插電混動車型銷量佔比首次突破20%

插電混動車型銷量佔比首次突破20%

撰文 / 錢亞光

編輯 / 劉寶華

設計 / 師玉超

受中國多地疫情影響,多家車企及零部件企業停產,最近車市大盤整體下滑,然而新能源汽車仍在逆勢增長,而插混市場成為受疫情影響最小的細分市場,表現出驚人的穩定性。

乘聯會數據顯示,4月新能源乘用車市場零售銷量達到28.2萬輛,較去年同期增長了78.4%,與3月相比下降了36.5%。在純電動車型同比增速下降至63.3%的情況下,插混車型實現了148.1%的同比增長,雖然單月零售量只有7萬輛,但是還是有效減緩了整體增速收窄的幅度。

同時,插電混動車型在新能源車市場中的銷量佔比也首次突破20%,達到了24.8%。乘聯會秘書長崔東樹認為,插電混動車型因其便利性優勢,具備替代燃油車的特性,所以近期表現比較好。

今年以來,油價經歷了8次價格上調,碳酸鋰等電池原材料1年飛漲了10倍,都增加了混動技術在車企佈局中的權重。插電混合動力技術是一條具備電動駕駛感受、無里程焦慮、符合當前能源實際狀態、具備市場和環境雙重需求的電氣化路徑,還能釋稀市場對燃料和原材料漲價的壓力。

插電混動車型銷量佔比首次突破20%

《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》指出,到2035年,中國節能汽車與新能源汽車年銷量將各佔一半,其中混合動力將作為最重要的節能技術在汽車領域推廣,傳統能源動力乘用車全部為混合動力車型,這意味着混合動力的地位有所上升。此外,新版雙積分政策也鼓勵發展低油耗車輛。

新能源汽車目前有純電動、增程式、插電式3種主流技術路徑,其中增程式和插電式均為混動技術。

混動技術分為串聯、並聯、混聯3 種模式,其中混聯是目前車企主要插混技術路徑。串聯指發動機與車輪解耦,發動機只驅動發電機發電,再由驅動電機驅動車輪;並聯指發動機與發電機可以同時驅動車輪,實現兩個動力源的相互補充與配合;混聯指同時實現串聯與並聯功能。

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其中,混聯結構因具備更多的驅動模式,相比其他兩種混合結構節油效果更優秀,較其他兩種結構綜合工況節油20%-25%。混聯結構靈活性更大,總成成本區間更寬,已經成為目前自主品牌主機廠重點的開發方向。

混合動力系統裏電機的常見位置有以下幾種:P0指位於發動機前端,電機通常功率較小,無法純電驅動;P1指位於離合器前,與發動機直接連接,同樣無法進行純電驅動,是雙電機構型中功率較小的電機的常見位置;P2指位於離合器後,動力耦合裝置前,也是雙電機構型中功率較小的電機的常見位置,支持純電驅動。

PS(P2.5)指位於動力耦合裝置內,是單電機構型中電機的常見位置,其動力耦合裝置類似於雙離合變速器;P3指位於動力耦合裝置之後,差速器之前,是雙電機構型中功率較大的主驅動電機的位置;P4指位於與發動機不同軸的差速器之前,通常應用於四驅車型。

插混車型較早的設計思路是城市出行用電,郊區遠行用油,這在充電基礎設施不夠完善的情況下,應該比純電動車更有優勢,沒有里程焦慮,成為城市出行的最佳解決方案。但是在政策的驅動下,插混的路子在早期就走歪了。

由於插混車型所裝載的電池較多,加之當時電池成本較高,購買成本遠遠高於同規格燃油產品的頂配車型。而基本各家車企為了迎合政策,節省電池成本,純電續航里程不到50公里,難以滿足日常出行需求,而饋電油耗和用車成本遠遠高於同級燃油車,最終淪為雞肋。

一直以來,插電混動只能在傳統燃油車與純電動汽車的夾縫中求生存。直到2021年,插電混動技術厚積薄發,異軍突起,總銷量超過57萬輛,增速遠遠超過整個新能源大盤市場,同時攪亂了傳統燃油車與純電動汽車市場。

經過十幾年的發展,自主品牌已經在技術實力、品牌調性、產品體驗等方面形成了自己的優勢,人們對其的認可度也越來越高。包括上汽、比亞迪、長城、吉利、奇瑞、廣汽、東風等自主品牌都推出了自己的插混技術產品,促進了插混產品銷量激增。

插混產品的爆發式增長,不僅體現出主機廠對這一細分市場的重視,更體現出消費者對插混產品的認可度和接受度變得更高。一方面是環保政策壓力下很多企業不得不在該領域發力,這推動了市場的發展,而消費者的認可也助推市場從政策導向型變成市場驅動型;另一方面,越來越多混動車型在成本上進行了優化,大大縮小了與同檔次燃油車的價格差距,也使得很多消費者願意多付出一些成本,去體驗插電混動汽車所帶來的純電、節能的駕乘感受。

在眾多插電混動技術當中,以比亞迪DM-i、長城檸檬DHT、吉利雷神HI·X以及奇瑞星核動力ET-i為代表的自主插電混動技術,實現了用車體驗和節能減排的雙突破。它們採用混聯結構,擁有100-200公里的純電續航里程,在日常使用中完全可以當作純電車型來開;同時通過發動機和電機使用上的高效結合,解決了高速公路和饋電情況下的高油耗問題,百公里饋電油耗降低至4L左右,動力水平和節油經濟性全面超越油電混動車型。

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這些自主品牌推出的新一代混動系統架構產品,並不是簡單的插電混合動力車型,擁有不同以往的獨特核心技術,集成度更高,體積更小,發動機基本上能夠始終運行在高效工作區間,並綜合了純電、油混、插混、增程各種混動形式的特點,饋電油耗低,純電續航里程長,為既滿足節能要求,又滿足排放要求,能在很長的時間裏與純電車型共存。

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比亞迪 DM-i 超級混動

比亞迪早在2008年就推出了採用雙電機串並聯架構的DM 1.0技術,2013年,推出DM 2.0技術;2018年,比亞迪推出DM 3.0技術,2021年推出第四代技術DM-i和DM-p,分別側重節能和性能。

我們最耳熟能詳的DM-i技術,全稱為Dual Mode intelligent,意為雙模-智能,是比亞迪DM雙模混動主打經濟、省油的一個分支,採用P1+P3雙電機,單檔串並聯構型。

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從動力傳遞邏輯來看,比亞迪DM-i是站在電車的角度來做混動,採用“以電為主”的技術路線,採用了雙電機機電耦合單元EHS,由發動機輸出端的一個離合器實現發動機動力和驅動電機動力的串聯或並聯輸出,在滿足性能指標的同時,成本也得到了控制。

離合器分離時,驅動電機與發動機完全分離,車輛靠純電動力驅動,發動機處於熄火或者帶動發電機高效充電狀態,相當於增程式電動模式;離合器閉合,發動機與驅動電機並聯輸出,可帶來更強的動力。

DM-i超級混動系統核心部件包括七合一高度集成的EHS 超級電混系統、1.5L/1.5Ti 驍雲-插混專用高效發動機、DM-i 超級混動專用功率型刀片電池以及整車控制系統、發動機控制系統、電機控制系統、電池管理系統,該系統採用了平行軸佈置,軸向尺寸更小。

EHS電混系統是DM-i超級混動的核心,其採用串並聯架構的雙電機結構,可實現純電、串聯、並聯、能量回收等多種工作模式。

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比亞迪的驍雲-插混專用1.5L高效發動機熱效率為43.04%;專用功率型刀片電池,有 8.3kWh-21.5kWh 等4種不同容量,由比亞迪專門的電池生產線進行生產。

車輛在81%的工況是以電驅動,18%的工況發動機處於高效區串聯行駛,這樣99%的工況下是用電機進行驅動,這也是DM-i系統的核心所在。

比亞迪DM-i混動技術解決了以往插電混動車型饋電油耗高的弊病,具有極其出眾的燃油經濟性,達到了多用電、少用油的效果,並且憑藉其技術榮獲了國家科技進步二等獎。

2021年,DM-i混動系列累計銷售27.2萬輛新車,佔據了近半的國內混動市場。2022年4月初,比亞迪正式宣佈停產燃油車,同月,國內插電混動乘用車總銷量3.5萬輛,其中比亞迪插電混動乘用車銷量高達9082輛,佔比25.95%。比亞迪共有四款車型進入在插電混動車型銷量排行榜前十。

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代表車型:比亞迪秦PLUS DM-i長續航版本搭載驍雲-插混專用的1.5L高效發動機,最大功率81kW,峯值扭矩135N·m,綜合最大功率達145kW,峯值扭矩為325N·m,靜止加速到100km/h為7.3秒,饋電油耗僅3.8L/100km。純電續航里程為120km,綜合續航超1245公里。

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長城檸檬混動DHT

2018年前後,長城汽車開始混動系統的立項開發,期間他們拿下了199項技術專利,其中80項為核心專利,

2020年12月,長城汽車推出的檸檬混動DHT系統是中國品牌第一個推出雙電機混聯混動架構的產品,電機的位置為P1和P3,P1電機與曲軸相連,主要負責給電池充電,急加速工況下也會參與動力輸出。P3驅動電機直接輸出動力給驅動軸,並在減速和滑行時動能回收。它還可以在 P4 位置加電機實現四驅。

DHT是Dedicated Hybrid Technology的縮寫,意指混合動力專用技術,包含1.5L/1.5T混動專用發動機、定軸式兩擋變速器、GM/TM雙電機、雙電機控制器和集成DCDC。

檸檬混動DHT的核心是讓發動機工作效率永遠處於最高點,從而使整個系統的工作效率達到最優。其採用了雙電機混聯架構,通過純電、串聯、並聯、能量回收等多種模式,在全速域範圍內高效實現各種駕駛場景下動力與油耗的平衡 。

由於在發動機輸出側搭載了兩擋DHT變速器,所以一方面可以更好地調整發動機地工作轉速,保證了燃油經濟性表現;另一方面克服了這類構型高速動力性表現不足的缺陷,通過換擋實現在高車速時提供更高輸出扭矩,兼顧了車輛的經濟性和動力性。

檸檬混動DHT的工作模式則以運行工況為主,以優化油耗為目的,車速35km/h 以上可進入並聯模式,發動機直驅車輛。

檸檬混動DHT系統可適用於HEV、PHEV兩種動力形式,通過搭載不同容量的電池,實現不同級別車型都可匹配合適的動力總成,實現多配置、多場景、多類型需求的全面覆蓋。

代表車型:WEY摩卡DHT-PHEV搭載一台1. 5T汽油直噴發動機、130kW前驅動電機(兩驅版),最大綜合功率為291kW、最大綜合扭矩為570N·m,配備39.67kWh的動力電池,長續航版車型純電續航可達204km,饋電油耗僅為5.55L/100km,綜合續航1000+km。

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吉利雷神智擎Hi·X

吉利研發混合動力技術研發最早可以追溯到2005年,在2007年,吉利研發的新型電容混合動力轎車已經列入國家863計劃。2021年10月,吉利發佈了雷神智擎Hi·X混動平台。

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雷神智擎Hi·X混動系統是吉利全新模塊化智能混動平台,採用串並聯模式,P1+P2的電機佈局,系統支持HEV和PHEV車型。其中最關鍵的部件是3擋佈局DHT Pro變速器,其集成了雙電機、變速器、電控制器、換擋機構和雙行星齒輪組等部件,重量僅120kg,最大輪邊扭矩達到4920N·m,扭質比41N·m/kg。

作為智能能量控制中樞,DHT Pro可在三擋大速比範圍的智能調控能力,讓發動機與電機始終保持高效區間運行,而20種駕駛工況的無感切換,不僅有效降低油耗,而且能夠滿足消費者對各種工況、動力的充分需求。

DHE15(1.5TD)發動機作為首款量產增壓直噴混動專用發動機,採用了360bar高壓直噴、低壓EGR廢氣再循環、增壓中冷器以及米勒循環方式等技術,發動機的熱效率更是達到了43.32%。

吉利DHE15+DHT Pro混動系統搭載了容量約為1.8kWh的三元鋰電池組,並將電池組放置在座椅中間的通道內,增加了空間的利用率。

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與多數混動系統只能在高速狀態下才能啓動發動機不同,雷神混動採用3擋變速器,換擋的時候更為平順,在20 km/h以上便可進入並聯直驅模式,利用發動機的高效區間避免能量的損失,並且能夠藉助三擋變速器,在高速超車時釋放60%的儲備能量。

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代表車型:吉利帝豪L 雷神Hi·X動力總成由1.5TD四缸渦輪增壓發動機+電機組成,其中發動機最大功率133kW,峯值扭矩290N·m,系統綜合功率為233千瓦,綜合扭矩則達到了610牛·米,從靜止加速到100km/h需6.9秒,饋電油耗為3.8L/100km,純電續航超過100km,綜合續航里程1300km。

奇瑞星核動力ET-i

奇瑞擁有國內第一款完全正向自研的發動機和變速器,在混動領域有上百份項專利。2022年3月,奇瑞發佈了星核動力ET-i全擎超混系統,與之前推出的鯤鵬DHT超級混動系統兩者實際上是一套系統。該系統是十三五國家重點研發計劃“新能源汽車”重點專項研究的成果。

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星核動力ET-i全擎超混採用了P2 + P2.5的結構,搭配三擋DHT變速器,形成1.5TCI混動專用發動機+前雙電機+後單電機的動力組合,其中前橋擁有中國品牌中首創的“雙電機驅動”佈局,兩個電機均可同時充當發電機/驅動電機。

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ET-i混動系統的核心優勢是三擋DHT混聯式變速器,最大的特點就是可以做到調節當前發動機的轉速,保證高效傳動效率(最高傳遞效率達到97.6%),並且還具備全場景驅動、高傳動效率、智能出行、智能電控驅動、超級續航六大技術。

在DHT三擋變速器中,一擋速比設置比較大,主要是用來起步加速;三擋速比非常小,主要是保證在高速行駛的時候,降低油耗和噪音;二擋速比主要是兼顧一擋、三擋的換擋,保證換擋的一個平順性,同時兼顧中低速和中低速時候的油耗。在TSD雙軸驅動技術的加持下,變速器換擋過程中沒有動力中斷和動力損失,駕駛平順性堪比純電車型。

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這套混動系統的1.5T混動專用發動機,最高熱效率達到41%,其中常用的1600-3600轉/分的熱效率也達到40%以上。發動機採用反置式的佈局,使進氣更加直接而順暢,燃燒更充分,油耗也相應降低。

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ET-i混動系統具備單/雙電機驅動、增程、並聯、發動機直驅、單/雙電機能量回收、行車/駐車充電等9種工作模式,可實現起步、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駕駛路況的智能切換,覆蓋各種使用場合。

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代表車型:星途追風ET-i車型,動力總成包括最大功率115kW、峯值扭矩230N·m的1.5TCI混動專用發動機,55kW /160N·m、70kW /155N·m的兩台電機,綜合最大功率240kw,綜合峯值扭矩510N·m,最大輪邊扭矩超過4000N.m。其從靜止加速到100km/h僅需6.8s,饋電狀態下油耗4.8L/100km,綜合工況油耗僅為1L,純電續航105km,油電混合續航超過1000km。

自主品牌推出的新一代混動系統架構產品,其綜合性能已經達到與日系廠商相當的一線水平,可以直面日系混動產品的競爭;而相比較於歐洲、美國、韓國的主流汽車廠商,在綜合性能上已經佔據上風。

隨着排放和能耗法規日益收緊,純電動汽車短期內使用上的侷限性,混動汽車特別是插電混動汽車將成為傳統燃油車的理想節能替代方案,長期保持較大的市場份額,進入黃金髮展期;自主品牌相繼推出的新一代混動技術,性能高、成本低、用途廣,伴隨滲透率的快速提升,自主品牌有望鞏固在 PHEV 市場優勢,重塑市場格局。


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