撰文 / 錢亞光 劉寶華
編輯 / 張 南設計 / 師玉超乘聯會1月初公佈的數據顯示:2021年全年新能源乘用車零售共298.9萬輛,同比增長169.1%,其中純電動244.4萬輛,同比增長168.6%;包含增程式在內的插電混動車型銷量達54.5萬輛,同比增長171.2%,增速高於純電動車。
這些數據都在證明,在“市場”和“政策”兩大驅動力的共同作用下,新能源汽車已經成為中國汽車行業的重要組成部分。而插電混動車型既能夠享受新能源市場紅利,又能在政策壓力下進行新能源轉型,還能為車企全面電動化爭取到時間,正在從“雞肋”向“雞腿”轉變。
在我國受地域環境和能源結構等特殊國情的影響,雖然新能源汽車特別是純電車型及其產業鏈在全球發展速度最快,銷量也是多年居世界榜首,但在未來相當長的一段時間內,以內燃機為動力的車型仍將在市場中佔據主導地位。
快速實現100%的汽車電動化並不現實,也不符合汽車產業發展的中期及長期目標。因此,汽車產業的低碳化,首先是要持續推動傳統燃油車油耗的降低。受到碳達峯、碳中和目標的影響,以前主推的純電路線正在向技術多元化、能源種類多元化的路線轉變。
2020年10月,《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》發佈。其中用“全面電驅動計劃”代替“禁燃時間表”,並提出2035年實現節能汽車與新能源汽車各佔一半的目標,屆時傳統能源動力將全部轉為混合動力,以此實現汽車產業的全面電驅化轉型。
2021年10月底,國務院發佈《2030年前碳達峯行動方案》,到2030年,當年新增新能源、清潔能源動力的交通工具比例達到40%左右。剩餘60%為節能動力,而混合動力,將佔據60%中的重要一部分。
眾多傳統自主車企開始向混動領域傾斜,而且混動技術種類更加全面,以往的缺點也在逐步彌補。比如比亞迪的超級混動DM-i採用插混專用高效發動機、專用功率型刀片電池和EHS電混系統,整車以電驅為主,少用油,重點強調NVH表現、傳動效率以及燃油經濟性。
長城檸檬混動DHT採用雙電機混聯拓撲結構,擁有純電、混聯、串聯、能量回收等多種工作模式,通過控制系統智能切換。
長安的iDD混動系統包括智慧控制系統,將覆蓋包括48V輕混、HEV、PHEV以及REEV(增程式混動)在內的多種混合動力技術方案
吉利推出了雷神智擎Hi·X系統,包含混動專用發動機,以及擋混動專用變速器,支持A0-C級車型全覆蓋,同時涵蓋HEV、PHEV、REEV等多種混動技術。
新年伊始,奇瑞汽車繼2021年發佈鯤鵬DHT混動系統後,旗下高端品牌星途發佈了插電混合動力技術——星核動力ET-i全擎超混技術,雖然發佈時間上比其他自主企業稍晚一些,但好菜不怕晚,確實有獨到之處。
星核動力ET-i全擎超混是全功能混動構型DHT,其中E代表基因來源,取自星途品牌名稱EXEED和新能源戰略Electric;T代表技術支撐,取自星途新能源技術優勢Technology;i代表智能驅動,取自星途品牌智能價值體系Intelligent。
電動車輛國家工程實驗室書記王志福博士在發佈會上表示:“該項技術為‘十三五’國家重點研發計劃‘新能源汽車’重點專項之一,該項目對於總體性能的要求非常高,奇瑞集團在動力系統研發方面有着很強的優勢,針對‘星核動力ET-i全擎超混’項目的技術方案論證非常充分,從而從眾多企業中脱穎而出。”
在整個技術攻堅期間,星途汽車的工程師們攻克了系統結構複雜,發動機控制、變速器控制、驅動電機控制以及整車控制深度耦合的眾多難題,開創了具有完全知識產權的中國混合動力新路徑。
“星核動力ET-i全擎超混”技術最大的特點是兩個電機和一個內燃機可以同時驅動車輛,並且動力系統利用3擋變速器,在各個速度區間都能達到高效運行,同時滿足了中國消費者對動力、油耗、續航、舒適性的多重需求。
星核動力ET-i全擎超混的動力架構由“最強中國芯”燃油引擎搭配全功能DHT變速箱組成,結合智能化控制系統、高性能電池組,擁有“3擎3擋9模11速”的核心技術優勢。
中國的消費者可能是全世界最苛刻的汽車用户,不僅要動力強、平順性好、能耗低,還要價格低,而星途這套超混系統可以全部滿足這些需求。
據星途汽車動力總成技術中心執行總監周之光博士介紹,“星核動力ET-i全擎超混”技術,擁有“強動力、超平順、長續航、極省油”的核心價值,是針對中國消費者對混動汽車需求量身定做的。
多動力源同供強動力
星核動力ET-i全擎超混的動力是內燃機與雙驅動電機的智能化組合,這是它與市場上已應用混動技術最大的區別所在。現在混動車型上常見的雙電機系統,其中有一個電機是專門用來發電給電池補電用的,而星核動力ET-i全擎超混的智能雙電機、1.5TCI混動專用發動機都可以參與驅動。
其中的“1擎”是1.5T混動專用發動機,能產生115kW的功率和最大230N.m的扭矩,除了這款1.5T發動機外,星途的混動專用發動機還包括1.5TGDI和2.0TGDI兩款,適用於對動力要求更高的車型。
另外“2擎”則是集成於DHT箱體內的分別為55kW /160N.m、70kW /155N.m的2台電機。與現有混動技術相比,均可參與驅動的雙電機和高達6.0kW/kg的比功率是最大特色。電機採用超高密度I-PIN扁線技術實現電機體積更小、高效區間前移,系統最高傳遞效率超過97.6%。
憑藉“3擎”驅動的優勢,搭載星核動力ET-i全擎超混的車型輪端扭矩大,動力響應快,將上市的星途追風車型最大功率將達到240kW,最大扭矩可達到510N·m,最大輪邊扭矩超過4000N.m,零百加速更是有着少於7s的優異表現。
此外,這套系統除了兩個電機、一個內燃機,還能加入電動後橋,進一步加強動力,滿足對動力有更高要求的消費者。由此而來的後續四驅版本總功率達338kW,最大輪邊扭矩超過6300N.m,零百加速進入5s以內。
多擋變速器保證平順舒適
星核動力ET-i全擎超混系統的DHT變速器擁有目前混動技術中最多的物理檔位。1擋專門用於車輛低速行駛,2擋應對中速行駛,3擋則用於高速行駛。3擋變速器可以讓各種工況下動力銜接更順暢,也保證了高速行駛時能擁有低油耗。
這種適應能力更強的變速器,配合TSD雙軸驅動,兩根軸各有一個動力源進行驅動,一根軸在進行換擋的時候,另一根軸還在驅動車輛,兩根軸在做動力交替時,一根軸的扭矩會減少,另外一根軸的扭矩在增大,因此總扭矩在換擋過程中幾乎不會有跳變,不會出現動力中斷和動力損失,從而帶來超過AT變速器的平順性,堪比純電車型。
另外,由於採用了超靜音RSS斜極轉子技術,降低電機工作噪音,純電動行駛階段總聲壓級75dB,讓整車的NVH性能有了很大提升。
多模式達成動力能耗平衡
在智能化系統的控制下,動力系統依據不同的行駛場景進行自由切換工作模式,以最適合、最具效率的模式,去匹配不同的路況,從而達到低能耗、強動力的效果。
星核動力ET-i全擎超混擁有9種工作模式,包括單電機純電動、雙電機純電動、發動機直驅、並聯驅動、駐車充電、行車充電等。
同時,還擁有應對起步、中低速、高架、超車 、紅燈、擁堵、高速公路、長途遠行、山道、高速轉向、冰雪/泥濘/砂石等11種駕駛路況的全路況自適應動力模式,可以將動力控制系統與導航系統雙芯互聯,提前識別路況並智能實現最優動力方案。
這是星途汽車工程師們通過實測的數萬個數據綜合分析,從中選定的能覆蓋所有用車場景的擋位組合,既涵蓋了用户可能遇到的包括城市通勤→長途旅行→極端路況等幾乎所有的駕駛場景,又能實現動力與能耗的完美平衡。
比如起步階段,是雙電機純電驅動,既能讓車輛保持經濟的能耗,又能雙電機驅動所產生的強大扭矩,讓起步更加迅速、有力。
速度起來後,中低速行駛不需要大扭矩時,系統會用單電機驅動,能耗更低;當在城市快速路或高速公路上,均速行駛時,內燃機處於最佳熱效率區間,可直接驅動車輛。
如果需要臨時超車,兩台電機和內燃機可以同時發力,輸出堪比六缸汽油發動機的強勁動力。
行車過程中,由於全擎超混的電機和發動機始終工作在最佳的效能區間,加上19.27度的國軒高科三元鋰電池,低電量模式下節油率都超過50%,城市工況節油率超過55%,高速工況節油率也在35%以上,再配合上CRBS能量回收系統,綜合油耗1L/100km,饋電油耗4.8L/100km,遠遠領先於同級燃油車。即使在星途追風ET-i標準版型上,純電續駛里程也達105km,綜合續駛里程超過1000km。
根據奇瑞團隊的中國用户調查,100km純電續駛里程可以滿足92%的用户日常出行需求,所以他們把純電續駛里程設在了105km。
綜合來看,星核動力ET-i全擎超混的技術,不僅有着純電汽車的強勁動力、靜謐舒適,更有超越燃油車的節能效果,從眾多混動技術中脱穎而出,成為名副其實的國家級混動技術“黑科技”,實現了中國車企對混動關鍵核心技術的自主掌控,為消費者提供了更佳的購車選擇,並會推進新能源汽車的普及,進一步推動自主品牌的壯大。