今年八月,全新換代奔馳C級正式上市,在一片鑼鼓齊鳴的喧鬧聲中,另一種吐槽質疑聲此起彼伏,都快賣到40萬的車了,竟然全系都只配一個1.5T的發動機,額,不對,一套1.5T發動機+48V電動機的輕混動力系統。
不過這種質疑聲,很快就被新C級的銷量聲浪給替代了,該賣還是賣,奔馳C級10月賣了接近1.3萬輛……
然後,你以為,這篇文章,要開啓吐槽模式,吐槽新C級?且慢,我們把目光轉向上面提到的48V輕混系統,話説這個輕混系統好像從誕生之初一直被吐槽,但又一直被部分廠家偏愛,一項實錘綜合矛盾體的汽車工業技術
關於48V輕混,推崇的人説這是降排神器,還能提升動力平順性,何樂而不為;吐槽的人認為這技術根本沒有多大實際作用,僅僅是廠家降低成本的偏方。
關於這項技術的爭論不絕於耳,今天電哥試着來為大家詳細聊聊這項頗有爭議的技術。
輕混≠混動?
關於這個輕混的定義,從狹義上來説,我們日常提到的混動其實並沒有將輕混這一種形式算在其中,混動我們更多時候指代的是像日系品牌主推的油電混動和各家都在做的插電混動技術。
但如果從電動機有否參與動力輸出環節的這一個方向做定義的話,它又確實應該歸入混合動力這一卦。在行業內,我們通常將混合動力汽車按照電動機的功率佔比分為輕混和重混。輕混為電動機功率佔比小於10%,簡單來説就是電動機在動力輸出這一塊僅起到輔助作用,代表車型有奔馳C級、奧迪A8L、WEY摩卡,還有就是通用系的新車等等(這裏需要劃重點,輕混除了國產品牌以外,都是一些美系、歐系的品牌在用,原因後面再給大夥分析)。
重混則電動機功率佔比大於25%,代表為混動鼻祖普鋭斯等豐田雙擎產品,本田鋭混動產品,國產驕傲比亞迪超級混動dmi相關車型。
我們常説的混動,指的就是以兩田為代表的混動技術,它們的優點大夥都清楚,能讓發動機維持在較高效能的區間工作,目的為的就是降低油耗。具體的油電混動技術相關介紹就不細講了,畢竟本文還是主要來關注48V輕混技術。
而48V輕混的作用更多用於驅動車上的非動力輸出的大件電器部件,減少發動機負荷,讓發動機能更專注於它的本職工作,理論上是能改善發動機的工作工況,但實際情況我們來舉個不成熟的例子:
2018款奔馳C級C200L(2.0T) NEDC綜合油耗6.3L/100km,0-100km/h加速時間7.9s
2022款奔馳C級(換代)(1.5T輕混)NEDC綜合油耗6.35L/100km,0-100km/h加速時間7.7s
那有人會問了,那這個對消費者的意義也不算大,為何大家都要來推這項技術?
一是排放標準,二是無可奈何。
為何都來湊熱鬧
繼續剛聊到的話題,實話實話,48V輕混就是一個權宜之計,不是他們必須這樣做,而是不得已而為之。
何以見得?
眾所周知,歐洲、北美部分地區排放標準嚴苛,每次排放標準更新除了帶來更好的空氣質量以外,還能讓許多車企崩潰,而且進入21世紀後,排放標準的更新變得越來越頻繁了,幾年一更的標準,讓許多車企無法及時研發生產符合新標準的產品。
那該咋辦?
在原有產品上加點各式各樣的設備讓排放降低呀!顆粒捕捉器、三元催化器等等都安排上,但心急吃不了熱豆腐,不匹配怎麼辦?不就造成此前的某知名品牌顆粒捕捉器堵塞,小問題頻發的狀況。
而除了這些辦法以外,還有部分車企想到了加入電機組成輕混的方法來應對,輕混套裝找供應商供貨匹配一套最多不過幾千塊。常見的48V輕混解決方案,除了能更好地避免渦輪增壓發動機可察覺的渦輪遲滯現象以外,可將變速箱和差速器等一系列傳動裝置與發動機相匹配,使發動機在既定的高速路工況下以每分鐘較低的轉速運轉。例如:在汽車加速、爬坡時,使用了48V輕混系統之後,不需要降檔,可直接在高擋位低轉速時提供較大扭矩,從而實現了發動機的低轉速化,以降低油耗和排放。(當然這只是理論)
看到這裏,有部分小夥伴肯定會有疑問,既然輕混混只是個權宜之計,為何一眾歐美廠商,不學日系車企那樣去搞油電混動?
道理很簡單,油電混動相關核心技術被掌握在了幾個日系品牌手裏,用不了啊!
油電混動按照能量連接方式,分為三種:串聯式、並聯式和混聯式。並聯比較少見,混聯大部分核心技術專利被掌握在了豐田手裏,也就是我們常説的雙擎技術,本田就去捯飭串聯式混動,就搞了個鋭·混動。就説如果其他廠商想突破這層技術壁壘,要麼就選擇和兩田合作(如廣汽),要麼就躲開部分核心技術找到解決方法(如長城),又或者再用其他技術替代(如日產的e-POWER技術,其實就是增程式技術),但無論那種方式,投入成本都不小,還不如找供應商要個不用怎麼匹配就能使用的輕混套裝,省事。
説了那麼久,48V輕混是什麼、為什麼要使用輕混這些方面都基本説清楚了,接下來我們來聊聊這項技術的特點。
為什麼一定得是48V?
在介紹48V輕混技術特點以前,首先要給大家科普一個知識點,那就是為什麼不是12V,,不是220V,偏偏是48V,大家都這麼遵守規矩麼?
事情是這樣的,既然電機要參與動力供給,輸出功率等於電機兩端電壓乘以流過電機的電流(P=UI),電機要達到足夠大的輸出功率,如果單靠車上原有的12V電壓,電流要達到48V時的同樣水平,要4倍的電流大小,此時線材的損耗,發熱也得考慮進去,線材損耗=線材電阻乘以電流。而為什麼不一味採用更大電壓就更簡單了,如果電壓足夠大,那還不如做成插混是吧。另外48V也剛好低於安全電壓所要求的50V,所以大夥都默認選擇48V作為輕混的電壓值。
再往深一些講,48V輕混根據電機的不同可以分為BSG和ISG兩種形式,相同點在於都是為車輛增配了一套48V電機系統,給車上其他電氣系統供電,減少發動機負荷,同時在發動機啓動時,通過功率更大的48V電機使發動機迅速達到怠速轉速,縮短啓動時間;在停車時可以使發動機提前熄火,利用電機拖動系統運轉,從而改善油耗和形式平順性。同時在減速和停車過程中可以通過車輪反拖電動機進行發電,並把電能儲存在48V的鋰電池中。
兩者原理不同之處在於:
BSG電機
BSG電機全名叫Belt-Driven Starter Generator,即利用皮帶傳動兼顧啓動和發電的一體機。即如其名電機主要負責啓動,在車上的P0區域佈局,採用這種形式的話,通常還會保留12V電源,並在48V蓄電池系統里加入DC/DC轉換器,轉換為12V,為12V蓄電池供電。
採用BSG電機的話,電機主要為了發動機啓動作輔助,能讓主要讓車輛運行更平順,降低排放,但由於皮帶的傳動效率偏低,實際對車輛動力輸出幫助不大,勝在成本低,現階段大部分在售輕混車型都使用這種形式。
ISG電機
ISG電機全名Integrated Starter and Generator,中文譯作汽車起動發電一體機,電機佈置在P1的位置,即發動機和變速器之間,具體集成在發動機曲軸上,直接以某種瞬態功率較大的電機替代傳統的啓動電機,在起步階段短時替代發動機驅動汽車,並同時起到啓動發動機的作用,減少發動機的怠速損耗和污染。
在行駛過程中,單靠發動機輸出動力時,電機斷開或者發電,當駕駛員需要車輛進行急加速時,電機可以作為協助動力輸出源,增強車輛動力輸出。同時ISG電機同樣可以在車輛進行制動時起到能量回收的效果。
輕混的意義
輕混的意義在於“輕”,但這也註定了它並不能像油電混動或者插電混動那樣,電機能起到單獨驅動車輛的能力,無論是從實際效果,還是駕駛人體驗上看,輕混帶來的改變並不算太大,充其量僅能讓你的車輛駕乘平順性得到小幅提升。
對於任何一種混合動力技術來説,無論是弱混、強混,還是插混,終極目的都是為了減少碳排放。輕混在電能比例上過小,實際對碳排放的影響也不明顯,如果你真的想擁有真正的電能體驗,還是建議你去選擇電能比例更大的動力系統。
總的來説,48V輕混算不上騙局,它還是有作用的,不過作用沒宣傳那麼大罷了,許多廠家甚至不拿它來説事就是這個原因。