多樣和個性化的消費者需求促使我國近兩年成為汽車產(chǎn)業(yè)最活躍的市場。全球很多主流OEM都把我國作為新能源戰(zhàn)略的主戰(zhàn)場,在新能源等領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新、推廣應(yīng)用上不斷加大力度,甚至組建動力電池和創(chuàng)新研發(fā)中心,汽車產(chǎn)業(yè)在新勢力的沖擊下重新煥發(fā)生機(jī)。
新能源技術(shù)路線勢在必行
推行新能源技術(shù)路線的內(nèi)在動力來自于“雙碳”目標(biāo)和國家政策, “雙碳”的背景源自于氣候變化,氣候變化是人類面臨的全球性問題,隨著各國二氧化碳排放,溫室氣體猛增,對生命系統(tǒng)形成威脅。在這一背景下,世界各國以全球協(xié)約的方式減排溫室氣體,我國由此提出“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)。預(yù)計到2025年,內(nèi)燃機(jī)為動力的裝置在我國依然占90%以上(含各類混合動力裝置),內(nèi)燃機(jī)動力消耗石油占石油消耗量的65%。2020中國內(nèi)燃機(jī)燃油消耗量4.55億噸,CO2排放3.56億噸,占全國總CO2排放量的35%,在能源和環(huán)境的雙重挑戰(zhàn)下,需要由化石能源向清潔能源轉(zhuǎn)換,倡導(dǎo)綠色、環(huán)保、低碳的生活方式。
其次在推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展上,我國先后推出600多項支持政策,支持上下游企業(yè)不斷加大研發(fā)投入,創(chuàng)新商業(yè)模式,形成了產(chǎn)業(yè)發(fā)展強大內(nèi)生動力。事實上,為支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展,自2014年起國家一直對新能源汽車實施免征車輛購置稅政策。此前,免征新能源汽車購置稅政策已經(jīng)兩度延期。該政策于2014年開始執(zhí)行,最初計劃于2017年底到期。隨后由于市場反響積極,為了進(jìn)一步刺激新能源汽車消費,相關(guān)部門發(fā)布《關(guān)于繼續(xù)執(zhí)行的車輛購置稅優(yōu)惠政策的公告》,將該政策延續(xù)至2020年末;2020年3月,為促進(jìn)汽車消費,新能源汽車免征購置稅政策再次被延長兩年至今年底。新能源汽車儼然成為我國車市的增長“新引擎”。另外從消費者的角度,近兩年新能源汽車的快速發(fā)展也讓消費者的購車觀念發(fā)生了很大的變化,消費者對新能源汽車的青睞程度越來越高。
內(nèi)燃機(jī)仍然是利潤奶牛
上面提到,從長遠(yuǎn)來看,BEV是必然趨勢,因為電能或者動力電池對“碳中和”而言是最優(yōu)解,但受限于目前電池能量密度以及補電基礎(chǔ)建設(shè)體系不完善等方面的限制使純電仍有局限性。這也是購買BEV的車主最關(guān)心的問題,即車的續(xù)航問題,尤其在長距離甚至跨省自駕游等方面仍存在里程焦慮。內(nèi)燃機(jī)雖然仍然是當(dāng)前主要的動力來源,但最近這幾年在新能源的浪潮下正逐漸被電動蠶食是事實,再加之違背各國環(huán)保理念,其逐漸退出市場主導(dǎo)地位應(yīng)該只是時間問題。但目前仍然是主流OEM的收入奶牛,若直接棄之顯然不現(xiàn)實,更何況消費者仍然還有很大一批愿意購買純?nèi)加蛙嚕m然新勢力這兩年取得了令人矚目的銷量,但內(nèi)燃機(jī)百年根基不可能僅僅通過幾年的發(fā)展而崩塌,其市場目前仍然很大。
能打的混動路線
純電有其當(dāng)前的局限性,例如充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善、電池能量密度及充電速度革命性突破難,大家仍然具有里程焦慮;內(nèi)燃機(jī)因為違背各國的雙碳戰(zhàn)略而逐漸會被電動化取代,但作為利潤奶牛各主流OEM仍難以拋棄。另一方面,目前消費者既想體驗電動化、智能化帶來的樂趣,又難以割舍內(nèi)燃機(jī)所具有的可靠穩(wěn)定優(yōu)勢,所以混動是一種很好的四兩撥千斤的手段。而且據(jù)統(tǒng)計機(jī)構(gòu)預(yù)測,至少在后面幾年,混動車型的占比仍會走高。
這對之前以內(nèi)燃機(jī)為主業(yè)的OEM來說是個很好的折中路線,例如長城DHT BYD DMI 、本田I-MMD和豐田THS等,但其實在混動界一直有著這么一句傳說:混動 只有兩種,一種是豐田混動,另一種是其他混動。這句話足以體現(xiàn)豐田在混動方面的造詣。1997年第一代普銳斯就搭載了大名鼎鼎的THS(Toyota Hybrid System),后續(xù)由于這套混動系統(tǒng)不斷得到改良并被采用在其他車型上,因此后續(xù)版本都被稱為Hybrid Synergy Drive(HSD),有時也被稱為THS II。
但不管這套系統(tǒng)如何改進(jìn),傳動系統(tǒng)依然具有相同的基本特征:兩個Motor Generator(分別是MG1和MG2)及行星齒輪系構(gòu)成,行星齒輪系即為所謂的動力分配單元(PSD-Power Split Device);因此HSD作為豐田開發(fā)的一套混動技術(shù),結(jié)合了電驅(qū)動和無極變速器,豐田也將配置HSD的車輛描述為具有E-CVT,所謂的E-CVT即為上面所述的PSD。
下面選幾個工況代表性的說下這套THS的工作模式;
怠速充電模式
當(dāng)停車狀態(tài),若電池SOC過低需要進(jìn)行充電時,此時MG1作為起動機(jī)將發(fā)動機(jī)啟動,當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動成功后會轉(zhuǎn)為發(fā)電模式,由發(fā)動機(jī)帶動MG1進(jìn)行發(fā)電為電池充電
起步
在起步階段,由于發(fā)動機(jī)工作在低效率區(qū),因此不會參與車輛的起步,此時主要是MG2作為車輛前進(jìn)的動力源。
發(fā)動機(jī)參與工況
當(dāng)在高速巡航或加速工況,發(fā)動機(jī)此時效率很高。其產(chǎn)生的能量一部分可用于驅(qū)動車輛,另一部分則可帶動MG1,此時MG1可直接向MG2提供電能也可用于電池充電。
在發(fā)動機(jī)參與工作時,MG1和MG2的工作狀態(tài)可分為如下三種狀態(tài):
Cruising:ICEPower
此時,ICE產(chǎn)生的功率一部分直接用于驅(qū)動車輛,另一部分將分配各MG1用于發(fā)電,MG1所發(fā)的電能直接供給MG2工作,MG2發(fā)出的力將加載到驅(qū)動軸上來輔助發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輛。
Full Accelearation:ICE Power + Battery Power
當(dāng)有大的加速需求,如爬陡坡等工況時,此時在CRUISING: ICE power的基礎(chǔ)上,額外需要電池供電給MG2使用來進(jìn)一步提高此時的動力需求。
ICE Power + Battery Charing
此工況也是在CRUISING: ICE power的基礎(chǔ)上,若此時電池SOC過低,同時又不需要更多額外的MG2出力,那么發(fā)動機(jī)發(fā)出的功率一部分將會直接用于驅(qū)動車輛,而另一部分則用于MG1發(fā)電,但MG1所發(fā)的一部分給MG2使用,另一部分則用于電池充電。
減速和制動工況
此時THS系統(tǒng)將會進(jìn)行制動能量回收,當(dāng)制動時,汽車的慣性能量將被轉(zhuǎn)化為電能,此時MG2作為發(fā)電機(jī)為HV電池充電
通過上面的介紹,我們可以看到該混動系統(tǒng)非常智能,車輛在這套精密的PSD行星齒輪結(jié)構(gòu)加持下,可在啟動、行駛、加速、減速停車等不同工況下智能的組合發(fā)動機(jī)和電機(jī)工作從而發(fā)揮兩者各自的優(yōu)勢,實現(xiàn)動力與高效的完美均衡。
目前, 廣汽豐田在廣州車展上還發(fā)布了第五代智能電混雙擎系統(tǒng),這個系統(tǒng)的三電系統(tǒng)不管是在輕量化還是在電機(jī)集成度和功率方面都進(jìn)一步得到大幅改進(jìn)和提升,這不僅帶來了更強勁的動力輸出而且使綜合效率進(jìn)一步提升。例如1.8L三電系統(tǒng)系統(tǒng)減輕了13.3kg,綜合功率提升了12%;2.0L三電系統(tǒng)輕量化超21kg,綜合功率提升6%。
此外, 智能電混雙擎在保持以往卓越燃油效率的同時,更加駕趣十足。這主要得益于所配備的永磁同步電機(jī)的升級,通過變更磁石配置、采用新的低粘度機(jī)油以及新的潤滑構(gòu)造使電機(jī)能量損耗進(jìn)一步降低但功率卻提升了32%(1.8L)。配合動力控制單元(PCU)的智能化動力輸出控制,實現(xiàn)了全速域強勁的電動化加速感。不僅在0-60KM起步時,加速提升14%,而且通過維持車速上升時的驅(qū)動力,初段加速過后依然保持了相同的加速度,實現(xiàn)了加速感的延伸,80-120KM加速提升15%。
科技化體驗不依賴于動力類型
繼特斯拉喊出“軟件定義汽車”的口號后,一時“軟件定義汽車”盛行起來,在大眾成立軟件開發(fā)獨立部門之后,豐田也正式成立軟件子公司-Woven Planet Holdings,專注于開發(fā)自動駕駛、新的汽車操作系統(tǒng)以及高清地圖等軟件業(yè)務(wù)。國內(nèi)上汽等主機(jī)廠也紛紛成立自己的軟件中心,例如上汽的零束,都想在這次變革中掌握軟件開發(fā)的主動權(quán)。相信軟件開發(fā)、維護(hù)和升級是未來OEM為客戶提供科技化、差異化體驗和提高客戶滿意度的有效方式。
我們上面提到了廣豐的“智能電混雙擎”。這里面的“智”不僅體現(xiàn)在動力控制的智能化,也體現(xiàn)在駕駛、座艙等方面的智能化,而這些智能化的科技體驗得益于豐田多年來對于軟件開發(fā)的持續(xù)投入和升級迭代,例如豐田T-PILOT智能駕駛輔助系統(tǒng),通過對感應(yīng)器和功能的升級和新增,不僅使感應(yīng)器感知監(jiān)測距離、范圍以及準(zhǔn)確度更遠(yuǎn)、更廣、更精準(zhǔn),而且使駕駛輔助場景適用范圍更廣、更智能、更精準(zhǔn),比如緊急避讓的PCS防碰撞由2個場景提升至9個場景,預(yù)防碰撞更智能、可靠性更高。其中預(yù)防碰撞的對象增至6大類別:不僅能識別行人、自行車,還能識別摩托車、大型動物、道路構(gòu)造物(電線桿、欄桿、標(biāo)識、房屋等、山體、墻壁等)、施工地(連續(xù)的雪糕筒,單個雪糕筒不行);另外預(yù)防碰撞的方向增至5大類別:在預(yù)防追尾的基礎(chǔ)上,增加了預(yù)防正面碰撞、轉(zhuǎn)向碰撞、對向碰撞以及路邊側(cè)面碰撞;值得一提的是緊急剎停的時速翻倍,從時速40KM提升至80KM。
再比如,通過軟件的升級,T-PILOT智能駕駛輔助系統(tǒng)的LTA/LDA車道保持系統(tǒng)容錯率99%,車道保持的連續(xù)率做到99%,這主要是在過去的車道線識別基礎(chǔ)上,借助AI算法的DNN技術(shù)以及340米探測距離的毫米波雷達(dá),實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離、高精度識別道路及道路邊緣。不僅在雙側(cè)線清晰、雙側(cè)線不連續(xù)或只有單側(cè)線的情況保持車道,甚至在沒有線的情況下憑借周邊車輛的軌跡、路緣或者路邊的護(hù)欄、峭壁等立體物依然可以實現(xiàn)車道保持,并且結(jié)合PSC及LDA還可以實現(xiàn)道路及周邊障礙物避讓功能。
在“軟件定義汽車”的浪潮下,豐田分別通過T-PILOT智能駕駛輔助系統(tǒng)、T-SMART智能座艙以及T-LINK智能互聯(lián)等系統(tǒng)的持續(xù)開發(fā)、升級和迭代給我們帶來了兼?zhèn)漶{駛樂趣的智能化、互聯(lián)化的科技體驗。
1 總結(jié)
我想有引擎存在的踏實感,因為在沒電甚至寒冷的冬天不想讓車稱為“電動爹”,但與此同時又想體驗電動化、智能化帶來的駕乘體驗提升和用車成本的降低,那么混動技術(shù)無疑是一個很好的折中選擇。因此這種既能延續(xù)優(yōu)勢技術(shù)又能整合前瞻技術(shù)體驗的產(chǎn)品相信會打動很多消費者。而我認(rèn)為搭載“智能電混雙擎”技術(shù)的車型會是一個很好的選擇。
審核編輯 :李倩
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原文標(biāo)題:在新勢力浪潮下,電動車和燃油車該如何選擇?什么才是最優(yōu)解?
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