淺談國(guó)內(nèi)混動(dòng)技術(shù)(3):國(guó)產(chǎn)雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)(比亞迪/長(zhǎng)城/廣汽/奇瑞/東風(fēng))的技術(shù)異同及其發(fā)展意義 ☆ 引言: 如之前帖子所述,在國(guó)家政策引導(dǎo)下,“十三五”期間,國(guó)內(nèi)各家車(chē)企逐步開(kāi)始研發(fā)新一代混動(dòng)專(zhuān)用技術(shù)平臺(tái)——“雙電機(jī)同橋耦合DHT混動(dòng)系統(tǒng)”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“雙電機(jī)DHT混動(dòng)”或者“DHT混動(dòng)”)。在2021年這個(gè)“十三五”與“十四五”交替的時(shí)間節(jié)點(diǎn),已經(jīng)有(1+4)家車(chē)企公布了“雙電機(jī)DHT混動(dòng)”車(chē)型的落地量產(chǎn)/預(yù)量產(chǎn)計(jì)劃。 這其中,1家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)車(chē)型量產(chǎn)交付(比亞迪),另外4家已經(jīng)發(fā)布車(chē)型預(yù)量產(chǎn)計(jì)劃(長(zhǎng)城、廣汽、奇瑞、東風(fēng))。 其它還有一些企業(yè)雖然也在研發(fā)雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng),但是目前還沒(méi)有進(jìn)入車(chē)型預(yù)量產(chǎn)階段(包括但不限于:吉利、五菱、一汽、北汽等)。 對(duì)這些還沒(méi)有進(jìn)入預(yù)量產(chǎn)階段的企業(yè)暫不予詳細(xì)討論,以下主要針對(duì)(1+4)家已經(jīng)進(jìn)入預(yù)量產(chǎn)/量產(chǎn)階段車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng),比較它們的技術(shù)異同。 一、新一代混動(dòng)專(zhuān)用技術(shù)平臺(tái)——“雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)”的識(shí)別特征與技術(shù)優(yōu)勢(shì)是什么? 1. 新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么? 新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng),是采用混動(dòng)專(zhuān)用的效率型發(fā)動(dòng)機(jī)、高密度高效率電機(jī)作為兩種基礎(chǔ)動(dòng)力源,并對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、電驅(qū)動(dòng)的MAP特性進(jìn)行針對(duì)性研發(fā)設(shè)計(jì),然后基于發(fā)動(dòng)機(jī)、電驅(qū)動(dòng)的MAP特性對(duì)VCU/HCU的動(dòng)力控制策略/軟件算法進(jìn)行全模式優(yōu)化, 從而使發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)這兩個(gè)動(dòng)力源的高效區(qū)在WLTP全工況區(qū)間可以盡量實(shí)現(xiàn)無(wú)死角交叉覆蓋。 2. 新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)有哪些特征? 包含以下幾點(diǎn)特征: ①采用混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)(阿特金森/深度米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)),峰值熱效率和高效區(qū)范圍遠(yuǎn)比燃油平臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)更出色; ②采用兩個(gè)扁線(xiàn)/油冷/高速電機(jī),功率密度、扭矩密度、峰值效率、高效區(qū)范圍、損耗等特性遠(yuǎn)比普通圓線(xiàn)電機(jī)更出色; ③雙電機(jī)同橋共箱、高度集成化耦合; ④混動(dòng)控制軟件算法中同時(shí)包括發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)、(發(fā)動(dòng)機(jī)+電機(jī))串行驅(qū)動(dòng)、(發(fā)動(dòng)機(jī)+電機(jī))并行驅(qū)動(dòng)這4類(lèi)對(duì)應(yīng)不同速域/功率工況的高效模式。 3. 如何運(yùn)用(一.2.)中的方法對(duì)各款混動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行識(shí)別? 舉例: (1) 第一類(lèi)例子: 廣汽GMC第一代混動(dòng)、上汽EDU第一代混動(dòng)、PSA HY2/HY4混動(dòng)、比亞迪DMp混動(dòng)、長(zhǎng)安CS75 PHEV(不屬于長(zhǎng)安藍(lán)鯨混動(dòng)序列)雖然都有兩個(gè)同橋電機(jī), 但是廣汽GMC第一代不完全滿(mǎn)足(一.2.①)、(一.2.②)條件,上汽EDU第一代混動(dòng)不滿(mǎn)足(一.2.①)、(一.2.②)條件,PSA HY2/HY4混動(dòng)、比亞迪DMp混動(dòng)、長(zhǎng)安CS75 PHEV不滿(mǎn)足(一.2.①)、(一.2.②)、(一.2.③)條件,所以它們不是新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng), 它們的量產(chǎn)車(chē)型的實(shí)際饋電能耗沒(méi)有明顯優(yōu)于燃油車(chē)(混動(dòng)車(chē)型的能耗/碳排放評(píng)價(jià)方式見(jiàn)第五節(jié)內(nèi)容)。 (2) 第二類(lèi)例子: 上汽EDU第二代混動(dòng)、長(zhǎng)安藍(lán)鯨混動(dòng)、吉利epro混動(dòng)、大眾/奧迪/寶馬/奔馳車(chē)型的混動(dòng)系統(tǒng)是P2/P2.5單電機(jī)架構(gòu),它們不滿(mǎn)足(一.2.①)、(一.2.②)、(一.2.③)、(一.2.④)條件,所以它們不是雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng), 它們的量產(chǎn)車(chē)型的實(shí)際饋電能耗沒(méi)有低于甚至高于燃油車(chē)。 4. 為什么新的碳排放政策會(huì)逐漸淘汰落后的混動(dòng)平臺(tái)技術(shù)?為什么新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)更能滿(mǎn)足碳排放政策趨勢(shì)? 2020~2021年,國(guó)家標(biāo)委會(huì)、工信部、財(cái)政部相繼發(fā)布了一系列與混動(dòng)車(chē)型相關(guān)的新國(guó)標(biāo)與新政策,并從2021年1月~10月相繼開(kāi)始生效。 在新政策中,對(duì)混動(dòng)車(chē)型的能耗/碳排放水平明確提出以下要求: ①混動(dòng)車(chē)型的CS模式油耗要低于同級(jí)別燃油車(chē)型的70%; ②混動(dòng)車(chē)型的CD模式電耗要低于同級(jí)別純電車(chē)型的135%; ③混動(dòng)車(chē)型的(CD+CS)模式綜合油耗要低于同級(jí)別燃油車(chē)型的45%。 翻譯成通俗的語(yǔ)言就是: 在不充電、只加油的情況下(等同于燃油車(chē)的使用方式),混動(dòng)車(chē)型必須要比同級(jí)別燃油車(chē)節(jié)能/減排30%以上; 在又充電、又加油的情況下(通過(guò)國(guó)家交通監(jiān)控大數(shù)據(jù)進(jìn)行多函數(shù)算法擬合的使用方式),混動(dòng)車(chē)型必須要比同級(jí)別燃油車(chē)節(jié)能/減排55%以上。 同時(shí),2021年新國(guó)標(biāo)對(duì)于燃油車(chē)/混動(dòng)車(chē)型的能耗測(cè)試方法比舊國(guó)標(biāo)更嚴(yán)苛(見(jiàn)第五節(jié)內(nèi)容),廠家進(jìn)行油耗“虛標(biāo)”的空間更小,采用落后技術(shù)的混動(dòng)車(chē)型的“歡樂(lè)表”現(xiàn)象會(huì)逐漸現(xiàn)出原形。 而新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)如(一.1.)~(一.2.)中所述,它具備更優(yōu)秀的降低碳排放/降低能耗的技術(shù)潛力,更能滿(mǎn)足越來(lái)越嚴(yán)苛的碳排放政策;同時(shí)它在動(dòng)力、平順、NVH三個(gè)方面的表現(xiàn)更優(yōu)于燃油車(chē)/其它類(lèi)型的混動(dòng)架構(gòu),所以也更符合消費(fèi)者的實(shí)際利益。 所以,新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)技術(shù)會(huì)逐漸取代燃油車(chē)及其它落后的乘用車(chē)混動(dòng)技術(shù)。 5. 國(guó)內(nèi)車(chē)企的新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)何時(shí)開(kāi)始正式出現(xiàn)? 如引言及(一.1.)~(一.3.)所述,國(guó)內(nèi)車(chē)企的新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng),十二五期間個(gè)別企業(yè)開(kāi)始自主研發(fā),十三五期間在國(guó)家政策指引下大批車(chē)企進(jìn)入集中研發(fā)階段,在十三五末期至十四五開(kāi)端的2021年,國(guó)內(nèi)各家車(chē)企的新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)逐漸開(kāi)始量產(chǎn)上市。 二、國(guó)內(nèi)車(chē)企的新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)分別是什么? (1)已量產(chǎn)/預(yù)量產(chǎn)的車(chē)企: 比亞迪:DMi混動(dòng); 長(zhǎng)城:檸檬DHT混動(dòng); 廣汽:綠擎混動(dòng)-GMC第二代; 奇瑞:鯤鵬DHT混動(dòng); 東風(fēng):馬赫DHT混動(dòng)。 (2)尚未SOP的車(chē)企(預(yù)計(jì)最早于2022年量產(chǎn)): 五菱:菱擎DHT混動(dòng); 吉利:GHS第二代混動(dòng); 北汽:魔方DHT混動(dòng); 一汽:尚未命名。 特別點(diǎn)名: 有兩家國(guó)內(nèi)車(chē)企目前仍然處于夢(mèng)游狀態(tài),尚未開(kāi)始自主研發(fā)或者尚未重點(diǎn)研發(fā)新一代雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng): ①長(zhǎng)安:長(zhǎng)安藍(lán)鯨IDD混動(dòng)平臺(tái)堅(jiān)持迷信歐洲的落后單電機(jī)架構(gòu),堅(jiān)持拿來(lái)主義一百年不回頭; ②上汽:上汽EDU第一代混動(dòng)平臺(tái)采用簡(jiǎn)陋版的雙電機(jī)DHT架構(gòu),如果它沿著這條路線(xiàn)繼續(xù)研發(fā),那么現(xiàn)在也差不多可以做出滿(mǎn)血版的雙電機(jī)DHT混動(dòng)。但是上汽卻自廢武功開(kāi)起了歷史倒車(chē),它的EDU第二代混動(dòng)平臺(tái)反而去揀起了落后的P2.5單電機(jī)架構(gòu)。 三、這五家(預(yù))量產(chǎn)車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的相同點(diǎn)是什么? 1. 這五家車(chē)企的DHT混動(dòng)系統(tǒng)都是由同橋雙電機(jī)直接集成后與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行動(dòng)力耦合,從而實(shí)現(xiàn)A1-發(fā)電機(jī)獨(dú)立直連驅(qū)動(dòng)、A2-電機(jī)獨(dú)立直連驅(qū)動(dòng)、A3-(發(fā)動(dòng)機(jī)+電機(jī))串行驅(qū)動(dòng)、A4-(發(fā)動(dòng)機(jī)+電機(jī))并行驅(qū)動(dòng)這4種動(dòng)力源耦合模式,最大化地利用發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)的不同高效區(qū)特性對(duì)全工況區(qū)間進(jìn)行交叉覆蓋。 與這一類(lèi)混動(dòng)系統(tǒng)架構(gòu)形成對(duì)比的,是另外兩類(lèi)混動(dòng)系統(tǒng): ①單電機(jī)Add-on混動(dòng)系統(tǒng)及其變種結(jié)構(gòu): 包括P0單電機(jī)、P1單電機(jī)、P2/P2.5單電機(jī)、P3單電機(jī),以及(P0單電機(jī)、P1單電機(jī)、P2/P2.5單電機(jī)、P3單電機(jī))+后橋P4電機(jī)的變種結(jié)構(gòu)。 這種混動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法全部實(shí)現(xiàn)A1~A4這4種動(dòng)力源耦合模式,或者無(wú)法在發(fā)動(dòng)機(jī)/電機(jī)的高效區(qū)分別實(shí)現(xiàn)這4種模式。 吉利/領(lǐng)克epro混動(dòng)系統(tǒng)、長(zhǎng)安藍(lán)鯨IDD混動(dòng)系統(tǒng)、上汽EDU第二代混動(dòng)系統(tǒng)、大眾汽車(chē)混動(dòng)系統(tǒng)、寶馬汽車(chē)混動(dòng)系統(tǒng)、奔馳汽車(chē)混動(dòng)系統(tǒng)都是屬于這種類(lèi)型。 ②單增程式混動(dòng)系統(tǒng): 只能實(shí)現(xiàn)A2、A3這2種動(dòng)力源耦合模式,無(wú)法讓發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)的高效區(qū)交叉覆蓋全工況區(qū)間。 嵐圖free、賽力斯sf5、理想one都是屬于這種類(lèi)型。 附圖13顯示了雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)在車(chē)輛能耗方面提高系統(tǒng)能量利用率的能力。 2. (比亞迪/長(zhǎng)城/廣汽/奇瑞)這四家的DHT混動(dòng)系統(tǒng)都采用了扁線(xiàn)/油冷/高速電機(jī),實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的小型化、高效化、低損耗,電機(jī)功率密度高達(dá)5.6~6kW/kg,高效區(qū)從雙85%到雙90%以上。電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也做到了高度集成化,雙電機(jī)的電控器不但與電機(jī)集成,而且從控制板層級(jí)已經(jīng)合為一體,共用冷卻系統(tǒng)。 暫時(shí)的掉隊(duì)者:由于種種原因,東風(fēng)的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)暫時(shí)沒(méi)有采用扁線(xiàn)電機(jī),預(yù)計(jì)它在后續(xù)的改型中就會(huì)使用。 與之形成對(duì)比的是,采用另外兩類(lèi)混動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)企絕大多數(shù)都是使用較低效率、較低密度的圓線(xiàn)電機(jī);有的車(chē)企還在使用分體式電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品,還沒(méi)有做到最基本的電驅(qū)動(dòng)三合一水平。 3. 這五家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)都采用了混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī),包括阿特金森發(fā)動(dòng)機(jī)與深度米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),熱效率在40%以上,BSFC最優(yōu)值190~220g左右,排量1.5~2.0L。 (廣汽、東風(fēng)的滿(mǎn)血版混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)計(jì)今年底前開(kāi)始量產(chǎn),長(zhǎng)城、奇瑞的滿(mǎn)血版混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)計(jì)今年底至明年開(kāi)始量產(chǎn)。) 4. 這五家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)都能同時(shí)兼容HEV、PHEV車(chē)型,同時(shí)兼容兩驅(qū)(前橋DHT雙電機(jī))/四驅(qū)(前橋DHT雙電機(jī)+后橋P4電機(jī))車(chē)型。 四、五家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的區(qū)別是什么? 1.最大區(qū)別: 這五家國(guó)產(chǎn)雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)采用的動(dòng)力傳輸檔位路線(xiàn)不一樣。 在動(dòng)力傳輸方式上,雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)分為3個(gè)大類(lèi)、4個(gè)小類(lèi): (1)第一大類(lèi):?jiǎn)螜n傳輸路線(xiàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)兩個(gè)動(dòng)力源都只有1個(gè)動(dòng)力傳輸檔位。 代表:本田i-MMD混動(dòng),比亞迪DMi混動(dòng),東風(fēng)馬赫DHT混動(dòng),五菱菱擎DHT混動(dòng); 該類(lèi)型的拓?fù)涫疽鈭D見(jiàn)附圖1。 (2)第二大類(lèi):無(wú)級(jí)傳輸路線(xiàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電機(jī)三個(gè)動(dòng)力源由行星齒輪組進(jìn)行耦合,通過(guò)功率分流對(duì)三個(gè)動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)動(dòng)力傳輸。 代表:豐田THS混動(dòng),通用voltec混動(dòng); 該類(lèi)型的拓?fù)涫疽鈭D見(jiàn)附圖2。 (3)第三大類(lèi):多檔傳輸路線(xiàn) 發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)兩種動(dòng)力源有2個(gè)以上動(dòng)力傳輸檔位。 根據(jù)換檔結(jié)構(gòu)的不同形式,這一大類(lèi)下面又包括兩個(gè)小類(lèi): ①第一小類(lèi):同步器換檔結(jié)構(gòu) 采用同步器、同步環(huán)、撥叉、固定齒輪組進(jìn)行換檔; 代表:長(zhǎng)城檸檬DHT混動(dòng),奇瑞鯤鵬DHT混動(dòng); 該類(lèi)型的拓?fù)涫疽鈭D見(jiàn)附圖3(檸檬)、圖4(鯤鵬)。 該類(lèi)型換檔結(jié)構(gòu)的示意圖見(jiàn)附圖5。 ②第二小類(lèi):行星齒輪換檔結(jié)構(gòu)(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中附加同步器組件) 采用行星齒輪組、離合器、制動(dòng)器(拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中附加同步器組件)進(jìn)行換檔; 代表:廣汽綠擎GMC第二代混動(dòng),吉利GHS第二代混動(dòng); 該類(lèi)型換檔結(jié)構(gòu)的示意圖見(jiàn)附圖6~10。 (提示:奇瑞鯤鵬DHT的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相當(dāng)于是用兩套離合器組件同軸連接后模擬實(shí)現(xiàn)行星齒輪組的效果:1號(hào)離合器組件的外轂與1號(hào)電機(jī)的轉(zhuǎn)子及2號(hào)離合器組件的輸入軸直接連接,2號(hào)離合器組件的2號(hào)輸出軸再與2號(hào)電機(jī)的輸出軸相連接,2號(hào)離合器組件的1號(hào)、2號(hào)輸出軸又與輸出齒輪相連接。) 2. 這一點(diǎn)最大區(qū)別在本質(zhì)上意味著什么? (1)動(dòng)力傳輸?shù)钠巾樞圆煌?nbsp; 單檔傳輸類(lèi)型的平順性>行星齒輪換檔類(lèi)型的平順性>同步器換檔類(lèi)型的平順性; (2)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的零件復(fù)雜性不同: 行星齒輪換檔類(lèi)型的零件復(fù)雜性>同步器換檔類(lèi)型的零件復(fù)雜性(檔位越多,復(fù)雜性越高)>單檔傳輸類(lèi)型的零件復(fù)雜性; (3)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的可靠性不同: 單檔傳輸類(lèi)型的可靠性>同步器換檔類(lèi)型的可靠性>行星齒輪換檔類(lèi)型的可靠性; (4)動(dòng)力源耦合模式的多樣性不同: 行星齒輪換檔類(lèi)型的耦合多樣性>同步器換檔類(lèi)型的耦合多樣性>單檔傳輸類(lèi)型的耦合多樣性; 在行星齒輪換檔類(lèi)型/同步器換檔類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)動(dòng)力源可以有兩種以上的動(dòng)力輸入模式; 在單檔傳輸類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)動(dòng)力源有一種動(dòng)力輸入模式。 (5)DHT中兩個(gè)電機(jī)的角色不同: 在單檔傳輸類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,1號(hào)電機(jī)、2號(hào)電機(jī)分別擔(dān)當(dāng)GM發(fā)電機(jī)、TM驅(qū)動(dòng)電機(jī)的角色; 在行星齒輪換檔類(lèi)型/同步器換檔類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,1號(hào)電機(jī)、2號(hào)電機(jī)可以分別擔(dān)當(dāng)GM/TM、TM的角色。 (6)動(dòng)力傳輸系統(tǒng)的檔位數(shù)量不同: 這5家國(guó)產(chǎn)雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的檔位數(shù)量分別是: 奇瑞鯤鵬DHT混動(dòng):?jiǎn)蝿?dòng)力源3檔,組合檔位11檔; (提醒:奇瑞在宣傳中提到的“11檔位”的概念是“組合檔位”,也就是對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)、1號(hào)電機(jī)、2號(hào)電機(jī)這3個(gè)動(dòng)力源,交叉組合之后共有11個(gè)“組合檔位”;實(shí)際對(duì)于單個(gè)動(dòng)力源來(lái)說(shuō),最大的檔位數(shù)量為3檔;將3個(gè)動(dòng)力源混搭后,抽出了11個(gè)“組合檔位”來(lái)使用。) 廣汽綠擎混動(dòng)-GMC第二代:≥3檔; 長(zhǎng)城檸檬DHT混動(dòng):2檔; (單個(gè)動(dòng)力源) 比亞迪DMi混動(dòng):1檔; (單個(gè)動(dòng)力源) 東風(fēng)馬赫DHT混動(dòng):1檔。 (單個(gè)動(dòng)力源) 3. 從四.2中,也就衍生出了以下區(qū)別: (1)動(dòng)力頓挫/闖動(dòng)發(fā)生的概率不同: 行星齒輪換檔類(lèi)型、同步器換檔類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng),對(duì)于控制軟件算法的要求很高,如果仿真計(jì)算與參數(shù)標(biāo)定稍微有一點(diǎn)偏差,在轉(zhuǎn)速/扭矩匹配/換檔過(guò)程中就容易發(fā)生動(dòng)力頓挫情況。 (2)對(duì)電機(jī)的MAP特性與峰值功率需求不同: ①在單檔傳輸類(lèi)型/同步器換檔類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,1號(hào)電機(jī)、2號(hào)電機(jī)的角色可以分別是GM電機(jī)、TM電機(jī);此時(shí),2號(hào)電機(jī)是主電機(jī),功率大于1號(hào)電機(jī),在100~160kW左右。 ②在行星齒輪換檔類(lèi)型/同步器換檔類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,1號(hào)電機(jī)、2號(hào)電機(jī)的角色可以分別是GM/TM電機(jī)、TM電機(jī);此時(shí),兩個(gè)電機(jī)的功率都比較小,最大電機(jī)的功率在70~90kW左右。 所以,在第②種情況下的DHT混動(dòng)系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)電機(jī)的MAP特性與峰值功率要求更低。 (3)DHT內(nèi)部空間設(shè)計(jì)的難度不同: ①如四.3.(2)所述,四.3.(2).②情況下的DHT混動(dòng)系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)電機(jī)的峰值功率需求更低,電機(jī)的體積可以更小,降低了DHT內(nèi)部的空間布置難度。 ②在多檔傳輸類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,換檔機(jī)構(gòu)增加了DHT內(nèi)部的空間布置難度。 (4)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的零部件成本不同: ①多檔傳輸類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)可以通過(guò)檔位切換將較窄的特定高效區(qū)范圍映射至較寬的工況區(qū)間,因此,它對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)MAP特性和電機(jī)MAP特性的要求較低。 相比之下,單檔傳輸類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)需要使用MAP高效區(qū)范圍更寬廣的發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)。 如四.3.(2)所述,四.3.(2).②情況下的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)的峰值功率要求更低。 所以,在多檔傳輸類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的研發(fā)制造難度更低,成本也可以做到更低。 ②在多檔傳輸類(lèi)型的DHT混動(dòng)系統(tǒng)中,換檔機(jī)構(gòu)增加了零部件成本。 4. 簡(jiǎn)單比較①比亞迪DMi、②長(zhǎng)城檸檬DHT、③奇瑞鯤鵬DHT這三家混動(dòng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上的效率潛力: (1)發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)比例方面: ②③可以通過(guò)檔位變換將發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)范圍映射到較寬的速域,因此,③的發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)直驅(qū)比例>②>①;在①中,發(fā)動(dòng)機(jī)+電機(jī)并聯(lián)直驅(qū)的工況比例較多。 (2)動(dòng)力源效率損失方面: 在①中,發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)這兩種動(dòng)力源的動(dòng)力傳輸路徑都不經(jīng)過(guò)換擋機(jī)構(gòu); 在②中,發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力傳輸路徑需要經(jīng)過(guò)換擋機(jī)構(gòu);2號(hào)電機(jī)的動(dòng)力傳輸路徑不經(jīng)過(guò)換擋機(jī)構(gòu); 在③中,發(fā)動(dòng)機(jī)、1號(hào)電機(jī)、2號(hào)電機(jī)的動(dòng)力傳輸路徑都需要經(jīng)過(guò)換擋機(jī)構(gòu); 所以,在動(dòng)力傳輸路徑中,③的效率損失>②>①。 (3)能量回收效率方面: 在①②中,由2號(hào)電機(jī)執(zhí)行能量回收功能時(shí),能量回收路徑不經(jīng)過(guò)換擋機(jī)構(gòu); 在③中,由電機(jī)執(zhí)行能量回收功能時(shí),能量回收路徑需要經(jīng)過(guò)換擋機(jī)構(gòu); 所以,①②的能量回收效率>③。 以上3個(gè)方面只是不同混動(dòng)系統(tǒng)的效率差異“潛力”,至于能將這種“潛力”挖掘到什么水平,參見(jiàn)七.2.中內(nèi)容,最終取決于各家車(chē)企的(3類(lèi)硬件+1類(lèi)軟件)的水平。 舉例: 在第(1)個(gè)方面中,增加的檔位可以擴(kuò)展發(fā)動(dòng)機(jī)介入直驅(qū)的速域范圍,但“發(fā)動(dòng)機(jī)何時(shí)介入直驅(qū)”這個(gè)角度并不會(huì)直接反映系統(tǒng)綜合能量利用率的高低。比較準(zhǔn)確的考察角度是“在給定的工況下,(發(fā)動(dòng)機(jī)+電驅(qū)動(dòng))的綜合效率是否做到了更優(yōu)水平”?!?發(fā)動(dòng)機(jī)+電驅(qū)動(dòng))在某一個(gè)速域點(diǎn)是否達(dá)到更優(yōu)的綜合效率”會(huì)直接影響到此時(shí)的系統(tǒng)能耗。 換句話(huà)說(shuō),系統(tǒng)能耗的高低,是七.2.中的4方面因素綜合作用的結(jié)果。 所以,在車(chē)型實(shí)際量產(chǎn)后,才能對(duì)各家車(chē)企做到的能耗效果做評(píng)估。 五、混動(dòng)車(chē)型的能耗評(píng)價(jià)方式及五家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)車(chē)型能耗情況 1. 如何對(duì)混動(dòng)車(chē)型的能耗/碳排放進(jìn)行橫向比較? PHEV車(chē)型的 “饋電油耗”≠“綜合油耗”。 對(duì)于PHEV車(chē)型而言,按照“饋電油耗”口徑進(jìn)行橫向比較才有意義。 PHEV車(chē)型的“綜合油耗”與“饋電油耗”兩個(gè)基礎(chǔ)概念的辨析: 對(duì)于PHEV車(chē)型而言,“綜合油耗”是沒(méi)有實(shí)際意義的“虛假信息”。 為什么是“虛假信息”? 因?yàn)椤熬C合油耗”的計(jì)算公式是這樣的: “綜合油耗”=“饋電油耗”×[ 25 ÷( 25 + 純電里程 )], 其中“饋電油耗”以車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)作為起始計(jì)算點(diǎn),“饋電油耗”的臺(tái)架行駛距離為11.04公里。 這個(gè)計(jì)算公式的兩大漏洞是: (1)車(chē)型的純電里程越長(zhǎng),折算系數(shù)就越低,“綜合油耗”就能顯得越小。 (2)在NEDC測(cè)試工況下,對(duì)于那些先天性有高能耗缺陷的混動(dòng)架構(gòu)車(chē)型(例如P2單電機(jī)架構(gòu)),車(chē)企可以在VCU軟件程序中采取“調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)閾值”的做法來(lái)制造出“以未饋電狀態(tài)冒充饋電狀態(tài)”的作弊效果,從而降低在11.04公里臺(tái)架測(cè)試?yán)锍讨械恼鎸?shí)“饋電里程”,從而降低被測(cè)試出的“饋電油耗”數(shù)據(jù)。(與2015年大眾燃油車(chē)排放軟件作弊事件的基本思路有異曲同工之妙) PHEV油耗的這種“歡樂(lè)表”方法是利用了NEDC標(biāo)準(zhǔn)中的漏洞;所以在歐洲廢止NEDC油耗標(biāo)準(zhǔn)后,就出現(xiàn)了兩個(gè)有意思的現(xiàn)象: ①歐洲車(chē)企的一些P2單電機(jī)混動(dòng)車(chē)型被停售或者被取消了財(cái)政補(bǔ)貼資格; ②歐洲車(chē)企再也不公布它們的P2單電機(jī)混動(dòng)車(chē)型的“饋電油耗”,而只敢宣傳那個(gè)賬面上粉飾太平的歡樂(lè)表數(shù)據(jù)——“綜合油耗”。 由于一部分混動(dòng)車(chē)型尚未正式上市交付,所以目前它們還沒(méi)有申報(bào)“饋電油耗”。 在查閱廠家的宣傳通稿時(shí)需特別注意甄別“饋電油耗”與“綜合油耗”這兩個(gè)不同的口徑。 HEV車(chē)型的“綜合油耗”口徑 ≈ PHEV車(chē)型的“饋電油耗”口徑。 2. 為什么說(shuō)新版國(guó)標(biāo)讓混動(dòng)車(chē)型的油耗登記值水分更少,對(duì)混動(dòng)車(chē)型的節(jié)能水平要求更高? 2020~2021年,國(guó)家標(biāo)委會(huì)、工信部、財(cái)政部相繼發(fā)布了一系列與混動(dòng)車(chē)型能耗標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的新國(guó)標(biāo)與新政策,并從2021年1月~10月相繼開(kāi)始生效。 這其中,對(duì)混動(dòng)車(chē)型的節(jié)能技術(shù)要求更嚴(yán)格的幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是: (1)采用CD測(cè)試模式、CS測(cè)試模式代替舊國(guó)標(biāo)的A狀態(tài)、B狀態(tài); (2)采用WLTP多次循環(huán)測(cè)試方式代替舊國(guó)標(biāo)的NEDC單次循環(huán)測(cè)試方式; (3)采用CS油耗代替舊國(guó)標(biāo)的B狀態(tài)油耗; (4)采用CD電耗代替舊國(guó)標(biāo)的A狀態(tài)電耗; (5)采用WLTP多循環(huán)的(CD+CS)模式“綜合油耗”代替舊國(guó)標(biāo)的NEDC單循環(huán)“綜合油耗”; (CD+CS模式的循環(huán)測(cè)試方式見(jiàn)附圖11) (6)采用更貼合實(shí)際駕駛工況的多系數(shù)能耗測(cè)算公式代替舊國(guó)標(biāo)的簡(jiǎn)易單系數(shù)能耗測(cè)算公式。(混動(dòng)車(chē)型的CD+CS“綜合油耗”測(cè)算公式見(jiàn)附圖12) 所以,在新國(guó)標(biāo)實(shí)施以后,各家混動(dòng)車(chē)型進(jìn)行能耗“虛標(biāo)”的空間被壓縮,國(guó)標(biāo)對(duì)于混動(dòng)車(chē)型的真實(shí)節(jié)能技術(shù)水平的考核將更加嚴(yán)苛,那些油耗比燃油車(chē)還高的混動(dòng)車(chē)型將逐漸被淘汰。 3. 五家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)車(chē)型能耗情況 (1). 比亞迪DMi混動(dòng)系統(tǒng): A級(jí)轎車(chē)(PHEV):虧電油耗3.8L A級(jí)SUV(PHEV):虧電油耗4.4L B級(jí)SUV(PHEV):虧電油耗5.3L (2). 長(zhǎng)城檸檬DHT混動(dòng): A-級(jí)SUV(HEV):綜合油耗4.6~4.7L A-級(jí)SUV(PHEV):綜合油耗0.8L A級(jí)SUV(HEV):綜合油耗4.9L (預(yù)計(jì)年底前量產(chǎn)) (3). 廣汽綠擎混動(dòng)-GMC第二代: A級(jí)轎車(chē)(HEV):綜合油耗3.6L (明年中后期量產(chǎn)) (4). 廣汽綠擎混動(dòng)-THS第四代: B級(jí)SUV(HEV/PHEV):油耗5.5L (預(yù)計(jì)年底前量產(chǎn)) (5). 奇瑞鯤鵬DHT混動(dòng): B級(jí)SUV(PHEV):綜合油耗<1L (預(yù)計(jì)今年底至明年初量產(chǎn)) (6). 東風(fēng)馬赫DHT混動(dòng): A級(jí)轎車(chē)(HEV):綜合油耗4.8L (預(yù)計(jì)年底前量產(chǎn)) 其中,第(2)~(6)項(xiàng)的車(chē)型尚未正式上市交付,其油耗數(shù)值僅供參考,需要在批量交付后進(jìn)行眾測(cè)才更準(zhǔn)確。 六、為什么這五家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)投放的車(chē)型種類(lèi)不一樣? 1. 從第五節(jié)中可知,這五家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)投放的車(chē)型種類(lèi)分別為: (1)比亞迪DMi混動(dòng)系統(tǒng): PHEV車(chē)型; (2)長(zhǎng)城檸檬DHT混動(dòng): HEV車(chē)型,PHEV車(chē)型; (3)廣汽綠擎混動(dòng)-GMC第二代: HEV車(chē)型; (4)廣汽綠擎混動(dòng)-THS第四代:HEV/PHEV車(chē)型; (5)奇瑞鯤鵬DHT混動(dòng):PHEV車(chē)型; (6)東風(fēng)馬赫DHT混動(dòng):HEV車(chē)型。 2. HEV車(chē)型、PHEV車(chē)型的區(qū)別是什么? (1)對(duì)于車(chē)企的區(qū)別: ①車(chē)型成本不同: HEV車(chē)型 = DHT混動(dòng)系統(tǒng) + 微型電池/小電池(0.5kWh~1.8kWh); PHEV車(chē)型 = DHT混動(dòng)系統(tǒng) + 大電池/超大電池(8.3kWh~45kWh); 所以,對(duì)于同一家車(chē)企而言,PHEV車(chē)型的成本會(huì)顯著高于HEV車(chē)型,混動(dòng)型電池的價(jià)格約為700~1100元每kWh。 ②車(chē)型的新能源積分不同: HEV車(chē)型的新能源積分 = 0分; PHEV車(chē)型的新能源積分 = 1.6分; 在碳排放交易市場(chǎng)上,2020年新能源積分的售價(jià)是每分1200~3000元。 所以,對(duì)于車(chē)企而言,它們考察的是①和②兩項(xiàng)之間的成本差距匯總之后,最終的成本增加值能否對(duì)市場(chǎng)中的同類(lèi)燃油車(chē)型/節(jié)油車(chē)型保持價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。 (2)對(duì)于消費(fèi)者的區(qū)別: ①車(chē)輛購(gòu)買(mǎi)成本不同: PHEV車(chē)型購(gòu)買(mǎi)時(shí)繳納的購(gòu)置稅(國(guó)稅) = 0; HEV車(chē)型購(gòu)買(mǎi)時(shí)繳納的購(gòu)置稅(國(guó)稅) = (車(chē)輛開(kāi)票價(jià)÷1.13)×10%; ②車(chē)輛使用的全電里程與動(dòng)力儲(chǔ)備不同: PHEV車(chē)型的全電行駛里程>43公里,一般>50公里; HEV車(chē)型的全電行駛里程可以忽略不計(jì); ③車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)的后備功率儲(chǔ)備不同: 由于大電池的存在,PHEV車(chē)型緩存于電池中的動(dòng)力功率儲(chǔ)備>HEV車(chē)型。 所以,對(duì)于消費(fèi)者而言,在車(chē)型級(jí)別類(lèi)似、車(chē)輛能耗與動(dòng)力性能類(lèi)似的情況下,當(dāng)車(chē)輛售價(jià)的浮動(dòng)程度<購(gòu)置稅數(shù)額時(shí),PHEV的優(yōu)勢(shì)>HEV。 3. 車(chē)企會(huì)如何選擇HEV車(chē)型、PHEV車(chē)型? 如六.2.(1)所述,車(chē)企會(huì)將自己的生產(chǎn)成本控制能力與市場(chǎng)中同類(lèi)燃油車(chē)型/節(jié)油車(chē)型的差價(jià)進(jìn)行比較: (1) 當(dāng)(六.2.(1).①+六.2.(1).②)的成本增加數(shù)值<與市場(chǎng)中同類(lèi)燃油車(chē)型/節(jié)油車(chē)型的差價(jià)時(shí),它們就會(huì)選擇生產(chǎn)PHEV車(chē)型; (2) 當(dāng)(六.2.(1).①+六.2.(1).②)的成本增加數(shù)值>與市場(chǎng)中同類(lèi)燃油車(chē)型/節(jié)油車(chē)型的差價(jià)時(shí),它們就會(huì)選擇生產(chǎn)HEV車(chē)型。 如果在第(2)種情況下,車(chē)企仍然生產(chǎn)PHEV車(chē)型,結(jié)果會(huì)怎么樣? 結(jié)果就如同本田豐田,它們的PHEV車(chē)型比同類(lèi)燃油車(chē)型貴7萬(wàn)以上,由于溢價(jià)過(guò)高導(dǎo)致銷(xiāo)量比例極?。?nbsp; 豐田RAV4 PHEV 低配版:24.88萬(wàn) 豐田RAV4 燃油車(chē) 低配版:16.98萬(wàn) 本田CRV 燃油車(chē) 低配版:15.98萬(wàn) 本田CRV PHEV 低配版:27.38萬(wàn) 4. 這幾家車(chē)企的雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)將推廣使用于哪些車(chē)系? (1)比亞迪DMi混動(dòng)系統(tǒng): 王朝車(chē)系(轎車(chē)/SUV/MPV); (2)長(zhǎng)城檸檬DHT混動(dòng): 哈弗、WEY車(chē)系(SUV); (3)廣汽綠擎混動(dòng)-GMC第二代: 傳祺車(chē)系(A-級(jí)/A級(jí)/A+級(jí)車(chē)型); (4)廣汽綠擎混動(dòng)-THS第四代: 傳祺車(chē)系(A+級(jí)/B級(jí)/C級(jí)車(chē)型); (5)奇瑞鯤鵬DHT混動(dòng):瑞虎車(chē)系(SUV); (6)東風(fēng)馬赫DHT混動(dòng):風(fēng)神車(chē)系(轎車(chē)/SUV),小康車(chē)系,賽力斯車(chē)系,嵐圖車(chē)系; (7)五菱菱擎DHT混動(dòng):寶駿車(chē)系(轎車(chē)/SUV/MPV); (8)一汽DHT混動(dòng):紅旗車(chē)系(轎車(chē)/SUV); (9)吉利GHS第二代混動(dòng):吉利車(chē)系(轎車(chē)/SUV),領(lǐng)克車(chē)系(轎車(chē)/SUV)。 七、雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)在乘用車(chē)市場(chǎng)大面積推廣、替代燃油車(chē)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)標(biāo)志是什么? 1. 雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)對(duì)國(guó)內(nèi)車(chē)企的意義是什么? (1)最重要的意義: 雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)通過(guò)對(duì)燃油車(chē)平臺(tái)的徹底改造,搭建了全新的混動(dòng)專(zhuān)用平臺(tái),使整車(chē)在能耗、動(dòng)力、平順、NVH四個(gè)方面的表現(xiàn)全面超越燃油車(chē)。 采用雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)后,由于不再需要燃油平臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油平臺(tái)變速箱,車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)的三大核心部件轉(zhuǎn)變?yōu)椋夯靹?dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電機(jī)DHT、混動(dòng)專(zhuān)用功率型電池。 這種轉(zhuǎn)變對(duì)國(guó)內(nèi)車(chē)企意味著什么? 意味著在車(chē)輛核心部件上,國(guó)內(nèi)車(chē)企不會(huì)再被卡脖子; 意味著歐美日韓老牌車(chē)企在燃油車(chē)核心部件上的壟斷優(yōu)勢(shì)蕩然無(wú)存。 ①混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī):日美韓車(chē)企先行但是不壟斷;歐洲車(chē)企既不先行也不壟斷,技術(shù)進(jìn)度反而落后于國(guó)內(nèi)車(chē)企。 ②雙電機(jī)DHT:日美車(chē)企先行但是不壟斷;歐韓洲車(chē)企既不先行也不壟斷,技術(shù)進(jìn)度反而落后于國(guó)內(nèi)車(chē)企。 ③混動(dòng)專(zhuān)用功率型電池:中國(guó)、日韓企業(yè)平分天下,歐洲美國(guó)企業(yè)大幅落后。 (2)不太重要的意義: 滿(mǎn)足新能源雙積分要求、滿(mǎn)足能耗限值要求。 這一點(diǎn)只是國(guó)家進(jìn)行產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)的一種方式。而這種引導(dǎo)的最終目的,就是落回到了第(1)點(diǎn):讓國(guó)內(nèi)汽車(chē)行業(yè)在核心技術(shù)上不再受制于人,可以與歐美日韓車(chē)企在同一起跑線(xiàn)上參與競(jìng)技。 2. 雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)對(duì)消費(fèi)者的意義是什么? 雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的四項(xiàng)主要技術(shù): ①混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī); ②雙電機(jī)DHT; ③混動(dòng)專(zhuān)用功率型電池; ④混動(dòng)控制軟件算法。 這是3大類(lèi)硬件+1類(lèi)控制軟件,各家車(chē)企的最終系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果,就與這(3大類(lèi)硬件+1類(lèi)控制軟件)共4個(gè)方面的技術(shù)水平與研發(fā)能力有關(guān)。雖然各家車(chē)企在這4個(gè)方面的技術(shù)水平各有長(zhǎng)短,從而導(dǎo)致整車(chē)落地后的系統(tǒng)效果各有高低。 但是,對(duì)于消費(fèi)者而言,最重要的是: 采用雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的車(chē)輛,在能耗、動(dòng)力、平順、NVH四個(gè)維度的表現(xiàn)都已經(jīng)全面超越了燃油車(chē)。 3. 雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)在乘用車(chē)市場(chǎng)大面積推廣并替代燃油車(chē)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)標(biāo)志是什么? 分為三個(gè)等級(jí)的轉(zhuǎn)折點(diǎn): (1)第一等級(jí):搭載雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的HEV車(chē)型與同級(jí)別燃油車(chē)的價(jià)格基本一致; (2)第二等級(jí):搭載雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的PHEV車(chē)型與(同級(jí)別燃油車(chē)+購(gòu)置稅)的價(jià)格基本一致; (3)第三等級(jí):搭載雙電機(jī)DHT混動(dòng)系統(tǒng)的PHEV車(chē)型與同級(jí)別燃油車(chē)的價(jià)格基本一致。 達(dá)到以上三個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)時(shí),燃油車(chē)就不會(huì)被政府強(qiáng)制淘汰,而是被消費(fèi)者自發(fā)淘汰。 -- ※ 修改:·FHWYSH 于 Jun 13 08:43:13 2021 修改本文·[FROM: 139.226.147.*] ※ 來(lái)源:·水木社區(qū) http://m.·[FROM: 140.207.23.*] |
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