首頁 > 要聞 > 正文

政策傾斜混動，PHEV或成贏家？

2020-09-30 17:32:56來源：虎嗅網  

2020 年的北京車展，不再單獨有新能源館，因為幾乎每個展館，都有新能源車。

 

盡管近兩年純電動車被各大媒體所推崇，但買車畢竟不像買手機，用戶投入一筆錢當然想盡量獲得“十全十美”，所以，但對于真正持幣準備購車的人來說并不會毫不猶豫為純電動買單，因為他們大多數對電動汽車是又愛又恨，愛的是性能和使用成本，恨的則是用車中會存在諸多不方便之處。

 

中國對于新能源車的政策扶持有目共睹，然而在對新能源車支持的大方向中，一些政策傾斜在悄然發生。即將出爐的《2.0 版節能與新能源汽車技術路線圖》和四年前的 1.0 版相比，新版路線圖的重點，以“電驅化”替代“電動化”。純電動可能會是未來的主流，但在這個邁進過程中，混動車型的重要性卻在逐步提升。

 

不過問題是，混動類型如此多，又出現了像理想ONE這種增程式混動汽車，消費者簡直一頭霧水。

 

混動傻傻分不清

 

最早混動技術的出現大約在石油危機發生前（與鋰電池技術爆發差不多同一時期），當時目的非常明確，就是為了省油。

（發動機功率和扭矩隨轉速變化曲線）

對于任何機器而言，節能無非是兩種方法：提高能源使用效率、回收浪費的能源。而汽車中內燃機理論最高效率也不過40%多（且這種內燃機低扭很差，即低轉速車輛動力很差），再加上一系列傳動機構的損耗，最終真正用于行駛的能源效率也就25%左右；并且燃油車在城市低速行駛、剎車減速等工況下，要么是效率更低，要么就是白白浪費大量汽油。

 

（電機功率和扭矩隨轉速變化曲線）

 

而電機不僅擁有瞬時達到峰值扭矩的能力，且能夠實現能量回收，能夠完美彌補燃油車的缺點。

雖然聽起來混動車型非常完美，但實際上想要將電機完美地與燃油車結合卻沒有那么簡單，所以由于技術實現手段不同，就產生了多種不同的混動結構，導致實際使用效果也天差地別。

 

目前市面上的混動車型，無外乎混動（HEV）、插電混動（PHEV）、增程式混動（EREV）三種，它們的共同點為都是利用電機來彌補內燃機的不足之處，不同點在于架構差異以及導致的不同特性偏向。

 

HEV車型偏向省油取向，但由于電池包較小和電機功率不大，綜合性能一般；PHEV則是在HEV基礎上加大電池包和電機功率，性能較好，且由于可以充電，所以大部分情況下比HEV省油；EREV有點像PHEV，但基本上是純電動車（BEV）加裝了內燃機作為電力來源，綜合性能不錯，但耗油量不低。

 

無論是HEV還是PHEV，根據電機布局位置不同，可以分為P0、P1、P2、P3（PS）、P4幾種結構。

 

P0、P1結構為48V輕混所采用，省油效果小于10%，其實可以看作是純燃油車的小技術升級； 市場上主流的混動車型基本都是P2、P3（PS）結構，其省油效果可達到20%-30%（PS結構為30%-40%）； P4結構為多為四驅豪華和超跑所用，后橋會單獨有一個功率較大的電機，其省油效果可達20%-30%。

 

（不同混動結構形式）

 

不過以電機布局位置分類具有一定的局限性，比如增程式混動就無法按此方法分類。所以筆者用另一種更加容易理解的方式來解釋不同類型之間區別：串聯、并聯、混聯。

 

本質上說，由于加入了電機，那么車輛就存在兩個動力來源，無論是多么精妙的結構，那么一定要想辦法讓內燃機和電機有效的聯合工作。

 

串聯混動，顧名思義即發動機與電機呈串聯結構。內燃機只提供發電，由電機帶動輪子行駛。兩個動力來源各司其職，互相彌補，在大部分城市駕駛走走停停的工況下，表現良好。（理想one就屬于這種類型，不過稍有不同）

 

（理想ONE增程混動系統結構）

 

這種結構類型的問題就在于，如果發動機性能一般，那么一旦持續高速形式（加速）或者負荷較大時，電池包電量很快就“供不應求”。導致內燃機成為了唯一能量來源，此時車輛不僅像燃油車一樣工作，且還要多負擔電池包、電機等“累贅”，所以很多時候油耗與燃油車相差無幾。這也是為什么增程式混動在高速巡航時油耗并不低的原因。

 

并聯混動，則是避開“短板效應”，讓電機和內燃機并行工作，P2、P3結構多為此方式。通過多個離合器結構配合，使得發動機既可以發電，也能夠直接參與驅動車輛。優點是對于大部分行駛工況下，表現都不錯，但由于多數仍采用傳統變速箱結構，效率會有些損失。

 

（P2混動結構）

 

市場上被人追捧以及實際體驗效果最好的是混聯混動，分為功率分流、并聯串聯結合兩種方式，最著名的即是豐田所采用的功率分流（PS）模式和本田所采用的并聯串聯結合模式。之所以倍受消費者喜愛的原因，是因為混聯模式通過更加智能的動力切換方式，使得綜合效率提高，節能省油效果更加出眾。

 

 

所以本質上想要兼顧不錯的性能和節能，PHEV是最好的選擇。這也是為什么各大車企近兩年除了純電動，接連推出PHEV車型的原因，比如寶馬X3 PHEV、奔馳GLA 250e等。

 

混動只看豐田？

 

汽車界一直流傳著“混動只分豐田和其他”，根本原因在于豐田對行星齒輪結構的技術積累。

 

但實際上豐田混動中的精髓（行星齒輪結構）專利是由美國一家名叫TRW的公司在1960年申請的（專利US 3566717），其中非常詳細描述了一個基于行星齒輪機構的動力分配系統，只是因為電控技術不夠發達，所以未能在當時實現。

 

（US2566717專利圖）

 

后來有一家公司比豐田推出普銳斯還早兩年的時候，注冊申請了“雙電機加行星齒輪組成的EVT變速機構”（專利 US 5558595），這家公司叫通用。

 

其實通用進軍混動領域時間并不短，曾推出的多款插混車型。在美國EPA油耗測試數據下，比當時的豐田凱美瑞混動版油耗還要低。2005年時候，通用、戴姆勒、克萊斯勒、寶馬還達成了合作，共同研發和分享混動領域的技術，即是采用行星齒輪機構的PS混動形式。

 

也正是因為這項合作，以上多家公司也都獲得了這套PS結構混動技術。不過彼時消費者對油價并不在意，所以并沒有被市場廣泛認可。然而誰也沒有料到，環保節能問題越來越被關注，政策的傾斜也從“無腦”發展純電動，轉向了階梯式逐步前進。

 

這對于上述聯盟的幾家車企來說，無疑是個好消息。

這其中常年作為硬漢越野風的Jeep或許最為高興，越野車型要想不丟失性能的情況下發展節能減排，PHEV是唯一道路。于是Jeep接連推出了兩款熱門車型的PHEV版本：大指揮官PHEV和牧馬人4xe。

 

從結構上來看，Jeep大指揮官PHEV其實與豐田的非常相像，都是由發動機、無級變速箱（EVT）、兩個電機和一個大電池包組成。這款車采用了2.0T GME-T4發動機（阿爾法羅密歐Giulia、Stelvio同款，沃德十佳發動機），配合行星齒輪結構的Si-EVT無級變速器。官方宣稱百公里綜合油耗為1.6L，虧電油耗不到百公里6L，綜合續航900km，純電續航70km。

 

在低中速行駛階段，由電池提供能量，直接供給驅動電機帶動車輪行駛；急加速和高速行駛，除了電池供驅動電機工作，發動機也會啟動，同時完成提供動力和帶動發電機發電，此外在發電機在特殊工況下也能提供動力；高速巡航階段，發動機提供動力，同時帶動之前的驅動電機發電。而發動機啟停由發電機負責，能量回收由驅動電機負責。

 

這套系統中行星齒輪機構負責動力分配工作，通過電控對其精確控制，使得在不同工況下，合理分配發動機提供的功率，即能夠保證發動機任意時刻都處于最佳工況，也就相應保證了動力同時穩定燃油經濟性。

（Jeep大指揮官Si-EVT混動結構）

 

（豐田EVT混動結構）

 

這套系統雖然優點突出，卻也存著一些缺點。

 

因為行星齒輪機構的原理限制，車輛的高速行駛時，驅動電機轉速過高后性能會下滑，此時發動機不僅要直接驅動車輪，還要負擔起給驅動電機發電的職責，所以此時燃油經濟型會有所下降，同時伴隨著動力的下降。

 

本質上Jeep的PHEV混動與豐田PHEV混動雖然在結構上相差不多，但實際上有些細小的差別。

 

首先就是發動機，豐田混動中采用的發動機都是阿特金森循環的發動機，優點是熱效率很高，缺點是后勁不足，也就是功率不高。相比之下Jeep所采用的2.0T GME-T4發動機本身就能提供230匹馬力，從而能夠比較輕松應對高速、加速工況，并且通過與電控系統的配合，能一定程度彌補效率問題。

 

其次是相比于豐田，Jeep所采用的電池包和電機功率大一些，所以Jeep這套的混動系統在動能回收和純電性能表現上，略微占優。

 

總體而言，兩個混動系統優勢幾乎相同，且實際油耗表現也不相上下，只是在一些動力系統規格的選擇上略有出入，導致最終車輛動力表現不同。換句話說，豐田的混動系統并非是只有他們能做到，只不過由于進入市場較早從而形成的固有觀念罷了。

 

放在最后

 

電動汽車的未來實際上不得而知，不過混動卻真真切切存在著龐大的市場需求，即便在全球車企巨頭轉型電動車的同時，無一例外都同時計劃著推出PHEV等車型。

 

從技術層面來講，PHEV并沒有比HEV先進很多，而EREV本質上也是電氣化偏向純電動的PHEV車型；其實很難定義哪一款車更好，只能說對于不同人的不同需求，才能定義哪一種混動模式更適合自己。

 

面對新能源格局變動，政策不過是無形的推手，Jeep要想通過大指揮官PHEV或者牧馬人4xe打動市場，PHEV混動模式不是關鍵，而車輛本身的素質才是真正的決定因素。

關鍵詞： 政策傾斜混動，PHE

責任編輯：hnmd003

相關閱讀

推薦閱讀