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技术贴 迪粉叉田粉,搞得清混动分类吗?

瓦尔塔蓄电池   2017-02-19 07:00:02

  混合动力是目前汽车市场上的热门话题,尤其是近几年随着对油耗标准的进一步收紧以及对汽车电动化的推进,混合动力已经被各大车企提上了日程。现在市场上的混动车型有很多种,不同种类的混动车型走的是不同的技术路线。这篇文章中我为大家来讲一讲,混合动力到底应该如何分类,哪类混动路线值得我们选择。

按动力耦合方式分类

  串联式混合动力系统中,发动机并不会直接驱动车轮,只是为电池充电,典型的串联式混合动力车型是雪佛兰的沃蓝达,我们也称作增程式混合动力REEV。而在并联式混合动力系统中发动机系统与电机系统既可以协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车,但是这两个系统共用一套变速机构,本田的混动车型多采用这种混动方式,比如本田思域混动版、本田Insight、CR-Z。

  混联式混合动力系统的发动机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构耦合在一起,与并联式混合动力系统相比,混联式混合动力对动力调节更加灵活。目前丰田主要采用混联式混合动力,市场上的卡罗拉双擎、雷凌双擎、凯美瑞双擎以及雷克萨斯旗下的各类混动车型均采用的这一技术路线。

按混合程度分类

  按照混动程度,说的通俗一点是车辆行驶过程中电力驱动所占的比例大小。混动车型可分为轻度混动、中度混动、重度混动。轻度混合动力有时也称微混,是指车辆拥有两种或以上的能源但只会用其中的一种能源进行驱动,其它则是用来供应车内电器运作或者是产生电力。轻混车型上一般要配备发动机自动启停系统以及动能回收装置,但是严格意义上来说轻混并不能完全算作混合动力车型,目前市场上的很多配备Start-Stop以及动能回收装置的车型都可以算作轻混车型。

  中度混合动力指车辆在传统汽车基础上增加了一些混合动力硬件,具备一些启停控制和有限的发动机辅助或制动能量回收等功能,但是中度混合动力车型无法完全脱离内燃机的驱动并完全依靠电力驱动,中度混合动力车型一般以并联式混合动力路线为主,典型的车型如本田思域混动版、本田Insight、CR-Z等。

  重度混动也称强混,指车辆可以只依靠内燃机、只依靠电池或同时依靠内燃机和电池的组合来驱动车辆的前进,强混一般采用混联式结构。在车辆行驶过程中车载ECU可以根据不同的工况对动力输出中的内燃机输出与电机输出的比率进行调整。在强混车型中依靠电机的输出功率的占比要明显大于轻混和中混车型。丰田的普锐斯、卡罗拉双擎、凯美瑞双擎都是重混车型。插电式混合动力也可以算作是强混中的一种,但是日常生活中我们还是习惯于将丰田为代表的混合动力成为强混,而将以比亚迪秦与唐为代表的车型称作插电式混合动力。

  所以,在实际应用中,我们更习惯于把油电混合动力车型分为强混HEV、插电式混合动力PHEV以及增程式混合动力REEV。

HEV——普通混合动力

  提到混动车型,我们不得不说一下全球台量产的混合动力车型丰田普锐斯, 自1997年8月在日本开始销售,同年12月销售全球市场销售以来,丰田普锐斯在全球的累计销量已经超过了700万辆,迄今为止当之无愧的明星车型。正是在普锐斯的技术基础上丰田与旗下高端品牌雷克萨斯相继推出了一系列混动车型。

  丰田的混动技术很多时候被称为“强混”,和目前国内市场上主推的Plugin车型的区别是以丰田为代表的“强混”车型是不需要外部充电的,但是纯电续航里程比Plugin插电式混合动力车型要短。这种混合动力系统由怠速熄火系统即现在经常使用的Start-Stop系统、制动再生系统,以及高压启动电机等组成。

  这种混动方式的优点是不需要外部充电,系统依靠发动机自身发电以及回收制动能量为电池充电。因为电池容量的限制,相较插电式混合动力汽车,这种混动方式的续航里程更短,因此发动机在整车驱动过程中仍占有主导地位。电机仅40-50km/h以下的低速与怠速工况下工作,这种混动的方式实质上是通过引入电驱动系统提升燃油使用效率。

  采用这种方式的混合动力车型,因为技术成熟,价格相对较低,不受充电桩等硬件条件限制,适合我国现在的市场环境。目前市场上常见的采用这种混动方式的车型,比如丰田的卡罗拉双擎、雷凌双擎、凯美瑞双擎,索纳塔九混动版、丰田雅阁混动版以及即将上市的别克新君越混动版,在自主品牌着力于插电式混合动力的时候,合资品牌们已经开始在“强混”领域的布局。

PHEV——Plugin 插电式混合动力

  Plugin插电式混合动力是目前国内市场上的另一大主流混动车型,正如前面所讲到的,插电式混合动力车型的电池容量更大,纯电驱动的续航里程更长,按照中国的标准纯电Plugin的纯电续航里程要达到50km/h,很多国外的插电式混合动力车型引入国内后都要增加续航里程,因为只有达到的标准才能够享受到相应的政策补贴。

  也正是由于政策补贴,国内有大量达到自主品牌开始在插电式混合动力领域投入,而大众集团旗下的奥迪与大众品牌也选择了插电式混合动力路线。目前国内基本所有自主品牌的混合动力车型都是Plugin车型,比如比亚迪秦和唐,荣威550Plugin,奥迪A3 E-tron,沃尔沃S60L插电式混动版,华晨宝马530Le,奔驰C350 eL。

  从目前发展情况来看,以德系车为代表的欧系车主要走PHEV插电式混合动力路线,而美日系车则走了HEV的路线。对比这两种路线不难发现,采用PHEV的一般是豪华品牌和国内自主品牌,主因是现阶段PHEV技术的成本更高。对于国内自主品牌而言,政府的高额补贴与新能源汽车的上牌政策是巨大的推手。而对于豪华品牌而言,更高的品牌溢价足够支撑PHEV的成本。目前日美系开发的HEV车型已经能够很好的控制成本,再加上PHEV对于硬件条件的依赖,HEV已经逐渐在市场上占据了主导地位。

REEV——增程式混合动力

  增程式混合动力被称作是接近于全电动驱动的混动车型,从能量输出的角度来看,增程式混合动力车型是典型的串联式混动布局。在增程式混动车的动力系统中,传统内燃机不再作为直接驱动源,仅仅作为“发电机”为车辆的电池组充电,电机则作为整车的驱动源。正因为这个原因,在增程式混合动力车型中,发动机能够始终工作在油耗的工作点,提升了燃油使用率。

  经典的车型是通用雪佛兰旗下的沃蓝达,但REEV作为一种更接近于纯电动的驱动方案并没与被更多的厂商所采纳。究其原因,一方面车辆在高速行驶过程中仍需要发动机来提供足够的动力,电机在高转速下的转矩衰退往往会造成混动车型高速乏力。而采用大功率电机解决这个问题,不仅要增加电池的重量和逆变器容量,还要使用通过电流更大的线路,这样产生的成本增长反而不如采用发动机驱动来弥补电机高转速的转矩不足。

  总的来说,目前三大油电混动趋势各有特点,HEV技术成熟,成本更低,关键的是不需要“充电桩”,虽然纯电续航里程不足,但是已经足以满足对油耗的限制。PHEV插电式混合动力在中国市场上风生水起,主要得益于政策与补贴,但这也是骗补的重灾区。目前PHEV技术成本仍是问题,大容量电池与电池管理系统仍存在需要突破的技术瓶颈,但是从混动发展来看PHEV是必然趋势。相比于上面两种主流方式,REEV增程式混合动力发展前景仍不明亮,离量产还有很长的距离。

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