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混动系统将迎来“高光时刻” ,DCT电动化或成市场主流?

2021

/ 01/19
来源:

中国汽车报网

作者:

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  前不久,长城汽车发布了“柠檬混动DHT技术”,意味着在重视纯电动新能源汽车之后,更多自主车企将目光再次聚焦到混合动力技术上。

  按照中国汽车工程学会新修订《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的目标,到2035年,传统能源动力乘用车要百分之百使用混合动力系统。这明显超越了原来的1.0版本,提出了实现全面电动化、电驱动的要求。其中电驱动包括纯电动、插电混动以及燃料电池驱动,但短期内更多的应该是混合动力驱动。
  ■绕不过去的混动系统
  客观来讲,新能源汽车发展了十几年,但是距离完全市场化还有一定距离,目前行业共识是纯电动汽车在未来3~5年会达到完全市场化。随着补贴政策的不断退坡,纯电动车的成本消化会面临更多的困境。除此之外,安全性和充电方式不完善也阻碍了消费者对纯电动汽车的热情。
  而随着排放和油耗法规的不断进化,混合动力系统变成了一个绕不开的话题。现阶段,混合动力是传统能源动力乘用车最佳的改良方案,从某种意义上也可认为是相对成熟的技术。从1997年丰田开发出第一台普锐斯开始,现代意义的混合动力汽车正式进入市场,到如今某些地区混动车型已经占据新车销量的相当大比例。
  日本是现代混动技术的发源地和积极倡导者,以丰田和本田最为突出,它们都有相当多优秀车型出现。混动技术最初划分为串联、并联和混联方式,以丰田的混联和本田的并联为代表,在专利技术保护和市场政策引导下,它们长期垄断了混动技术高阶表现。
  2006年,普锐斯被首次引入中国,随即也引发了国内企业的跟风效应。但由于那个时期整体上混动技术不成熟、消费者接受程度低,再加上政策没有支持力度,整车售价居高不下,市场反应雷声大、雨点小,没有掀起任何波澜。但无论是企业层面还是消费层面,混合动力的关注度并没有消失,市场在培育中缓慢成长。
  ■增程式方案崛起

  与追求发动机和电动机共同发挥驱动效率的混联和并联方式不同,串联式混合动力布局和思路更简单,就是发动机只用于发电,然后用电动机驱动车辆前行。想当初,丰田标榜自己的混联技术最先进,排斥相对简单的串联技术,也让该技术长期不能进入主流行列。
  不过,随着发动机技术进步、动力输出控制系统的提升,以及市场多样化的需求,串联技术近期恢复了生机。国际市场以日产e-power为代表,国内则涌现出理想one等优秀车型,它们现在有一个更响亮的标签:增程式电动车。
  目前,国内车企对增程式解决方案的热情开始显现,东风岚图首款车型FREE、知豆新开发的A0级轿车都为增程式电动车,另外,塞力斯、宝能、吉利、天际、汉腾等一众车企也在研发和规划自己旗下的增程式电动车。
  理论上,增程式电动车需要研发专用的发动机才能保证更好的节能效果。相对于同级别的传统内燃机,增程式发动机仅用于发电,体积和排量可以更小,能长期在最佳效率区工作。但以目前增程式电动车的体量,大部分车型还是选配市面上现有的发动机。
  相对于纯电动车,增程式电动车续驶里程更长,对充电设备的要求不高。而相比其他混动系统,增程式电动车结构简单,便于生产。相信随着增程式电动车阵营的不断增大,专用发动机问题也会迎刃而解。
  ■变速器是混动系统的关键
  在混合动力技术路线上,日系车企一般采用专用变速器,而欧系车企更青睐在原有变速器基础上加装电机改进的模式。而中国车企对这两种路线兼收并蓄,如吉利CHS采用前一种,而长城柠檬则选择后者。
  按电机位置不同,变速器集合模式分为P0~P4类型,其中P0相对简单,P1和P2电机都在发动机和变速器之间,区别在于与发动机曲轴还是变速器输入轴相联,P3、P4方案电机分别布置在变速器后和后桥上。在所有上述方案中,P2最为普及,不少自主品牌正在做这方面的努力。
  与其他主流混动方案相比,P2方案动力性好、经济性中等偏上,结构简单,但对控制系统要求较高。国内从事自动变速器制造业的企业,普遍希望利用现有的技术基础和供应链、生产能力、制造能力,并通过技术提升手段,实现自动变速器的电动化迭代和推广。
  鉴于自主DCT产业已经积累了一定的技术基础,未来混合动力变速器发展中,DCT电动化的推广应用前景广阔。从技术发展层面来看,DCT电动化的技术拓展比较灵活,具有开发多种技术路线的可能性。如48V轻混,在不做任何改变的情况下,利用现有的DCT技术基础和P1、P4构型结合,完全具有可行性。在中、重度混动领域,DCT电动化既可满足P2、P2.5构型,与P0、P1构型结合可形成各种不同类型的混合解决方案。另外,还可以通过利用DCT的双离合模块,开发有关专用混动变速器的解决方案。
  就混合动力系统来说,电机和发动机耦合的核心在于变速器。混合动力变速器的工况相较传统变速器,载荷状态已经发生变化。同时,传动系统的技术水平需要满足电机的发展,电传动已逐渐成为变速器的核心解决方案。

初审编辑:

责任编辑:王云晓

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