节能与新能源汽车技术路线图(2.0 版)发布,混合动力技术迎来发展春天

2024-09-24 11:02:41发布    浏览121次    信息编号:166201

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2020年10月,《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》正式发布,明确提出到2035年,我国节能汽车和新能源汽车年销量各占50%,传统能源驱动乘用车全部改用混合动力。这意味着此前未得到明确政策支持的混动技术路线终于迎来了发展的春天。放眼国内汽车行业,混动技术百花齐放比亚迪混合动力技术,以丰田、本田为代表的外资企业和以长城、比亚迪为代表的国内品牌企业在混动技术上的竞争愈演愈烈。为了让行业更好地了解混动技术的发展现状,汽车评测院联合行业专家推出《混动技术行业分析报告(2021年版)》,供行业参考。

接上篇文章:

3.混合动力行业技术分析

3.1 以丰田THS、本田i-MMD为代表的混动配置

3.1.1 丰田THS混合动力系统

丰田的THS混合动力系统通过行星齿轮把发动机、发电机和电动机耦合在一起,发电机连接在太阳轮上,发动机连接在行星架上,电动机连接在外齿圈上,通过主减速器与轮端相连。

丰田THS混合动力系统

本质上,THS只有纯电动模式和混动模式两种工作模式。纯电动模式下,发动机和发电机都不工作,电机单独驱动轮端,此时发动机不转动,但是发电机会反转;混动模式下,发动机、发电机、电机同时工作,发动机输出扭矩,发电机控制发动机转速,三者共同保证行星齿轮系统的稳定工作。制动恢复只是一种功能,并不是严格意义上的工作模式。

丰田的THS混动系统的优点是由于发动机转速与车轮解耦,低车速时可以提高发动机转速,具有更好的燃油经济性和动力性。但缺点也很明显:由于发动机扭矩会一直以固定的比例分配给发电机(太阳轮)和轮端(外齿圈),发动机扭矩与轮端耦合,在高速工况下会产生无功功率循环,导致效率低下,发电机放电效率低下,电动机充电效率低下。因此高速动力性表现一般,良好的节油性能在高速工况下无法体现出来。

丰田的THS混合动力系统倾向于发动机驱动,电动机更多地发挥辅助作用。

3.1.2 本田i-MMD混合动力系统

本田的i-MMD混动系统主要由2.0L阿特金森循环发动机、E-CVT、发电机、驱动电机组成。值得注意的是,E-CVT指的是通过齿轮轴结构连接发电机、电机、发动机三者的结构,而非变速箱。

本田i-MMD混合动力系统

本田的i-MMD混动系统可分为纯电动模式、串联模式和发动机直驱模式三种工作状态。纯电动模式下,车辆完全由电动机驱动,能量直接来自车载锂电池组。若电量不足,则汽油发动机带动发电机发电,适合城市堵车、低速行驶等情况。

串联模式是i-MMD系统的一大亮点,在这个状态下,发动机运转但离合器分离,发动机带动发电机,发电机(或组合电池)为电动机供电,驱动车轮,这个模式效率更高,相对来说更省油。

发动机直驱模式,即发动机与离合器相结合,发动机既能给发电机供电,又能通过离合器将扭矩传递到轮端,与电动机共同驱动车辆。相比于串联模式,增加了将发动机扭矩传递到轮端的功能。

i-MMD系统虽然只有三种驾驶模式,但效率很高。实际上,在行驶过程中,发动机大多数情况下并不在经济转速区。在i-MMD的混动模式下,由于发动机不参与直接驱动,因此发动机可以调校到经济转速区带动电动机对动力电池进行充电,电池输出电流给驱动电机,驱动车辆行驶。

i-MMD混动系统整体设计理念更接近电驱动方式,因此更接近于升级版的增程式混动系统。

3.2 中国后起之秀——WEY智能混动DHT与两大丰田技术对比分析

WEY智能混动DHT系统是我国首款量产的串并联混合动力系统,拥有100%自主知识产权。智能混动DHT系统也是继丰田THS、本田i-MMD之后,又一款设计合理、节能效果突出、动力性能优异的混合动力系统。这套系统包括三款动力总成,涵盖1.5L+、1.5T+、1.5T++P4,同时提供HEV、PHEV解决方案。智能混动DHT的HEV架构是中国品牌首款双电机HEV架构,有非常广阔的应用空间可以挖掘。

WEY智能混动DHT系统

WEY的智能混动DHT混动系统的设计理念也与电驱动方式接近,从整体布局来看,与本田的i-MMD混动系统有异曲同工之妙。智能混动DHT系统的结构并不复杂:发动机与两台电动机通过平行轴2挡减速机构连接,通过离合器来调节不同部件之间的动力输出关系。与i-MMD混动系统一样,智能混动DHT同样可以实现纯电动、串联、发动机直驱三种模式。不过不同的是,智能混动DHT采用了2挡变速机构,增加一个挡位的目的是为了在不同工况下有出色的体验。

WEY的智能混动DHT与两款丰田的混动系统最明显的区别就在高速运转中,由于丰田的THS混动系统只有在高速下才能使用混动模式,效率和体验略逊一筹,因此这里只分析智能混动DHT与i-MMD混动系统的区别。

高速工况下,智能混动DHT与i-MMD混动系统均采用发动机直驱模式比亚迪混合动力技术,智能混动DHT采用双挡变速箱,最大的优势是为了适应不同的油门开度和驾驶策略,能够有更动感或者更节能的表现。

(待续)

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