不充電油耗5.9L！ 是哪個(gè)品牌刷新混合動(dòng)力節(jié)能極限
技術(shù) 發(fā)布于：2020-07-31 08:27:37
插混市場趨勢明朗之后，各大車企的技術(shù)之爭已進(jìn)入白熱化階段，深度踐行“短途用電、長途用油”的插混技術(shù)要義，將性能與經(jīng)濟(jì)性雙劍合璧，是當(dāng)前需要攻克的難題。
當(dāng)前車企集中于單電機(jī)與雙電機(jī)的開發(fā)，通過解決續(xù)航里程、電機(jī)功率、動(dòng)力架構(gòu)等問題，達(dá)到插混技術(shù)上的經(jīng)濟(jì)性。
有意思的是，在有關(guān)機(jī)構(gòu)與官方數(shù)據(jù)顯示上，當(dāng)前主流的插混車型大多數(shù)都能將油耗降至2L/百公里內(nèi)，實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性不言而喻，那我們換一種思路，當(dāng)出現(xiàn)虧電時(shí)，插混車的油耗還能滿足經(jīng)濟(jì)性嗎？
筆者總結(jié)了當(dāng)前主流單電機(jī)架構(gòu)與雙電機(jī)架構(gòu)的車型，比亞迪漢 DM、寶馬530Le PHEV、帕薩特430 PHEV的對比，從工信部給出的油耗顯示，三者均在2L以內(nèi)，寶馬530Le PHEV略高于其他兩款。
不充電油耗方面，比亞迪漢 DM一騎絕塵。眾所周知，插混車虧電后與燃油車別無二意，不充電油耗代表著工況下汽車最差的油耗水平，甚至因有發(fā)電的任務(wù)，油耗高于燃油車。而寶馬530 Le PHEV與帕薩特430 PHEV的市場反饋均屬上佳之選，而比亞迪漢 DM 5.9L的成績，再度刷新認(rèn)知，那么這個(gè)“5.9L”究竟代表著什么高度呢？
讓我們先回溯插混技術(shù)的本源，插混車的意義在哪里？在插電式混合動(dòng)力車型誕生前，普通混合動(dòng)力車型是主流，它的電池容量較小，一般在1-2kWh，純電續(xù)航里程在2公里左右。
并且不支持外接充電，主要依靠發(fā)動(dòng)機(jī)反向充電或者制動(dòng)能量回收儲(chǔ)存電量，紅綠燈路況下相對可以節(jié)省不少燃油。
但是它的缺點(diǎn)也很明顯，就是純電續(xù)航太短，當(dāng)2公里的續(xù)航消耗完時(shí)，混動(dòng)車基本就和燃油車相當(dāng)，節(jié)油效果就大打折扣了。
插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)則是在它的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，通過增大電池容量實(shí)現(xiàn)更長的純電行駛里程，支持外接充電，電機(jī)的參與度更高。
在電池容量上，插電式混合動(dòng)力車型將電池容量提升到10kWh以上，通過慢充可以充滿電池電量，它的純電續(xù)航里程一般在50km以上。
也就是說，假如一天的通勤距離較短，那么基本可以完全使用純電行駛；如果需要較長距離行駛也可以按需分配，高速用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，擁堵路況使用純電，能夠做到真正的削峰填谷作用。
當(dāng)然，不同廠商的混合動(dòng)力技術(shù)也有難易和高低水平之分，我們都知道歐洲汽車廠商一向喜歡通過研發(fā)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)來降低油耗。
但是當(dāng)渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸到達(dá)技術(shù)天花板后，它們也不得不加入混合動(dòng)力的行列；歐洲汽車廠商例如大眾、寶馬等，是通過簡單的在傳統(tǒng)變速箱前端加入電機(jī)而來，這樣一來無需改動(dòng)現(xiàn)有車型平臺(tái)結(jié)構(gòu)，又能實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力，之后通過增加電池容量又實(shí)現(xiàn)了插電式混合動(dòng)力。
相對的，國內(nèi)廠商發(fā)展混合動(dòng)力技術(shù)較早，通過多年的技術(shù)提升和優(yōu)化能夠帶來性能和油耗的雙贏，近兩年相對熱銷的寶馬530Le PHEV和剛上市不久的比亞迪漢 DM就是明顯的對比。
寶馬插混系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展至第三代eDrive，它依舊將電動(dòng)機(jī)整合在ZF的8速自動(dòng)變速箱內(nèi)，位于發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間，屬于P2架構(gòu)。這樣的架構(gòu)會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)無法完全脫開，從而造成許多低效的工況。
另外，受制于變速箱內(nèi)的空間，它的電機(jī)尺寸也就受到了限定，因此電動(dòng)機(jī)的功率并不大。
比亞迪雙模技術(shù)（即Dual Mode 系統(tǒng)）是比亞迪插電式混合動(dòng)力技術(shù)的簡稱，在過去的幾年里已經(jīng)成為了比亞迪性能的“標(biāo)簽”，時(shí)至今日比亞迪雙模技術(shù)也已經(jīng)發(fā)展至DM-p技術(shù)。
從架構(gòu)來看，根據(jù)不同車型的特點(diǎn)，比亞迪將雙模車分了三種架構(gòu)，目前比亞迪漢DM采用的是“P0+P4”雙擎四驅(qū)架構(gòu)，21.98萬起，同級(jí)別駕車同等功能下，這款車的產(chǎn)品力還是在線的。這款C級(jí)轎車能實(shí)現(xiàn)電四驅(qū)，百公里加速能達(dá)到4.7s但卻不需要像SUV那樣追求小鋼炮極致動(dòng)力。而B級(jí)SUV全新一代唐 DM是采用了“P0+P3+P4”的三擎四驅(qū)架構(gòu)，性能和價(jià)格一般成正比，22.99萬起對于同等動(dòng)力性的產(chǎn)品來講并不貴，彰顯比亞迪最高性能水平百公里加速4.3S，比亞迪秦Pro DM則使用了“P0+P3”前驅(qū)架構(gòu)，14.99萬起，價(jià)格親民，動(dòng)力性也不弱百公里加速5.9S。
在漢DM的“P0+P4”的架構(gòu)中，主要由一臺(tái)大功率BSG電機(jī)，一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)加一臺(tái)后驅(qū)動(dòng)電機(jī)所組成，這樣將發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)各司其職，通過控制策略，針對所有的行車工況智能調(diào)節(jié)它們的行車模式，也就實(shí)現(xiàn)了性能與節(jié)能的兼顧。
1、能耗極限
由于插混架構(gòu)的差異，它們的油耗表現(xiàn)也就存在些差距。純電續(xù)航里程上，比亞迪漢 DM采用三元鋰電池，電池容量為15.2kWh，純電續(xù)航里程達(dá)到81km。
寶馬530Le PHEV同樣采用三元鋰電池，相較漢 DM的電池容量要小一些為13kWh，純電續(xù)航里程67km，在純電續(xù)航里程上比亞迪漢DM要更長一些，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)介入的時(shí)間更晚一些，自然會(huì)帶來更低的能耗。根據(jù)工信部的綜合油耗數(shù)據(jù)，比亞迪漢DM百公里油耗1.4L/100km，寶馬530Le PHEV百公里油耗1.6L/100km。
當(dāng)然，不充電油耗水平更能反映一輛車最高的油耗水平，根據(jù)工信部實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，比亞迪漢DM不充電油耗為5.9L，寶馬530Le PHEV不充電油耗為7.7L。
極致節(jié)能的背后是插混技術(shù)的差異，比亞迪DM-p技術(shù)的BSG電機(jī)兼顧智能啟動(dòng)、串聯(lián)發(fā)電功能，使用了功率高達(dá)25kW的BSG電機(jī)（市面上BSG主要在10-15kW之間），這讓內(nèi)燃機(jī)自啟停的流暢度有了提升。同時(shí)，它讓發(fā)動(dòng)機(jī)避開低效率區(qū)間，利用電機(jī)的高響應(yīng)特性，直接將發(fā)動(dòng)機(jī)拉升至高效轉(zhuǎn)速，解決了發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)初段時(shí)的低效區(qū)間。
更重要的是，這臺(tái)大功率BSG電機(jī)擁有最高94%的動(dòng)能回收發(fā)電效率，換算一下便是23.5kW的發(fā)電功率，比外接充電器還快。
因此，即使在某些高載荷工況下（比如高速巡航），比亞迪漢DM依然能處于“發(fā)電量＞用電量”的充電狀態(tài)，并能在接下來的低速巡航/低速蠕行工況下盡可能使用純電驅(qū)動(dòng)，繼續(xù)刷新油耗下限。
此外，得益于比亞迪自主研發(fā)的高壓大功率IGBT模塊，改善了車內(nèi)功率變流裝置的表現(xiàn)，大幅提升了整車的電氣性能。
反觀寶馬530Le PHEV，由于電機(jī)處于變速箱中，同時(shí)擔(dān)任發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)馬達(dá)，因而在行駛的全過程參與驅(qū)動(dòng)、發(fā)電、調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速三件事，再結(jié)合它們的功率來看，顯然是有些不堪重負(fù)，會(huì)迅速虧電。
不僅如此，在駕駛模式方面，比亞迪漢 DM也要比寶馬530Le PHEV豐富的多，提供EV純電模式、HEV并聯(lián)模式、HEV串聯(lián)模式、HEV高速模式和HEV能量回收模式。
EV純電模式：
EV模式下，車輛可以僅依靠電池組提供的電力驅(qū)動(dòng)前后電機(jī)，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)、BSG電機(jī)、變速箱均不參與工作，完全不消耗燃油，綜合表現(xiàn)最優(yōu)。
漢DM裝備了15.2kWh的大容量電池組，純電續(xù)航里程為81km，續(xù)航能力都超越同級(jí)對手。適用于城市路況上下班通勤，此模式下，百公里出行費(fèi)用只有同級(jí)別燃油車的1/6。
HEV并聯(lián)模式：
是漢DM最狂暴的模式，前驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力來自內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力輸出，后驅(qū)動(dòng)輪的動(dòng)力來自P4電機(jī)的動(dòng)力輸出，此時(shí)漢DM就可以迸發(fā)出321kW/650N·m的動(dòng)力，性能堪比V8發(fā)動(dòng)機(jī)，在同級(jí)之中鮮有對手。
別以為這個(gè)模式除了“傾盡全力消耗能量獲取駕駛快感”之外就沒了勤儉持家的品性。BSG電機(jī)可以主動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，智能啟停功能可以智能識(shí)別駕駛員需求、整車電量等信息，對發(fā)動(dòng)機(jī)啟停進(jìn)行綜合控制，讓發(fā)動(dòng)機(jī)介入驅(qū)動(dòng)時(shí)快速進(jìn)入并保持在高效區(qū)，，從而將行車油耗降低3%。
HEV高速模式：
用于高速路的巡航工況中，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率非常低，但汽油機(jī)的效率非常高，因此不能繼續(xù)用混動(dòng)模式，否則燃耗將高出常規(guī)。
汽油機(jī)的動(dòng)力直接經(jīng)過雙離合變速箱到達(dá)前輪，發(fā)動(dòng)機(jī)依然可以用富余功率帶動(dòng)BSG電機(jī)發(fā)電，一直為漢DM儲(chǔ)備更多電能，為更狂暴的四驅(qū)極限加速做準(zhǔn)備。
HEV串聯(lián)模式：
這個(gè)模式大家可以簡單理解為“增程混動(dòng)模式”，低速蠕行時(shí)用電比用油節(jié)省很多，體驗(yàn)也好。此模式可以讓效率在40%以下的發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)BSG電機(jī)發(fā)電給電池組儲(chǔ)備，當(dāng)需要能量時(shí)，由轉(zhuǎn)換效率高于90%的P4驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)揮到后車輪之上，再通過整車控制器合理分配前后電機(jī)扭矩比例。
HEV能量回收模式：
在此模式下，漢DM進(jìn)入滑行狀態(tài)，內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉，“P0+P4”兩臺(tái)同時(shí)反轉(zhuǎn)發(fā)電，最大化的回收能量。
綜上所述，DM-p技術(shù)的五大工作模式幾乎覆蓋了日常用車的全部狀態(tài)，做到經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，這也是其工信部工況油耗1.4L/100km的來源。
相比之下，寶馬第三代eDrive只提供了三種模式。在AUTO eDRIVE模式下，混動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前車速和電池電量調(diào)整工作模式。在MAX eDRIVE模式下，車輛會(huì)優(yōu)先純電行駛。在BATTERY CONTROL模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以為電池充電，并使電池電量保持在較高的水平。到了擁堵路段，駕駛者可以切換到其他模式，再次實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng)。
除了駕駛模式差異外，插混車的熱管理系統(tǒng)邏輯非常復(fù)雜，其中就涉及到多套散熱系統(tǒng)，包括空調(diào)、中冷器、高壓電池包散熱、發(fā)動(dòng)機(jī)散熱。比亞迪利用3D仿真技術(shù)，對高溫冷卻、低溫冷卻、電機(jī)電控冷卻、電池?zé)峁芾怼⒖照{(diào)等5大系統(tǒng)都進(jìn)行了升級(jí)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了更加高效的動(dòng)力表現(xiàn)。
在充電方面，比亞迪的車載充電機(jī)OBC功率也提升翻倍，由上一代3.3kW提升至6.6kW，充電速度提升一倍，充電時(shí)間縮短至3小時(shí)。
另外還有一個(gè)細(xì)節(jié)值得一提，比亞迪在漢 DM上率先推出等效油耗儀表功能，將電耗通過等效油耗系數(shù)轉(zhuǎn)換為油耗顯示在儀表盤上。
畢竟大家對油耗這個(gè)概念理解程度便會(huì)更高，而它的計(jì)算公式也不復(fù)雜，百公里等效油耗=(起點(diǎn)至終點(diǎn)油耗 + 起點(diǎn)至終點(diǎn)電耗/等效油耗系數(shù))*100/總里程。
這個(gè)等效油耗是專門為混動(dòng)汽車量身定制的，能夠直觀反映當(dāng)前能耗水平，可以方便用戶以此判斷自己的駕駛習(xí)慣對經(jīng)濟(jì)性的影響，從而更好的節(jié)約能耗。
2、性能極限
如果說性能和能耗不能兼得，那么比亞迪漢 DM則是演繹了什么叫做顛覆。比亞迪漢 DM最大輸出321kW，最大扭矩650N·m，官方百公里加速4.7秒；而寶馬530Le PHEV最大輸出185kW，最大扭矩420N·m，官方百公里加速6.9秒。
從動(dòng)力系統(tǒng)的細(xì)分來看，比亞迪漢 DM和寶馬530Le PHEV都是采用了2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力輸出分別為141kW（192Ps），最大扭矩320N·m；135kW（185Ps），最大扭矩290N·m，在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力數(shù)據(jù)上就形成了差距。
電動(dòng)機(jī)方面，比亞迪漢 DM的后軸電機(jī)最大功率180kW，最大扭矩330N·m；寶馬530Le PHEV電機(jī)最大功率70kW，最大扭矩130N·m，電機(jī)的功率和扭矩?cái)?shù)據(jù)差距更大，這也就導(dǎo)致寶馬530Le PHEV的加速能力遠(yuǎn)不如比亞迪漢 DM。
在發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)動(dòng)力參數(shù)上，電機(jī)的性能差異最大，從深層次來看也是由于它們插混架構(gòu)差異所決定。
比亞迪漢 DM采用P0+P4架構(gòu)，電動(dòng)機(jī)布置在后軸，電機(jī)的尺寸和實(shí)現(xiàn)的功率不受空間以及變速箱的影響，因此通過前軸的發(fā)動(dòng)機(jī)和后軸的電機(jī)可以協(xié)同輸出各自的最大動(dòng)力，動(dòng)力輸出上也更為多變。
寶馬530Le PHEV由于插混架構(gòu)的先天劣勢，電機(jī)受變速箱的尺寸限制，功率自然也就有限。同樣，像帕薩特PHEV、蒙迪歐PHEV等車型受電機(jī)功率以及發(fā)動(dòng)機(jī)排量原因，性能并不出色。
綜合之下，比亞迪漢 DM的DM-p技術(shù)所展現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)性與性能領(lǐng)先寶馬530 Le PHEV的單電機(jī)架構(gòu)，更深層的是，DM-p技術(shù)更能滿足當(dāng)前消費(fèi)者對“短途用電，長途用油”的需求。
電氣化進(jìn)程中，因基建、續(xù)航、電池壽命等問題，對純電產(chǎn)品形成了消費(fèi)壁壘，此時(shí)的插混市場就像一個(gè)橋梁，連接著燃油與純電的兩岸，起到重要的過渡作用。
簡介：鋼鐵直男，花式不解風(fēng)情
