标准压力之下 车企角逐混动技术

法制晚报 T中
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OFweek新能源汽车网讯 根据乘用车燃料消耗量第四阶段标准,汽车企业平均燃料消耗量到2020年要实现5.0L/100km的平均油耗目标。这对于五座及以上的常规动力车型来说,几乎是不可能达到的目标。平均油耗标准就像是高悬于汽车企业头顶的达摩克利斯之剑,催促着汽车企业加大在新能源汽车领域的投入。然而由于电动车的续航里程偏短、充电难、电池成本高等原因,纯电动车型的推广对于市场还是有局限性。因此混合动力技术成为了最重要的发展趋势。

从节省能源的角度来说,混合动力车型油耗的降低也降低了消费者用车成本,不仅解决能源危机,同时也改善了公众的用车成本,可以说是双方获利。

实际上,在能源、环保、汽车排放标准压力之下,各大车企也在纷纷寻找对策,加大新技术的利用。汽车技术的进步,不仅可以让企业获取更多市场机会,更重要的是,以环境保护为前提的技术革命,将为社会可持续发展赢得生机和活力。基于此,越来越多的汽车企业投身到了混动技术的研究和开拓中。

丰田:THS混动技术成熟

多年前,丰田就提出新能源汽车应先从混动入手的主张,而后再插电式混动,以及纯电动,最后过渡到燃料电池汽车。基于此,丰田在1997年,推出了世界上第一款量产的混合动力车——普锐斯。在普锐斯累计销售50万辆的那一年,丰田推出了凯美瑞的混动版;国产凯美瑞双擎,也于2010年在广州下线;时隔5年,广汽丰田又推出了雷凌双擎。

丰田的混合动力系统叫Toyota Hybrid System,简称THS,属于PS构型,这套系统也是丰田混合动力技术的基石,不同功能和类型的混动车型都是基于这个系统的基础上衍变而来。而THS系统主要部件有阿特金森循环的高效发动机、永磁交流同步电机、发电机、镍氢电池组以及功率控制单元。两台永磁同步电机及行星齿轮组成了动力分配系统,简称E-CVT,E-CVT也是这套系统的核心技术。以凯美瑞双擎为例,凯美瑞所用的丰田双擎混动系统THS,最大的特点,就是同时兼顾了电动机和发动机的双擎优势,这样的好处不是像插电混动那样直接为发动机减负,而是最大程度地提高燃油利用率,才会有综合性能的最优表现。THS经历了三代的技术进化发展,搭载的产品已经开始覆盖各个级别的车型,目前也占有着全球80%的混动市场的额度。

通用:VOLTEC节能省油更佳

去年,通用开始发力国内新能源车市场,接连发布了新君越混动版、迈锐宝XL混动版(HEV)以及凯迪拉克CT6插电混动版(PHEV)车型,再加上别克VELITE 5增程式插电混动(EREV),通用目前已经推向市场的新能源车共有4款,车型级别涵盖了中大型车、中型车,以及紧凑级车。在今年的上海车展上,通用更是带来了别克VELITE 5,是别克品牌旗下首款国产增程式插电混合动力车,VELITE 5采用的就是通用VOLTEC技术。

说到通用的这套VOLTEC电驱系统,主要部件是由一台直喷发动机、两组驱动电机、两排行星轮、两组离合器加一组锂离子电池组组成。两组电机、两排行星轮加两组离合器组成了这个系统的核心结构——动力分配系统,通用叫它电控智能无级变速箱。这套系统与丰田有诸多相似之处,但是却解决了丰田目前发动机与单排行星轮齿比耦合和高速时电机负载拖累发动机效率这两个最大的问题。主要是因为双排行星轮相比单排行星轮对齿比的控制更为灵活,同时通用将动力的输出轴与两组行星轮相连,两组与太阳轮相连的电机与发动机可以通过两组离合器来实现脱离关联,让高速时发动机可以实现直驱的模式。

本田:i-MMD后来者居上

本田与丰田对新能源汽车技术发展的初衷很类似,然而发展轨迹悬殊很大。本田最先开发过一款被称为IMA(Integrated Motor Assist, 本田集成电路辅助)系统的并联式混合动力系统(也就是俗称的“弱混动”),但在节能效果上其实不太理想,与竞争对手丰田的THS相比完全处于劣势。

为了扭转这个局面,本田正式发布了新一代i-MMD双电机混合动力系统,改变了这一局面。本田i-MMD可以实现四种驱动模式,电机单独驱动车轮、发动机带动发电机发电,所发的电带动电动机驱动车辆、发动机直接驱动车轮、电机与发动机共同驱动。先前广汽本田发布的混动雅阁,搭载的就是i-MMD系统,这套系统由4部分组成,2.0LDOHCi-VTEC发动机、双电机系统、PCU功率控制单元和高功率锂离子电池组。在电动模式下,仅由电池提供电力给电动机驱动车辆。而在混动模式下,在需要加速或同等工况的条件下,发动机会启动给电池充电,此时的发动机转速会维持在最经济的转速区间内。一旦车辆进行制动或者右脚抬离油门踏板,那么发动机会停止运转来节省燃料,同时动能回收装置会对多余的动能进行回收。在需要加速时,锂电池组还能提供额外的电能,让电动机获得更大的扭矩输出。在高速状态下,就利用汽油发动机驱动车辆。

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