長安智電iDD智能電混解析

左圖 P2架構的電機深度集成在離合器中，實現(xiàn)緊湊高效的混動部署

在混動系統(tǒng)群雄逐鹿的今天，長安智電iDD則是另辟蹊徑，給出了不一樣的理解。

P2架構，升級全域優(yōu)勢

長安智電iDD智能混動傳承藍鯨優(yōu)秀基因，搭載藍鯨NE1.5T混動專用發(fā)動機，以高聚能電池、高效能動力、高智能電控作為技術的硬件支撐，通過“智電經(jīng)濟”和“智電安全”兩大價值體系的全面升級，創(chuàng)新開發(fā)了AI智慧節(jié)能系統(tǒng)和“衡溫”智慧安全系統(tǒng)，來解決電混用戶的核心痛點，為電動出行的品質(zhì)生活保駕護航。

區(qū)別于目前市場上主流的雙電機DHT系統(tǒng)，長安智電iDD采用了P2架構，這是企業(yè)綜合考慮了用戶需求、產(chǎn)品屬性、技術資源等多重因素之后而確定的。所謂混動架構的不同，是按照電機介入整個傳動系統(tǒng)的位置所劃分的不同說法，而P2架構則是裝置在傳統(tǒng)傳動系統(tǒng)離合器的位置。這種布置方式并不新奇，并且可以說較為成熟了，特別是對于歐洲市場。然而，P2架構的車型從一開始就與我國對于混動的理解有著較大的差別。

首先，歐洲的地緣、生活方式以及汽車文化，使得操控與運動成為汽車工程師設計動力系統(tǒng)的第一要務。所有的先進技術盡可能地向動力第一的方向輸出，這一點尤其在混動系統(tǒng)上體現(xiàn)得淋漓盡致，例如搭載在F1與超跑車型上的混合動力系統(tǒng)，其目標就是為了更快的加速性以及更強的極速性。而在追求效率的東方人眼中，以最初日系雙田的動力系統(tǒng)，以及目前在我國風生水起的各種“百家爭鳴”，動力的輸出憑借電機純電的優(yōu)勢得以在低速進行很好的彌補，特別是在城市工況的各類起步加速中，可謂發(fā)揮得淋漓盡致。但在高速、極速的工況則使用場景并不多，這與歐洲高速公路更高限速、甚至不限速的使用習慣形成鮮明對比，而這正是P2架構最能發(fā)揮優(yōu)勢的場景，因此也就生成了不同的混動理解。

全域優(yōu)勢，是P2架構的核心賣點

然而，技術理解的不同，使得每種架構都存在其特殊優(yōu)勢。本來，P2架構就是為高速、高動力性服務的。正是這一特點，使得低速城市工況場景下，略顯不足，特別是匱電條件下。所以，長安特別針對這一架構進行了“取長補短”，對這套系統(tǒng)進行了全面升級，從而滿足經(jīng)濟、安全的需要。

首先，這套系統(tǒng)的特色，是保證只要有動力需求，發(fā)動機可隨時并入與電機一起參與驅(qū)動，同時匹配的6擋電驅(qū)變速器，不論在EV還是HEV模式下都可以利用每一個擋位，保證低速起步、中高速超車、極速駕駛的全車速范圍內(nèi)都能提供充足的動力需求，iDD系列車型零百加速最快可達6s+，這是該架構的先天優(yōu)勢，是其他架構混動系統(tǒng)，無論幾擋DHT都無法比擬的。

其次，為了彌補低速經(jīng)濟性的問題，長安智電iDD采用混動專用發(fā)動機，并結合創(chuàng)新開發(fā)的AI智慧節(jié)能系統(tǒng)，通過AI智慧節(jié)能系統(tǒng)的智慧算法，讓發(fā)動機、電機、變速器等關鍵零部件，始終在高效的區(qū)間運行。同時，這套系統(tǒng)還可以自動感知識別路況、地形、環(huán)境，實時調(diào)整電量策略，為用戶帶來更低油耗、更強動力、更舒適的駕駛體驗。長安智電iDD WLTC綜合油耗低至1.46L/100km，平均每公里不到兩毛錢。

最后，面對高溫、低溫等極端場景，由于長安智電iDD保留了一部分傳統(tǒng)動力的基因，即發(fā)動機+變速器的動力組合，即使在電池和電機性能出現(xiàn)衰減之后，發(fā)動機可直接驅(qū)動車輛；在策略方面，通過采用衡溫智慧安全系統(tǒng)等核心電池管理策略，保證在環(huán)境溫度-35℃～55℃的寬域內(nèi)的穩(wěn)定輸出，適應性更強。

核心技術支撐架構進化

長安智電iDD混動系統(tǒng)由6速電驅(qū)變速器、混動專用發(fā)動機、大容量電池以及智慧控制系統(tǒng)四大核心部分組成。

長安智電iDD 6速電驅(qū)變速器具有“高集成”、“高兼容”、“高效率”三大特點，集成應用“高集成度濕式三離合系統(tǒng)”、“高效高壓液壓系統(tǒng)”、“智能電子雙泵”等一系列先進技術。

高集成度濕式三離合系統(tǒng)

從技術應用上便可以看出，長安智電iDD三離合電驅(qū)變速器重點是圍繞集成度提升和系統(tǒng)效率提升兩方面來開展的，而對于系統(tǒng)集成貢獻最大的一個技術，肯定要說到三離合器集成技術，又可稱為高集成度濕式三離合系統(tǒng)。傳統(tǒng)的DCT只擁有K1/K2兩個離合器，三離合系統(tǒng)則新增了一個K0離合器，負責發(fā)動機動力的傳遞與斷開。舉個例子，當車輛要實現(xiàn)純電行駛，那么K0離合器就會斷開，發(fā)動機不參與動力驅(qū)動。對于P2電驅(qū)變速器，若仍然采用老舊的為分離式設計，即K0離合器與K1/K2離合器分開布置，技術是簡單，但軸向尺寸太長，難以實現(xiàn)平臺化。因此考慮系統(tǒng)集成度，長安智電iDD三離合電驅(qū)變速器采用了將K0與K1、K2集成的三離合器集成方案，整個三離合系統(tǒng)的軸向長度僅約172mm。三離合系統(tǒng)集成在電機轉(zhuǎn)子內(nèi)部，轉(zhuǎn)子內(nèi)壁支架為整個三離合器提供支撐，集成式的K0離合器不僅實現(xiàn)了模塊化，同時采用高效低拖曳摩擦片槽型，降低能耗損失，K1/K2在有限的空間內(nèi)類比同類產(chǎn)品具有更高的扭矩容量。于企業(yè)而言，系統(tǒng)集成度高，整個產(chǎn)品平臺化應用的難題就能解決了；而于用戶而言，集成度高，附件減少了，系統(tǒng)整體重量降低的同時也有利于系統(tǒng)效率的提高，很大程度降低整車產(chǎn)品的能量損失。

高效高壓液壓系統(tǒng)

因為雙離合+電機離合的“三離合”系統(tǒng)，擁有多個反復充電、放電的工況，離合器需要在系統(tǒng)內(nèi)反復工作，所以這就需要一套“敏捷的身手”可以快速地完成一系列的操作。因此，長安汽車率先采用了最大壓力達到60bar的高壓液壓系統(tǒng)，主要作用于變速器換擋、冷卻、潤滑等工況。相比于一般的低壓液壓系統(tǒng)，壓力控制范圍更大，從而保證了更高精度的液壓控制。能為用戶帶來更敏捷的換擋響應，提供更高效的系統(tǒng)性能，同時提升變速器系統(tǒng)穩(wěn)定性，有效降低維護成本。

智能電子雙泵技術

除了響應的迅速，長安汽車同樣率先采用了智能電子雙泵技術，使得響應與發(fā)動機工況解耦，更好地進行“全域”輸出。另外，電子泵為液壓系統(tǒng)提供動力，相較于機械泵的發(fā)動機驅(qū)動形式，電子泵靠電驅(qū)動，可根據(jù)使用需求關閉或者開啟，整個使用過程損耗更低，效率更高，功耗對比傳統(tǒng)機械泵降低約80%，有效降低油耗。

國際PACE大獎加持，電機S-winding繞組技術

電機機芯采用獨特的繞組工藝，有效縮短電機的定子長度，降低生產(chǎn)的復雜性和成本，同時分布式繞組帶來更出色的冷卻效果，并減少轉(zhuǎn)矩脈動。擁有更高的電機功率密度、更高的電機效率，為用戶帶來更輕盈的動力輸出與優(yōu)秀的NVH表現(xiàn)，實力賦能駕乘品質(zhì)。

實現(xiàn)經(jīng)濟高效的高壓電機生產(chǎn)

S型繞組定子的特點是將銅線連續(xù)繞成S形后插入定子組件中。傳統(tǒng)的S型繞組定子的導線采用氣動砧沖壓工藝形成。然而，由于沖壓過程中可能會對導線的絕緣帶來壓力，并且最終形狀的不一致性可能對導線裝配到定子中造成額外的應力。傳統(tǒng)工藝在12伏應用中仍可適用，但對于高壓應用而言，需要對絕緣系統(tǒng)產(chǎn)生盡可能低的應力，從而最大限度地提高電機的耐用性和可靠性。S型繞組利用特殊的低沖擊成形工藝，從而最大限度地減小電線絕緣層上的應力并消除組裝過程中的額外應力。專有的制造工藝顯著縮短了生產(chǎn)周期，減少廢料，并且節(jié)省了設備的占地面積。

打造更小、更強、面向各類應用的電機

S型繞組軸向長度縮短15%，結構更加緊湊，產(chǎn)品集成度更高，功率密度達到10kw/kg，保障純電下暢快動力輸出，無疑為P2混動汽車應用樹立了新的行業(yè)標桿。這一輕型高效制造工藝降低了生產(chǎn)復雜性和成本，而矩形導線排列也改善了槽填充密度和傳熱性能。分布式繞組帶來了更出色的冷卻效果，同時減少了轉(zhuǎn)矩脈動——即隨著電機軸旋轉(zhuǎn)而導致的轉(zhuǎn)矩輸出周期性增加和減少——從而實現(xiàn)更平穩(wěn)的運行和更低的噪聲、振動與聲振粗糙度（NVH），這也正是純電動推進系統(tǒng)的關鍵特性。

電機油水復合冷卻技術

電機由定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，其中兩部分的產(chǎn)熱、冷卻需求不同，采用油和水復合冷卻的方式，其中由水來冷卻定子的部分，由油來冷卻轉(zhuǎn)子部分，另外一部分轉(zhuǎn)動的油飛濺起來也可以進一步冷卻定子，達到最好的冷卻效果，進而提高電機效率和電機的功率密度（保證電機重量與競品相同的情況下，電機功率更大），實現(xiàn)整車在動力性和經(jīng)濟性的雙向提升。

IGBT雙面冷卻技術

IGBT堪稱電力電子裝置的“CPU”，是電機控制系統(tǒng)的核心組成部分。IGBT采用雙面冷卻技術，提高電機功率和電機控制器效率，使整個電機系統(tǒng)（電機本體+電機控制器）的效率得到提升，實現(xiàn)整車在動力性和經(jīng)濟性的雙向提升。

模擬的雙面散熱器的瞬態(tài)熱響應與單面散熱器相似。在這兩種情況下，差異在于IGBT所達到的穩(wěn)態(tài)溫度。結果表明，在相同的功耗下，雙面冷卻時IGBT結達到約175°C，單面冷卻時達到約220°C。

另一方面，在相同閾值溫度下，雙面冷卻系統(tǒng)的IGBT模塊的額定電流可提高約33%，進一步優(yōu)化設計下，可以實現(xiàn)高達50%到60%的逆變器額定電流增加，而不需要增加IGBT模具尺寸。雙面冷卻是實現(xiàn)更低成本和更緊湊的HEV和EV逆變器的最佳和最經(jīng)濟的途徑。

智電iDD混合動力系統(tǒng)通過上述先進技術的應用，具有高集成、高兼容、高效率三個核心特點：

（1）高集成：可實現(xiàn)從A級～C級車型的平臺化搭載應用，硬件通用化率達到97.7%以上；

（2）高兼容：可兼容HEV/PHEV不同混合動力產(chǎn)品的開發(fā)應用；

（3）高效率：電驅(qū)變速器系統(tǒng)傳遞效率達到97%以上。

大電池+安全冗余，保障電混優(yōu)質(zhì)表現(xiàn)

前面提到，為了實現(xiàn)架構優(yōu)勢的最佳表現(xiàn)，一塊大電池必不可少。長安智電iDD配備30.74kWh大容量電池組，保證極致續(xù)航表現(xiàn)的同時，更多的電量將為出行帶來更多可能。全系標配6.6kW交流快充和直流快充，并支持220V家用充電功能，滿足多樣化場景的快速補電。配備3.3kW對外放電槍，堪稱“移動電站”。

另外，可反復充放，動態(tài)能量管理的特點使得這套混動系統(tǒng)的電池管理系統(tǒng)要求更高。對此，長安高度重視電池安全，采用了創(chuàng)新開發(fā)的“衡溫”智慧安全系統(tǒng)，通過IP68級防水技術、毫秒級電池監(jiān)控系統(tǒng)、全溫域電池溫控系統(tǒng)、多元“熱安全”保護系統(tǒng)，這四大電池管理策略，有效避免電池整包熱失控。比如在無人駐車的情況下，系統(tǒng)仍會持續(xù)保持監(jiān)控“電池”的情況。

混動專用發(fā)動機，可油可電，更加省油、能量更加充沛

長安智電iDD搭載的是藍鯨NE1.5T混動專用發(fā)動機，開發(fā)了混動專用的高壓縮比深度米勒循環(huán)技術和超低摩擦能量損失技術，實現(xiàn)了高效整機電氣化集成，發(fā)動機最大額定功率125kW，最大扭矩260Nm，并利用多項技術進一步降低油耗，讓每一次出行更加省油。

高幾何壓縮比深度米勒循環(huán)燃燒技術：開發(fā)了深度米勒循環(huán)及高滾流氣道，精準控制配氣時刻，結合350Bar缸內(nèi)直噴、溫度修正、油束空間遮擋技術等進行了精細化燃油噴射控制策略開發(fā)，減少換氣過程能量損失，提高燃燒效率，降低油耗。

超低摩擦能量損失技術：開發(fā)了智能潤滑系統(tǒng)，創(chuàng)新使用了儲油環(huán)槽保持潤滑油膜和降低潤滑系統(tǒng)起泡量的設計，實現(xiàn)了不同環(huán)境溫度下對機油溫度及系統(tǒng)油壓的精準控制；此外，提升了超精磨、軸瓦精分等制造工藝技術，整體降低機械摩擦能量損失10%以上。

高效整機電氣化集成技術：集成了電控式渦輪增壓，智能凸輪調(diào)相系統(tǒng)、電子壓縮機等電氣化技術單元，開發(fā)了適時分區(qū)的熱管理系統(tǒng)技術，實現(xiàn)整機在不同環(huán)境、不同工況下處于最佳溫度范圍，利用混動協(xié)同控制策略，實現(xiàn)了高效整機電氣化集成，進一步降低整車油耗。

智慧控制，實時保證能量充沛

長安智電iDD智慧控制系統(tǒng)可保證發(fā)動機、電驅(qū)變速器、電池協(xié)同工作在最優(yōu)區(qū)域內(nèi)，在業(yè)內(nèi)率先實現(xiàn)了A-ECMS全局動態(tài)能量管理算法的量產(chǎn)應用，其搭載的智慧控制系統(tǒng)擁有50余項國家發(fā)明專利，通過多核并行運算架構、A-ECMS能量管理算法、全動力域OTA、動力屬性自定義等自主研發(fā)技術，保證發(fā)動機、電驅(qū)變速器、電池協(xié)同工作在最優(yōu)區(qū)域內(nèi)，匱電狀態(tài)節(jié)油效果超過40%。同時還可實現(xiàn)動力屬性的自定義，讓用戶通過調(diào)整動力參數(shù)智能組合駕駛風格。在全域工況下，這套系統(tǒng)的核心，就是實現(xiàn)電池與發(fā)動機實時的動態(tài)能量管理，盡可能地利用發(fā)動機高效區(qū)間為大電池充電，實時保電的能力充分發(fā)揮這套混動架構的優(yōu)勢，這是對架構的特殊優(yōu)化，也是動力系統(tǒng)優(yōu)化的關鍵一步。

除了傳統(tǒng)的能量管理，車路協(xié)同與用戶駕駛習慣的不斷學習，是利用智能化架構優(yōu)勢的深度“進化”。面對長途出游等高速行駛的工況，發(fā)動機直接參與驅(qū)動，動力傳遞路徑短，輸出更高效；面對市內(nèi)通勤等中低速工況，則更依賴于能量管理策略的調(diào)控，結合全路況智慧能量管理系統(tǒng)，應用導航信息，提前對路況進行判斷，對電能進行管理，在發(fā)動機高效工作的時刻適時為電池進行充電，以保證充足的電量來通過未來的擁堵路段。

架構+關鍵技術+智能管理組成長安智電iDD核心優(yōu)勢

長安智電iDD搭載了特有的P2混動系統(tǒng)，并對這套系統(tǒng)從關鍵技術、控制策略以及架構集成三個大的方面進行了全面升級優(yōu)化，以高聚能電池、高效能動力、高智能電控作為技術的硬件支撐，不僅放大了架構本身充沛動力的優(yōu)勢，同時對其饋電油耗、低速動力特性等進行特殊優(yōu)化，并結合用戶出行痛點，通過“智電經(jīng)濟”和“智電安全”兩大價值體系的全面升級，創(chuàng)新開發(fā)了AI智慧節(jié)能系統(tǒng)和“衡溫”智慧安全系統(tǒng)，使得整套系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的架構桎梏。另一方面，通過智能化方面的布局，核心算法的持續(xù)優(yōu)化、數(shù)據(jù)迭代以及關鍵技術的進一步升級，這套動力系統(tǒng)仍會不斷成長，充滿無限可能。