請問,都是插電式混合動力系統(tǒng),真能分個高低嗎?
能,當然能,必須能!就連一張簡單的披薩餅都分國籍、流派與優(yōu)劣,集合了汽車動力技術大成的插電式混合動力系統(tǒng),又怎能不分個高低呢?且聽筆者細述之:
汽車強國皆造混動 中日進入總決賽 在當今世界的汽車工業(yè)之中,混動系統(tǒng)構型的分類非常復雜:按照“電機介入程度”分類,可分為弱混、中混、強混;按照“電機位置”分類,可分為P0、P1、P2、PS、P3、P4;按照“動力聯(lián)合方式”分類,可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式。
為了不把這篇技術講解寫成工學碩士畢業(yè)論文,筆者決定以最易消化的方式概述汽車強國們的混動事業(yè):
● 日本:以豐田、本田、日產為代表的日系混動系統(tǒng),非插混與插混都有,核心的技術實現形式是“動力分流”,其中最亮眼的是豐田集團的“雙電機動力分流派別”。
● 德國:以大眾集團為代表的“單電機雙離合派別”德系混動系統(tǒng),主打插混,兼顧動力性能與節(jié)能環(huán)保。
● 美國:以通用為代表的“增程式插混系統(tǒng)”(串聯(lián)結構,純電驅動)已被市場證明前途渺茫,目前通用、福特、FCA三大集團均有多種形式的插混系統(tǒng),綜合性能不如中日兩國主流產品。
● 中國:中國這一支混動力量主攻插混,然而如今只有比亞迪完全掌握了插混技術,其第三代DM雙模技術,目前已經同時達到了“破百4.3秒+全時電四驅+純電續(xù)航100公里+工況百公里油耗1.6升”等指標,而這些指標加起來,就是同級別中最強的,沒有之一。同時也意味著中國自主品牌已在全球新能源汽車產業(yè)中獨立形成了一股強勁勢力。
縱觀全球汽車制造業(yè),世界公認的混動銷量之王是豐田集團,歐系在引領渦輪增壓之后在混動上卻占了下方,美系混動被日系打得很慘,還掙扎在如何控制成本提升競爭力的泥潭之中。而能代表中國的,唯有拿DM3來對比。
比亞迪“P0+P3+P4”架構能帶來哪些優(yōu)勢? 豐田汽車早在1993年開始研發(fā)混合動力系統(tǒng),然而旗下第一款插電式混合動力車型到了2012年才正式誕生。相比之下,比亞迪第一款插電式混合動力車型F3 DM早于2008年投放市場,此后DM技術已在長達10年的技術迭代中進化至第三代,也就是我們說的DM3。或許各位讀者也想知道,比亞迪第三代DM技術真的能戰(zhàn)勝傳奇的豐田THS-II技術嗎?
廢話不多說,我們拿出兩款代表性作品 —— 新一代比亞迪唐DM與新一代豐田普銳斯插混(PriusPrime),從下圖和下表開始分析:
從插混系統(tǒng)的構型上看,新一代唐DM采用了更為高階的“P0+P3+P4”構型,而新一代豐田普銳斯插混則堅持采用申請專利的“PS”單一構型。
比亞迪“P0+P3+P4”構型的原理與優(yōu)劣勢:
1、分工非常細致,P0電機(BSG皮帶啟動/發(fā)電機)負責自啟停、能量回收、扭矩輔助;P3電機和P4電機分別驅動前后輪,實現“全時電四驅”,兼顧動力與經濟。
2、因為“P0+P3+P4”同時存在,第三代DM技術的動力聯(lián)合方式比豐田的更豐富的模式,更強的動力,可以實現發(fā)動機驅動、純電行駛、動能回收、串聯(lián)驅動、油電并聯(lián)四驅等混聯(lián)模式,覆蓋到了日常駕車的種種工況。
豐田“PS”構型的原理與優(yōu)劣勢: 1、第四代豐田THS-II依然采用PS電機布局,將兩臺驅動電機MG1與MG2內置于E-CVT之內。這一回,MG1與MG2不再同軸,而是異軸布局,結構可更緊湊。
2、基于“PS”構型打造的THS-II系統(tǒng),行星齒輪組和齒輪齒數的設計巧妙,系統(tǒng)通過判斷油門深度、行駛狀態(tài)、電池狀態(tài)等條件,精密計算,讓各個部件盡可能運行在能量利用效率最高的區(qū)間提升燃油經濟性。
作為插混車用戶,第三代DM技術能給我們什么好處呢?第三代DM技術的動力優(yōu)勢: 到達動力輸出對比的層面,比亞迪第三代DM技術能把豐田THS-II技術徹底碾壓一遍。請看下表:
由于“P0+P3+P4”構型可以讓每一個電機都發(fā)揮最大效用,同時燃油發(fā)動沒有采用偏重經濟性,但犧牲動力的阿特金森循環(huán)方式,保留了性能優(yōu)勢。因此搭載第三代DM技術的全新一代唐DM,其最大功率踏入441kW(600PS)大關,最大扭矩達到驚人的950N·m,系統(tǒng)功率與扭矩相比第二代DM分別提升19%和16%。如果直觀對比的話,豐田只能算是羽量級的,除非是豐田系大排量混動系統(tǒng),但那跟DM3又拉開了成本和級別上的差距。
對比一下便可知曉,“PS”構型無法讓豐田THS-II的內燃機/MG1/MG2直接疊加,因此普銳斯插混最終只輸出了90kW(122PS)的系統(tǒng)功率,相當于全新唐DM的1/5。因此,全新唐DM能把破百時間控制在4.5秒(最快4.3秒)以內,而普銳斯插混破百則要等到11.1秒。
第三代DM技術的純電續(xù)航優(yōu)勢:
插電式混合動力系統(tǒng)的一個重要功能就是通過充電樁充電進行純電續(xù)航補充。由于裝備了20kWh/24kWh大容量電池組,全新唐DM的純電續(xù)航里程遠超普銳斯插混,后者電池組容量僅為8.8kWh。
看一組數據,全國平均上班通勤距離(單程)最長的三座城市為北京、深圳、東莞,一程約為17.5km,一天約為35km。如果只用純電驅動,普銳斯插混用戶只能老老實實“每天充電”,全新唐DM用戶可以輕松做到“兩天一充”,全新唐DM智聯(lián)創(chuàng)世版用戶甚至可以“三天一充”,多用電少燒油,節(jié)能環(huán)保。
第三代DM技術的充電保電優(yōu)勢:
促成超長純電續(xù)航與超低工況油耗的功臣當然也不止全新唐DM電池組,P0位置的BSG電機也是重要緣由。往常的BSG電機,功率到頂了也就15kW左右,比亞迪破天荒地使用了25kW大功率BSG電機,能讓自啟停流程更加平穩(wěn),還能將汽油機拉升至任意轉速以避免動力系統(tǒng)反拖的沖擊與噪音。
大功率BSG電機的另一個優(yōu)勢,在于最高可達94%的動能回收發(fā)電效率,它能讓全新唐DM真正實現快速充電,某些工況的充電速度甚至超過耗電速度(除非驅動電機長時間加速),最終實現1.6L/100km的超低綜合油耗。
高階構型更容易實現“動力/節(jié)能雙馨”
比亞迪“P0+P3+P4”構型的分工更細致,動力更迅猛,可以實現更多樣的動力聯(lián)合方式,節(jié)油能量非常強大,還能實現四驅越野功能;豐田“PS”構型的結構小巧,動力性能與技術可延展性一般,節(jié)油能力強大。
比亞迪第三代DM雙模插混技術的誕生,給“P0+P3+P4”構型創(chuàng)造了一個屹立世界前沿的成功范例。它可以讓每一個位置上的電機都找到最優(yōu)化的輸出方案,既能加速迅猛,又能節(jié)能環(huán)保。
搭載第三代DM技術的比亞迪車型大量投入市場之后,讓更多用戶有機會體驗到插電式混合動力系統(tǒng)在動力、節(jié)油、平順、靜謐、越野等方面的技術成果,讓消費者知曉中國插混技術標桿之作究竟能在全球混動界占有何等地位。
來源:汽車簡報
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