在世界各國環(huán)保法規(guī)日益嚴(yán)苛的今天,無論是我們中國國六B標(biāo)準(zhǔn),還是歐盟目前可謂是最嚴(yán)排放標(biāo)準(zhǔn)。各家車企都面臨碳排放的減低難題,體量越大的車企可以說在碳排放上越不占優(yōu)勢。這也就是各個新能源及電動車逐漸火爆的原因,他們不但碳排放低,還可以賣自家企業(yè)碳積分,給那些無法達(dá)標(biāo)的企業(yè)作為交換。
與此同時,內(nèi)燃機汽車發(fā)展了100多年,難道真就到了放棄的時候了?一刀切絕對不是一個理智的決定,整個社會的發(fā)展及各個國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)都不可能一蹴而就。所以我們目前處于一個變革的時代,對于汽車動力單元來說,傳統(tǒng)內(nèi)燃機由于排放法規(guī)的日漸嚴(yán)格必然面臨即將淘汰的命運,而新能源汽車對于基礎(chǔ)設(shè)施的依賴又是不可逾越的鴻溝,這便誕生了,混合動力車型,這一驅(qū)動形式的誕生主要是在化石能源不可再生這一命題下開始的。時代發(fā)展至今,各個車企甚至包括我們的國產(chǎn)企業(yè)也在混動領(lǐng)域展現(xiàn)出自己的實力和為這個世界而付出的努力,今天我們就來簡單盤點一下,目前這個時代在內(nèi)燃機汽車消失前,銜接現(xiàn)在與未來最合適且最合理的驅(qū)動形式,混合動力(包括增程式混合動力)。
首先,我們先將混合動力這一概念進(jìn)行一下拆分與理解。這里我們講述的混動需要具備幾個條件。
1:具備傳統(tǒng)內(nèi)燃機。
2:具備電機。
3:具備電池單元且有多種驅(qū)動形式。
在這樣的條件下,目前市面上可以歸類為,傳統(tǒng)混動車型(HEV)如豐田、本田、吉利、比亞迪、奇瑞、長城等。還有就是插電式混動(PHEV)多數(shù)一些歐洲品牌會采用如保時捷、大眾、沃爾沃、寶馬等。在這里我們主要就講市面上這些主流的傳統(tǒng)混動技術(shù)及插電混動技術(shù),并且通過不同企業(yè)具有自身特色的技術(shù)進(jìn)行講解。在傳統(tǒng)混動車型領(lǐng)域,江湖流傳這樣一句話:世界上有兩種混動,一種是豐田的混動,另一種是其他混動。
那么我們就從最出名,也是將混動車型發(fā)揚光大的豐田混動技術(shù)開始說起。豐田的混動技術(shù)稱之為THS“Toyota Hybird System”——豐田混合動力系統(tǒng),產(chǎn)品成熟度非常高,穩(wěn)定性強悍,耐久性優(yōu)秀。并且有大量的技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù),這也就是為什么許多年以來,豐田一直都在混合動力這一領(lǐng)域一家獨大,并不是別的企業(yè)沒有他們的制造研發(fā)實力,而是專利上面無法繞過豐田這座大山。其中豐田的混合動力車型最為關(guān)鍵的技術(shù),就是采用一組行星齒輪結(jié)構(gòu)的機械裝置,將發(fā)動機和兩臺電機,以最合理的方式混合在一起工作。我們都知道汽油發(fā)動機的燃燒效率最高區(qū)間段范圍很窄,如果想要最高的燃燒效率達(dá)到環(huán)保及節(jié)油的目的,就需要汽油發(fā)動機一直工作在最高燃效區(qū)間,豐田采用布置兩臺電機的方式利用電機特性來彌補這一點。不同動力的轉(zhuǎn)換均由這巧妙且高效的行星齒輪組來控制。
在低速階段,可以純電驅(qū)動,將電機優(yōu)勢發(fā)揮到極致,當(dāng)車輛運行速度達(dá)到汽油機最佳燃效區(qū)間時,汽油機介入,參與一起驅(qū)動車輪,此時便是混合驅(qū)動。而且這些動力轉(zhuǎn)換與銜接經(jīng)過這么多年的演變,豐田已經(jīng)將這一技術(shù)運用的爐火純青,當(dāng)你駕駛一臺豐田混動車型時,你不會感受到任何的換擋沖擊,不會感受到任何與傳統(tǒng)汽油車的區(qū)別,同時你還可以享受到一箱油獲得更長的行駛里程。但這樣成熟可靠的混動技術(shù)就沒有缺點了么,其實也是有的,豐田這套混動技術(shù)的最大弊端就是,兩臺電機是要實時串聯(lián)在發(fā)動機動力端的,無論任何時候都無法斷開連接,這便造成一個問題就是當(dāng)發(fā)動機啟動,就要時刻帶動電機轉(zhuǎn)動,這組電機并非傳統(tǒng)燃油車發(fā)電機那么小巧,電機需要具備發(fā)電、啟動、驅(qū)動等一系列功能,所以電機本身也是一個負(fù)載單元,尤其當(dāng)車輛進(jìn)入高速行駛階段時,阻力帶來的燃油消耗會驟然增加。這也就是為什么豐田的混動車型,通常在城市代步這一使用環(huán)境下極其省油,而一旦到了高速路況下,燃油消耗與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車型并無太大差別。豐田這套混動系統(tǒng)的電機功率也并不大,這在混動行駛下,會讓人感受到動力不足,這也就是為什么市場上普遍認(rèn)為豐田混動車型缺乏動力爆發(fā)感受的原因。但這些缺點也依然不能否認(rèn)豐田混動系統(tǒng)在綜合方面的強大、穩(wěn)定、環(huán)保節(jié)能的優(yōu)勢。
下面我們來看看另一混動大玩家本田,本田混合動力系統(tǒng)稱為i-MMD系統(tǒng)Intelligent Multi Mode Drive智能化多模式驅(qū)動系統(tǒng)。本田這一系統(tǒng)最為巧妙的地方就是利用了最簡單的結(jié)構(gòu)完成了混合動力輸出的目的,并且成功的回避了豐田在混動技術(shù)上的專利壁壘。同時,這套系統(tǒng)在近些年才得以發(fā)揚光大也得益于電氣化技術(shù)的進(jìn)步,并非本田在之前做不出這套系統(tǒng),而是在以前的科技背景下,本田無法實現(xiàn)他的設(shè)想,也無法降低這套混動系統(tǒng)的成本。而如今隨著科技的進(jìn)步這一切都得以實現(xiàn)。那么本田這套系統(tǒng)到底有什么過人之處呢,為什么對豐田形成了如此大的沖擊,接下來就為大家揭曉。
本田混動系統(tǒng)最大的優(yōu)勢就是結(jié)構(gòu)簡單,動力單元的內(nèi)部并沒有豐田那么復(fù)雜的行星齒輪結(jié)構(gòu),同樣采用兩臺電機,而動力輸出電機的動力要遠(yuǎn)大于豐田的電機,同時電機驅(qū)動的時間段速度段都更要廣泛。與豐田混動系統(tǒng)最大的區(qū)別在于本田這套系統(tǒng)發(fā)動機是可以單獨直接驅(qū)動車輪的,也就是說本田的混動車型在發(fā)動機燃效很高的速度段,發(fā)動機可以斷開與電機混動的路徑,通過一組離合器與車輪直接相連,從而直接驅(qū)動車輪(與傳統(tǒng)燃油車無異),這一點解決了在豐田混動系統(tǒng)中,汽油機在中高速行駛時總要被電機拖累的問題。而本田混動的電機馬力更大,足以彌補各方面的不足,以至于他們將自己的混動稱之為銳·混動,標(biāo)榜一定的運動特性,而總結(jié)下來與豐田混動的區(qū)別是,豐田混動可以純電驅(qū)動也可以混合驅(qū)動,本田混動可以純電驅(qū)動,可以混合驅(qū)動,還可以純汽油機驅(qū)動,多了一種模式,也同時多了一種最佳燃效區(qū)間的應(yīng)對方式,兩種混合動力的目的都是為了節(jié)能環(huán)保,雖然目前本田的混動方式更加具有優(yōu)勢,但兩者相差并不懸殊。那么接下來我們來看看國內(nèi)企業(yè)的混動都是什么技術(shù)形式吧。
比亞迪DM-i Dual Mode Intelligent系統(tǒng),比亞迪的這套系統(tǒng)是目前國內(nèi)廠家走在熱搜前端的系統(tǒng),我們在此也以比亞迪的這一混動系統(tǒng)作為代表來介紹。這套系統(tǒng)首先在運作原理及混動驅(qū)動原理上與本田的i-MMD系統(tǒng)并無二致,都是以簡單直接的結(jié)構(gòu),將純電驅(qū)動,混合驅(qū)動及機械驅(qū)動巧妙的通過電控單元結(jié)合在一起。而比亞迪這套DM-i系統(tǒng)的優(yōu)勢有兩點:
1:采用了自主研發(fā)燃效高達(dá)43%的發(fā)動機,對于節(jié)省燃油和環(huán)保這一永恒主題,提高發(fā)動機燃效是必經(jīng)之路,各個車企也是在這一方面投入最大的,在這一點比亞迪的發(fā)動機在燃效方面就超過了本田i-MMD系統(tǒng)40%燃效發(fā)動機,也是這套系統(tǒng)高效的一個保障。
2:比亞迪采用自家明星產(chǎn)品磷酸鐵鋰刀片電池,能量密度及安全性也更勝一籌。刀片電池想必大家已經(jīng)不陌生,對于穿刺試驗的安全驗證是其最大優(yōu)勢,與此同時更高的能量密度也讓混動車型可以以純電驅(qū)動行駛更長的距離。
在這兩點技術(shù)加持下,比亞迪的混動車型,無論是售價,技術(shù)基礎(chǔ),安全性等方面都足以和本田i-MMD系統(tǒng)相媲美,在某些方面甚至超過對手。
吉利混動系統(tǒng),吉利這家企業(yè)近些年的發(fā)展大家有目共睹,不要認(rèn)為與沃爾沃的合作只是在汽油車領(lǐng)域,在電氣化改革的進(jìn)程中吉利依然沒有落后,吉利的混合動力系統(tǒng)其總原理也依然是與本田i-MMD比亞迪DM-i系統(tǒng)一致,都是通過先進(jìn)的電控系統(tǒng)將驅(qū)動模式從電動、混動、機械驅(qū)動之間游刃有余的轉(zhuǎn)換。吉利這套混動系統(tǒng)采用的發(fā)動機燃效也達(dá)到了42%雖然略低于比亞迪的發(fā)動機,而吉利計劃在2025年前推出燃效達(dá)到驚人的49.5%的內(nèi)燃機發(fā)動機。吉利這套混合動力系統(tǒng)還有一個比較值得一說的,就是混動專用變速箱,里面具備3擋齒比,可以有更多的速比變化,這樣就能在高速行駛的工況下,發(fā)動機在最佳燃效區(qū)間達(dá)到更高的車速。相比較比亞迪的DM-i系統(tǒng)和本田的i-MMD系統(tǒng),吉利的混合動力對于動力傳遞部分更加精進(jìn)。
說完這些傳統(tǒng)混動車型,其主要特征都是無需充電即可達(dá)到最佳產(chǎn)品力體現(xiàn),也就是節(jié)能環(huán)保的目的,同時有些企業(yè)還能兼顧一點運動感受,而還有一種混合動力為插電式混動,原理當(dāng)然也顧名思義,就是這種混動形式是需要為車輛充電的,如沃爾沃、保時捷、大眾、寶馬等一眾歐洲企業(yè)多數(shù)采取這種形式,這種混動具備較高容量的電池,有些具備較強的動力輸出特性,但都需要充電操作才可以達(dá)到完整的產(chǎn)品體驗,這一混動形式也和一眾歐洲企業(yè)目前的規(guī)劃有關(guān),他們都在大力向純電驅(qū)動形式轉(zhuǎn)變,插電混動其結(jié)構(gòu)及原理要簡單于傳統(tǒng)的混動形式,所以在研發(fā)周期等方面都更加節(jié)省成本,而這種混動方式是終將被淘汰的,最終也許我們都將進(jìn)入純電時代,那時這個世界再無內(nèi)燃機的轟鳴。