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新能源出行真的有全程0焦虑吗?来听听专家怎么说

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随着各个国家相继公布停售燃油的时间表,新能源汽车时代加速向我们驶来。从市场走势来看,EV和PHEV已经成为目前新能源汽车消费的俩大主要选项,而PHEV的爆发式增长,也从侧面说明续航短、充电慢等问题,仍是人们EV出行的最大焦虑来源。

不过,由于PHEV车型同样装备有动力电池和电机,因此,也有一部分消费者在挑选购买PHEV车型时,仍会被一些与EV类似的问题所困扰。比如:冬天会不会影响动力,增加油耗?电机无法工作时,动力衰减厉不厉害?跑高速能否依旧保持低油耗?

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实际上,用户的种种顾虑并不是毫无理由,而这些也正是车企在研发PHEV车型工作中必须要考虑和解决的问题。那么有没有真正意义上“全程0焦虑”的新能源产品呢?

近日,北京航空航天大学交通科学与工程学院学术委员主任,国家乘用车自动变速器工程技术研究中心常务副主任徐向阳教授,专门发表了一篇题为《自主插电混动系统对比分析》的文章。接下来,我们就一起来看看,能不能在这篇文章中,为上述问题找到答案。

PHEV主要以并联和串并联两条技术路线为主

徐向阳教授指出,与变速器有MT/AT/DCT/CVT/AMT一样,混动也有不同的技术路线,如:串联、并联、混联,其中并联和混联技术路线,还有多个细分的技术路线。不同自动变速器各有优缺点,串联、并联、混联三种技术路线当然也有各自的优缺点。

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汽车企业在给混动产品选择构型的时候,通常会综合考虑技术路线的技术和产业基础,以及技术路线实现的难易程度和整车产品定位。就插混领域而言,P13(P1+P3)串并联构型,以及综合技术和性能优势明显,更适合高压插电混动车型,已成为单电机并联混动发展方向的P2并联构型,已经成为汽车企业的研发PHEV车型所采用的两条主要技术路线。

徐向阳教授在文章中强调,自主混动系统技术和产品关键技术指标总体上都已达到国际领先水平,在自主插混产品的市场占有率也遥遥领先于外资品牌。同时,徐向阳教授还认为,自主插混技术路线百花齐放,串并联和并联等各种技术路线优势互补,并对长安、长城、吉利、广汽、奇瑞等,多家主流自主品牌车企的插混发展情况进行了简单的介绍。

自主插混百花齐放,百家争鸣

根据徐向阳教授的在文章中的介绍,中国自主混动技术的研究起步于吉利的双模功率分流混动系统,但产业化很不顺利,后来吉利在其7DCT的基础上,集成P2.5电机,推出了P2.5-7DCT并联混动变速器,但吉利最终还是选择串并联,并在2021年吉利推出了雷神混动系统,发布了国际上首个发动机3挡驱动的串并联混动变速器3DHT。

比亚迪在开启混动系统研发之初就走了串并联的技术路线,2008年就推出第一代采用双电机串并联方案的混动变速器,虽然2013年和2018年比亚迪相继推出过P3-6DCT并联混动变速器,但如今最为大家熟知的DM-i则是单挡串并联混动变速器。

长城早期也曾在7DCT和9DCT、9AT的基础上,推出了P2-7DCT和P2-9DCT、P2-9AT并联混动变速器,但后来同样把更多精力放在了串并联上,最终也在2021年推出了发动机2挡驱动的串并联混动变速器2DHT–柠檬混动变速器。

长安汽车也较早开展混动技术应用的自主品牌车企之一,早在2008年北京奥运期间,长安汽车就投入了混动车型开展示范化运营。当时间来到2017年和2018年,长安汽车就已经分别推出了搭载P2-7DCT的逸动PHEV和搭载P134串并联电四驱的CS75PHEV量产车型,2021年推出了采用P2-6DCT并联混动变速器的蓝鲸iDD混动系统。

此外,奇瑞2021年发布了3挡串并联混动变速器鲲鹏混动系统;广汽于今年推出了GMC二代2挡串并联混动变速器;上汽今年才被更多人关注的第二代EDU混动系统,采用的是P2.5并联……总之自主品牌车企在插混领域几乎都有所建树。

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通过上述徐向阳教授对自主插混发展情况的介绍不难看出,很多车企起初都选择了P2或P2.5并联路线,但之后几乎都转向了P13串并联路线,就连徐向阳教授也专门谈到,自主单电机并联混动技术路线最具代表性、市场表现最好的就是蓝鲸iDD混动系统。

那为什么自主车企普遍最终都选择了P13呢?难道是P13比P2好很多吗?

为此,徐向阳教授专门对搭载比亚迪DM-i、长安蓝鲸iDD、长城柠檬、吉利雷神四套自主插电混动系统的车型进行了对比。这当中,除了蓝鲸iDD采用的P2并联构型,其余三套插混系统均采用了P13串并联构型,而对比结果或许也会大大出乎你的预料。

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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的产品中,除吉利雷神的燃油经济性明显更好外,比亚迪DM-i和长城柠檬的燃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,徐向阳教授也进行了详细的分析。

P13中高速工况下不利于燃油经济性

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机,一个发电机,一个驱动电机。由于有两个电机,因此P13比P2多了一个工作模式:串联模式。

串联模式下,发动机可以在高效工作区带发电机发电,驱动电机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燃油经济性。

然而,串联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串并联混动的燃油经济性和动力性就不如多挡位P2并联混动。

不过,很多车企也意识到了这个问题,正在将P13变速器的挡位数量从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串并联混动系统的动力性和经济性。

此外,有必要指出的是,基于P13架构的很多车型,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,车企大多都会选择小功率发动机和大功率电机的组合方案,而一旦电池或电机出现衰减,车辆的动力性和经济性都将大受影响。

P2至少是目前想要“0焦虑出行”的最佳选择

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,高速工况洗油耗低等优点,可以说是在保留传统动力优秀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。

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就以蓝鲸iDD为例,其使用的低速大扭矩电机利用多种领先技术提升工作效率和耐用性,发动机在4款发动机中输出的动力也是最高的,再加上6个直驱挡位可以让发动机岁时介入驱动车辆,使得车辆起步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响应,驾驶感受与燃油车几乎完全相同。

不仅如此,徐向阳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性,并且综合考虑动力性、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并联构型方案,而蓝鲸iDD采用的恰恰就是P2-6DCT,因此,UNI-K iDD的燃油经济性也很优秀,尽管车重达到了2.075吨,但NEDC循环亏电油耗百公里也仅5升。

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而所有这些特性,也使得蓝鲸iDD特别适合喜欢长途旅行、对动力响应要求快、驾驶感受追求高的消费者。不仅如此,由于P2并联构型对于电池和电机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选择,对于用户出行来说,也是一个顾虑最少,并且还能够兼顾动力性和经济性。但为什么自主品牌普遍都转向研发P13,而坚持做P2的寥寥无几呢?

徐向阳教授认为主要有两点原因:

第一,主机厂必须要拥有自主开发自动变速器的能力。相比于串并联混动采用简单的单挡或者两挡减速机构,P2并联混动传动系统采用的是多档位DCT、AT或AMT(面向商用车市场),因此企业在AT和DCT研发方面必须要有很强的技术和产业化能力。

第二,主机厂必须拥有很强的集成能力。传统的P2系统都是简单将电机与变速器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级车型的搭载需求,限制了平台化的应用。

从这角度来看,蓝鲸iDD能够获得徐向阳教授的赞许,也充分证明了长安汽车的技术积淀。据了解,蓝鲸iDD混动系统的核心技术是将三离合器(K0离合器和6DCT中的K1和K2双离合)高度集成,并采用大功率和扭矩的P2电机,通过对电机与变速器的高集成设计,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产品适用场景的局限性,以及里程焦虑等问题,现在正有越来越多消费者将眼光投向了PHEV产品,市场的热度居高不下,促使车企在PHEV的投入上也不遗余力,让用户有了非常丰富的选择,特别是自主PHEV产品可谓百花齐放,技术和关键性能指标也都走在了合资品牌的前面。不过,由于车企对待不同技术路线的态度不同,也致使不同汽车品牌PHEV产品的性能特点存在显著差异。

用徐向阳教授的话来说,没有最好的技术路线和产品,只有最适合企业自身优势和车型的技术路线和产品。无论是P2还是P13都是目前最主流的插混技术选项,而消费者在选择购买PHEV产品时,则还是要结合自己的需求和喜好而定。

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