谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

2021-11-30 18:21:53 作者:崖雍

  【太平洋汽车网 技术频道】近段时间以来,大众和丰田先后发布了2030电动化战略,其中大众集团到2030年纯电动车将占总销量的50%,丰田则是到2030年HEV车型将在全球市场中占据600万辆,虽然都在加快汽车产业的电动化进程,但是在产品策略上有着较大的差异。

  反观国内市场,随着《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的发布,各大自主品牌纷纷推出全新的混动技术,是应运而生还是赶驴上磨?我们一起来看看!

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

 
要点速读
1
比亚迪DM-i系统采用「以电为主」的技术路线,在架构上采用大功率电机驱动+大容量的刀片电池供能为主,实现节油目的。
2
柠檬混动DHT 的架构可概括为“1-2-3”模式,即一套DHT高集成度油电混动系统、两种动力架构、三套动力总成。
3
鲲鹏DHT 系统采用了1.5T混动专用发动机+前双电机+后单电机的动力组合,其中前桥拥有「双电机驱动」的电机布局。
4
蓝鲸iDD 以蓝鲸1.5T发动机为基础,在传动系统上采用了高集成度湿式三离合模块等技术。
5
雷神智擎 Hi · X 作为模块化的混动平台,包含有两款混动专用发动机、两款混动专用变速箱,其中DHE15 发动机的热效率更是达到了43.32%。
国产混动的「百花齐放」

  早在去年10月,我国正式发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,其中在总体目标中提出到2035年,新能源汽车占汽车总销量50%以上,并表示汽车产业碳排放总量先于国家碳减排承诺达到峰值,预计在2028年左右实现。

  从具体的数值来看,其中混合动力车型到2025年油耗限值为5.3L/100km,2030年油耗限值为4.5L/100km,2035年油耗限值为4.0L/100km(WLTC),这也是众多车企推出并应用混动技的主要原因。

  目前,我们纵观混动市场的现状,除了「只值一块钱」的丰田THS混动技术以及本田的i-MMD混动系统,还有就是日产即将引入的e-POWER混动系统。日产e-POWER可以说是自成一派,其发动机全程不参与驱动,仅为电机供电,是一套完全电驱动的混合动力系统。

  而在自主品牌中,比亚迪依托自己的DM-i混动系统,不得不为其交付时间过长进行幸福的道歉;长城汽车的「柠檬混动 DHT」以搅局者的身份强势入场,帮助魏牌占领更多的细分市场;再加上全面拥抱电气化的奇瑞「鲲鹏DHT」、长安「蓝鲸iDD」以及刚刚发布的吉利「雷神智擎Hi·X」。

品牌混动技术
比亚迪DM-i/DM-p
长城柠檬混动DHT
奇瑞鲲鹏DHT
长安蓝鲸iDD
吉利雷神智擎Hi·X

  让我们看到了自主品牌的混动技术正在快速发展,但是各自的技术特点又各不相同,下面就让小编相对浅显的分析一下。

比亚迪 DM-i 超级混动

  既然要聊自主品牌的混动技术,那肯定少不了比亚迪的插混系统,但比亚迪DM双模系统又根据不同的使用场景,分为DM-i和DM-p两种技术路线。由于DM-p系统只是DM3.0系统的一种延续,从整体的技术含量来看,DM-i 系统更加「高级」一些,所以此次暂且仅谈DM-i 超级混动。

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

  首先,我们来看一下该系统的动力数据,其EHS160电混系统最高转速16000rpm,最大功率160kW、峰值扭扭矩326N·m,亏电油耗仅3.8L/100km,最大续航里程1245km。

  DM-i 系统最显著的特征是相比于常规的混动技术,站在油车的角度打造混动系统的「油混动」,比亚迪则是站在电车的角度来做混动,采用「以电为主」的技术路线,这也与比亚迪在三电方面的长期投入有直接关系,满足性能指标的同时,成本也得到了控制。

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

  比亚迪 DM-i 混动系统的原理是在架构上采用大功率电机驱动+大容量的刀片电池供能为主,发动机在大多数工况下处于高效转速区间进行发电机,实现了少用油、多用电的节油目的。

  其部件包括七合一高度集成的EHS 超级电混系统、1.5L/1.5Ti 骁云-插混专用高效发动机、DM-i 超级混动专用功率型刀片电池以及整车控制系统、发动机控制系统、电机控制系统、电池管理系统。

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

  EHS电混系统也是DM-i超级混动的核心,其采用串并联架构的双电机结构,可实现纯电、串联、并联、能量回收等多种工作模式。

 
 
不同工作模式
1
在电量充足时,可以等同于是一辆纯电动车型,电池直接给电机供能驱动车辆;
2
电量不足时,发动机会带动发电机进行发电,保证电机驱动车辆的同时对电池进行充电;
3
在需要急加速超车时,发动机和驱动电机则会同时驱动车辆,能够提供充沛的动力;
4
高速巡航时,发动机处于高效的转速区间,发动机将会直接驱动车辆。

  从中可以看出,车辆在81%的工况是以电驱动;18%的工况发动机处于高效区串联行驶;这样99%的工况下是用电机进行驱动,这也是DM-i系统的核心所在。

  这套EHS电混系统分为 EHS132、EHS145 和EHS160 三种动力版本,不同功率的系统可以适配A级-C级的全部车型。

比亚迪DM-i 再火也得靠它 EHS电混系统的优势

  不同电机功率的电混系统对应的发动机也有所不同,EHS132 和 EHS145 采用的是骁云-插混 1.5L 发动机,EHS160 采用的是骁云-插混专用 1.5Ti 发动机

  晓云-插混专用 1.5L 发动机拥有阿特金森循环、15.5 超高压缩比、低温废气再循环高 EGR 率、分体冷却技术和无轮系设计等多种亮点,使晓云-插混专用 1.5L 发动机的热效率高达 43.04%。

  而晓云-插混专用 1.5Ti 发动机,其压缩比是 12.5,再加上米勒循环、可变截面涡轮增压器和超低摩擦等亮点下,1.5Ti 发动机的热效率也达到了 40%。

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

  电池方面,比亚迪DM-i车型采用了10-20节专用功率型刀片电池,已知的是有 8.3kWh、9.9kWh、18.3kWh、21.5kWh 等不同的电池组容量。

  从总体来看比亚迪DM-i系统与本田的i-MMD系统会有所相似,都是采用P1+P3的电机布局,但其在发动机热效率等方面还是有所不同。其中比亚迪的骁云-插混专用1.5L高效发动机热效率为43.04%,而iMMD发动机最高热效率为40.5%。

  DM-i超级混动还采用了平行轴布置,轴向尺寸更小,而i-MMD系统采用同轴式布置,轴向尺寸大,同时限制了电机尺寸;比亚迪还搭载了超级混动专用功率型刀片电池,在电池方面也实现了超越。

长城柠檬混动DHT

  首先得明白什么是DHT?DHT = Dedicated Hybrid Technology = 混合动力专用技术,也可以理解为而柠檬混动DHT的架构还可概括为“1-2-3”,即一套DHT高集成度油电混动系统、两种动力架构、三套动力总成。

  长城汽车柠檬混动DHT系统是以“七合一”高效能多模混动总成为核心构建的混合动力技术体系,包含1.5L/1.5T混动专用发动机、定轴式两挡变速箱、GM/TM双电机、双电机控制器和集成DCDC

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

  该系统的核心是让发动机工作效率永远处于最高点,从而使整个系统的工作效率达到最优。柠檬混动DHT采用了双电机混联架构,通过纯电、串联、并联、能量回收等多种模式,实现各种驾驶场景下动力与油耗的平衡 :

硬核拆解长城柠檬混动DHT动力系统

 
 
不同工作模式
1

纯电模式:发动机与动力系统断开,TM 电机可以直接驱动车轮; 

2
0-35km/h:纯电模式和串联模式智能切换 ,在串联模式下,发动机驱动GM发电,TM 电机单独提供驱动力,实现纯电驾驶感受,其节油率可达 35-50%; 
3
35-65km/h:采用动力直驱模式,发动机通过 DHT 动力直驱模式驱动车轮,驱动电机随时准备介入,以调整发动机工作点和辅助驱动车轮;
4
65km/h 以上:采用经济直驱模式, 发动机通过 DHT 经济直驱模式驱动车轮, 驱动电机随时准备介入,以调整发动机工作点和辅助驱动车轮;
5
全负荷运行:在四驱车型中,三个动力单元会同时输出动力,动力最强。

  柠檬混动DHT系统相比于DM-i系统只用于PHEV车型不同,其可适用于HEV、PHEV两种动力形式,并根据1.5L/1.5T 两套混动专用发动机可输出140kW-355kW的综合功率,实现不同级别车型都可匹配合适的动力总成。

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

「高集成DHT变速器

 
 
三套动力总成
1
1.5L 混动专用发动机+DHT100 动力总成,拥有阿特金森循环、13.1 压缩比、外置水冷EGR 、定轴式两档变速箱等亮点,主要应用于 A 级 HEV/PHEV 车型,例如入门级的魏牌玛奇朵
2
1.5T 混动专用发动机+DHT130 动力总成,拥有米勒循环、匹配 VGT 增压器、外置水冷EGR 、定轴式两档变速箱、缸盖集成排气歧管技术等亮点,主要应用于 B 级 HEV/PHEV 车型,例如魏牌拿铁
3
1.5T 混动专用发动机+DHT130 + P4 后桥电机动力总成,最高系统总功率可达320kW,拥有四轮驱动、米勒循环、匹配 VGT 增压器、 定轴式两档变速箱、外置水冷EGR 、缸盖集成排气歧管技术等亮点,主要应用于 C 级 PHEV 车型,例如将在12月推出的摩卡PHEV

  在电池部分,HEV 架构采用 1.7kWh 的电池,而 PHEV 架构搭载 13~45kWh 的电池,官方表示纯电续航里程最高可以达到 204km。

谁说混动只有“两田”?解读中国品牌五大混动技术

  柠檬混动DHT的设计思路有别于固定齿比的单速变速器,采用了多档位发动机直驱,在全速域范围内效率最高。在原理方面,DM-i超级混动尽量不让发动机介入动力系统,柠檬混动DHT的工作模式则以工况为主,并不会吝啬发动机的直驱参与,而是以优化油耗为目的。

  相比于比亚迪DM-i车速需达到65km/h以上才能进入并联模式,柠檬混动DHT只需35km/h 以上的车速则进入并联模式。

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