就只有丰田一家。甚至业内都达成了一个共识:世界上只有两种混动车型,一种是丰田THS,另一种是其他混动。

究其原因,还是以丰田THS为代表的功率分流形式混动结构有专利壁垒。所以,除了几个与丰田有合作的车企可以使用之外,其余车企基本上无法使用这种混动。

而彼时国内的自主品牌,由于技术壁垒和产业化问题,在研发混动系统的时候,初期都选择了更为简单的PHEV形式。如今,随着经验的累积、技术的突破,头部自主品牌也陆续开发出了多种混动结构。短短三年过去,国产混动车型便迅速崛起,甚至隐隐有了压制丰田混动的势头。

作为汽车的“心脏”,动力系统技术一直是各大车企最核心的独门秘籍,其命名也成为品牌的一大标签,就比如丰田THS、本田i-MMD、福特EcoBoost以及马自达的创驰蓝天发动机等,都有着独特的命名。

在这一点上,国内的头部自主品牌也早早地给旗下的混动技术起好了名字,比亚迪DM-i、长城柠檬DHT、吉利雷神Hi·X、长安蓝鲸iDD、奇瑞鲲鹏DHT以及包括大量增程式混合动力等混动系统可谓争奇斗艳。

而这么多国产混动技术相继诞生,也不禁让人好奇,它们各自都有什么技术亮点?

目前来说,混合动力的几种主流技术路线主要包括串联构型、并联构型、功率分流构型和串并联构型以及以48V为代表的轻混系统(轻混暂不列入主流混动车型)。

其中,串联构型最典型的代表便是增程式电动车,可以类比“串联电路”;而并联构型则可类比“并联电路”来理解,发动机与驱动电机是相对独立的两套动力系统,普遍有全速域更佳的动力表现,但在馈电状态下能耗表现普遍欠佳;功率分流构型的代表为丰田THS,通过一套相对复杂的行星齿轮,在不同工况下自动分配动力,其优越性也是过去多年得到过市场明确肯定的。

最后是串并联构型,顾名思义其融合了串联、并联构型的特征,发动机即可以为电池、电机供电,也可以参与驱动车辆。而串并联构型也是目前国内最火的混动技术路线,包括比亚迪DM-i、吉利雷神Hi·X、长城柠檬DHT等都属于该构型的分支。

在发动机部分,自主品牌们都不约而同地采用阿特金森/米勒循环,同时也应用了不少目前主流的技术,像EGR、高压直喷等,特别是将发动机轮系附件电动化后使得发动机效率大幅提升。

得益于自主品牌近些年研发水准的进步,内燃机引擎的性能也在直线上升,从能耗表现的热效率值这方面来看,头部几家自主品牌研发的混动专用发动机,其热效率值普遍都在43%以上。

作为对比,强调燃油经济性的日系两田,其混动系统的专用发动机在热效率值这方面已不如自主品牌最新的引擎了(两家的最高热效率均约为41%)。

综合来看,自主品牌如今在高效率内燃机研发层面取得了不小的进步,新一代的混动专用发动机无论是作为车辆的直接动力,还是充当“发电机”,都有着非常不错的表现,整体性处于同一梯队当中。

而从各家混动技术上来看,比亚迪无疑是当今混动市场的领头羊。其DM-i超级混动可以说是目前比亚迪在混动技术领域的王牌,集经济性和实用性为一体,通过增加大功率电机和大容量电池,使得发动机成为了动力的辅助部件,从而实现多用电、少用油的效果。

更重要的是,其发动机、电池、电机、电控等核心部件、系统的研发和制造都是比亚迪自主完成规模效应带来的成本优势无疑是其最大“杀器”。

而与比亚迪主打插混不同的是,长城柠檬DHT本质上来讲是一套高度集成的油电混动系统,支持两种动力架构,可面向不同级别车型的三套动力总成组合。其为发动机匹配了两档定轴式变速机构,实现两挡直驱,让发动机发挥更大的作用。

这种设计最大的好处就是在低速状态下,也可以进入并联模式,形成类似丰田混动的效果,高速工况下利用发动机工作在高效工作区域,三大动力系统共同驱动汽车,从而做到全速域下的优异表现。

不过,相比于柠檬DHT混动系统而言,长城的Hi4混动系统要更有意思一些。其在后轴位置增加了电驱总成,可以通过iTVC系统进行扭矩分配,从而实现更加高效且智能的四驱模式

至于吉利的雷神智擎Hi·X则是典型的双行星齿轮结构,除了采用P1+P2两部电机外,还采用了两组行星齿轮,可以实现3挡输出比长城的DHT多了1挡。雷神混动系统的燃油经济性和纯电驱动性能都很优秀,而且系统支持HEV、PHEV、REEV(增程式混动)等多种混动架构。

而由于3挡变速机构的存在,动力性能上比单级减速机构或者两挡机构更有优势。此外,基于行星齿轮机构打造的特性,也让其运转平顺性和NVH表现天生就有优势。

在这一点上,奇瑞的鲲鹏混动系统也与雷神智擎Hi·X有异曲同工之妙,也采用了3挡变速的结构。其差异化主要体现在算法层面,奇瑞鲲鹏混动系统有几个关键技术,分别是FIO定点喷射油冷电机技术、TEM超高效双电机动力分配和TSD双轴驱动技术。

这些技术,除了提升驱动的效率外,同时也更适合多挡DHT的实际运转工况。相对于其他的多挡位DHT技术,奇瑞开发的TSD双轴驱动,可以说为鲲鹏混动系统带来了更优秀的行驶品质。

最后是长安此前的蓝鲸iDD混动,该系统属于单电机混动系统(P2电机架构),相比串并联混动少了一个电机及控制器,并且是在传统变速箱基础上通过改造升级实现,开发成本较小,综合性价比也高。

虽说相较于其他自主品牌的混动结构,长安这套基于P2结构的混动系统,可能直观来看显得有些“落伍”。但得益于6个直驱挡使发动机直驱的动力响应性更好,亏电行驶时,驾驶感受好于串并联构型。这使得蓝鲸iDD混动系统更适合长途旅行,或对动力响应要求快、驾驶感受追求高的消费者。

总的来说,现如今的各大自主品牌所发布的混动技术,其实本质上也都是基于高度集成化来实现高效节能效果的。只不过,在结构层面或是电机和发动机的匹配方面有所不同,从而形成了不同的技术路径。

除了长安此前稍稍落后一个“版本”之外,技术上本质没有高下之分,只有需求之别。

长安新蓝鲸动力实力如何?

不过,在一众头部自主品牌之中,长安汽车是较早实现动力系统专属命名的车企。自从2016年面世的长安CS95搭载了首款蓝鲸系列2.0T发动机后,蓝鲸系列发动机作为长安的技术标签开始走向台前。

2019年,融合了蓝鲸发动机、蓝鲸油电混驱、蓝鲸变速器的技术品牌——蓝鲸动力正式发布。随后,长安汽车中的每款大卖车型都有蓝鲸动力的加持,比如CS75、逸动(图片|配置|询价)系列等。

日前,为了应对混动市场更为激烈的市场竞争,长安汽车正式发布了新蓝鲸动力。

要知道,刚才我们说的上一代蓝鲸动力主要分为3个部分,分别是蓝鲸发动机、蓝鲸油电混驱以及蓝鲸变速器。而这次的新蓝鲸同样分为3个部分,其中蓝鲸发动机升级为混动专用发动机平台,而上一代的油电混驱升级为电驱平台,变速器则彻底被电控系统所取代,长安将其命名为IEM高级智慧控制系统。

具体来看,首先是在发动机领域,新蓝鲸发动机搭载了500bar的高压燃油喷射系统、1.45行程缸径比以及150mJ高能点火技术,其量产热效率达到了44.28%,这一数字在全球范围内处于较高水平。

其次,在双电机电驱方面,新蓝鲸动力可以实现一套动力系统可自由选择并一键锁定插混、增程双模式的功能。用户只需一套硬件,就可以轻松切换两种不同的动力模式。

在增程器方面,新蓝鲸动力实现一升油可发3.63度电的油电转化率,根据长安汽车给出的数据,这套增程系统从转化效率上看基本高于行业水平。在电驱方面,长安做了一套PHEV的系统,这套系统采用的是P1+P3的混动模式,同时还搭配了3挡DHT,其核心亮点除了上面提到的混动专用发动机,还有P1和P3电机也是长安自己研发的。

最后,这次新蓝鲸动力在软件控制方面也得到了提升。不过,这部分长安的介绍简略,只是说其搭载了iEM高阶智慧动力控制系统,包含进阶A-ECMS算法、动力源全域管理技术、全地形驾驶自适应控制技术,能够基于导航的动态能量管理。

简单来说就是,在这套算法下,系统可以自动匹配最优的混动路线,以此达到最佳的燃油表现。

根据规划,2024年,长安汽车将有两款搭载新蓝鲸动力的重要车型上市,分别是长安UNI-Z以及深蓝G318。其中,即将在3月底上市的是搭载插电式混合动力的长安UNI-Z,而目前深蓝G318则将会搭载增程技术,最快或将于第二季度上市。此外,搭载新蓝鲸动力的阿维塔15增程版车型也有望在2024年底推出。

未来,长安汽车还在2030年前推出液态、半固态、固态等8款自研电芯,而首款自研标准电芯也将会在与宁德时代合作的工厂中投产。这一波看下来,长安这次能在混动领域拿出如此多的科技,也是一次对自身研发能力的展示。

从近期全球车圈的热点事件来看,混动技术路线多样化已经是目前国内外共同的发展趋势。但归根结底来说,不同混动技术路线仍旧各有各的优势和劣势,也许就像长安汽车执行副总裁、首席技术官张晓宇博士说的:“汽车市场没有最好的动力,只有最适合的动力。”

随着汽车需求愈发多元化,单一驱动形式已经越来越难以满足市场的需求。对于充满未知的汽车行业来说,只有掌握更多的核心技术才能走得更远。

(本文首发钛媒体App,作者|常笑,编辑|张敏)