根據乘用車燃料消耗量第四階段標準,汽車企業平均燃料消耗量到2020年要實現5.0L/100km的平均油耗目標。這對于五座及以上的常規動力車型來說,幾乎是不可能達到的目標。平均油耗標準就像是高懸于汽車企業頭頂的達摩克利斯之劍,催促著汽車企業加大在新能源汽車領域的投入。然而由于電動車的續航里程偏短、充電難、電池成本高等原因,純電動車型的推廣對于市場還是有局限性。因此混合動力技術成為了最重要的發展趨勢。
從節省能源的角度來說,混合動力車型油耗的降低也降低了消費者用車成本,不僅解決能源危機,同時也改善了公眾的用車成本,可以說是雙方獲利。
實際上,在能源、環保、汽車排放標準壓力之下,各大車企也在紛紛尋找對策,加大新技術的利用。汽車技術的進步,不僅可以讓企業獲取更多市場機會,更重要的是,以環境保護為前提的技術革命,將為社會可持續發展贏得生機和活力。基于此,越來越多的汽車企業投身到了混動技術的研究和開拓中。
豐田:THS混動技術成熟
多年前,豐田就提出新能源汽車應先從混動入手的主張,而后再插電式混動,以及純電動,最后過渡到燃料電池汽車。基于此,豐田在1997年,推出了世界上第一款量產的混合動力車——普銳斯。在普銳斯累計銷售50萬輛的那一年,豐田推出了凱美瑞的混動版;國產凱美瑞雙擎,也于2010年在廣州下線;時隔5年,廣汽豐田又推出了雷凌雙擎。
豐田的混合動力系統叫Toyota Hybrid System,簡稱THS,屬于PS構型,這套系統也是豐田混合動力技術的基石,不同功能和類型的混動車型都是基于這個系統的基礎上衍變而來。而THS系統主要部件有阿特金森循環的高效發動機、永磁交流同步電機、發電機、鎳氫電池組以及功率控制單元。兩臺永磁同步電機及行星齒輪組成了動力分配系統,簡稱E-CVT,E-CVT也是這套系統的核心技術。以凱美瑞雙擎為例,凱美瑞所用的豐田雙擎混動系統THS,最大的特點,就是同時兼顧了電動機和發動機的雙擎優勢,這樣的好處不是像插電混動那樣直接為發動機減負,而是最大程度地提高燃油利用率,才會有綜合性能的最優表現。THS經歷了三代的技術進化發展,搭載的產品已經開始覆蓋各個級別的車型,目前也占有著全球80%的混動市場的額度。
通用:VOLTEC節能省油更佳
去年,通用開始發力國內新能源車市場,接連發布了新君越混動版、邁銳寶XL混動版(HEV)以及凱迪拉克CT6插電混動版(PHEV)車型,再加上別克VELITE 5增程式插電混動(EREV),通用目前已經推向市場的新能源車共有4款,車型級別涵蓋了中大型車、中型車,以及緊湊級車。在今年的上海車展上,通用更是帶來了別克VELITE 5,是別克品牌旗下首款國產增程式插電混合動力車,VELITE 5采用的就是通用VOLTEC技術。
說到通用的這套VOLTEC電驅系統,主要部件是由一臺直噴發動機、兩組驅動電機、兩排行星輪、兩組離合器加一組鋰離子電池組組成。兩組電機、兩排行星輪加兩組離合器組成了這個系統的核心結構——動力分配系統,通用叫它電控智能無級變速箱。這套系統與豐田有諸多相似之處,但是卻解決了豐田目前發動機與單排行星輪齒比耦合和高速時電機負載拖累發動機效率這兩個最大的問題。主要是因為雙排行星輪相比單排行星輪對齒比的控制更為靈活,同時通用將動力的輸出軸與兩組行星輪相連,兩組與太陽輪相連的電機與發動機可以通過兩組離合器來實現脫離關聯,讓高速時發動機可以實現直驅的模式。
本田:i-MMD后來者居上
本田與豐田對新能源汽車技術發展的初衷很類似,然而發展軌跡懸殊很大。本田最先開發過一款被稱為IMA(Integrated Motor Assist, 本田集成電路輔助)系統的并聯式混合動力系統(也就是俗稱的“弱混動”),但在節能效果上其實不太理想,與競爭對手豐田的THS相比完全處于劣勢。
為了扭轉這個局面,本田正式發布了新一代i-MMD雙電機混合動力系統,改變了這一局面。本田i-MMD可以實現四種驅動模式,電機單獨驅動車輪、發動機帶動發電機發電,所發的電帶動電動機驅動車輛、發動機直接驅動車輪、電機與發動機共同驅動。先前廣汽本田發布的混動雅閣,搭載的就是i-MMD系統,這套系統由4部分組成,2.0LDOHCi-VTEC發動機、雙電機系統、PCU功率控制單元和高功率鋰離子電池組。在電動模式下,僅由電池提供電力給電動機驅動車輛。而在混動模式下,在需要加速或同等工況的條件下,發動機會啟動給電池充電,此時的發動機轉速會維持在最經濟的轉速區間內。一旦車輛進行制動或者右腳抬離油門踏板,那么發動機會停止運轉來節省燃料,同時動能回收裝置會對多余的動能進行回收。在需要加速時,鋰電池組還能提供額外的電能,讓電動機獲得更大的扭矩輸出。在高速狀態下,就利用汽油發動機驅動車輛。

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