混動才是最優(yōu)解?傳祺「鉅浪混動」模塊化架構(gòu)解析
【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】當(dāng)成都車展沒有按下暫停鍵之前,展館內(nèi)的純電車型再次迎來「狂歡」,而那些在成都限電下的純電網(wǎng)約車,卻只能通宵排隊充電,這不得不讓我們有所思考,純電是不是當(dāng)下的最優(yōu)解?即使是在擁有多樣化路線的混動領(lǐng)域,增程技術(shù)再次遭到炮轟,而什么樣的混動才是中國用戶最需要的混動?廣汽傳祺「鉅浪混動」模塊化架構(gòu),似乎找到了答案!
從目前的混動技術(shù)來看,要想使用單一的路線去滿足所有的車型需求,對于電機(jī)等部件的要求會非常高,多種路線相搭配,才能做到相輔相成的效果。
因此鉅浪混動架構(gòu)采用了平臺化、模塊化的設(shè)計,該架構(gòu)由混動發(fā)動機(jī)(E)、機(jī)電耦合系統(tǒng)(M)和動力電池(B)三大部分構(gòu)成,對于不同的車型具有很好的兼容性,適配所有HEV、PHEV和REEV等XEV車型。
混動專用發(fā)動機(jī)
先從混動專用發(fā)動機(jī)說起,由于電驅(qū)部分的加入,不需要發(fā)動機(jī)在較寬的范圍內(nèi)工作,只需要工作在更窄的最佳區(qū)域,同時強(qiáng)化發(fā)動機(jī)在極小范圍內(nèi)的最佳工作效率,甚至是某一特定的區(qū)域,通過電機(jī)去適應(yīng)不同的使用工況。
混動發(fā)動機(jī)包括1.5ATK、1.5TM、2.0TM、2.0ATK等多款發(fā)動機(jī),其中2.0ATK發(fā)動機(jī)最大功率103kW,峰值扭矩180N·m,采用了阿特金森循環(huán)、15.6超高壓縮比以及低溫冷卻外部EGR等技術(shù),使其量產(chǎn)熱效率高達(dá)42.1%,最新認(rèn)證的熱效率更是達(dá)到了44.14%。
即使是在混動時代,發(fā)動機(jī)的研發(fā)仍然需要進(jìn)步,因為發(fā)動機(jī)對于油耗的影響起到關(guān)鍵作用,只有發(fā)動機(jī)熱效率的不斷提升,才能帶來更好的油耗表現(xiàn)。
機(jī)電耦合系統(tǒng)
廣汽的機(jī)電耦合系統(tǒng)同樣擁有多樣化的布局,包括單電機(jī)Px、單擋串并聯(lián)、多擋串并聯(lián)以及功率分流等模式。其中GMC 2.0串并聯(lián)混動技術(shù)采用P1+2AT+P3的混動架構(gòu),同時將傳動變速機(jī)構(gòu)、雙電機(jī)和電控系統(tǒng)進(jìn)行了高度集成。
相比于第一代GMC機(jī)電耦合系統(tǒng),GMC 2.0全新設(shè)計了液壓系統(tǒng)、駐車系統(tǒng)、冷卻潤滑系統(tǒng)等,大幅降低了系統(tǒng)成本。同時采用與AT手自一體變速箱相同的兩擋變速機(jī)構(gòu),更好的優(yōu)化發(fā)動機(jī)、驅(qū)動電機(jī)以及發(fā)電機(jī)的動力分配和能量管理,對發(fā)動機(jī)熱效利用系數(shù)達(dá)到了95.5%。
在實際的體驗過程中,影酷混動版升擋的時速大概是在43km/h左右,不過整個換擋過程幾乎是無感切換,只能通過能量流的顯示察覺。而在車速超過80km/h后,系統(tǒng)則會采用發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式,不過此時車內(nèi)的感受還是比較安靜,發(fā)動機(jī)也并沒有特別大的運轉(zhuǎn)噪音。
GMC2.0具備有EV驅(qū)動、串聯(lián)増程、并聯(lián)混動多擋三種工作模式,在電量充足時起步或者低速蠕行均采用純電驅(qū)動;中低速的工況車輛會采用串聯(lián)増程的模式,讓發(fā)動機(jī)處于最佳的經(jīng)濟(jì)區(qū)域;而到了高速或者是高負(fù)荷的工況,發(fā)動機(jī)就會介入直驅(qū),輸出更為強(qiáng)大的動力。
動力電池
電池部分同樣提供了4種類型可選,包括功率型中的風(fēng)冷系統(tǒng)和冷媒直冷系統(tǒng),兼顧型中的插電式和增程式。傳祺GMC2.0混動系統(tǒng)采用的是高效冷媒直冷電池,可實現(xiàn)全天候高效高功率,10秒峰值放電功率可達(dá)70kW,加上高效的冷媒直冷技術(shù),冷卻能耗降低的同時,冷卻效率提高了一倍。
通過不同EMB架構(gòu)的組合,衍生出經(jīng)濟(jì)適用型單擋系統(tǒng)、動力型功率分流系統(tǒng)、動力節(jié)能型多擋系統(tǒng)以及氫混系統(tǒng)。
其中影酷混動版、影豹混動版采用的是2.0ATK+GMC2.0混動系統(tǒng),同時搭載了冷媒直冷電池;全新GS8雙擎版采用2.0TM+THS混動系統(tǒng)。
從「鉅浪混動」的模塊化架構(gòu)可以看到,不同車型的需求不同,同時采用的混動方案也具有針對性。來自豐田的THS混動系統(tǒng)主要是滿足大尺寸以及對于動力需求更高的車型,兼顧性能和燃油經(jīng)濟(jì)性;自主研發(fā)的GMC2.0混動系統(tǒng)則覆蓋級別較小的車型,同時能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能省油的目的,同時降低成本。
當(dāng)把混動與純電之爭擺上舞臺,純?nèi)加蛙嚲妥⒍〞瓉砺淠?,從HEV/PHEV車型的銷量就足以證明,純?nèi)加蛙嚨姆蓊~正快速被其它動力系統(tǒng)所取代。
首先從能源安全的角度來看,我國大量的原油依賴進(jìn)口,導(dǎo)致必須發(fā)展新能源汽車,并且全球鋰礦資源儲量,足以支撐電動汽車的發(fā)展。不過由于鋰電池資源的全球分布不平衡,讓混動與純電之間的長期共存才能形成互補(bǔ)的關(guān)系。
從用戶的角度來看,不同的需求需要不同的車輛類型,在沒有家充樁或者良好充電條件的前提下,混動也許才是最符合自身的使用場景。當(dāng)然一切產(chǎn)品的開發(fā)都是用來滿足用戶,不同用戶對于NVH的特性、動力的需求以及喜好不同,動力系統(tǒng)的差異并不是選車的唯一條件。
技術(shù)方面,混動車型在動力方面的復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于純電汽車,所以將制造混動所應(yīng)用的技術(shù)儲備,用來制造純電動汽車,并不存在技術(shù)上的難題。不過純電動車對于電機(jī)的要求太高,在商用車領(lǐng)域還有很長的路要走,混動與純電長期并存也許才是最佳的解決方案。
從混動市場的發(fā)展來看,最開始的豐田依靠成本的優(yōu)勢以及專利壁壘,獨占鰲頭;再到兩田技術(shù)的并駕齊驅(qū),即使中間會有歐美等技術(shù)的加入,似乎并沒有形成有利的競爭。
而自主品牌也在近兩年實現(xiàn)突圍,無論是串并聯(lián)多擋混動系統(tǒng),還是串聯(lián)增程混動系統(tǒng),都逐漸形成自身的競爭能力,迎來新的發(fā)展格局。
不過我們通過北京航空航天大學(xué)交通科學(xué)與工程學(xué)院教授 徐向陽的報告得知,首先從燃油經(jīng)濟(jì)性方面來看,串并聯(lián)混動系統(tǒng)明顯優(yōu)于串聯(lián)混動系統(tǒng),同時在功率需求較大的高速駕駛工況下,串并聯(lián)混動系統(tǒng)的節(jié)油潛力更加顯著。
同時在城市工況下,A級車無輪搭載的是串并聯(lián)混動系統(tǒng)還是串聯(lián)混動系統(tǒng),兩者的燃油差異最小;對于B級車以上車型來說,兩者的燃油差異明顯增大。其主要原因在于串聯(lián)混動系統(tǒng)發(fā)動機(jī)無法直驅(qū),導(dǎo)致能量流動的路線較長,油耗明顯提高。
在擋位數(shù)量方面,增加發(fā)動機(jī)擋位與增加電機(jī)擋位均能提高燃油經(jīng)濟(jì)性,其中發(fā)動機(jī)驅(qū)動擋位的增加,對于經(jīng)濟(jì)性的提升更大。這也是雙電機(jī)串并聯(lián)、多擋化成為發(fā)展趨勢的原因之一,不過也會導(dǎo)致變速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜,行駛的平順性較差以及制造、維護(hù)成本的增加。
也許在混動構(gòu)型的方案中,并沒有最為完美的選擇,即使會在燃油經(jīng)濟(jì)性上占優(yōu),但是在成本以及動力方面,或許并沒有特別大的優(yōu)勢。這也正是「鉅浪混動」模塊化平臺的開發(fā)的關(guān)鍵,用不同的技術(shù)路線去匹配不同的價格、車型定位,從而達(dá)到最佳的市場化。
一談到混動系統(tǒng),你第一個想到的也許不是廣汽傳祺「鉅浪混動」,但是一個模塊化平臺,能夠滿足HEV/PHEV/REEV等車型的需求,在國內(nèi)乃至全球都為數(shù)不多。相信依靠自身10余年的研發(fā)歷程,以及大量的技術(shù)儲備,一定會開辟出屬于自己的混動時代。
(圖/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 崖雍)
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