混合动力开往春天
外资品牌的混动技术垄断,正在被以长城汽车为代表的中国品牌打破
作者 | 向秀芳
编辑 | Jane
出品 | 帮宁工作室(gbngzs)
中国混动领域将添新将。
2021年3月,以“新一代智能汽车”定位重新出发的WEY品牌旗下首款车型摩卡面世,该车同时推出燃油版和混动版。帮宁工作室了解到,WEY品牌第二款混动车型玛奇朵将在5月推出,正在筹备的第三款混动车型——拿铁亦将择日推出。
“作为长城汽车旗下高端品牌,WEY品牌会优先搭载先进技术,不管是咖啡智驾,还是智能混动DHT技术,抑或是我们自主研发的9DCT技术,未来WEY品牌将在自动驾驶和新能源领域发力。”3月28日,在WEY品牌携手汽车评价研究院解码智能混动DHT技术活动上,长城汽车副总裁、WEY品牌总经理李瑞峰如是说。
4月15日,长城汽车通过一场线上直播,向外界介绍柠檬混动DHT差异化特征,展现其“快、顺、静、省”四大核心优势。
玛奇朵是WEY品牌首款搭载智能混动DHT技术的全新车型。该车搭载1.5升+DHT100KW混合动力系统,这套系统功率达140kw,相当于燃油车2.0T常规动力。
借助这套系统,玛奇朵可实时切换纯电驱动、混联驱动、串联驱动、能量回收、怠速停机等工作模式。其动力总成系统节油率可达50%以上,亦因此,玛奇朵最大续航达1100公里,PHEV场景下百公里综合油耗为1.1升。
市场观察人士认为,玛奇朵既是WEY品牌混动战略的重要开端,又是其品牌向上的关键突破口。
在长城汽车董事长魏建军看来,WEY品牌首先搭载柠檬混动DHT技术,标志着中国高端敢于冲破合资品牌在混动领域的壁垒。
01
四种主流混动方案
以长城汽车为代表的中国品牌,正努力打破外资品牌在混动领域的技术垄断。
吉林大学汽车研究院院长管欣认为,长城汽车采取不同结构执行路线,“实际上已经达到了丰田混合动力全套应用场景和全速度范围。”
在混动技术领域,丰田汽车是无可争议的行业先行者。自1997年普锐斯混动版面世至今,已达24年之久,无论是市场保有量,还是技术储备,均处于霸主地位。
丰田汽车混动技术主要依托于THS(Toyota Hybrid System)系统。该系统的核心是采用行星齿轮实现功率分流,迄今已迭代发展至第四代。
由于丰田汽车在行星齿轮功率分流领域注册了大量专利,基本锁死其他汽车企业在该技术领域的发展。因此,其他汽车制造商不得不投入精力,研发其他类型混动模式。2019年,丰田汽车宣布将此技术对外无偿开放。
本田汽车研发的i-MMD混动技术,采用双电机+离合实现混合动力输出,对丰田汽车的混动技术形成对抗之势。此种模式采用驱动电机提供动力,发动机通过电机输出电力。至于日产汽车的e-POWER动力系统,则采用串联设计,电机为汽车的唯一动力源,发动机仅参与电池充电。
行业专家告诉帮宁工作室,日本三大汽车制造商的混动设计,其实是汽车从内燃机驱动到电力驱动发展里程碑的微观缩影——丰田汽车以内燃机为主,本田汽车内燃机通过电力提供动力,日产汽车完全通过电机驱动。
欧美汽车企业选择了另一条技术路线。由于发动机设计集成化程度较高,它们普遍采用P2混动方案来应对市场需求。简而言之,就是在发动机与变速箱之间加入电机,从而在现有变速器基础上实现混动,而且该方案改造成本较低。
国内也有其他竞争者。比亚迪混动系统已形成两套方案——DM-p侧重性能,DM- i注重经济,其中,后者源于比亚迪F3 DM技术,宏观设计上与本田汽车i-MMD技术类似。
上述常见四种混动方案中,P2混动方案是内燃机设计向混合动力妥协的结果。丰田汽车THS技术因受制于结构的复杂性,以及更侧重于内燃机节能,其持续发展仅体现在丰田汽车内部。以日产汽车为代表的动力串联设计,发动机无法直接输出动力。
而以本田汽车为代表的混联构型,因其更灵活的扩展性,成为外界广泛采用的构型方案,只是在具体设计上有些不同。混联构型领域中,DHT(专用混动变速器)被大多业内人士认为是重要的技术发展方向。
长城汽车此次推出的柠檬混动技术,就是以DHT技术为核心。与本田汽车 i-MMD 技术相比,发动机可以直接参与动力输出,在DHT技术控制下,可有效解决高速再加速乏力的缺陷。
DHT模块可理解为柠檬混动DHT的传动装置,包含减速器、离合器、换挡机构以及双电机。它采用双电子泵设计,能够基于整车需求调节电子泵的启停;采用单离合设计,相比于双离合,润滑冷却需求更低。而且结构小巧,相比传统DCT,可降低50%以上。
北京航空航天大学交通科学与工程学院教授、国家乘用车自主变速器工程技术研究中心常务副主任徐向阳表示,就国内汽车混动变速器开发领域来看,长城汽车柠檬混动DHT都是一个大突破。
经过多年过度研发投入,长城汽车迎来技术爆发期。
02
长城的野心
长城汽车智能混动DHT技术发展路线并非一蹴而就,而是经历了无数次试错。
这家偏隅保定的汽车企业最早进行混合技术研发可追溯至2014年。“当时做了很多结构和样机,有一年在长城汽车科技节上,我们还推出过双电机行星系结构。”蜂巢易创科技有限公司联席董事长郑立朋回忆道,做了几十种结构,最后才确定这种系统集成方式。
经过6年筹备,2020年12月,长城汽车向外发布柠檬混动DHT。这是一套高度集成的油电混动方案,集成了混动专用发动机、GM/TM双电机、双电机控制器、DCDC和定轴式变速箱。
按照长城汽车的说法,这套方案可简单概括为“1-2-3”:即一套DHT高集成度油电混动系统;HEV(混合动力)和PHEV(插电式混合动力)两种动力架构;提供三套动力总成,可实现对A/B/C多级别车型覆盖。
这三套动力总成中,最豪华的一套为1.5T发动机搭配DHT+P4(电桥)——它具备四驱动力系统,功率可达到320KW,高于3.0T常规动力。
长城汽车技术副总裁宋东先解释道,这套系统的放电功率需要很大驱动功率支撑,因此配备了45KW的PHEV电池,最大续航可达200KM,主要用于长城汽车C级车型。直流快充模式下,四驱车型30分钟可充80%电量,“基本可以当成一个电动车去开“。
多模式工作是长城柠檬DHT的卖点之一。对于城市路段、频繁启停、高速路段等常见场景,柠檬混动DHT能提供最经济的动力策略。其搭配智能控制技术,在不同驾驶环境下,切换不同动力方案,可以将DHT节能性发挥到最佳,也能在能耗和动力方面取得平衡。
帮宁工作室认为,这或许就是长城汽车多次提到智能混动的重要原因。
发动机系统的多档化模式,让搭载柠檬DHT的车型,拥有更好的加速性能和平顺性。以玛奇朵为例,百公里加速时间为8.5秒,而竞品为9秒~10秒。DHT动力系统综合效率超过50%。在市区行驶时,综合效率可达到44%,玛奇朵HEV场景下百公里油耗可低至4.7升。
“混动产品好坏,很大程度上取决于构型。”徐向阳认为,目前已经量产并采用DHT技术构型的HEV车型,普遍存在一个痛点——动力反应较弱。而柠檬混动DHT技术通过创新设计,解决了DHT构型本身所存在的这一缺陷。
他认为,长城汽车有望成为国内率先实现两挡电驱动系统应用的汽车企业。虽然整车制造商和零部件企业都在进行两档驱动系统研发,但尚未实现大批量生产。“长城汽车如果能把两档电桥应用于整车,将开创国内先河(徐向阳语)”。
柠檬混动技术DHT来得正是时候。
一方面,国家对混动技术支持力度正在加大,混动技术发展迎来大好时机。
2020年10月,中国汽车工程学会发布《节能与新能源汽车技术路线图2.0》。路线图明确提出,未来15年,传统汽车要全面混动化。预计到2035年,混动新车占传统能源乘用车比例将达到100%,燃油效率达到4L/100km(WLTC)。
另一方面,长城汽车发力混动技术亦是技术积累使然。经过多年长期投入,长城汽车技术颇有多点开花之势,相继推出柠檬DHT和氢能源战略,这系列动作表示其能源路线已清晰化——从传统动力到HEV、PHEV、EV、FCEV多阶段多技术同时发展。
徐向阳表示,要坚定混动技术路线,它绝对不是一个过渡的技术路线。“如果我们不在这方面实现突破,我们在十多年时间里面,就会重蹈传统变速器被动挨打的局面。”他警告道。
“希望我们的混动技术能在世界前沿阵地占有一席之地。”李瑞峰这句话,透露出了长城汽车的野心。