说起在国家政策的激励下,近几年,国内新能源市场急剧扩张,自主品牌率先发展插电式混合动力汽车,积累了比较充足的经验,在该领域具有一定的先发优势。而合资品牌为了更多的市场份额,开始重视插混的细分市场,并奋力追赶。而早期专注混合动力的日系品牌,也基于混动技术进做了一步改良,推出了插混车型,加入竞争的行列。究竟哪家的插混车型更靠谱儿呢?下面我就从市场上销量靠前的主流品牌的插混技术开始
大众&奥迪—P2+6/7DCT单电机架构
首先,大众和奥迪所采用是P2+DCT架构方案,主要分为1.4T+P2+6DCT或者2.0T+P2+7DCT这两套动力系统。该动力系统相比于燃油版本,就是在发动机和DCT之间增加了一个离合器和一台P2电机。原有发动机不变,DCT改动也不大,简单省事。
优点:
1、架构简单,重量轻,经济性好。由于大众是P2单电机架构比较简单,相对于P2.5/P3结构无需单独的减速器,具有轻量化优势,利于提高整车经济性。
缺点:
1、受限于P2单电机架构,整车动力性能受到电机设计功率制约,稍弱。
2、馈电易发生且体验较差。由于P2单电机架构,单电机在驱动的时候无法同时发电,所以保电能力较差,馈电状态容易发生。馈电时整车完全靠发动机驱动,起步容易顿挫,驾驶的平顺性和NVH都偏差,尤其是搭载较小排量发动机的整备质量较重的车型。
丰田—THS系统
丰田的THS系统在转化为插混架构后,行星齿轮组依然保留,但整体架构多少有些不同,主要从下图两条传输路径上我们可以看出,由于输出轴与外齿圈相连,车速主要由外齿圈转速决定。由于行星齿轮结构本身就比较精密,控制策略和传动系统相对复杂,但逻辑很清晰,工作模式也比一般插混架构更多样,所以效率也高。
优点:
1、发动机热效率高,且全工况下经济性好。阿特金森循环发动机,采用高压缩比技术,热效率40%。且行星齿轮机构能实现发动机全工况(包括馈电状态)处于高效区域,THS系统经济性能较好。
2、全工况下平顺性好。利用行星齿轮机构实现E-CVT无级变速,档位调节更加线性,行驶感受更加柔顺。
缺点:
1、动力性能受到电机设计功率的制约,总体动力性一般。
2、发动机直驱时经济性变差。发动机直驱状态下纯燃油模式时,由于电机无法断开,发动机将带动两个电机空转,增加了能量的损耗,经济性变差。
本田—I-MMD系统
本田i-MMD系统,由于插混车型暂未引入中国市场,我们先从混动系统说起,但本田i-MMD系统属于双电机架构,由2.0L阿特金森循环发动机、变速器、发电机、驱动电机组成,理解其来却更为简单。发电机与发动机处于固连状态,发动机通过一个离合器可断开或结合发动机的动力,实现不同的驱动模式。
优点:
1、发动机工作效率较高。本田i-MMD的发动机和驱动电机在两根轴上,动力输出在第三根轴,在并联模式下进行输出时,电机和发动机可以在不同转速运行,通过调整电机的输出功率来对发动机的工作点进行调节,让发动机可以始终保持在更高效率的工作区间。
2、NVH表现相对好。众所周知,相较于电机,发动机自身运转噪音较大,而i-MMD系统启动时发动机不介入或者介入时间短,所以NVH表现不怎么受影响。
缺点:
1、动力性较弱。I-MMD系统搭载的驱动电机额定功率小,动力总输出小,动力性较弱。
吉利—P2.5+7DCT单电机架构
而吉利的插混系统也属于单电机架构,包括一台1.5T三缸增压发动机+7DCT双离合变速箱+P2.5电机。该系统将电动机与变速箱的偶数档入轴相连接,相当于在变速箱内加入电机,介于P2和P3之间,因此被吉利称为P2.5。7DCT变速箱的两组离合器兼顾了动力耦合功能,纯电驱动时,7DCT变速箱充当电动机变速箱的效果,通过偶数档传动,实现电机在多个档位下驱动。
优点:
1、结构简单、重量轻
缺点:
1、NVH表现较差。吉利P2.5+7DCT架构采用三缸机,馈电状态下,三缸发动机动力输出更不平稳,更容易出现振动和抖动问题。
2、单电机架构保电能力,馈电时动力性NVH表现较差。吉利P2.5+7DCT单电机架构,没有单独发电机,无法同时驱动和发电,所以保电性能较差,馈电时动力性和NVH均较差。
比亚迪——DM 3.0 +6DCT+(P0+P3+P4;P0+P3;P0+P4)
比亚迪通过10余年的技术经验积累, 双模车型全球装机量超30万。比亚迪第二代双模技术是基于多速DCT变速器打造的单电机并联结构,第三代双模技术可以说是在保留上一代优势的基础上多增加了一个P0高压BSG电机,通过多种动力组合方案实现了三种动力架构,分别为前驱(P0+P3)、双擎四驱(P0+P4)和三擎四驱(P0+P3+P4)架构,凸显出不同的产品性能,满足了消费者不同的用车需求。
优点:
1.动力性能超强。第三代双模技术搭载的前后驱动电机功率扭矩均很大,如果有较强动力需求时,整车可以调整为HEV并联模式,三擎四驱架构可以实现前后驱动电机和发动机“三擎合力”,动力性好。
2、平顺性和经济性好。第三代双模技术加入了全新开发BSG系统,使发动机与电机更高效的融合,发动机和高压BSG电机可以长期处于高效转速区间,减少了能量的损耗。能够根据发动机/BSG/驱动电机高效区,结合行车工况智能发电,效率大幅提升。总体来看,比亚迪第三代双模技术加上了高压BSG电机,提升了保电能力,减少了馈电状态,提升了驾驶平顺性和燃油经济性。
缺点:
系统成本高。由于比亚迪P0+P3+P4架构比较复杂,光驱动电机就有两个,再加上一个高压BSG电机,相较于吉利P2.5或者大众P2这种额定功率本来就不高的单电机架构,控制难度较高,同时动力系统的成本也较高。
为什么我要把比亚迪压轴放在最后一个说呢?一方面在插混领域,比亚迪的双模技术需要追溯到2008年,这一年,比亚迪研发出了第一代DM技术,上市了全球首款插电混合动力汽车——F3 DM。经过十余年的技术积累,比亚迪已经将其独有的DM技术进化到第三代。另一方面,通过一步步迭代升级,比亚迪成功引领着国内整体新能源汽车产业的发展,并成为了全球市场装机量最大的插电式混合动力技术。若要从自主品牌中要挑选出一家代表性的插混技术来说,我认为比亚迪是最具有技术优势的,如果日后能通过技术进步的突破,降低成本的制约,相信未来的市场对比亚迪双模技术的接纳程度也会越来越高。
分析后我们不难发现,在动力性方面,比亚迪的双模技术一马当先,实力碾压业界群雄。而在经济性方面,以双田为代表的日系混动技术以节油高效见长,可靠性高。平顺性方面,大众,吉利和比亚迪虽然都在使用混动DCT,但由于比亚迪第三代双模技术加入了高压BSG电机,高压BSG电机具有行车发电功能,可以结合行车工况智能发电,减少了馈电状态的发生。即便是电量过低,在馈电状态下,由于高压BSG电机具备怠速启停的功能,可提前拉升发动机转速,在启动时越过发动机低速抖动区间再点火,可以有效避免发动机点火抖动的问题。不仅如此,由于高压BSG电机具有辅助换档的功能,在车辆升降档的过程中主动调整发动机转速,使之迅速与车速、档位相对应,所以即便是馈电状态下,行驶中换档平顺性也是有保障的。而大众和吉利的架构中没有高压BSG电机,所以一旦进入馈电状态,整车乘驾舒适性会大打折扣。理论上单纯从架构本身可以粗暴的总结成下面表格。但是,各家水平及要求差异较大,可能不能完全代表实际量产车型的水平,具体表现如何还需要大家实地去体验和感受。
以上盘点的全球插电式混动级车的主流架构都属于比较出色的混合动力汽车技术,各有其技术优势难分高下。随着中国的新能源市场的蓬勃发展,短短几年间就滋养了一系列自主品牌发展壮大,插混技术甚至可以碾压合资甚至豪华品牌。毫无疑问的是,从未来的眼光看待当下的技术我们会发现,发动机在不久的将来将慢慢被被弱化,新能源电驱动系统才是汽车产业的未来,而当下插混技术哪家强,也是各花入各眼,就留给消费者自己去评断吧。
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