2020年已經(jīng)接近尾聲了,我們來(lái)大話侃述一下中國(guó)未來(lái)的混動(dòng)節(jié)能路線的選擇問(wèn)題吧,相信這個(gè)問(wèn)題曾經(jīng)被無(wú)數(shù)次地被汽車圈內(nèi)圈外的專家討論過(guò),但是由于政策和市場(chǎng)的反復(fù)、技術(shù)的快速變化,導(dǎo)致大家一直在各種方案之間來(lái)回徘徊。但經(jīng)過(guò)這次全球性的疫情黑天鵝沖擊之后,汽車經(jīng)濟(jì)在上半年也經(jīng)歷了有史以來(lái)持續(xù)的慘痛的低谷期,這剛好給了很多企業(yè)們重新思考戰(zhàn)略、制定技術(shù)方案以便更好地應(yīng)對(duì)接下里的市場(chǎng)變化的機(jī)會(huì)。
那么針對(duì)越來(lái)越嚴(yán)苛的油耗目標(biāo)(具體內(nèi)容可參考下圖)和新能源汽車補(bǔ)貼政策補(bǔ)貼政策的退出,國(guó)內(nèi)的OEM們到底該如何去做選擇呢?
目前,我們能看到的是歐系汽車制造商在大力的推進(jìn)48V,如戴姆勒、寶馬和大眾最近的規(guī)劃里明顯可以看到多了很多48V的影子,相對(duì)應(yīng)的方案供應(yīng)商法雷奧、舍弗勒、華域電動(dòng)等也紛紛加推自己的業(yè)務(wù);而日系那邊,依舊在繼續(xù)開(kāi)發(fā)他們下一代的HEV技術(shù);反觀國(guó)內(nèi)你會(huì)發(fā)現(xiàn)大家的技術(shù)分歧很大,吉利率先推出的48V和以比亞迪、上汽為代表的PHEV各自都有市場(chǎng),除此之外,日系的本田、豐田、日產(chǎn)的HEV也在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)上占據(jù)了不少的份額。但是筆者認(rèn)為截止到目前還沒(méi)有任何一家的混動(dòng)方案是最適應(yīng)國(guó)內(nèi)的發(fā)展的。
因?yàn)橹挥凶龅秸嬲斫饬酥袊?guó)消費(fèi)者的需求,更好地解決他們問(wèn)題的方案才是最好的方案,而不是一味的為了應(yīng)對(duì)政策,為了降成本做出來(lái)的方案(詳情參照——風(fēng)口上的豬)。做產(chǎn)品嘛,一定要站在產(chǎn)品使用者的角度去思考問(wèn)題,或許把身份轉(zhuǎn)換之后,車商們應(yīng)該會(huì)更容易更深刻地理解未來(lái)的混動(dòng)技術(shù)路線的選擇應(yīng)該是——PHEV和HEV的結(jié)合版。
以下,是部分筆者認(rèn)為該這么定的一些原因,大侃之言,歡迎討論和指正哈。
首先,“48V”這個(gè)名詞在汽車界的出現(xiàn)頻率是越來(lái)越高了,從筆者來(lái)看,48V的確是短期內(nèi)突破汽車經(jīng)濟(jì)性和排放的絕佳措施,通過(guò)提升車內(nèi)電壓,可以實(shí)現(xiàn)很多傳統(tǒng)12V啟動(dòng)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能,比如:直接驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī),作為起步或巡航時(shí)的輔助甚至是唯一動(dòng)力,車內(nèi)額外增加的一塊鋰電子電池由于電壓較高更能提升車輛動(dòng)能回收的充電效率,同時(shí)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更為優(yōu)秀的啟停功能(啟動(dòng)電機(jī)功率大,可直接規(guī)避發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的共振點(diǎn)),以上技術(shù)均給整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、平順性帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的提升。
但其只是在原有燃油車的基礎(chǔ)上加裝48V混合動(dòng)力系統(tǒng),其實(shí)質(zhì)可以理解為一種提升車內(nèi)電氣化基礎(chǔ)的一種過(guò)渡燃油車技術(shù),馬自達(dá)也同樣另辟蹊徑的將車內(nèi)最高電壓提升到了24V,和48V混合動(dòng)力系統(tǒng)是出于同樣的技術(shù)考量,短期來(lái)看,這種技術(shù)既可以給用戶,也可以給廠家?guī)?lái)巨大的收益,但是長(zhǎng)期來(lái)看,筆者相信這只是混合動(dòng)力系統(tǒng)的開(kāi)始,而不是最后,因此筆者在這里直接否定48V混合動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)使最終混動(dòng)解決方案。
目前這樣的方案對(duì)更加嚴(yán)苛的歐洲排放標(biāo)準(zhǔn)而言有實(shí)用性,畢竟排放和油耗標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間點(diǎn)上被強(qiáng)制提前了,加之歐洲目前的新能源推廣今年才開(kāi)始發(fā)力,到大面積普及的程度還有很長(zhǎng)一段路要走,在整個(gè)過(guò)程中必須有大量的滿足節(jié)點(diǎn)減排要求的節(jié)能汽車做替代,而在不增加過(guò)多成本(大約5000塊的成本)且改動(dòng)量較小的方案中48V無(wú)疑是當(dāng)前最優(yōu)的方案。
而國(guó)內(nèi)沒(méi)有這樣的強(qiáng)要求,自主車企們的積分大多夠用,可能未來(lái)真正需進(jìn)行積分購(gòu)買的是外資品牌;另外48V沒(méi)有綠牌的優(yōu)勢(shì)。而且,早些年市面上部分購(gòu)買完48V和輕混的跑出租的車主們會(huì)直接去修理倉(cāng)去掉電池再轉(zhuǎn)手賣出去然后用純油開(kāi)(主要問(wèn)題是因?yàn)楹芏喙r存在動(dòng)力不足或頓挫或頻繁啟發(fā)動(dòng)機(jī)的情況,長(zhǎng)時(shí)間駕駛體驗(yàn)不好,早些年拿到補(bǔ)貼之后電池再轉(zhuǎn)手還可以再賺一筆,奈何真香定理?。?/span>。
截止2019年各車企的油耗積分情況分布
為何現(xiàn)階段的HEV和PEHV為何也不是最好的解決方案呢?
總的來(lái)說(shuō),混動(dòng)車的節(jié)能減排目的就是要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性,而混動(dòng)車的經(jīng)濟(jì)性是要跟實(shí)用性做結(jié)合的,做工況的策略匹配、功能適應(yīng),未來(lái)的混動(dòng)車應(yīng)該是在實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)和實(shí)用結(jié)合之后再向前探——做消費(fèi)者需求的匹配,給出更多真正有用的功能,讓車在滿足政策法規(guī)要求之外給消費(fèi)者更多的功能配置選擇,才能決勝賽道。
目前市面上的HEV車型基本是以本田、豐田為主的日系車,豐田以TNGA架構(gòu)設(shè)計(jì)的THS混合動(dòng)力產(chǎn)品,本田以i-MMD架構(gòu)設(shè)計(jì)的串并聯(lián),配上阿特金斯循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),高效的電驅(qū)動(dòng)總成乃至可變電壓平臺(tái),使得整車的經(jīng)濟(jì)性可以達(dá)到4.2-4.3L/100km的水平,這是目前國(guó)產(chǎn)車無(wú)法企及的目標(biāo)。
當(dāng)然HEV也有自己的局限性所在,其純電的行駛里程過(guò)短,難以滿足現(xiàn)階段大多數(shù)消費(fèi)者日常出行的需求,而且針對(duì)很多特定場(chǎng)景的需求(比如白領(lǐng)上下班出行、鄉(xiāng)鎮(zhèn)區(qū)域內(nèi)的短程出行、對(duì)外放電、)難以滿足,加上無(wú)法外接充電來(lái)補(bǔ)充電池耗電量,駕駛舒適感和其它實(shí)用經(jīng)濟(jì)性會(huì)大大降低,高速工況下使用電機(jī)驅(qū)動(dòng),經(jīng)濟(jì)性沒(méi)有發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)來(lái)的直接、來(lái)的實(shí)在。所以其并不是最佳的混合動(dòng)力路線。
而目前PHEV最大的難點(diǎn)則是整車車重降不下去,電池、三電和發(fā)動(dòng)機(jī)在車重方面占比巨大,另一方面則是因?yàn)镻HEV的混合動(dòng)力控制策略難度要求更大,傳動(dòng)鏈更長(zhǎng),導(dǎo)致PHEV的經(jīng)濟(jì)性在短期來(lái)看不敢恭維;另外的限制就是充電不方便(飛線接長(zhǎng)線的案例層出不窮),存在安全隱患;而且當(dāng)前PHEV系統(tǒng)的價(jià)格過(guò)高導(dǎo)致市場(chǎng)接受度不高。目前市面上主要的PHEV車型有比亞迪唐、榮威eRX5、寶馬5系新能源等。
混動(dòng)結(jié)構(gòu)可選擇的各種電機(jī)布置方式
如果能解決掉HEV和PHEV目前的這些問(wèn)題,那么就離混動(dòng)的終極路線不遠(yuǎn)了,甚至于可以完全替代未來(lái)的燃油車銷售。從這兩種方案目前的缺點(diǎn)來(lái)看,終極方案可能就是PHEV+HEV的結(jié)合版本了,也就是PHEV可以通過(guò)串并聯(lián)方式實(shí)現(xiàn)HEV的功能,HEV需要加電池加可插外接充電加PHEV的部分功能,具體的方案應(yīng)該有以下的思考(斗膽假想):
1. 降成本
降本是車廠必須要完成的任務(wù),而考慮做結(jié)合的時(shí)候,降本的路徑選擇思路是做合適的部件選型,首先從電機(jī)上降本,利用一大一小的電機(jī)可以很好地解決大多數(shù)HEV雙大電機(jī)的方案,按照這個(gè)思路可在P0/P1加P3&P4的結(jié)構(gòu)上做文章,P2不做過(guò)多考慮的原因在于其位置限制因素過(guò)多,可能只能在大型車上做應(yīng)用,且未來(lái)如果要做兼容通式平臺(tái)的大批量應(yīng)用來(lái)進(jìn)一步利用規(guī)模效益降本的話就會(huì)有局限;
下一步就是電池的降本,跟隨主流電池的降本方案,利用更高能量密度和電池的新工藝實(shí)現(xiàn)目前PHEV電池的降本,對(duì)車型消費(fèi)群體進(jìn)行研究制定合適的純電續(xù)航公里數(shù),做到兼顧消費(fèi)者和政策的要求基礎(chǔ)上,盡可能的降低電量來(lái)降本;再就就是利用系統(tǒng)的深度集成進(jìn)一步降重來(lái)實(shí)現(xiàn)降本。這點(diǎn)上國(guó)產(chǎn)的比亞迪一直在路上,他的下一代DM4.0的方案再向這個(gè)方向靠近,但是目前的成本沒(méi)有降下來(lái),估計(jì)要在5.0版本之后才有機(jī)會(huì)做到將整個(gè)系統(tǒng)降本到30000以內(nèi),那時(shí)候它和燃油車對(duì)比只貴20000左右的話,優(yōu)勢(shì)就凸顯出來(lái)了,而這個(gè)是很有可能實(shí)現(xiàn)的。
2.提效節(jié)能
效率的提高首先就是針對(duì)硬件的下功夫,做好動(dòng)力總成、小電機(jī)、電池的功損,再根據(jù)不同的工況進(jìn)行最優(yōu)策略或者常規(guī)駕駛習(xí)慣進(jìn)行優(yōu)化——如針對(duì)城市堵車工況可以用小電機(jī)或大電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛,避免頻繁的啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī);針對(duì)超車和持續(xù)爬坡工況可以輔助助力,做好串并聯(lián)的方案做好功率分流、扭矩分配和充電功率的選擇來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)節(jié)能,這部分的難點(diǎn)在于如何更多的考慮各種駕駛員的習(xí)慣和極限工況的匹配,反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)校來(lái)逐步達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。同時(shí)考慮到短途純電長(zhǎng)途混動(dòng)的方式,可充電和SOC平衡點(diǎn)設(shè)置就很有必要了,這點(diǎn)上需要在策略和功能上做更多特性化的挖掘。
3.政策優(yōu)勢(shì)
PHEV可以拿到綠牌還可以換取積分,下一代的PHEV和HEV的結(jié)合版,因?yàn)榭刹咫姵潆?,所以本質(zhì)上可以把它歸類到PHEV這一列,依舊可以拿到綠牌(解決部分人的牌照顧慮)還可以拿到積分(進(jìn)一步解決排放積分壓力),何樂(lè)而不為。
4.特色功能
相對(duì)HEV而言,PHEV的電量的上升不僅可以純電行駛合理的里程,因?yàn)閹щ娏康纳仙梢赃M(jìn)行高低壓的結(jié)合來(lái)做更多傳統(tǒng)燃油車難以做到的車機(jī)智能化的功能,比如HUD、全息投影、對(duì)外放電、智能車燈、車載游戲、K歌、智能支付等有特色功能,而不用擔(dān)心電量不足、電壓不足帶來(lái)的困擾。
另一方面充電系統(tǒng)的發(fā)展未來(lái)不僅可以跟BEV做結(jié)合,還可以跟PHEV做更多的交互,比如三相充電可以讓交流充的時(shí)間縮短、去OBC方案可以讓系統(tǒng)成本進(jìn)一步降低、無(wú)線充電可以和未來(lái)的智能家居智能城市結(jié)合等,可以想象的空間很大。
5.總結(jié)
從車本身來(lái)看,按照PHEV加HEV的方案完全可以實(shí)現(xiàn)及節(jié)能減排滿足接下來(lái)法規(guī)需求、同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)高性能、更經(jīng)濟(jì)、功能更全,對(duì)各工況和使用場(chǎng)景做了更細(xì)致的匹配,體現(xiàn)出特色和高級(jí)的人性化,完全可以當(dāng)做一輛性能車來(lái)對(duì)待。
從消費(fèi)者來(lái)看,這樣的方案可以更加符合未來(lái)的日常使用需求和特殊需求將更加有吸引力,高性能和特色功能也極具誘惑,如果根據(jù)整體降本的節(jié)奏來(lái),先從20-25萬(wàn)以內(nèi)開(kāi)始推廣,在逐步下探到20萬(wàn)以內(nèi)、15萬(wàn)以內(nèi)的車型上的話,就算單車成本比同級(jí)別同類型的燃油車稍貴一點(diǎn)兒也是可以接受的。
話說(shuō)大家到底對(duì)未來(lái)國(guó)內(nèi)的混動(dòng)市場(chǎng)技術(shù)方案怎么看呢,可以投票來(lái)看看結(jié)果幾何?
來(lái)源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:NE時(shí)代
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