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1、早期混動技術嘗試

當不知道選橙汁還是蘋果汁的時候,往往很多人會選擇mix(混合)果汁,mix方式解決了選擇困難症朋友的問題。在傳統燃油車和純電動車之間也有一種mix產品——混合動力汽車。混動技術門檻較高,所以當初新能源汽車趨勢嶄露頭角的時候,很多中國品牌直接選擇了放棄,而將重心放在研發純電動上。

很多人說“世界上只有兩種混動,一種是豐田混動,另一種是其他混動”,這句話確實很形象地表達了過去20年時間裡,豐田混動技術在全球的霸主地位。但,這並不代表別人沒有機會,德國人不相信、美國人不相信,中國人也同樣不相信。比如,十幾年前的吉利就開始了混動技術之路,而且今天仍執著如故……

<拿手好戲>是一個細數各家車企專長技術的系列選題

建國70週年裡,中國的汽車工業從零起步、從無到有,從早期汽車企業的“三大三小”,到遍地開花的民營企業,再到現在一大批的新興造車勢力,中國品牌汽車已經有了一定的國際競爭力。從2018年開始,發改委明確指示將逐步開放外資股比限制,國家對中國品牌自身的勢力有了足夠的信心。只有掌握了真正的核心科技,車企們才能走的更加長久,因此我們用《拿手好戲》這一系列來一一細數現在各家車企的專長。

今天我們談吉利的混動技術

其中,吉利並不是混動車裡銷量最好的品牌,我們今天決定從它開始說起,是因為它有著非常久的探索(插電和普通油電)混動技術的歷史,而且目前有著P0、P2.5、PS等相對全面的混合動力技術方案,甚至前不久還收購了混動“大佬”豐田的初代THS(Toyota Hybrid System)混動技術,是中國品牌裡研發混合動力汽車的最典型代表之一。

多次自我推翻後才確定的插電混動

剛剛起步的中國品牌車企也意識到了混合動力技術很可能是未來的方向,但彼時大部分中國車企連發動機、變速箱技術都還不是很成熟,更別說下功夫研發混動了,混動汽車對於他們來說還是非常新鮮前言的課題。

面對豐田已經推出的成熟的第二代THS混動技術,大多中國車企基本只有望洋興嘆的份,而這個時候吉利便開始探索性地研發混動技術。2005年,吉利也打造了一輛弱混動力的樣車,並在當年的上海市工業博覽會上亮相,這臺車基於單向離合器、鎳氫電池組等技術,將電機動力傳遞給驅動系統。

面對國際性的巨頭公司,吉利曾經也想過彎道超車、另闢蹊徑,在2006年拿出了(42V)超級電容的技術成果,這是一種高效、快速充電且壽命長久的儲能技術,吉利想借此實現新能源技術的突破。

超級電容技術沒有成功的結果,2007年吉利開始將方向轉到插電式混合動力,官方也稱GPEC,英文Geely Plug-in Electric Hybrid Car(吉利插電混動車型)的縮寫。

吉利的工程師知道這並不是最優的混動解決方案,因為它所能實現的混動模式較少,發動機無法高效地為電池組充電,平順性和燃油經濟性都不夠優秀,所以在2009-2012年間開始探索行星齒輪方案,也就是類似豐田普銳斯上那套THS的技術。

雖然用一個簡單的行星齒輪組機構就能實現發動機與電動機的動力耦合(將兩股能量匯合到一起),但背後的軟體控制邏輯是極其複雜的,而且為了避免牽扯到豐田技術專利的問題,吉利只能用更復雜的機械結構。

吉利CHS在當時可以算是非常大膽且創新的技術方案,但光有想法不行。吉利在量產這項混動技術的時候遇到了很多難題,除了系統可靠性、耐久性的考驗,最大的困難就是電池供應問題。吉利需要豐田普銳斯上那組電池一樣的效能水平,足夠的安全、耐得住過充過放。

2、與科力遠共同完成CHS混動技術

牽手與科力遠完成混動之夢

當“巧婦”遇到“無米”的尷尬境遇,吉利開始在全球範圍內尋求合適的電池供應商,誰知在中國湖南就存在著一家再合適不過的夥伴——有著鎳氫電池經驗非常豐富的科力遠,它的創始人是鍾發平,比亞迪董事長王傳福在中南大學的校友。

科力遠在2011年收購了一家日本松下旗下的電池工廠,這家工廠正是第一代普銳斯的電池供應商。科力遠與豐田一直有著良好的合作關係,甚至後來還和豐田在國內成立了科力美動力電池有限公司,為豐田中國產COROLLA雙擎/LEVIN雙擎提供鎳氫電池組。

理工科出身的鐘發平博士非常看好吉利的混動方案,他的野心並不單單要給吉利供應商電池,而是想和吉利合作CHS混動技術,拓展未來自己在新能源領域的業務。電池對當時的吉利來說是難以逾越的一關,再加上多了一個科力遠來和自己一起奮鬥,一起承擔這套不成熟技術的風險,吉利李書福最終選擇了伸出合作之手。

吉利/科力遠將CHS混動技術進行了平臺化開發,隨後長安和昆明雲內動力與其簽署了《增資擴股框架協議》,甚至長安也準備量產搭載CHS的混動車型。

然而!EMGRAND EC7PHEV上市後的銷量讓人大失所望,2017年1-9月份總銷量才265臺,這一方面原因與其較高的技術成本有關,先期上市的指導價區間為16.58-18.58萬元,補貼後售價為12.98-14.98萬元(以杭州、上海地方補貼為例),要知道當時的COROLLA雙擎售價區間為13.98-17.58萬元,並沒有比豐田便宜多少錢,再加上消費者對吉利打造的全新混動技術存在著或多或少的疑慮,總之EMGRAND EC7PHEV“出師不利”。

今年年初,吉利1元收購豐田初代THS混動技術的新聞震驚四座,也表明了吉利對功率分流PS混動的堅持,通過獲取專利過期的第一代普銳斯混動技術,吉利能夠直接量產豐田的成果,也能進一步優化自家的CHS混動,或許未來更新迭代後的全新CHS混動還會出現在大家面前。

3、博瑞GE的兩種混動才是主打

博瑞GE的兩套混動方案才是現在吉利的拿手

混動技術不只有一條路,吉利也沒有在一棵樹上吊死,甚至將更多的精力投入到了新的混動方案——P0和P2.5混動。所謂的P0、P1、P2、P3、P4、PS是車企們為了更好的區分混動系統型別而命名,P0-P4表明了電驅模組所在的位置;而PS代表了特殊的功率分流形式,即Power Split,典型案例如豐田THS、吉利CHS和通用Voltec技術。

MHEV(Mild Hybrid Electric Vehicle)是近兩年非常火熱的技術路線,除了吉利,長安、奇瑞、比亞迪、寶駿等都有類似的技術,中國品牌依靠的是國際一流零部件供應商如法雷奧、大陸、德爾福、博世等,一起合作開發出了基於48V的微混動力車型。

P0混動優勢很明顯,現在包括“BBA”豪華品牌在內的車企,在最新的動力系統中都加入了48V驅動的P0混動。就像一雙人家人愛的網紅球鞋,大家都開始裝載這項技術。這得益於P0混動非常高的相容性,它能夠適配大多數現款的發動機,只需要在此基礎上加裝一套更強大的BSG電機系統,就能很容易地把燃油經濟性提升一個臺階。

博瑞GE的PHEV插電混動版的這套P2.5混動與此前的CHS不同,它將一臺1.5T三缸發動機與一臺60kW電動機綜合到一起,匹配7DCT雙離合變速箱,綜合最大功率輸出為192千瓦,最大扭矩為425牛·米。

混動技術的核心難題在於發動機與電動機的動力耦合,也就是讓兩股能量匯聚在一起,同時達到一定的平順性和耐久性。豐田THS、吉利CHS、通用Voltec等PS混動都是用行星齒輪將兩股能量耦合;賓士、奧迪、BMW、現代等P2插電混動技術是將電動機與變速箱直連,通過傳統的離合器來控制發動機的動力輸出。

當然,任何方案有優點也有缺點。吉利2.5混動將電機與一個輸入軸(偶數擋)連線,也就意味著這根偶數擋齒輪軸,無論在純電、混動模式還是充電工況下都是時刻旋轉齧合的;而奇數擋齒輪軸只受到發動機的扭矩輸出。這就像兩位工人,一位每天要幹三件事,而另一個只做一件事,時間久了,任務繁重的工人肯定會更疲憊。因此,吉利需要額外對兩組齒輪軸的磨損一致性進行特定的設計。

另外,博瑞GE省去了傳統的啟動電機,而是依靠這臺P2.5電機來啟動發動機,所以硬體結構決定了,每一次啟動發動機都要經過變速箱齒輪,然後不可避免地需要離合器齧合,再將發動機帶動起來,這無形當中就增加了離合器的磨損次數。

總結

吉利是近兩年中國市場上絕對的翹楚,即使車市遇見“寒冬”,仍然以135.99萬輛的銷售成績強勢佔據中國品牌榜首席位。它的新目標是2020年實現200萬輛的年銷量,而且90%以上是新能源,除了純電動,吉利就將一部分重心押寶在混合動力車型上了。

總的來說,吉利目前在售的EMGRAND EC7PHEV和博瑞MHEV/PHEV等幾款混動車,在技術上都有著自己的獨到之處,但也都不夠完美,或許這就是吉利一直積極地尋求豐田THS混動技術的原因吧,拿到豐田THS專利的吉利未來在混動領域有了更多的可能,請期待這家中國品牌車企的一步步進步吧。

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