丰田终于发力PHEV 混合动力迎来新纪元?

丰田终于发力PHEV 混合动力迎来新纪元?
2018-04-28 14:50:24 行圆汽车大全

新能源的概念已经被炒了好几年了,其相关的各种混合动力技术早已不再是“黑科技”。尤其是近几年随着丰田混合动力技术的国产化,让对汽车知识不是很敏感的中国消费者,也都能随口叫出“卡罗拉(配置|询价)/雷凌双擎”。但是你知道吗,这只是丰田新能源战略的第一步,而今年丰田将迎来混合动力的第二阶段,即丰田开始推广PHEV插电混动技术。那么什么是PHEV?它跟HEV有什么区别?其他厂商的PHEV又是什么样?今天我们就好好聊聊这个或将成为混动新宠的PHEV技术。

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为什么丰田发力PHEV就说混合动力将迎来新纪元?

恩,有这种疑问的朋友应该是对丰田混动的地位还不甚了解。打个比方吧,丰田之于混动就好比乔丹之于篮球、贝利之于足球、中国之于兵乓球一样。虽然各个车企都有自家的混动技术,但不论是从技术的成熟度,还是消费者口碑及产品销量,丰田混动都甩其他车企不止一个数量级。因此也有人开玩笑的说“这世界上只有两种混合动力,一种叫丰田混动,一种叫其他混动。”

如果有表情包的话,画风大概是这个样子的:

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好了,皮一下开心过后,让我们正式开始介绍丰田混动。首先你要知道,目前市面上在售的丰田混动(卡罗拉/雷凌双擎等)都属于HEV车型,也就是开头所说的丰田新能源战略第一阶段的产品。

HEV车型,Hybrid Electric Vehicle,即混合电动汽车,由燃油发动机和电动机提供动力。丰田以及大部分混动车都采用的是一套混联式混动系统,其中包括三种驱动模式,分别是纯电动、油电混动以及单独发动机驱动。这三种模式会根据驾驶员油门力度以及不同工况而自动调整。这里的电动机主要起到辅助发动机的作用,只有在起步以及全油门阶段会参与动力输出,其余大部分情况下则为发动机驱动,跟传动汽油车无异。丰田称这套技术为THS(Toyota Hybrid System)。

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从系统结构上来说,丰田THS最核心的技术是采用了一套被称之为PSD(Power Split Device)的,带有两组行星齿轮和两组电机的精妙机构。它可以实现HEV车型在油、电、油电混动三种模式下的自由切换,并可实现无级变速调节,因此PSD又被称为E-CVT。在该系统下,发动机只要在运转,就几乎无时无刻的不在发电,在行星齿轮结构下进行能量分配,发动机的能量几乎没有浪费。这种混动模式一般称之为混联结构,属于所谓的强混范畴。

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虽然丰田THS系统的结构简单,但工作逻辑却十分复杂,丰田为其模拟出了从起步到制动等6种汽车行驶中所会面临到的工况场景:

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以上是丰田HEV车型混合动力的工作原理,这里的电动机只是起到辅助作用,只是在起步和加速过程中会参与介入,大部分的道路工况下均以发动机为主导。因此主要的动力来源依然是燃油。

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重点来了,那么PHEV跟HEV有什么区别呢?

Plug-in Hybrid Electric Vehicle,即插电式混合动力汽车。顾名思义,比起HEV,PHEV的车载动力电池可以通过外接插座进行充电。虽然HEV和PHEV都是油电混动车,但不同的是,HEV是以发动机为主,电动机为辅;而在PHEV中则是电动机为主,发动机辅助电动机发电。简单来说HEV油电混动更趋向于传统汽油车,而PHEV插电式混动则更像是电动车。

因此,尽管在工作原理上一致,但两者在硬件装备上却有着很大区别。以丰田普锐斯HEV和普锐斯PHEV两款车型比较:

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①在车身需要开口设计交流充电插座,以插入充电电缆。

②镍氢电池更换为锂离子电池。

③在原有架构下,把新的功能大部分放在电池管理控制器里面,一方面协调车载充电机,一方面需要对外实现外部充电设备控制。

④添加充电信息显示功能,通过更改仪表显示和增加电池充电指示器等,为用户提供与充电和电池有关的信息。

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在丰田未来新能源的规划中,丰田希望通过HV(油电混动车型)+PHEV(插电混动车型)+FCV(燃料电池车型)+EV(纯电动车型)的产品路线来完全取代传统燃油车,最终实现2050年二氧化碳排放下降90%的目标。

而今年便是丰田PHEV启动的元年,在前不久开幕的北京车展上,丰田就为我们带来了卡罗拉/雷凌双擎的插电混动版。这两款车型为中国市场专属,动力系统为1.8L发动机+电机,锂离子电池容量为9kW·h,纯电续航里程为100km。

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目前北京车展仍在对外开放,感兴趣的朋友不妨到现场亲自参观。丰田展台在E3馆哦。

2本田i-MMD混动系统

说完丰田,让我们再来聊聊丰田的老对手本田君。上面说到世界上只有两种混动,丰田混动和其他混动。其实这里的“其他混动”指的就是本田混动。因为别家的混动技术都是在丰田混动的基础上进行的微调,只有本田的混动是另外一套独立开发出的全新版本。用一张图来表示双方的阵营,大概是这样的画风:

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然而就像电影中小栗旬扮演的泷谷源治一样,本田混动虽然“势力单薄”,但却也有着以一打十的实力。面对强敌,丝毫不怂!

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需要注意的是,本田初期的混动技术叫IMA,英文全称为Integrated Motor Assist,问世于1997年(搭载于一款概念车上)。同年,世界第一款量产混动车上市(丰田普锐斯)。尽管作为世界第二款混动量产车的本田Insight,仅比普锐斯晚了两年上市(1999年)。但无奈,既生瑜何生亮,人们只记住了世界第一,本田Insight的日子就没那么好过了。

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起初,本田IMA的工作原理也与丰田THS类似,即发动机是主要的动力来源,电机为辅。电动机只在起步的时候介入输出,而在加速的时候,电机则不参与工作。但本田IMA里没有像丰田THS中的PSD(E-CVT)部件,这就导致本田IMA在油电切换的逻辑上不及丰田。

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或许是意识到“一味的跟风永远不可能超越对手”的道理,在2013年的本田大会上,本田发布了新一代混合动力系统,并具体提出了三种不同档次的混合动力解决方案:

一,用于小型/紧凑型车的i-DCD(Intelligent Dual Clutch Drive,智能双离合驱动)系统,使用单电机,主要用在飞度、思域等车型上。

二,用于中型车的i-MMD(Intelligent Multi Mode Drive,智能化多模式驱动)系统,使用两颗电机,主要用在雅阁等车型上。

三,用于大型车的(Sports Hybrid SH-AWD,运动化混合动力):使用三颗电机,主要用在讴歌 RLX/NSX等高端运动型轿跑车上。

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以本田新雅阁混动上的i-MMD为例,这套系统代表着本田现阶段在混动技术上的最新成就。i-MMD相比之前的IMA或者说相比丰田的THS,最大的不同在于i-MMD中的电动机不再是辅助角色,而是替代了发动机成为了主角。

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本田i-MMD混动虽然也是那三种模式,但本田并非是三者之间调节,而是切换。这就意味着在平顺性方面本田混动就不如丰田系那么好。不过由于电动机晋升为主力carry位置,这使得本田的混动车在响应速度以及动力性上都要优于其他竞品(丰田系混动)。

此外,值得一提的是,本田的纯电动模式可以在低速中速以及高速巡航状态下均可使用。本田表示i-MMD系统能够凭借纯电力驱动将速度提升至120公里/小时!这在一定程度上也提高了燃油经济性。

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其实看完本田的i-MMD混动系统,不难发现这基本就跟PHEV车型差不多了,也就是有无外接充电口的区别。因此从某种意义上说,本田其实早已步入了PHEV阶段。

尽管如此,本田也算不上第一批进军PHEV领域的车企。事实上,丰田和本田应该是倒数第一第二个进入PHEV阶段的车企,因为其他车厂直接跳过了HEV阶段,起步就是PHEV车型。这也就是所谓的“弯道超车”阶段。

3自主品牌的PHEV技术

说到弯道超车,我国的自主品牌算是最大的受益群体之一了。因为相对起步较晚的中国自主车企要想按部就班得走HEV-PHEV-EV的常规路线,是永远赶不上日系厂商。为此,跳过最初的HEV阶段,直接从PHEV起步是很聪明也很明智的想法。这点来看,老早就定下以新能源为主打方向的比亚迪算是最早想明白这点的自主品牌了。早在2014年就曾发布过一项名为“542战略”的计划。即“5”秒内破百、电控“4”驱系统和“2”升以内油耗。比亚迪唐便是“542战略”下的首款产品。

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2014北京车展比亚迪唐首次亮相

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可以看到,4年前咱们的自主品牌,在新能源技术上已经相当成熟了。不管是工作模式的设定还是模式切换的逻辑都不输于那些日系混动大佬们。甚至在一些动力参数上还要更胜一筹。

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2018北京车展比亚迪全新一代唐亮相

时至今日,比亚迪唐也迎来了换代时刻,在2018北京车展上比亚迪全新一代唐DM正式亮相。除了颜值有了质的飞跃以外,在PHEV技术上也得到了进一步升华。搭载2.0T发动机+电动机的组合,系统综合最大功率超过500马力,高配车型0-100km/h加速达到4.5秒,纯电最高续航里程达到100km。

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除了比亚迪,其他自主品牌也相继跟进自家的PHEV项目。如传祺GS4 PHEV,在满电满油的情况下,总续航里程超过700km。而综合百公里油耗只需1.8L。

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长安CS75 PHEV

长安在今年北京车展也带来一款长安CS75 PHEV车型,其采用1.5T发动机+电动机的动力组合,发动机最大净功率105千瓦,驱动电机峰值功率80千瓦,储能设备采用三元锂离子电池。CS75 PHEV平均油耗值仅为1.6升/100公里。

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WEY P8

还有长城的WEY P8,搭载2.0T涡轮增压发动机配合一个15千瓦的BSG辅助皮带式启动电机和85千瓦的TM驱动电机。综合最大功率为340马力(250千瓦),综合最大扭矩为524牛·米。

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领克01 PHEV版

领克01 PHEV搭载了一套由1.5T发动机和电机组成的驱动系统,发动机最大功率为179马力(132kW),动力电池为浙江衡远新能源科技有限公司研发的镍钴锰三元锂离子电池,官方宣称该车的油耗为1.8L/100km。

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吉利博瑞GE搭载1.5T发动机+电动机的插电式混合动力系统,传动匹配的是7速双离合变速箱。该系统正是吉利欧洲研发中心基于CMA架构开发而来,新车将是首款搭载该系统的吉利产品。

......

从2017年开始,我国政府出台了“双积分”政策,这促使在华车企开始向插电混合动力领域发力,尤其是自主品牌纷纷推出其PHEV版本车型。并制定出未来一系列的新能源车的战略规划。而PHEV车型便成为了实现计划目标的主推产品。

4欧美大佬们的PHEV技术

不光是我国的自主品牌,那些有着上百年历史的欧美车企大佬们,在混合动力方面同样也干不公过那“二田”。因此,“弯道超车”的办法也适用于欧美车企。

而要说这些欧美车企谁最先开始“弯道超车”的,那还是要数有着“突破科技,启迪未来”品牌座右铭的奥迪了。其在2009年就推出了一款名为e-tron的概念车。而这其中的“e-tron”也演变成如今奥迪的新能源技术的代名词。

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在奥迪e-tron的影响下,大众集团的其他品牌也对PHEV技术重视起来。这不大众便在今年3月份开幕的纽约车展上发布了一款大众Atlas Cross Sport的概念车。

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大众Atlas Cross Sport概念车

该车提供一套插电混合动力系统。以3.6L V6发动机为动力基础配合双电机,汽油机最大功率206kW,最大扭矩360Nm。电动机部分,前后电机最大扭矩分别为220Nm和270Nm。

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保时捷Panamera 4 E-Hybrid

保时捷也不例外,推出了一款Panamera 4 E-Hybrid的插电混动车型。该车搭载一台4.0T V8发动机,其最大输出功率为550马力,电动机的最大功率为136马力,电池组容量为14.1kWh,整套系统的综合最大功率则高达680马力,传动系统匹配8速PDK双离合器变速箱。官方公布该车的0-100km/h加速时间为3.4秒,极速达到310km/h。其NEDC工况能源为3.0L/100km汽油和17.6kWh/100km电能,纯电动续航里程达49公里。

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宾利添越(配置|询价)PHEV

甚至连宾利这种超豪华品牌也为其自家产品推出过PHEV版本车型。这也使其成为了全球首款超豪华插电混合动力汽车。添越PHEV的插电混动系统由全新3.0T V6汽油发动机与电动机组成,匹配四驱系统,并提供四种公路驾驶模式,包括运动、宾利、舒适和自定义模式。NEDC工况下,该车的纯电续驶里程超过50km。在一般家用电源充满电需要7.5,而在工业电源下则仅需2.5小时即可充满。

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路虎揽胜运动版PHEV车型P400e

除了大众车系,其他欧美品牌也不例外。就连一向以“油老虎”著称的路虎品牌也在去年广州车展上也发布了一款PHEV车型,路虎揽胜运动版P400e。其搭载了一套综合最大功率404马力的插电式混动系统,纯电动续航达到了51km。

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美系车企在PHEV方面也有所建树,长安福特蒙迪欧Energi在今年3月份也刚刚完成国内上市。采用插电混合动力系统,配备一套搭载了2.0L阿特金森循环自然吸气发动机和电动机的动力组合,官方公布其最大纯电续航里程为52km。

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总结:尽管全世界早已纷纷踏入插电混动界,但只要丰田没宣布进军PHEV,那在新能源领域中就仍处于HEV的初级阶段。如今,在2018北京车展上,丰田终于正式发布了卡罗拉和雷凌的插电混动版车型。这也是丰田品牌首次在国内市场推出插电混动车型。同时也预示着新能源技术推进的齿轮终于开始了新一轮的转动。那么在即将打响的PHEV战场,是丰/本双田依然坚挺?还是欧美大佬推翻霸权?又或是自主品牌实现弯道超车?这一系列的好戏就让我们在未来的几年内一同见证吧。

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