硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

　　【太平洋汽车网 技术频道】在进入年销量百万俱乐部之前，长城已经在技术上迅猛发力，大大增加了自主研发的力度，产品矩阵得到扩展，更新节奏也快了很多。

　　长久以来，长城品牌旗下产品的燃油经济性都备受消费者诟病，内燃机热效率与传动系统效率急需提升，纯电产品在欧拉发力之后才有所改善（此前的油改电产品线不堪回首）。

　　诚然，原先的旗舰产品WEY P8属于试水之作，算不上很成功，但也为长城汽车在新能源领域积累了丰富的实战经验。

　　今天我们要来拆解剖析的柠檬混动DHT动力系统，则是长城在新能源领域的新力作，成熟度大增，值得我们详聊。

　　每一个车企都会给自己的核心技术起个专用名，贴个金，方便宣传。比如大众TSI、保时捷PDK、斯巴鲁DCCD、丰田THS、本田MM理念等等。

　　品牌上身业务做得如火如荼的长城，自然不能免俗，也来了一个：

　　DHT = Dedicated Hybrid Technology = 混合动力专用技术 = 柠檬混动

　　此外，业界有更通用的介绍，那就是：

　　DHT = Dedicated Hybrid Transmissions = 混合动力专用变速器

　　因此，不仅长城的混动变速箱叫DHT，其他企业的P2结构混动变速箱都叫DHT。

　　关于长城DHT混合动力系统的试驾体验，可以先看下文：

　　柠檬混动DHT的物理构架：汽油机与动力电机混合，利用各自的物理优势为对方补缺。

　　柠檬混动DHT的物理特点：全速域 & 全场景、高效能 & 高性能。

　　柠檬混动DHT的客户画像：以城市出行为主、兼顾高速出行的用户。

　　简单来说，柠檬混动DHT是一组模块化的混合动力系统，可以兼容HEV非插电混动和PHEV插电混动，可以兼容前驱与后驱，可以兼容从紧凑型车到中大型车的动力系统装备需求。

　　模块化设计的可以带来更高的集成度、更小的体积、更轻的重量，同时也可以缩短设计时间（等同于加快新产品更新速度），成本降低（让利空间加大），维修保养成本降低，可靠性也会更佳。

　　缺点肯定也会有的，比如同一零部件在更广的范围装备，如果遇上设计错误或装配缺陷，召回数量就是数十万级别的，成本极高。通用汽车、大众汽车、丰田汽车也都面临着这种难题，不过这几家巨头都义无反顾地选择了更低成本（和更高犯错成本）的模块化思路。

　　下面笔者会详细分析DHT的商业化思路，其中包括：

　　DHT的核心技术（底层技术的思路）

　　DHT的三种动力构架（组建总成的思路）

　　三个级别的DHT动力系统（组建商品车动力阵列的思路）

　　长城推广DHT的积极意义（整体的商业思路）

　　长城DHT不是一项技术，而是一套能用非常多年的混合动力总成解决方案。

　　内燃机是HEV/PHEV的核心动力源，这次透露的发动机技术并不多，我们就简单了解一下。

　　看官方资料截屏便可知晓，这是一台四缸机（看着四根歧管终于松一口气），最大功率75kW（102PS），峰值扭矩135N·m，这个数值对于混动专用发动机而言并不重要，更需要披露的是发动机万有特性曲线。

　　好在，还是有一个关键信息点出现——阿特金森循环 (Atkinson Cycle)。

　　阿特金森循环的重点在于采用进气门晚关的方式实现“膨胀比大于压缩比”，让活塞的做工行程长于压缩行程，能效更高。

　　由于采用了13:1的高压缩比，对燃油的辛烷值还是有要求的，这次长城并未透露燃油标号。

　　此次现场没有出现1.5T版本的实体，输出值为115kW（156PS）/235 N·m。

　　这台加装了增压装置的1.5T采用米勒循环 (Miller Cycle)，依然实现了“膨胀比大于压缩比”，不过实现方式不同，米勒在进气行程结束之前一点点关掉了进气门，如此一来可以在低负荷区间省更多燃料。

　　以上都不是重点，重点是这台1.5T搭载了VGT！

　　这是涡轮增压器的新技术，全名为可变截面涡轮技术（VGT，Variable Geometry Turbocharger），通过安装可调涡流截面的导流叶片，改变废气入口的横切面积，同时兼顾涡轮在低转速和高转速时的性能表现，缓解涡轮迟滞问题，且不再需要设置排气泄压阀，并获得更佳的燃油经济性。

　　由于这台1.5T集成程度高，因此占用发动机舱的空间很小，转向机构有更大的容纳空间，转向直径更小。

　　长城官方称之为“高度集成高效多模混动变速器”，里头装了一台GM发电机和一台TM驱动电机，均在P2位置（变速箱内部），因此都叫P2电机也行。

　　这台变速箱有5个档位，P、R、N、D1、D2，完成当作自动挡来进行傻瓜操作就行。

　　其中，TM驱动电机功率范围是100kW-130kW，扭矩范围是250N·m-300N·m，是个比内燃机强很多的硬核角色。

　　下图是混联拓扑结构双电机的图解：

　　对于这台在P2位置装了两台永磁电机的变速箱而言，主要运用到以下四种工况，内部通过单离合器实现自动换挡：

　　1、EV模式：TM直接驱动前轮。

　　2、串联模式：ICE通过GM发电，TM用电驱动前轮。

　　3、并联模式：ICE直接驱动前轮，GM和TM帮ICE调节转速到高效点，还能辅助驱动前轮。

　　4、能量回收：TM反转回收。

　　永磁电机的优势是结构简单且可靠性强，功率因数高，启动扭矩大，体积小，不过要使用稀土（恰好中国是稀土大国，运气好）。

　　下图的定子使用发卡式扁线设计，槽满率高达70%，有效提升电机功率密度。

　　由于采用短距绕组排布，优化了气隙谐波，降低各阶次电磁力，改善48及96阶高频噪声（平时开电动车觉得很刺耳的朋友应该不在少数）。

　　下图的转子使用双V式开槽及三段斜级设计，零扭损耗降低至1.26kW。

　　下图，使用低损耗的0.27mm硅钢片，铁损降低17%以上。换句人话来说，电动机工作时存在损耗，运行时铁芯内部产生涡流，涡流经过铁芯时令其发热耗能，铁损低就是节能。

　　这套DHT的研发花了两年多时间，前期验证的时间也很长。之前福特和通用也没做得很成功，绕开日本双田的专利就只有很少的发挥空间，现在中国人终于自己做出一套混动系统。

　　由于使用了定轴齿轮传动，最高传动效率≥97%，更节油，还可实现无动力中断换挡，提升驾驶平顺性。

　　与此同时，这台装了两台P2电机的混动变速箱只有很小的体积，并不会过度占用机舱空间，官方的数据是“容积比传统DCT降低50%以上”。

　　还有一个亮点就是采用了无液压模块，优化油路设计，油路与壳体集成，降低油路复杂度，机子更容易保养维护，故障率更低。

　　上方的铸铝箱体是双电机控制器。体积小，集成化程度高，NVH更佳。

　　拆出来就是下图这个模样。长城采购了英飞凌的新款芯片，并采用双面水冷技术，有助于提升稳定性，降低整车油耗电耗。

　　关于双电机控制器，暂时没有更多消息透露。

　　四驱版在P4位置有一台大功率电机，免去了前置车型往后桥的机械传动机构，直接上“电四驱”。不过这台P4电机今天也没到场。

　　这台后桥驱动电机的输出为135kW（184PS）/233Nm，电机最高效率≥96%，总成质量75kg。

　　这台P4电机有两个设计亮点，一个是采用了两挡平行轴结构设计，整车轮端扭矩提升30%，同时可扩大电桥高效区域面积，提升整车经济性2%以上。

　　另一个是设计了断开机构，完全不需要后桥动力时直接变身前驱车（跟quattro Ultra一个道理），可有效减少高速电桥拖拽损耗，提升整车经济性。

　　PHEV电池包和HEV同样缺席今天直播，因此没有更多信息点获得。

　　HEV版本的动力电池不需要很大，这一款的容量为1.76kWh，风冷结构（水冷的话成本兜不住吧，而且也没这么强的散热需求），放电功率70.9kW，质保8年15万公里。

　　长城DHT的PHEV版本动力电池从13kWh-45kWh都有选，最高电量45kWh/最长纯电续航200km，因此长城汽车称之为“全球最大电量PHEV电池”，的确比理想ONE的40.5kWh要高。

　　这组PHEV电池有三大亮点：

　　1、用水冷温控系统，虽然成本高，但降温效果好，安全性也随之提高（避免局部高温，热失控的可能性降低）。

　　2、用CTP（Cell to Pack）把整包能量密度提升到160Wh/kg，在PHEV领域属于挺了不起的成绩。

　　3、支持11kW交流慢充和直流快充，最快30分钟充满80%，用来跑营运都没问题。现在一部分营运PHEV因为没有快充功能，居然花3000块去找民间科学家改直流快充，从能量回收模块那里灌进去，这种粗暴方案没有任何安全保障。

　　此外，长城还给出了这组PHEV电池的放电功率，足足246kW（RT，10s，50% SOC）可以给未来可能出现的高性能车型提供冗余，此外长城还给出了8年/15万公里电池质保，比国家规定的多3万公里。

　　说完基本的技术元素，我们下面来组装动力总成。

　　HEV比PHEV难整，现在全球车企都很讨厌丰田一家独大的HEV架构专利，目前只有本田这家绕丰田专利绕得特别成功的，长城现在也加入了竞争行列。

　　PHEV可以外部补电，跑NEDC循环可以利用规则漏洞随便弄个100km烧1L多汽油的假成绩，HEV则作假不了，多数HEV产品实际运作起来就是退潮时裸泳。

　　长城B级SUV（中型SUV）装载DHT的HEV动力系统之后，市区油耗低至5.0L/100km，高速工况油耗低至6.5L/100km，最牛的是0-100km/h加速时间低至7.5s，因为多数HEV车型都肉成一副精神不振的颓废样子。

　　下面这张俯视图就是PHEV前驱车型，将后桥上的HEV改成底盘中央的PHEV。

　　因为电池更大了，电机功率可以提升，0-100km/h加速时间低至7.2s，百公里综合油耗低至0.7L（NEDC跑法，你懂的）。

　　这组PHEV电池很大，容量并未公布，纯电续航里程达170km，可以实现工作日通勤用电，周末郊游烧油。

　　下图在前文出现过，PHEV四驱车型，前后桥电机同时输出动力，系统总功率高达320kW（435PS），纯电续航最高200km。

　　长城DHT的PHEV四驱版本拥有更加智能的电四驱系统，去除机械传动装置，前后动力分离，动力分配更加灵活；前后桥扭矩0:100-100:0智能动态调节，可以更好地利用抓地力，提升整车操控稳定性。

　　应对不同路况时，这套电四驱有自己的运行逻辑：

　　1、冰雪路面：全时四驱，最大限度利用地面附着力，可能够实现EV四驱、低速串联四驱、中高速并联四驱。

　　2、泥泞路面：串联模式驱动，适时四驱，前后桥动力智能切换，实现脱困：前轮边最大扭矩3000Nm，后轮边最大扭矩2800Nm。

　　3、沙地：适时四驱，前后桥驱动力控制与底盘系统配合，适应硬沙、软沙各种路况，动力随路面变化自动调整。

　　4、市内爬坡：抓地力良好，前后轮同时输出，保障最大爬坡能力65%。

　　5、高速爬坡：发动机直驱，将大负荷工况能量转化损失降到最低，相比串联模式油耗可降低18%-25%；前后桥电机随时待命，提供高动力响应。

　　长城根据车型定位的高低设计了三个级别的DHT动力系统，系统总功率从140kW到320kW，形成长城自家的HEV/PHEV动力总成矩阵。

　　动力架构：1.5L自然吸气四缸汽油机 + 100kW混动变速箱（DHT100）

　　动力系统综合功率：140-170kW

　　动力系统综合效率＞50%

　　灵活性：可实现HEV/PHEV两种动力

　　动力架构：1.5T涡轮增压四缸汽油机 + 130kW混动变速箱（DHT130）

　　动力系统综合功率：180-240kW

　　动力系统综合效率＞50%

　　灵活性：可实现HEV/PHEV两种动力

　　动力架构：1.5T涡轮增压四缸汽油机 + 130kW混动变速箱（DHT130） + 135kW后桥电机（P4电机）

　　动力系统综合功率：320kW

　　动力系统综合效率＞50%

　　灵活性：可实现PHEV动力，没有HEV版本

　　最后，笔者用一个表格来总结长城DHT动力系统的一些数据：

　　本节完结。

　　1、长城自主研发，具备完全自主产权，有助于提升长城在新能源领域的话语权。

　　2、长城是一家走量的车企，2020年111万辆。因为有产业规模的优势，因此高投入的模块化研发成本也能在后期被平摊掉。

　　3、包括长城在内的多数自主品牌，一直以来都受到高油耗的困扰，生存空间在双积分规则下被不断压缩，因此必须通过大规模投放更低成本的混动系统才能匀回积分损失。

　　4、长城在利用全球供应链优势的前提下，自主控制着关键零部件，因政治事件造成关键零部件断供的风险降低。

　　5、催生长城品牌的高性能车型，提升品牌形象。第一款搭载长城DHT混动系统的产品是“WEY品牌紧凑型SUV”，属于WEY今年推出的第二款车型，最低燃耗为4.7L/100km。

　　6、中国城市化进程很快，但中国国境广袤，还有广大的农村地域，市场需要长续航的车型，混动是目前最佳选择。混合动力不是过渡技术，发电不全是绿电（环保发电），也有相当一部分灰电、黑电（高污染发电）。

（图/文：太平洋汽车网 黄恒乐）