插混市場趨勢明朗之后,各大車企的技術(shù)之爭已進入白熱化階段,深度踐行“短途用電、長途用油”的插混技術(shù)要義,將性能與經(jīng)濟性雙劍合璧,是當前需要攻克的難題。 為此車企集中于單電機與雙電機的開發(fā),通過解決續(xù)航里程、電機功率、動力架構(gòu)等問題,達到插混技術(shù)上的經(jīng)濟性。 有意思的是,在有關(guān)機構(gòu)與官方數(shù)據(jù)顯示上,當前主流的插混車型大多數(shù)都能將油耗降至2L/百公里內(nèi),實現(xiàn)的經(jīng)濟性不言而喻,那我們換一種思路,當出現(xiàn)虧電時,插混車的油耗還能滿足經(jīng)濟性嗎? 筆者總結(jié)了當前主流單電機架構(gòu)與雙電機架構(gòu)的車型,比亞迪漢 DM、寶馬530Le PHEV、帕薩特430 PHEV的對比,從工信部給出的油耗顯示,三者均在2L以內(nèi),寶馬530Le PHEV略高于其他兩款。 不充電油耗方面,比亞迪漢 DM一騎絕塵。眾所周知,插混車虧電后與燃油車別無二意,不充電油耗代表著工況下汽車最差的油耗水平,甚至因有發(fā)電的任務(wù),油耗高于燃油車。而寶馬530 Le PHEV與帕薩特430 PHEV的市場反饋均屬上佳之選,而比亞迪漢 DM 5.9L的成績,再度刷新認知,那么這個“5.9L”究竟代表著什么水平呢? 讓我們先回溯插混技術(shù)的本源,插混車存在的意義在哪里。在插電式混合動力車型誕生前,普通混合動力車型是主流,它的電池容量較小,一般在1-2kWh,純電續(xù)航里程在2公里左右。并且不支持外接充電,主要依靠發(fā)動機反向充電或者制動能量回收儲存電量,紅綠燈路況下相對可以節(jié)省不少燃油。但是它的缺點也很明顯,就是純電續(xù)航太短,當2公里的續(xù)航消耗完時,混動車基本就和燃油車相當,節(jié)油效果就大打折扣了。以混動界的凱美瑞雙擎與插混界的比亞迪漢 DM為例,從百公里油耗到百公里總費用,比亞迪漢 DM的優(yōu)勢十分明顯。插電式混合動力系統(tǒng)則是在它的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,通過增大電池容量實現(xiàn)更長的純電行駛里程,支持外接充電,電機的參與度更高。在電池容量上,插電式混合動力車型將電池容量提升到10kWh以上,通過慢充可以充滿電池電量,它的純電續(xù)航里程一般在50km以上。也就是說,假如一天的通勤距離較短,那么基本可以完全使用純電行駛;如果需要較長距離行駛也可以按需分配,高速用發(fā)動機驅(qū)動,擁堵路況使用純電,能夠做到真正的削峰填谷作用。當然,不同廠商的混合動力技術(shù)也有難易和高低水平之分,我們都知道歐洲汽車廠商一向喜歡通過研發(fā)渦輪增壓發(fā)動機來降低油耗。但是當渦輪增壓發(fā)動機逐漸到達技術(shù)天花板后,它們也不得不加入混合動力的行列;歐洲汽車廠商例如大眾、寶馬等,是通過簡單的在傳統(tǒng)變速箱前端加入電機而來,這樣一來無需改動現(xiàn)有車型平臺結(jié)構(gòu),又能實現(xiàn)混合動力,之后通過增加電池容量又實現(xiàn)了插電式混合動力。相對的,國內(nèi)廠商發(fā)展混合動力技術(shù)較早,通過多年的技術(shù)提升和優(yōu)化能夠帶來性能和油耗的雙贏,近兩年相對熱銷的寶馬530Le PHEV和剛上市不久的比亞迪漢 DM就是明顯的對比。節(jié)能極限,寶馬530Le與漢DM誰將拔得頭籌寶馬插混系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展至第三代eDrive,它依舊將電動機整合在ZF的8速自動變速箱內(nèi),位于發(fā)動機和變速箱之間,屬于P2架構(gòu)。這樣的架構(gòu)會導致發(fā)動機和電機無法完全脫開,從而造成許多低效的工況。另外,受制于變速箱內(nèi)的空間,它的電機尺寸也就受到了限定,因此電動機的功率并不大。比亞迪雙模技術(shù)(即Dual Mode 系統(tǒng))是比亞迪插電式混合動力技術(shù)的簡稱,在過去的幾年里已經(jīng)成為了比亞迪性能的“標簽”,時至今日比亞迪雙模技術(shù)也已經(jīng)發(fā)展至DM-p技術(shù)。從架構(gòu)來看,根據(jù)不同車型的特點,比亞迪將雙模車分了三種架構(gòu),目前比亞迪漢DM采用的是“P0+P4”雙擎四驅(qū)架構(gòu),21.98萬起,同級別駕車同等功能下,這款車的產(chǎn)品力還是在線的。這款C級轎車能實現(xiàn)電四驅(qū),百公里加速能達到4.7s但卻不需要像SUV那樣追求小鋼炮極致動力。而B級SUV全新一代唐 DM是采用了“P0+P3+P4”的三擎四驅(qū)架構(gòu),性能和價格一般成正比,22.99萬起對于同等動力性的產(chǎn)品來講并不貴,彰顯比亞迪最高性能水平百公里加速4.3S。在漢DM的“P0+P4”的架構(gòu)中,主要由一臺大功率BSG電機,一臺發(fā)動機加一臺后驅(qū)動電機所組成,這樣將發(fā)動機與電機各司其職,通過控制策略,針對所有的行車工況智能調(diào)節(jié)它們的行車模式,也就實現(xiàn)了性能與節(jié)能的兼顧。由于插混架構(gòu)的差異,它們的油耗表現(xiàn)也就存在些差距。純電續(xù)航里程上,比亞迪漢 DM的電池容量為15.2kWh,純電續(xù)航里程達到81km。寶馬530Le PHEV相較漢 DM的電池容量要小一些為13kWh,純電續(xù)航里程67km,在純電續(xù)航里程上比亞迪漢DM更長一些,發(fā)動機啟動介入的時間更晚一些,自然會帶來更低的能耗。根據(jù)工信部的綜合油耗數(shù)據(jù),比亞迪漢DM百公里油耗1.4L/100km,寶馬530Le PHEV百公里油耗1.6L/100km。當然,不充電油耗水平更能反映一輛車最高的油耗水平,根據(jù)工信部實測數(shù)據(jù)顯示,比亞迪漢DM不充電油耗為5.9L,寶馬530Le PHEV不充電油耗為7.7L。極致節(jié)能的背后是插混技術(shù)的差異,比亞迪DM-p技術(shù)的BSG電機兼顧智能啟動、串聯(lián)發(fā)電功能,使用了功率高達25kW的BSG電機(市面上BSG主要在10-15kW之間),這讓內(nèi)燃機自啟停的流暢度有了提升。同時,它讓發(fā)動機避開低效率區(qū)間,利用電機的高響應(yīng)特性,直接將發(fā)動機拉升至高效轉(zhuǎn)速,解決了發(fā)動機啟動初段時的低效區(qū)間。更重要的是,這臺大功率BSG電機擁有最高94%的動能回收發(fā)電效率,換算一下便是23.5kW的發(fā)電功率,比外接充電器還快。因此,即使在某些高載荷工況下(比如高速巡航),比亞迪漢DM依然能處于“發(fā)電量>用電量”的充電狀態(tài),并能在接下來的低速巡航/低速蠕行工況下盡可能使用純電驅(qū)動,繼續(xù)刷新油耗下限。此外,得益于比亞迪自主研發(fā)的高壓大功率IGBT模塊,改善了車內(nèi)功率變流裝置的表現(xiàn),大幅提升了整車的電氣性能。反觀寶馬530Le PHEV,由于電機處于變速箱中,同時擔任發(fā)動機的啟動馬達,因而在行駛的全過程參與驅(qū)動、發(fā)電、調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速三件事,再結(jié)合它們的功率來看,顯然是有些不堪重負,會迅速虧電。不僅如此,在駕駛模式方面,比亞迪DM-p技術(shù)下的駕駛模式也要比寶馬P2架構(gòu)豐富的多,以全新一代唐 DM為例,提供EV純電模式、HEV并聯(lián)模式、HEV串聯(lián)模式、HEV高速模式和HEV能量回收模式。EV模式下,車輛可以僅依靠電池組提供的電力驅(qū)動前后電機,此時發(fā)動機、BSG電機、變速箱均不參與工作,完全不消耗燃油,綜合表現(xiàn)最優(yōu)。全新一代唐 DM裝備了23.97kWh的大容量電池組,純電續(xù)航里程為100km,續(xù)航能力都超越同級對手。適用于城市路況上下班通勤,此模式下,百公里出行費用只有同級別燃油車的1/6。這是最狂暴的模式,前驅(qū)動輪的動力來自內(nèi)燃機的動力輸出,后驅(qū)動輪的動力來自P4電機的動力輸出,此時全新一代唐 DM就可以迸發(fā)出431kw的動力,性能堪比V8發(fā)動機,在同級之中鮮有對手。別以為這個模式除了“傾盡全力消耗能量獲取駕駛快感”之外就沒了勤儉持家的品性。BSG電機可以主動調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速,智能啟停功能可以智能識別駕駛員需求、整車電量等信息,對發(fā)動機啟停進行綜合控制,讓發(fā)動機介入驅(qū)動時快速進入并保持在高效區(qū),從而將行車油耗降低3%。用于高速路的巡航工況中,此時電動機的效率非常低,但汽油機的效率非常高,因此發(fā)動機直驅(qū)經(jīng)濟性更優(yōu),電機驅(qū)動效率低能耗高。汽油機的動力直接經(jīng)過雙離合變速箱到達前輪,發(fā)動機依然可以用富余功率帶動BSG電機發(fā)電,一直為全新一代唐 DM儲備更多電能,為更狂暴的四驅(qū)極限加速做準備。這個模式大家可以簡單理解為“增程混動模式”,低速蠕行時用電比用油節(jié)省很多,體驗也好。此模式可以讓效率在40%以下的發(fā)動機帶動BSG電機發(fā)電給電池組儲備,當需要能量時,由轉(zhuǎn)換效率高于90%的P4驅(qū)動電機發(fā)揮到后車輪之上,再通過整車控制器合理分配前后電機扭矩比例。在此模式下,全新一代唐 DM進入滑行狀態(tài),內(nèi)燃機關(guān)閉,“P0+P3+P4”同時反轉(zhuǎn)發(fā)電,最大化的回收能量。綜上所述,DM-p技術(shù)的五大工作模式幾乎覆蓋了日常用車的全部狀態(tài),做到經(jīng)濟性最優(yōu)。相比之下,寶馬第三代eDrive只提供了三種模式。在AUTO eDRIVE模式下,混動系統(tǒng)自動根據(jù)當前車速和電池電量調(diào)整工作模式;在MAX eDRIVE模式下,車輛會優(yōu)先純電行駛;在BATTERY CONTROL模式下,發(fā)動機可以為電池充電,并使電池電量保持在較高的水平。到了擁堵路段,駕駛者可以切換到其他模式,再次實現(xiàn)純電驅(qū)動。除了駕駛模式差異外,插混車的熱管理系統(tǒng)邏輯非常復(fù)雜,其中就涉及到多套散熱系統(tǒng),包括空調(diào)、中冷器、高壓電池包散熱、發(fā)動機散熱。比亞迪利用3D仿真技術(shù),對高溫冷卻、低溫冷卻、電機電控冷卻、電池熱管理、空調(diào)等5大系統(tǒng)都進行了升級優(yōu)化,實現(xiàn)了更好的經(jīng)濟性。在充電方面,比亞迪的車載充電機OBC功率也提升翻倍,由上一代3.3kW提升至6.6kW,充電速度提升一倍,充電時間縮短至3小時。另外還有一個細節(jié)值得一提,比亞迪在漢 DM上率先推出等效油耗儀表功能,將電耗通過等效油耗系數(shù)轉(zhuǎn)換為油耗顯示在儀表盤上。畢竟大家對油耗這個概念理解程度便會更高,而它的計算公式也不復(fù)雜,百公里等效油耗=(起點至終點油耗 + 起點至終點電耗/等效油耗系數(shù))*100/總里程。這個等效油耗是專門為混動汽車量身定制的,能夠直觀反映當前能耗水平,可以方便用戶以此判斷自己的駕駛習慣對經(jīng)濟性的影響,從而更好的節(jié)約能耗。如果說性能和能耗不能兼得,那么比亞迪漢 DM則是演繹了什么叫做顛覆。比亞迪漢 DM最大輸出321kW,最大扭矩650N·m,官方百公里加速4.7秒。而寶馬530Le PHEV最大輸出185kW,最大扭矩420N·m,官方百公里加速6.9秒。從動力系統(tǒng)的細分來看,比亞迪漢 DM和寶馬530Le PHEV都是采用了2.0T發(fā)動機,動力輸出分別為141kW(192Ps),最大扭矩320N·m;135kW(185Ps),最大扭矩290N·m,在發(fā)動機的動力數(shù)據(jù)上就形成了差距。電動機方面,比亞迪漢 DM的后軸電機最大功率180kW,最大扭矩330N·m;寶馬530Le PHEV電機最大功率70kW,最大扭矩130N·m,電機的功率和扭矩數(shù)據(jù)差距更大,這也就導致寶馬530Le PHEV的加速能力遠不如比亞迪漢 DM。在發(fā)動機和電動機動力參數(shù)上,電機的性能差異最大,從深層次來看也是由于它們插混架構(gòu)差異所決定。比亞迪漢 DM采用P0+P4架構(gòu),電動機布置在后軸,電機的尺寸和實現(xiàn)的功率不受空間以及變速箱的影響,因此通過前軸的發(fā)動機和后軸的電機可以協(xié)同輸出各自的最大動力,動力輸出上也更為多變。寶馬530Le PHEV由于插混架構(gòu)的先天劣勢,電機受變速箱的尺寸限制,功率自然也就有限。同樣,像帕薩特PHEV、蒙迪歐PHEV等車型受電機功率以及發(fā)動機排量原因,性能并不出色。綜合之下,比亞迪漢 DM的DM-p技術(shù)所展現(xiàn)的經(jīng)濟性與性能,領(lǐng)先寶馬530 Le PHEV的單電機架構(gòu),更深層的是,DM-p技術(shù)更能滿足當前消費者對“短途用電,長途用油”的需求。電氣化進程中,因基建、續(xù)航、電池壽命等問題,對純電產(chǎn)品形成了消費壁壘,此時的插混市場就像一個橋梁,連接著燃油與純電的兩岸,起到重要的過渡作用。然而從當前車企的插混技術(shù)上看,雙電機架構(gòu)是較為成熟的技術(shù),比單電機架構(gòu)更能滿足消費者需求。在此環(huán)境下,比亞迪漢 DM不充電5.9L的成績,不僅能做到令消費者放心用電,更在虧電之時達到經(jīng)濟性,堪稱純電車型中的節(jié)能極限,實屬消費者的不二選擇。
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