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政策傾斜混動(dòng)，PHEV或成贏家？

2020-09-30 17:32:56來源：虎嗅網(wǎng)  

2020 年的北京車展，不再單獨(dú)有新能源館，因?yàn)閹缀趺總€(gè)展館，都有新能源車。

 

盡管近兩年純電動(dòng)車被各大媒體所推崇，但買車畢竟不像買手機(jī)，用戶投入一筆錢當(dāng)然想盡量獲得“十全十美”，所以，但對(duì)于真正持幣準(zhǔn)備購車的人來說并不會(huì)毫不猶豫為純電動(dòng)買單，因?yàn)樗麄兇蠖鄶?shù)對(duì)電動(dòng)汽車是又愛又恨，愛的是性能和使用成本，恨的則是用車中會(huì)存在諸多不方便之處。

 

中國對(duì)于新能源車的政策扶持有目共睹，然而在對(duì)新能源車支持的大方向中，一些政策傾斜在悄然發(fā)生。即將出爐的《2.0 版節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》和四年前的 1.0 版相比，新版路線圖的重點(diǎn)，以“電驅(qū)化”替代“電動(dòng)化”。純電動(dòng)可能會(huì)是未來的主流，但在這個(gè)邁進(jìn)過程中，混動(dòng)車型的重要性卻在逐步提升。

 

不過問題是，混動(dòng)類型如此多，又出現(xiàn)了像理想ONE這種增程式混動(dòng)汽車，消費(fèi)者簡直一頭霧水。

 

混動(dòng)傻傻分不清

 

最早混動(dòng)技術(shù)的出現(xiàn)大約在石油危機(jī)發(fā)生前（與鋰電池技術(shù)爆發(fā)差不多同一時(shí)期），當(dāng)時(shí)目的非常明確，就是為了省油。

（發(fā)動(dòng)機(jī)功率和扭矩隨轉(zhuǎn)速變化曲線）

對(duì)于任何機(jī)器而言，節(jié)能無非是兩種方法：提高能源使用效率、回收浪費(fèi)的能源。而汽車中內(nèi)燃機(jī)理論最高效率也不過40%多（且這種內(nèi)燃機(jī)低扭很差，即低轉(zhuǎn)速車輛動(dòng)力很差），再加上一系列傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的損耗，最終真正用于行駛的能源效率也就25%左右；并且燃油車在城市低速行駛、剎車減速等工況下，要么是效率更低，要么就是白白浪費(fèi)大量汽油。

 

（電機(jī)功率和扭矩隨轉(zhuǎn)速變化曲線）

 

而電機(jī)不僅擁有瞬時(shí)達(dá)到峰值扭矩的能力，且能夠?qū)崿F(xiàn)能量回收，能夠完美彌補(bǔ)燃油車的缺點(diǎn)。

雖然聽起來混動(dòng)車型非常完美，但實(shí)際上想要將電機(jī)完美地與燃油車結(jié)合卻沒有那么簡單，所以由于技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段不同，就產(chǎn)生了多種不同的混動(dòng)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致實(shí)際使用效果也天差地別。

 

目前市面上的混動(dòng)車型，無外乎混動(dòng)（HEV）、插電混動(dòng)（PHEV）、增程式混動(dòng)（EREV）三種，它們的共同點(diǎn)為都是利用電機(jī)來彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)的不足之處，不同點(diǎn)在于架構(gòu)差異以及導(dǎo)致的不同特性偏向。

 

HEV車型偏向省油取向，但由于電池包較小和電機(jī)功率不大，綜合性能一般；PHEV則是在HEV基礎(chǔ)上加大電池包和電機(jī)功率，性能較好，且由于可以充電，所以大部分情況下比HEV省油；EREV有點(diǎn)像PHEV，但基本上是純電動(dòng)車（BEV）加裝了內(nèi)燃機(jī)作為電力來源，綜合性能不錯(cuò)，但耗油量不低。

 

無論是HEV還是PHEV，根據(jù)電機(jī)布局位置不同，可以分為P0、P1、P2、P3（PS）、P4幾種結(jié)構(gòu)。

 

P0、P1結(jié)構(gòu)為48V輕混所采用，省油效果小于10%，其實(shí)可以看作是純?nèi)加蛙嚨男〖夹g(shù)升級(jí)； 市場上主流的混動(dòng)車型基本都是P2、P3（PS）結(jié)構(gòu)，其省油效果可達(dá)到20%-30%（PS結(jié)構(gòu)為30%-40%）； P4結(jié)構(gòu)為多為四驅(qū)豪華和超跑所用，后橋會(huì)單獨(dú)有一個(gè)功率較大的電機(jī)，其省油效果可達(dá)20%-30%。

 

（不同混動(dòng)結(jié)構(gòu)形式）

 

不過以電機(jī)布局位置分類具有一定的局限性，比如增程式混動(dòng)就無法按此方法分類。所以筆者用另一種更加容易理解的方式來解釋不同類型之間區(qū)別：串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)。

 

本質(zhì)上說，由于加入了電機(jī)，那么車輛就存在兩個(gè)動(dòng)力來源，無論是多么精妙的結(jié)構(gòu)，那么一定要想辦法讓內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)有效的聯(lián)合工作。

 

串聯(lián)混動(dòng)，顧名思義即發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)呈串聯(lián)結(jié)構(gòu)。內(nèi)燃機(jī)只提供發(fā)電，由電機(jī)帶動(dòng)輪子行駛。兩個(gè)動(dòng)力來源各司其職，互相彌補(bǔ)，在大部分城市駕駛走走停停的工況下，表現(xiàn)良好。（理想one就屬于這種類型，不過稍有不同）

 

（理想ONE增程混動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）

 

這種結(jié)構(gòu)類型的問題就在于，如果發(fā)動(dòng)機(jī)性能一般，那么一旦持續(xù)高速形式（加速）或者負(fù)荷較大時(shí)，電池包電量很快就“供不應(yīng)求”。導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)成為了唯一能量來源，此時(shí)車輛不僅像燃油車一樣工作，且還要多負(fù)擔(dān)電池包、電機(jī)等“累贅”，所以很多時(shí)候油耗與燃油車相差無幾。這也是為什么增程式混動(dòng)在高速巡航時(shí)油耗并不低的原因。

 

并聯(lián)混動(dòng)，則是避開“短板效應(yīng)”，讓電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)并行工作，P2、P3結(jié)構(gòu)多為此方式。通過多個(gè)離合器結(jié)構(gòu)配合，使得發(fā)動(dòng)機(jī)既可以發(fā)電，也能夠直接參與驅(qū)動(dòng)車輛。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)于大部分行駛工況下，表現(xiàn)都不錯(cuò)，但由于多數(shù)仍采用傳統(tǒng)變速箱結(jié)構(gòu)，效率會(huì)有些損失。

 

（P2混動(dòng)結(jié)構(gòu)）

 

市場上被人追捧以及實(shí)際體驗(yàn)效果最好的是混聯(lián)混動(dòng)，分為功率分流、并聯(lián)串聯(lián)結(jié)合兩種方式，最著名的即是豐田所采用的功率分流（PS）模式和本田所采用的并聯(lián)串聯(lián)結(jié)合模式。之所以倍受消費(fèi)者喜愛的原因，是因?yàn)榛炻?lián)模式通過更加智能的動(dòng)力切換方式，使得綜合效率提高，節(jié)能省油效果更加出眾。

 

 

所以本質(zhì)上想要兼顧不錯(cuò)的性能和節(jié)能，PHEV是最好的選擇。這也是為什么各大車企近兩年除了純電動(dòng)，接連推出PHEV車型的原因，比如寶馬X3 PHEV、奔馳GLA 250e等。

 

混動(dòng)只看豐田？

 

汽車界一直流傳著“混動(dòng)只分豐田和其他”，根本原因在于豐田對(duì)行星齒輪結(jié)構(gòu)的技術(shù)積累。

 

但實(shí)際上豐田混動(dòng)中的精髓（行星齒輪結(jié)構(gòu)）專利是由美國一家名叫TRW的公司在1960年申請(qǐng)的（專利US 3566717），其中非常詳細(xì)描述了一個(gè)基于行星齒輪機(jī)構(gòu)的動(dòng)力分配系統(tǒng)，只是因?yàn)殡娍丶夹g(shù)不夠發(fā)達(dá)，所以未能在當(dāng)時(shí)實(shí)現(xiàn)。

 

（US2566717專利圖）

 

后來有一家公司比豐田推出普銳斯還早兩年的時(shí)候，注冊(cè)申請(qǐng)了“雙電機(jī)加行星齒輪組成的EVT變速機(jī)構(gòu)”（專利 US 5558595），這家公司叫通用。

 

其實(shí)通用進(jìn)軍混動(dòng)領(lǐng)域時(shí)間并不短，曾推出的多款插混車型。在美國EPA油耗測(cè)試數(shù)據(jù)下，比當(dāng)時(shí)的豐田凱美瑞混動(dòng)版油耗還要低。2005年時(shí)候，通用、戴姆勒、克萊斯勒、寶馬還達(dá)成了合作，共同研發(fā)和分享混動(dòng)領(lǐng)域的技術(shù)，即是采用行星齒輪機(jī)構(gòu)的PS混動(dòng)形式。

 

也正是因?yàn)檫@項(xiàng)合作，以上多家公司也都獲得了這套PS結(jié)構(gòu)混動(dòng)技術(shù)。不過彼時(shí)消費(fèi)者對(duì)油價(jià)并不在意，所以并沒有被市場廣泛認(rèn)可。然而誰也沒有料到，環(huán)保節(jié)能問題越來越被關(guān)注，政策的傾斜也從“無腦”發(fā)展純電動(dòng)，轉(zhuǎn)向了階梯式逐步前進(jìn)。

 

這對(duì)于上述聯(lián)盟的幾家車企來說，無疑是個(gè)好消息。

這其中常年作為硬漢越野風(fēng)的Jeep或許最為高興，越野車型要想不丟失性能的情況下發(fā)展節(jié)能減排，PHEV是唯一道路。于是Jeep接連推出了兩款熱門車型的PHEV版本：大指揮官PHEV和牧馬人4xe。

 

從結(jié)構(gòu)上來看，Jeep大指揮官PHEV其實(shí)與豐田的非常相像，都是由發(fā)動(dòng)機(jī)、無級(jí)變速箱（EVT）、兩個(gè)電機(jī)和一個(gè)大電池包組成。這款車采用了2.0T GME-T4發(fā)動(dòng)機(jī)（阿爾法羅密歐Giulia、Stelvio同款，沃德十佳發(fā)動(dòng)機(jī)），配合行星齒輪結(jié)構(gòu)的Si-EVT無級(jí)變速器。官方宣稱百公里綜合油耗為1.6L，虧電油耗不到百公里6L，綜合續(xù)航900km，純電續(xù)航70km。

 

在低中速行駛階段，由電池提供能量，直接供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)車輪行駛；急加速和高速行駛，除了電池供驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，發(fā)動(dòng)機(jī)也會(huì)啟動(dòng)，同時(shí)完成提供動(dòng)力和帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，此外在發(fā)電機(jī)在特殊工況下也能提供動(dòng)力；高速巡航階段，發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，同時(shí)帶動(dòng)之前的驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電。而發(fā)動(dòng)機(jī)啟停由發(fā)電機(jī)負(fù)責(zé)，能量回收由驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)責(zé)。

 

這套系統(tǒng)中行星齒輪機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)動(dòng)力分配工作，通過電控對(duì)其精確控制，使得在不同工況下，合理分配發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率，即能夠保證發(fā)動(dòng)機(jī)任意時(shí)刻都處于最佳工況，也就相應(yīng)保證了動(dòng)力同時(shí)穩(wěn)定燃油經(jīng)濟(jì)性。

（Jeep大指揮官Si-EVT混動(dòng)結(jié)構(gòu)）

 

（豐田EVT混動(dòng)結(jié)構(gòu)）

 

這套系統(tǒng)雖然優(yōu)點(diǎn)突出，卻也存著一些缺點(diǎn)。

 

因?yàn)樾行驱X輪機(jī)構(gòu)的原理限制，車輛的高速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速過高后性能會(huì)下滑，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不僅要直接驅(qū)動(dòng)車輪，還要負(fù)擔(dān)起給驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)電的職責(zé)，所以此時(shí)燃油經(jīng)濟(jì)型會(huì)有所下降，同時(shí)伴隨著動(dòng)力的下降。

 

本質(zhì)上Jeep的PHEV混動(dòng)與豐田PHEV混動(dòng)雖然在結(jié)構(gòu)上相差不多，但實(shí)際上有些細(xì)小的差別。

 

首先就是發(fā)動(dòng)機(jī)，豐田混動(dòng)中采用的發(fā)動(dòng)機(jī)都是阿特金森循環(huán)的發(fā)動(dòng)機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是熱效率很高，缺點(diǎn)是后勁不足，也就是功率不高。相比之下Jeep所采用的2.0T GME-T4發(fā)動(dòng)機(jī)本身就能提供230匹馬力，從而能夠比較輕松應(yīng)對(duì)高速、加速工況，并且通過與電控系統(tǒng)的配合，能一定程度彌補(bǔ)效率問題。

 

其次是相比于豐田，Jeep所采用的電池包和電機(jī)功率大一些，所以Jeep這套的混動(dòng)系統(tǒng)在動(dòng)能回收和純電性能表現(xiàn)上，略微占優(yōu)。

 

總體而言，兩個(gè)混動(dòng)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)幾乎相同，且實(shí)際油耗表現(xiàn)也不相上下，只是在一些動(dòng)力系統(tǒng)規(guī)格的選擇上略有出入，導(dǎo)致最終車輛動(dòng)力表現(xiàn)不同。換句話說，豐田的混動(dòng)系統(tǒng)并非是只有他們能做到，只不過由于進(jìn)入市場較早從而形成的固有觀念罷了。

 

放在最后

 

電動(dòng)汽車的未來實(shí)際上不得而知，不過混動(dòng)卻真真切切存在著龐大的市場需求，即便在全球車企巨頭轉(zhuǎn)型電動(dòng)車的同時(shí)，無一例外都同時(shí)計(jì)劃著推出PHEV等車型。

 

從技術(shù)層面來講，PHEV并沒有比HEV先進(jìn)很多，而EREV本質(zhì)上也是電氣化偏向純電動(dòng)的PHEV車型；其實(shí)很難定義哪一款車更好，只能說對(duì)于不同人的不同需求，才能定義哪一種混動(dòng)模式更適合自己。

 

面對(duì)新能源格局變動(dòng)，政策不過是無形的推手，Jeep要想通過大指揮官PHEV或者牧馬人4xe打動(dòng)市場，PHEV混動(dòng)模式不是關(guān)鍵，而車輛本身的素質(zhì)才是真正的決定因素。

關(guān)鍵詞： 政策傾斜混動(dòng)，PHE

責(zé)任編輯：hnmd003

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