HEV/PHEV/48V轻混 哪种混动系统更靠谱?

2018-05-14 责任编辑:sunyongle

  什么是混动车?

  简单说,混动车就是有发动机和电机两套驱动系统的车子,听起来很简单,但是不同的厂商对混动车都有自己的理解,造出来的产品也都五花八门,主要包括日系的油电混动、自主的插电式混动、美系的增程式混动以及德系的48V轻混系统。对消费者来说,这些配备不同混动系统的车子究竟有什么区别?各自有什么优势?究竟哪一种更适合自己的用车环境呢?

  首先,我们先梳理一下目前混动车市场的格局

  当前,以丰田为代表的日系车依旧以不能充电的油电混动系统为主,这是混动最重要的技术核心,其中丰田最有话语权,特别是最新的TNGA架构下的动力系统;以雪佛兰沃蓝达为模板的别克VELITE 5则是增程式混动车,而后面推出的君威和君越则是油电混动,凯迪拉克CT6还有配备大容量电池的插电式混动版;德系的奔驰、奥迪现在醉心于48V轻混系统,大众、丰田、福特也都有意对旗下纯燃油车进行48V轻混改造;至于自主车企,包括比亚迪唐、荣威eRX5、还有即将上市的博瑞GE都是插电式混动车。

  下面根据具体车型我们进行分析。

  ●油电混动

  ▲代表车型:丰田凯美瑞、本田雅阁、雷克萨斯系列

  ▲重要特征:电池容量小、不能充电、纯电续航短、油耗在4L/100km左右。

  国内油电混动车最早的应该是丰田普锐斯,不过这款车现在已经不卖了,第四代产品现在主销美国市场,配备的是低容量镍氢电池的油电混动系统,不能充电,国内的雷凌、卡罗拉双擎、凯美瑞还有雷克萨斯的混动车都是这个设计思路。不同的是,美版普锐斯现在已经有PHEV版本,使用的是插电式混动系统,电池有镍氢和锂电池两种,容量也明显增大,同时可以充电,丰田在国内暂时还没有这个倾向。

  油电混动系统是不能外接电源充电的,完全靠阿特金森循环发动机为整个系统提供能量来源,丰田、本田都是如此,这种发动机相比纯燃油车的奥拓循环发动机有着更好的燃油经济性。这是因为混动车的发动机部分可以维持稳定的转速和负载,加速需要的额外能量由能量转化效率更高的电动机负责,所以正好适合混动车使用。这也是,为什么油电混动车没有额外的能量来源,油耗却远低于纯燃油车的原因。

  值得一提的是,现在在凯美瑞上搭载的2.5L发动机实际上是可以在奥拓循环和阿特金森循环之间自由切换,这意味着在需要大扭矩输出时,发动机也可以保持奥拓循环发动机的宽功率范围;而在高速巡航时会切入阿特金森循环,以提高热效率,凯美瑞混动版则进一步强化了双循环带来的经济性优势。

  除此之外,我们也要知道,不同厂商对油电混动系统的理解也不尽相同,丰田凯美瑞和本田雅阁的混动车都不能充电,凯美瑞使用的E-CVT耦合机制倾向于混合驱动,行星齿轮可以在不同工况下让发动机和电动机的动力以不同比例混合,所以发动机基本上全称参与输出,同时在电池电量不足时为其充电,这套系统还没过专利保护期;雅阁虽然也是靠E-CVT传动,但整车更倾向于电机驱动,只在高速巡航时,发动机才会直接参与驱动,只通过离合器开/合实现不同动力的切换。从技术角度而言,丰田的更精妙一些,本田的则更粗暴。

  ●插电式混动

  ▲代表车型:比亚迪唐、荣威eRX5、宝马5系新能源等

  ▲重要特征:电池容量大、能充电、纯点续航长、油耗在2L/100km以下(充电环境好)。

  基本上能玩得转油电混动,插电式混动系统都能玩得转,原则上,只需要换一个大容量的电池组,同时外接充电口,就是一款插电式混动车,上面提到的第四代普锐斯PHEV就是这么干的。国内的卡罗拉和雷凌双擎当然也可以这么干,但现在的电池成本确实高,而且充电环境并不算好,所以对厂商来说属于吃力不讨好。

  自主的混动车基本都是插电式混动系统,因为继承了油电混动系统的特性(发动机退居幕后),同时又外接了充电口(相当于多了一个能量来源),所以其综合油耗相比油电混动车有了进一步降低,即使车子重达2t以上,依旧能够保持2L/100km以下的综合油耗。当然,这也得视充电环境而定,如果完全不能充电,那么外接充电口就成了摆设,油耗就会达到甚至超过油电混动车。

  以自主车在混动系统方面的造诣,包括唐、eRX5在内的车子都是以1.5T+DCT作为动力源,即使退居幕后,其经济性也不如日系的1.8L/2.0L阿特金森循环,再加大容量电池带来额外车重。如果没有充电环境,自主的插电式混动车油耗高于日系的油电混动车基本是必然的。

  ●增程式混动

  ▲代表车型:别克VELITE 5、宝马i3增程版

  ▲重要特征:电池容量中等、能充电、基本都是纯电行驶、油耗在4L/100km左右。

  从上面来看,油电混动和插电式混动系统最大的特点都是发动机退居幕后,但这两位做得都不够彻底,最彻底的应该是增程式混动系统。这套系统只在车子严格高速定速巡航时,发动机才会通过离合器+齿轮组直接驱动车子,变速比是固定的,也就是说,假如发动机转速在2500转时,车子时速正好100km/h,此时深踩油门或者刹车,发动机都会改变工作模式,或转向发电机输出动力(如果电池满电,发动机会自动停机),或启动电动机辅助加速。

  除此之外,增程式混动都配备了较大容量的电池组和高功率电机以满足复杂用车环境对动力的需求,以别克VELITE 5,其配备18kWh的三元锂电池,同时前后桥均配备电动机,综合最大功率达到135kW,远大于很少直接驱动的发动机(106kW)。不严谨的说,增程式混动车就是在纯电动车的基础上额外背了一台汽油发电机,只是这台“发电机”有时候也干点活罢了。

  相比上面两位,增程式混动的发动机和电动机分工更加明确,不需要动力耦合系统,所以结构和调校都相对更简单一点,同样是因为两者没法混合工作,所以其加速能力远不如性能取向的混动车,例如比亚迪唐,乃至混动超跑。

  ●48V轻混系统

  ▲代表车型:奔驰S 500 L、奥迪A8 55TFSI

  ▲重要特征:电池容量小、电机功率小、不能充电、油耗略低于同排量燃油车。

  48V轻混系统是当前最新的流行趋势,严格来说,这不算是混动车,这是对传统的纯燃油车进行更彻底的电气化改造,毕竟,即使是纯燃油车也有12V的电源给车载系统供电,而48V轻混系统则是让更多“外围设备”实现更高效的电驱。如果说,电动汽车是新时代的大势所趋,混动车是粘合器,那么48V轻混就是给燃油车强行续命。

  以刚上市的新款奔驰S 500 L为例,这款车换上了奔驰最新开发的3.0T L6发动机+48V轻混系统,整个机头的大部分组件都实现了电驱,避免稀释发动机的输出功率,包括油泵、水泵、润滑系统、空调压缩机等等;还有一个额外的、集成在发动机和变速箱之间的电机,作为发动机的辅助动力直接参与驱动,同时也“客串”发动机起动电机,帮助实现更高效的自动启停;另外,除了为高转速服务的废气涡轮外,还有一个电动涡轮,专为发动机低速服务,降低迟滞,提高动力响应速度。

  奔驰的这套轻混系统是当前所有轻混中做的最彻底的,这台系统完全跟奔驰最新开发的3.0T+9AT动力组成了一个整体,结构重新规划,不仅进一步提高了整车的性能和燃油经济性,看起来还非常紧凑,极具美感,这一点新一代奥迪A8 55TFSI是比不了的,还是得看未来的A8L e-tron。


相关文章

我要评论0/150

发表[Ctrl+Enter快速发布]

全部评论(13)