“智观”插混市场②:丰田、比亚迪...谁在插混技术鄙视链底端?

发布时间:2023-02-20  

上一期,我们针对插混市场最抢手的十款车型,看到它们背后的“爆款攻略”。


“智观”插混市场①:年度销量榜的“第1”和“第10”,足足相差30倍?


那么,在各类产品之后的插混技术,到底有何区别?又是谁优谁劣?


这一期,我们将透过现象看本质,围绕插混市场各家技术流派,分析车企现如今的插混技术形式,以及技术背后的产品思路。


刚刚过去的春节假期,纯电动车又历经“一劫”。


在面对冬天低温和长途出行时,不管是续航还是充电,都成为很大的“问题”。


反观插电混动,优势则十分突出。


短途用电,长途用油。可油可电,不充电也省油。


相较而言,插电混动既没有电动车的里程焦虑,又比燃油车更加节能,驾驶体验还更好,可谓是占足了优势。



但我们也要知道,插电混动出现也有十来年了,却只在最近几年才开始崭露头角。


为什么插电混动车型突然变“香”了呢?在产品力和用车体验快速提升的背后,又有何技术性突破呢?现如今插电混动的技术形式又究竟是怎么样的呢?


接下来,且让电动星人为大家分析一番。


误导行业20年,P0到P4全是垃圾?


一直以来,混动领域都有这样一个区分,就是这车用的是什么架构,是P0,还是P1、P2、P3、P4。


由于结构复杂,概念太绕,很多深度爱好者都分不出其中的区别。


那到底要怎么分呢?


电动星人给大家一个答案:到现在还没理清头绪的大伙们,可以不用分了。


同时,要记住这一点,这些架构都是混动领域的魑魅魍魉,已经被淘汰就够了。



而所谓的P0到P4混动构型,其实是根据电机的位置决定的。


P0位于发动机轮系前段,简单来说就是用一个启动/发电一体化电机,在配合容量大一点的电池,替代了原有的发电机。


优点是可用电量更足,可以拉着发动机启动,避开超低速的区间。市面上的48V轻混系统,多用的这种结构。省油效果有限,而且购车成本高,后续维保成本也高。


P1比P0稍微先进一点,是用一款ISG电机取代了发动机的飞轮。除了可以启动之外,还能稍微提供一点动力辅助,同样用于48V轻混系统。


但它与P0一样,都是与发动机曲轴高度啮合的,那就是只要电机工作,曲轴也要跟着空转,并不能实现真正意义上的纯电驱动,效率自然也就上不去了。



至于P2架构,电机放在离合器之后,变速箱之前,可以与发动机断开啮合,完成纯电驱动,实用性就非常不错了。它的电机与发动机相当于是并联的结构,由系统决定什么时候用电,什么时候用油,什么时候油电混用。


这种架构的优点是结构简单而且成熟,在普通燃油车基础上改装即可。缺点嘛也非常明显,那就是有电的时候它算是可油可电,没电的时候就变成一款燃油车背着一款大电池跑。


这就产生了一个悖论,大家是因为充电不方便才买的混动车,而这种混动车却又不能“没有电”。


这种混动架构在几年前还非常流行,德系混动基本走的都是这个路数。


包括比亚迪DM-i出现之前的混动系统,也是这种架构。但缺点也是显而易见,它适合家里有充电条件,能接受混动,并且排斥纯电车的人,这个群体太小了。


在2020年之前,国内的插电混动车型一年的总销量只有20万辆左右。到了2022年,光宋PLUS DM一款车(不算宋PLUS EV和宋Pro),销量就达到了27万辆。


至于P3架构,它将电机放在了变速箱之后,直接与传动轴相连接。但电机并不能承担发动机的启停工作,纯电驱动时还需要带动前方的变速箱,这种结构基本没几家用过。


倒是P4架构直接将电机放在车轮轴上,可以帮助车辆实现四轮驱动,也就是我们常说的轮毂电机。这倒是一个技术发展方向,目前还没有普及。前不久比亚迪亮相的仰望U8和U9,有望用上这一套技术。


丰田THS系统,真一代宗师?


前面我们说的P0-P4,有一个共同的特点,那就是它们属于基于发动机和变速箱位置设计的混动系统。可能真是由于这种先天的“思维定势”,导致技术迟迟无法突破。


那有没有可能打破这些规定呢?比如把变速箱“干掉”?


其实也是有的,其中的先行者就是丰田。



作为最早的混动玩家之一,丰田一直在琢磨如何让油、电应用得更加充分,同时还要自带“造血”能力,不能像P2架构一样,“有电的时候是龙,没电的时候是虫”。


随后丰田给出了答案,那就是THS混动系统,它最核心的部件,就是E-CVT行星齿轮组,这是一款专门为混动车型而准备的动力分配机构。


它由行星架、太阳轮、外齿圈三个部分组成,这三个部分其实对应的是三个动力源。发动机与行星架相连就进入发动机驱动模式,太阳轮与MG1电机相连则进入电机驱动模式,齿圈与MG2电机相连对应的是发电模式。


电动星人很想与大家详细讲讲这一套系统,因为它初引进的时候震惊了整个汽车行业,确实让我们不少业内人士吃尽了苦头才剖开它的真相。但与前面的P0-P4一样,时至今日这一点已经不那么重要了。


就如同最早的出现8AT变速箱一样,甭管它的结构如何,它的节能与可靠性早已深入人心,我们只要知道它好用就够了。



丰田这套系统走的是“削峰填谷”的技术路线,就是发动机效率高的时候就用油,电机效率高的时候就用电,需要动力时就同步发力,电不够了发动机就发电。这是真正能够自我“造血”的混动系统,做到了性能与节能兼顾。


它的设计与控制无比精妙,再加上丰田出色的精密器件制造能力,纵横混动江湖十余载,一直没有能够接近的。


记得以前我们经常比较丰田的2.5L发动机+E-CVT,与大众的2.0T发动机+DSG,到底孰强孰弱。时至今日应该可以盖棺定论,混动的节油效果更好,并且驾驶感受也有优势。


电混崛起,一力降十会


曾经的混动江湖有这样一句话,“世界上有两种混动,一种是丰田,一种是其他”。从当时来看这算是颠覆不破的真理,因为论性能、论油耗、论可靠性,丰田混动确实断层领先。


比亚迪能设计出丰田式行星齿轮组吗?


也许是可以的,但要制造、运用到丰田一样的水平,非常难。那如何实现混动破局呢?比亚迪选择了另辟蹊径。


2020年11月,比亚迪公布了DM-i混动系统。大家发现,它一样用上了E-CVT,却并不是一套行星齿轮组,而是一套动力分流系统。而从结构上,比亚迪DM-i也与丰田THS大不一样,最大的特点就是发动机排量更小,电机功率更大。


在控制上,DM-i混动系统采用了完全不同的思路。丰田THS的核心理念其实是发动机为主、电机为辅,以威兰达双擎为例,它用了一款2.5L的发动机,却只用了一款88kW的电机。这意味着很多工况,单靠电机驱动是无法满足动力需求的,只能起辅助作用。



DM-i则正好相反,以宋PLUS DM-i为例,它的发动机功率只有81kW,电机功率却高达132kW,最大扭矩高达316Nm。这也就意味着,光靠电机驱动,它就已经能覆盖绝大多数的工况。


事实上,比亚迪DM-i在市区99%的工况,都是采用电驱动,发动机要么不工作,要么只在高效区间发电。而到了高速,它的发动机也一样会介入直驱,规避电机的低效区间。这严格来说更像是增加了高速发动机直驱的増程混动系统,但这也不重要了,好用就好。


结果很有意思,比亚迪通过多用电的方式,最终实现了省油。相比丰田THS系统繁杂而精巧的控制。比亚迪DM-i系统在油耗层面基本可以打平,同时在中低速的加速体验更好(电机更大)。


当然了,如果纯粹从系统的稳定性考虑,丰田THS系统依然有一定的优势,毕竟已经推出超过20年,但这个差距会逐步缩小。



至于其他的国产混动系统,其实都是比亚迪的这个思路,“以电为主,以油为辅”、“市区电驱为主,高速油驱为主”。


不同的是有部分企业加入了变速机构,比如长城用了一款DHT两档变速装置,发动机可以在45km/h左右就介入直驱(DM-i差不多是75km/h左右),优点是市区特殊工况下的加速体验更好,缺点是系统还是稍稍复杂一些。


至于吉利的雷神智能混动,基本也是这个思路,只是用了三挡变速装置,发动机在20km/h左右就能介入直驱,官方说法是全工况混动。


最近传祺和五菱也加入到了这个行列,说实话电动星人是比较看好五菱的,希望它能进一步把混动的价格打下来。


说白了,大家的技术路线都差不多,拼的就是成本和制造精度。等到大家对混动的认知逐渐完善,个人觉得五菱也不是没有机会。


智驱公论


那么,当下的混动车型到底该如何选?


首先是P0-P4的老一代混动,比如像大众探岳GTE、宝马5系PHEV,一律不推荐。


哪怕大家真的不在乎它的缺点,从车辆残值的角度考虑,技术是落后的,销量也不算高,确实不值得入手。


丰田既有插电混动又有油电混动,从技术的角度其实没什么问题,毕竟已经非常成熟。


从产品力来看,足够节油,驾驶体验也相当不错,如果价格合适,依然是不错的选择。


再就是比亚迪以及新一代的电混车型,它们的驾驶体验相当出色,而且节油效果也确实好。


即使是其他的国产混动,也是卷的很。比如长城DHT都出第二代了,分成“智能混动+纯电优先+纯电”三种模式,真的是直击混动用户的用车痒点。


总之,车企们还是加紧卷吧。毕竟,竞争越厉害,消费者的用车体验就自然会越来越好。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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