上汽荣威 e950:B 级混动车的技术特点与市场冲击
2024-09-14 20:30:15发布 浏览298次 信息编号:157686
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笔者在第一时间获得了上汽荣威e950的独家信息。荣威e950是上汽集团推出的一款B级混合动力车,于2015年11月的广州车展期间亮相,但并未向媒体透露更多具体信息。其实,在此之前,上汽已经对荣威950进行了改进,更换了电动机和燃料电池部件。荣威950燃料电池车于2015年10月的北京新能源车展上亮相。上汽对950传统车进行了改进,更换了电动机和燃料电池部件,同时对燃料电池车和油电混动技术进行了改进。根据笔者获得的相关信息,这款B级新能源车有可能在2016年成为上汽集团的首款正式用车。深入分析这款车型的技术特点,也将成为分析上海新能源汽车领域技术发展的另一种方式。
2015年10月亮相的荣威950混合动力轿车燃料电池版,其外观、内饰、悬架等设计均已成熟,并更换了动力总成和燃料电池部件。
上图是荣威950燃料电池版动力舱特写,显然这种与目前很多在售电动车采用的“一体式”类似的大总成布局,有利于提高散热效率,降低子系统故障率。
荣威950燃料电池版的动力总成虽然源自荣威750燃料电池车,但高压线束的布置和连接位置明显不同,其搭载的燃料电池采用上汽自主研发的第四代技术,以氢气为燃料,排放只产生水,加氢周期仅为3-5分钟,可在-20℃的温度环境下启动,最高时速可达160公里每小时,续航里程超过400公里。
上图是荣威950燃料电池版的前悬架,以及电动机和减速器的特写,燃料电池驱动的新能源汽车的工作原理和电池驱动的电动汽车完全一样,只不过是用氢气储罐和高压管路及控制系统取代了电池组的高压电缆和专用控制系统。不管是燃料电池还是动力电池,释放出来的电能都要经过电动机和减速器的作用才能驱动车辆,准确的说,荣威950燃料电池版依然是一辆“纯电动”汽车。
上图是荣威950燃料电池版车尾突出的储氢罐特写,为了给两组4.34公斤的储氢罐提供额外的防护,在车身焊接后部额外增加了一组增强塑料护板。
坚固的铝合金下摆臂从荣威950开始就是标配,而这一配置的引入也将成为荣威e950混动车型进军公务车市场的软实力之一,根据笔者的目测,燃料电池版荣威950的后下摆臂与传统动力版荣威950的后下摆臂是一致的。
2015年11月在广州车展上首次亮相的荣威e950似乎已经做好了量产的准备。事实上,就在一个月前,这款车还处于校准阶段。
上图是车展上荣威e950的内饰,与传统动力的荣威950基本一致。
从展车中控台上的功能按钮,我们或许可以猜测出荣威e950的使用策略。
红色箭头:车道偏离系统
黄色箭头:中控锁开合按钮
白色箭头:倒车雷达开关
黑色箭头:ESP开关
有趣的是,荣威e950搭载的主动车道偏离预警系统,或将成为上汽集团自主研发的无人驾驶与智能控制系统的第一步。
上图是广州车展展出的荣威e950混动车后悬架特写,与燃料电池版荣威950不同,巨大的储氢罐被焊接到车身荣威e550与比亚迪秦,并从后地板下端拆除,并恢复了传统动力版荣威950的排气管。
e950继续采用与荣威950传统动力版和燃料电池版相同的美国铝合金下臂。
上图是荣威e950车身焊接中部底部安装的电池组件,这组容量为11.8kWh的三元锂电池将成为荣威e950达到600公里综合续航里程的基础,重点后面会介绍,笔者目测荣威e950的电池组件护板足够坚固。
上图为荣威e950准量产版车型独家实拍图,动力、悬架、电池组件、控制系统等已基本完成调校和调试,外观(灯具、保险杠依然沿用荣威950的备件)和内饰基本保持了原有的造型,已基本完成。
荣威e950的量产车型为全混动模式,续航里程接近600公里,油耗低至1.7升/百公里,现款荣威e550混动车型的驱动模式与荣威e950类似,但荣威e950的1.4T发动机+EDU(电驱动单元)+PEB(电力电子控制器)+三元锂电池模组在动力输出、续航里程、燃油经济性等方面更有优势,相比1.9吨级的B级车更有优势。
上图是笔者拍摄的荣威e950量产版车头特写。
从实车状态来看,荣威e950的日行灯并非简单的灯带或者LED阵列,而是由ADB矩阵式LED灯组成,贯穿前格栅的日行灯被命名为“荣威彩虹”。前组合灯体采用一体化、模块化设计,日行灯与示廓灯采用同一灯体,近光灯为透镜式,远光灯采用独立6LED矩阵排列。
荣威e950前组合灯采用的ADB系统是通过集成在后视镜里或者直接固定在挡风玻璃上的摄像头来采集道路信息,再通过内置的逻辑运算程序对灯光进行识别,并自动对光源进行控制实现主动安全系统。
ADB矩阵式LED前组合灯在开启夜间模式时,可自动识别对面车辆和同方向来车,并自动调节熄灭部分LED,避免对对方驾驶员造成眩目,防止对方车辆超出灯光工作范围,达到范围后LED会自动恢复正常照明状态。
荣威e950的轴距在即将上市的中国品牌混合动力轿车中是最有优势的,这样的优势也将让荣威e950成为公务用车的首选新能源车。
荣威e950的再制造工艺并非简单套用传统950车的车身焊接和内饰件,在更换动力总成和电池部件后,优化了镁铝合金前后悬架结构的空气动力学,降低了排气气流噪音;优化应用了前门三层密封技术,在前围(动力舱侧)加装了3M隔音垫;前风挡采用双面夹胶隔音玻璃,车身前纵梁(左右)填充了吸音材料,1.4T发动机高压油泵包裹隔音棉,发动机舱、客舱行李舱引入了全方位静音填充……总之,所有能带的降噪措施,都成为了荣威e950的标准配置。事实上,荣威e950采用的后镁铝合金下摆臂、前悬架采用的铝合金液压衬套,不仅是首次出现在自主品牌新能源车上的配置,更是出色操控性的保证。
准量产版荣威e950的内饰和广州车展亮相的荣威e950几乎一模一样,由于我拍摄的测试车是低配版,所以并没有配备主动车道偏离预警系统。
上图为量产荣威e950的仪表盘及内饰,笔者拍摄的量产荣威e950高配4座车型的精致内饰,将成为国产新能源汽车的标杆。
荣威e950搭载的1.4T发动机最大输出功率为110千瓦,最大输出扭矩为235牛米,集成电动机最大扭矩为687牛米。全系标配纯电动助力转向系统,在工作前(发动机转速1600转/分),ISG(启动)电机会根据油门踏板的深度自动决定是否介入,这种利用电机来弥补小排量增压发动机在低转速时扭矩输出不足的举措,目的是为了提高乘坐舒适性。虽然这种改进会直接增加控制策略的复杂度,但带来的好处也是非常明显的,这也是上汽利用技术手段,降低增压发动机搭载混动车型乘坐舒适性不足的一种设置方式。
上图是荣威e950动力舱内的PEB(动力控制器)特写,电源线分别连接着启动电机、驱动电控模块和电池组件。综合判断,动力输出状态(加速过程中启动电机,弥补发动机涡轮介入前的扭矩不足)看似“暴露”,但实际防护标准已经达到了和电机、电池组件一样的IP67级别。
上图是荣威e950冷却系统的3个“外部”补油壶及刹车油补油壶特写。
黄色箭头:发动机冷却系统液体加注罐。
红色箭头:用于发动机电池组件冷却系统的液体填充罐。
绿色箭头:电动机-电池组件散热系统补水壶。
白色箭头:真空助力器总成的制动主缸及制动液补充罐。
从荣威e550开始,上汽就坚持使用两套冷却系统,为整车提供精准的冷却支持。而比亚迪的e6、秦则采用一套冷却系统(电机、电池、发动机共用一套系统),冷却策略与e950相同,通过不同的冷却回路为汽油机、电机、电池提供冷却预热(电池部件低温预热)支持。这样的设定结构复杂,但对不同系统的冷却(预热)却很有效。比亚迪秦的单套冷却系统结构简单,但对电机、电池、汽油机的冷却预热效率比较“粗糙”。目前,比亚迪最新的e5秦EV电动车已经开始使用双冷却系统(电机、电池各有一套冷却预热系统)。
上图是荣威e950进气歧管上安装的进气压力传感器及线束,在我看来,荣威e950的做工堪称“中国品牌”造出来的精品!整车的线束包裹的很精细,传感器连接线束还额外加了一个塑料壳保护(很多车厂把线束-传感器连接线直接裸露在外)。
上图为荣威e950搭载的1.4T发动机涡轮增压器的冷却油(硬)管固定螺栓及双层铜密封垫片特写。
涡轮增压器在高速工作时,温度可能达到600摄氏度(甚至更高),需要大量稳定的油液润滑和散热,在高温高压的条件下,润滑油管路必须设置耐高温、耐腐蚀的硬管。管路制造难度不大,但管接头的密封性能会影响整个系统的稳定性和可靠性,上汽对1.4T发动机增压器润滑油管进行“过热”密封,也体现了与其他车厂在制造工艺和控制策略上的差异。
广州车展期间,上汽官方发布了荣威e950的动力、悬架、变速箱及电池等部件结构图,虽然发布至今已逾4个月,但其中的信息点和技术亮点尚未被媒体深入解读。
上图是荣威e950前悬架特写。
荣威e950虽然源自上汽通用车系,但框架式副车架+镁铝合金下摆臂前悬架以及后多连杆+镁铝合金下摆臂结构在国产化之后并没有被“简化”。
黄色箭头:为前组合灯照射角度提供信号的车辆姿态(高度)传感器。
红色箭头:由镁铝合金制成的下控制臂,带有附加液压衬套。
从上图可以看到,设置在前副车架上的传感器线束,各个方向都用热缩套管和绝缘胶带包裹(线束和传感器接插件全部包裹住),细节的考究,体现了上汽汽车制造的精良。
上图是荣威e950前副车架下方子系统特写。
蓝色箭头:1.4T发动机三元催化器第一段与排气管第二段之间的“软连接”(它的作用是隔离发动机产生的震动荣威e550与比亚迪秦,不让其直接通过排气管第一段传到后排气管导致整车震动)。
黄色箭头:1.4T发动机+电动机固定副车架的铝合金悬架。
白色箭头:从电动机到电池组件的电源线束。
红色箭头:框式前副车架驾驶员侧横梁。
无论是框架式前副车架上的焊接痕迹,还是铝合金动力总成悬架、“软连接”,依然体现出上汽轿车制造的精良。
上图为荣威e950量产车后悬架特写。
和北汽EV200、EU260、比亚迪秦(混动)等由传统动力车改装而成的纯电动或混动车型一样,荣威e950的悬架(硬件)与950几乎一致,但考虑到前部动力总成、电池部件的增加以及换装小于40升的油箱,会带来重量分布的变化。荣威e950的前后悬架重量分布将有较大调整,这种调整并不是单纯改变悬架重量那么简单,臂架尺寸、稳定杆直径等硬件上的变化,更多的是对悬架调校、胶套或球头阻尼、强度等“软件”上的修改,这种底盘和悬架的调教也是“自主品牌”最欠缺的,需要时间的磨练和先进技术的支持。
荣威e950采用T型三元锂电池模组,容量为11.8kWh,所有电源线接口均采用密封垫设计,满足IP67要求,采用液冷系统,根据电芯温度及状态实时智能控温,电池模组采用先进隔热材料,满足低温环境下“保温”要求,选用高强度材料,应对行驶过程中电池部件受到的外力冲击。
上图是荣威e950电池组特写(测试状态),可以清晰看到拆掉外壳后的电池组,以及双层冲压镂空腔体的电池护板,荣威e950电池组的工作温度范围为-20摄氏度至40摄氏度范围内运行,纯电模式下续航里程60公里,但仍有20%以上的电量剩余。
2015款荣威e550使用的电池电芯是A123提供的磷酸铁电池,而荣威e950使用的电池电芯则是LG提供的三元锂电池,它们的能量密度基本都达到了150瓦时/公斤。之前提到的荣威e950是纯电动的,电池设置了单独的散热预热系统,当室外温度低于10、12摄氏度时,上汽自主研发的BMS(电池控制系统)就开始对电池组件进行预热,该模式的启动取决于电池的实时电量状态,满电时,电池电量输出在对电池组件进行预热,当电池电量较低时,电池电量输出不稳定,电池预热需要借助汽油机的动力。
在我看来,荣威e950的四种驾驶模式值得回顾一下:
1.纯电动模式
当电池组充电完毕,车辆扭矩需求较低时,进入纯电动模式,此时发动机和ISG(启动)电机不工作,TM(驱动)电机运转,电池组输出亮起,TM(驱动)电机随即驱动车轮,此时荣威e950可以算是纯电动车了。
2. 串联模式
当电池电量低,扭矩需求不足以进入并联时,就进入串联模式,此时发动机工作,ISG(启动)电机反向充电,TM(驱动)电机运转,1.4T发动机给动力电池充电,动力电池驱动TM(驱动)电机,进而驱动驱动桥,此时荣威e950可以认为是一台增程式电动车。
3. 并行模式
当动力电池充满电,且有高扭矩需求时,进入并联模式,发动机运转,ISG(启动)电机充电或放电,TM电机为驱动桥提供动力,三个电机动力源同时驱动车轮,此时荣威e950运行在最高效率输出模式下。
4. 仅发动机模式
当车速高,扭矩需求低(高速等速行驶)时,进入纯发动机模式,此时发动机工作,ISG(启动)电机工作,TM(驱动)电机不工作,此时荣威e950其实就是一台汽油车。
荣威e950处于上述任意一种运行模式时,可根据实际工况启动能量回收、外部充电、怠速充电、行车充电功能,上汽之所以给荣威e950设置如此多的运行模式(包括能量回收充电),用意在于通过ISG(启动)电机和TM(驱动)电机配合发动机,最大程度实现动力输出、续航里程和燃油经济性的平衡。
荣威e950在串联模式下工作时,虽然汽油机在工作,但是并不直接驱动车辆,而是由发电机、电动机和电池组件以纯电的方式驱动车辆,理论上只要汽油机持续工作,荣威e950就能持续以纯电方式工作。从节能的角度来说,汽油机发出的能量转换成电能并不会带来额外的续航收益,但是将汽油机发出的动力转换成电能驱动车辆,可以实现加速和舒适静谧性,这是额外的收益。荣威e950的这个优势也是比亚迪秦、唐所不具备的。
2015年10月,我在海拔3200米的青藏公路格尔木至沱沱河段对荣威e950进行了短暂的试驾,遗憾的是,由于某些原因,当时我不能过多谈论这辆试驾车辆。荣威e950。在高原缺氧地区,在电池容量不足50%的情况下,车辆全油门启动,加速感受和搭载小排量涡轮增压发动机的车辆完全不一样。低速涡轮介入的突然性几乎会让后排的每一位乘客头晕目眩。当荣威e950全油门启动时,电动机几乎从一开始便处于动力输出模式,发动机转速达到1600转/分,涡轮增压器开启,电动机与汽油机“天衣无缝”地结合在一起。当然,这种动力衔接的顺畅度还是有些“粗糙”。遗憾的是,笔者未能在格尔木对荣威e950进行更多的测试。
此次试驾量产版荣威e950最大的感受,就是动力输出的平顺性,类似于V型6缸发动机,唯一的不同在于,荣威e950在从“0”启动时,ISG(启动)电机“弥补了”汽油机增压器不工作时的扭矩不足,更“主动”、更“精准”、更“平顺”。
当我反复以不同的“油门”踏板深度启动时:
“轻轻地”控制“油门”踏板,ISG(启动)电机缓慢介入,随着汽油机转速的升高,ISG(启动)电机动力输出能量逐渐减小,直至发动机在1600转/分时,增压器启动,ISG(启动)电机逐渐降低其动力输出。
当油门踏板“正常”控制时,ISG(起动)电机提供的功率与汽油机提供的峰值扭矩叠加,随着汽油机扭矩的增大,ISG(起动)电机扭矩逐渐减弱。
“粗暴”地控制“油门”踏板,ISG(启动)电机以最大输出效率工作,也就是和汽油一起输出动力,在这个过程中,可以略微感受到动力连接的非线性变化。
以上三种不同工况下转弯减速时,转向力矩的反馈并没有因为车速的变化而出现“杂音”,相反在进行较为激烈的紧急制动时,整车姿态控制一致。车身前后轴下沉均匀,体现出了荣威e950改装后悬架调校的优势。
上图是我试驾荣威e950时仪表盘变化的特写,左侧是汽油发动机转速表和电池电量指示器(下端),右侧是电机工作状态指示器和燃油指示器(下端),中央显示屏可以为驾驶员提供里程、档位等信息。
蓝色箭头:能量恢复区。
绿色箭头:经济模式能量输出区域。
黄色箭头:最大能量输出区域。
在中央显示屏上,可以切换到驾驶状态能量显示系统,该系统可以获取汽油发动机、电动机和电池之间能量转换的实时信息。
不得不说,荣威e950的座椅非常舒适,坐进驾驶座的时候几乎是完全被包裹住的,对肩部和腿部的支撑明显比在售的其他新能源车要好很多。
相对于荣威e950整体的做工和操控来说,倒车影像的质量实在是一般。
至于荣威e950的ADB系统前组合灯在夜间行驶时的点亮效果如何,就看个人看法了。
作者有话要说:
即将上市的B级混动车荣威e950,无论从轴距、舒适性、操控性还是多种驾驶模式等方面来看,都算得上是一款非常“聪明”的新能源车。雷凌混动4.3L/100km的油耗甚至比续航里程60km的荣威e950的1.7L/100km还要出色,更何况它还具备外插电功能。续航里程虽然不如比亚迪秦,但在操控性和做工方面的优势还是很明显的。为了避免涡轮的突然介入,搭载1.4T汽油版的荣威e950的控制策略,让电机提前介入,获得更加平顺舒适的驾驶感受,这将是荣威e950超越比亚迪混动车型(舒适性)的基础。
那么荣威e950的竞争对手是谁?
插电式混合动力索纳塔和插电式混合动力雅阁可能是竞标车型,不过这两款车型目前尚未引入中国市场,根据笔者此前采访丰田中国新闻发言人牛宇先生所获悉,它们可能会在2016年或2017年引入中国市场。丰田将在2017年推出符合中国市场标准的插电式混合动力车型,这可能意味着本田、现代、通用、大众都将在中国市场推出更具优势的插电式混合动力车型。荣威e950商用车已正式向媒体推荐(静态展示),这一姿态表明上汽荣威e950已经具备了上市和量产的能力。相较于比亚迪至少要到2017年才能启动的中大型油电混合动力“ST”项目,随着今年初北汽新能源D80的量产、2016年末的上市,上汽已在中端(商务)新能源混合动力车市场抢占了先机。
基于目前中国政府对推广新能源汽车的政策和决心,将电动和混合动力新能源汽车纳入政府用车目录将是一种推广模式,而政府采购的新能源汽车不仅包括A级车,还有相当一部分B级车成为中高级官员的座驾,目前比亚迪、北汽新能源、上汽生产的秦、EV200、荣威e550等车型都有小批量采购,唯一一款更高端的国产B级新能源车是北汽新能源D80(纯电动),笔者有理由相信配置更高、操控更舒适(不凶)、轴距更长、燃油经济性更突出的荣威e950将在公务用车、民用市场得到认可。
文/《电动车时报》评论编辑宋楠
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