长城柠檬混动DHT首次直播拆解,饱含中式哲学的解决方案|聚技
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引言 | 混动才是真正的燃油车终结者?
3月2日下午,长城汽车对柠檬混动DHT进行了全球首次拆解直播,车聚网作为本次直播的合作媒体之一,也进行了同步直播。老实说这次直播的氛围还是比较好的,讲的深入浅出,关键性的技术点都有提到,而且几位专家说话什么的,也都是比较随意的。
其实直播讲到的大部分内容与车聚君的理解都比较吻合,当然也有很多新的观点提出来,车聚君也有了一些新的感受,来与大家分享一下。
1混动并非过度方案,实则是三方友好
直播一开始,现场就抛出了一个问题,那就是混动到底好不好,长城汽车对于混动这条路线到底是怎样看的。不管是不是出于立场问题,现场的清华教授帅石金,媒体人夏东以及长城技术副总裁宋东先,都一致认为混动是一个非常好的节能减排方案,确实省油,而且驾驶感受不错。
另外帅教授还指出,《节能与新能源汽车技术路线图2.0》已经明确,混动会成为未来出行的主导力量。宋东先则明确,长城做混动并非一时“头脑发热”,是将它作为一个未来非常重要的技术路线在推动,在DHT系统推出之前,已经筹备了很多年。
年前车聚君写了新能源市场上的一些乱象,电动车水很深,在电池技术取得突破之前,很难兼顾安全与长续航,充电时常也是个大问题。实际上关于电动车是否环保的问题,也是值得商榷的。
电动车虽然看似是“零排放”,但只是将污染传递到了其他环节。我国作为火力发电为主的国家,电动车充电所用的电能绝大部分是通过“烧煤”产生的,其次动力电池的报废处理,也是一大难题。很多专家已经指出,按照现有的发电方式进行计算,电动车不仅不环保,而且碳排放量反而比燃油车更高。
当然,中国作为最积极推动电动化的国家之一,也有自己的道理。毕竟我国是煤炭储量最多的国家之一,石油却大量依赖进口,从能源结构考虑,用电比用油更加“安全”。再有就是确实在传统燃油领域,自主品牌车企的技术储备还是相对比较落后的。大到各大车企的终端销量,小到各大关键性零部件、控制系统的供应,都是一些国外的巨头占据主流,并拿走了大量的利润,电动车被普遍认为是可以实现“弯道超车”的方式。
但电动车目前的劣势确实依然非常明显,充电设施还不够完善,里程焦虑也依然存在,并且行业内确实鱼龙混杂。大多数情况下电动车还是作为家庭用车的补充,很难作为唯一用车存在。
而混动车型,其实可以比较好地解决这些问题。首先从节能减排的方向考虑,混动车的优势非常明显。以混动CR-V为例,它的上一代混动车型(发动机型号LFA11)在小熊油耗上的众测里程已经达到了48832693km,可以称得上大样本数据了,平均油耗是5.66L/100km(工信部油耗5L/100km),混动荣放的平均油耗则为5.68L/100km(工信部油耗5L/100km)。也可以看出来,混动车的油耗“保真度”是真的高。
两田混动从动力性能来说,基本对标的是2.0T的动力。相比之下,哈弗H6 2.0T版本的平均油耗是10.59L/100km,探岳330版本平均油耗是8.78L/100km。
大家知道,大众的EA888+双离合的组合算是非常省油的了,即使这样,混动车型的油耗依然可以比它省出35%以上。混动CR-V和混动荣放都是“只”加油的,更低的油耗,也就意味着更少的燃油消耗和碳排放。
还有一点就是“双积分”政策进一步深化,按照目前的规划,2025年要实现新车平均燃料消耗量4.0L/100km,新能源车的产销占比要达到汽车总量的20%。为了满足苛刻的油耗法规,各大车企已经是使出浑身解数了。上了自动启停,上了三缸机,上了DCT和CVT,上了轻混,但很显然,依然是无法满足新标准的,而混动几乎是现阶段最有可能解决这一问题的方案,还有什么技术方案比油耗立减35%更有诱惑力呢?
对于国家来说,混动可以实现节能减排;对于用户来说,混动的实用性比纯电动车要好,驾驶感受比燃油车要好,而且现在价格也逐渐下来了;对于车企来说,可以迎合法规,并且有市场,相比强推三缸机被市场教育,推电动车卖不动,混动似乎也是不错的方案。所以长城们往这个方向做,确实与未来汽车的发展方向相吻合了。
2长城DHT,典型的中式解决方案
车聚君在之前的文章里有提到过,现下主流的混动技术,依然是以丰田和本田为主。丰田是发动机为主,电机为辅,通过行星齿轮控制动力分流,尽可能补足传统内燃机的补足。这种方案不能说不好,但没有丰田的设计和制造技术,是很难模仿的,何况早期丰田还通过大量的专利围追堵截。
本田的方案则相对比较简单,它是电机为主,发动机为辅。也不要提什么最佳经济区间了,就是电机能做的部分你都给做了,发动机更多的时候是当“充电宝”,通过多用电的方式,最终实现了省油的效果。而且因为采用了超大电机,比如混动CR-V的功率是135kW,让它比丰田同级车型的动力感受更好。
目前从比亚迪和长城的方案来看,它们与本田混动的思路更加接近。其中比亚迪的DM-i系统的控制实现方式,与本田i-MMD几乎是完全一样的,之前车聚君在写DM-i和DHT系统对比的时候提到了这点,但很多读者表示比亚迪08年的F3DM就是这种思路,是本田抄袭了比亚迪,比亚迪只是10多年之后又捡起来,车聚君就不好继续评论了。
在长城DHT的拆解直播中,也提到了这个问题。长城的技术副总裁倒是很轻松聊到了这一点,说DHT在控制思路上与本田i-MMD系统比较相似,不过在实现上还是有一些差别的,长城加入了一些自己的特色。
首先是它采用了“七合一”高效能多模设计,1.5L/1.5T混动专用发动机、GM/TM双电机、双电机控制器、集成DCDC以及定轴式变速箱全部做成了一体,构成DHT混合动力总成。其中它在传动上采用了单离合的设计,比传统DCT的结构更加小巧,双电机采用了发卡式扁线设计,槽满率更高。简言之就是,长城通过这种高度集成化的设计,尽可能减少了混动各模块占用的空间。毕竟对于车辆来说,油电两套系统并行,确实比纯油或者纯电结构更加复杂。
DHT的主要运作方式可以简单分为两种,一是“纯电”行驶模式,二是发动机“直驱”模式。“纯电”行驶不仅仅是指像纯电动车一样,电池放电驱动车辆,还包括在中低速以及走走停停路况行驶时,发动机在经济区间运转“发电”,再通过电机驱动车辆运行。其实我们城市里面的驾驶,大部分就是这种工况。
发动机直驱就更简单了,在城市环线或者高速巡航,发动机就会进入直驱模式。毕竟高速的时候耗电是很厉害的,再继续“发电”,效率反而不如发动机直驱。
当然,DHT也有并联模式,就是发动机直驱加电机驱动同时发力,适用于超高速和急加速。能量回收模式也有,减速的时候回收一些制动的能量。总体而言,它的控制思路确实与本田的i-MMD系统比较相似。
在这个控制思路的基础上,长城也加入了一些自己的特色。其中最具创造性的是加入了一款两档变速箱为发动机调速,这也让DHT的发动机直驱有了经济挡和动力挡两个档位,这也是它与DM-i以及i-MMD最大的区别。在平稳巡航的时候系统会自动切换经济挡,让发动机效率更高,而在需要急加速的时候,则会切换到动力挡,让加速感受更好。
这个设计,可以说弥补了长城1.5L自吸发动机在动力方面的不足,毕竟说实话,自主品牌车企在自吸发动机上的技术储备,较两田还是要差一点的。长城的1.5L混动自吸总成,采用阿特金森循环,最大功率是75kW,匹配100kW电机,系统的系统综合功率可以达到140kW。比较而言,本田凌派的1.5L自吸发动机最大功率是80kW,电机功率为96kW,但系统综合功率只有113kW。也就是说,在总体性能相当的情况下,DHT系统可以实现更高的综合效率。
除此之外,长城还开发了一款1.5T的混动专用发动机,最大功率为115kW。此前日系的混动系统,基本都是采用的自吸发动机,而且在初始设计上,确实理论上自吸发动机更容易实现更高的热效率。但在车聚君看来,这并不是一个大的问题,毕竟长城这款1.5T混动发动机的输出功率已经超过本田2.0L的混动发动机了,效率低一点,但能省下不少空间,其实在整体设计上只能算有利有弊。
采用涡轮机、采用两档变速箱,其实都是典型的中式思维解决方案。没必要非得在那一两个点的效率上较真,实用才是王道。长城通过这种设计,反倒回避了自己技术储备方面的不足。再者这种方案也相对稳妥,比如长城1.5L混动发动机的压缩比是压缩比是13:1,没有冒险冲到14以上,这对整机的可靠性也是更有利的。
3増程和混联,谁才是混动终极方案?
目前市面上的PHEV车型,大多数都是采用的油电并联的架构,比如5系PHEV、帕萨特PHEV等。它们的混动调节,主要是调节发动机驱动和电驱动的比例,这种方案相对比较简单,但缺点也非常明显,那就是没有“造血”能力,电用光了,一切关于混合动力的好的体验也就终结了。
丰田THS、本田i-MMD、比亚迪DM-i以及长城DHT,则采用的是混联的方案,丰田算是自成一派,后面三家其实控制思路是比较相似的。理论上,混联的优势确实比较明显,可以自我“造血”不怕“馈电”,因为有电驱介入的原因,动力体验比同级总成的燃油车要好。尤其是在我们国内这个市场,当没有良好的充电条件的时候,混联式混动对并联式混动简直是虐杀。因此享有免购置税优势的PHEV们,销量反而不如没有补贴的两田混动。
但近两年又兴起了另一种混动方式,那就是增程式混动,最具代表的无疑是理想ONE。这款车有多厉害呢,理想汽车靠着这一款车成功上市,也靠着这一款车成为销量第二的造车新势力,仅次于蔚来。增程式是串联式混动,它的逻辑更简单,发动机只用闷头发电,不承担直驱的任务,只负责“造血”。
理想ONE这车完成度并不算高,发动机并非专为混动设计,两套系统的布置水准也比较一般。但它符合很多人的使用需求,然后就大卖了。原因很简单,增程式混动最大的弱点,无疑是因为没有并联模式,发动机无法参与直驱,导致“馈电”状态下的动力表现一般。但这压根不算什么大问题,哪怕只是一款小小的1.2T三缸机,配上串联电机,已经能满足理想ONE这样7座大SUV多数时候的动力需求了。
目前已经有好几家车企开始投放增程式混动车型了,比如东风岚图。不过最令车聚君期待的,应该是日产的E-POWER系统,这套系统在过去的三年中,已经有两年夺得日本本土的最佳技术奖了。
以日产NOTE为例,它与日本本土的混动版飞度0-100km/h加速能力相当,并且油耗也是几乎打平的。尤其是令人称奇的是,它在没有发动机直驱的模式下,高速油耗居然比混动飞度还低。要知道大家的共识都是,电机高速耗电厉害,它又没有高速发动机直驱模式,实在是令人称奇。
不过日产最近几年似乎忙于内斗,技术导入实在是慢,E-POWER系统据说已经开始国产,但目前还没有确切的上市时间。
总体而言,在车聚君看来,增程式混动也是大有可为的。虽然整体动力体验可能比不过混联,但是系统简单呀,越简单的系统意味着可靠性越有优势,成本也更低。如果混动车型全面铺开的话,看好增程式混动可以占据大量的入门级市场,DHT式的混联式混动系统则会占据中高级的市场。
4长城DHT系统的命门在哪儿?
还是说回长城的DHT系统,前面说了,它与本田i-MMD系统在控制思路上非常相似,但它加入了一个两档变速箱,这让它可以获得更强的性能,一定程度上弥补了自己混动发动机的不足。
但天下没有免费的午餐,两档定轴式变速箱本身的可靠性不是问题,毕竟这种变速箱其实应用范围非常广,并不仅限于汽车,不管长城是自己造,还是采购,都不会是大难题。但在加入了这款变速箱之后,它的控制就更加复杂了。假设原有的动力搭配,就是什么时候用电,什么时候用油,分别用多少,总共有8种组合,加入这个变速箱之后,就会变成16种,是成倍增加的。
再有就是它的两档切换的时候,平顺度会不会有问题,是否会影响NVH体验。直播中说到长城对两档切换时的NVH进行了特殊的设计,但是否真的可以完全解决该问题,尚不得而知。再有就是,不管怎么说,成本肯定是增加了。
再有就是长城这种高度集成化的设计,七合一确实够夸张,应该算是行业内首次。如此高的集成度,加上发动机、电机都有可能成为高温热源,冷却效果能达到预期吗?相信厂家会进行相关的优化,但是否考虑到了全部的工况。
再有就是,根据直播透露的消息,WEY品牌会推出一款全新的紧凑级SUV,然后会首搭柠檬混动DHT系统。考虑到WEY品牌的定位,估计价格不会太亲民。相比而言,比亚迪的宋Plus DM-i应该会有价格优势。
而之前长城的DHT试驾车,是以哈弗H6为基础车型开发的,突然转舵到WEY品牌上,是否因为成本控制没有达到预期,于是选择了溢价能力更强的WEY品牌。
车聚小结
不过不管怎么说,长城能够踏出这一步,肯定是好事。就像直播的时候清华的帅教授所说的,早两年看到丰田的混动车,再后来本田的混动车崛起,真的觉得自主品牌追赶无望。没想到短短几年时间,丰田的专利开放了,而自主品牌也没有用它的专利,做出了自己的混动系统。而从目前披露的数据及信息来看,各方面性能还都不错。
春江水暖鸭先知,也许丰田是早就听到了风声了。不然这些一向鸡贼的国际大厂商,怎么会突然这么好心将核心技术倾囊相授呢。在法规越来越严,政策导向越来越明显,以及纯电车型还不够成熟的今天,也许混动会成为汽车市场更好的答案?