混動系統將迎來“高光時刻” ,DCT電動化或成市場主流?

前不久,長城汽車發佈了“檸檬混動DHT技術”,意味着在重視純電動新能源汽車之後,更多自主車企將目光再次聚焦到混合動力技術上。

按照中國汽車工程學會新修訂《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》的目標,到2035年,傳統能源動力乘用車要百分之百使用混合動力系統。這明顯超越了原來的1.0版本,提出了實現全面電動化、電驅動的要求。其中電驅動包括純電動、插電混動以及燃料電池驅動,但短期內更多的應該是混合動力驅動。

■繞不過去的混動系統

客觀來講,新能源汽車發展了十幾年,但是距離完全市場化還有一定距離,目前行業共識是純電動汽車在未來3~5年會達到完全市場化。隨着補貼政策的不斷退坡,純電動車的成本消化會面臨更多的困境。除此之外,安全性和充電方式不完善也阻礙了消費者對純電動汽車的熱情

而隨着排放和油耗法規的不斷進化,混合動力系統變成了一個繞不開的話題。現階段,混合動力是傳統能源動力乘用車最佳的改良方案,從某種意義上也可認爲是相對成熟的技術。從1997年豐田開發出第一臺普銳斯開始,現代意義的混合動力汽車正式進入市場,到如今某些地區混動車型已經佔據新車銷量的相當大比例。

日本是現代混動技術的發源地和積極倡導者,以豐田和本田最爲突出,它們都有相當多優秀車型出現。混動技術最初劃分爲串聯並聯混聯方式,以豐田的混聯和本田的並聯爲代表,在專利技術保護和市場政策引導下,它們長期壟斷了混動技術高階表現。

2006年,普銳斯被首次引入中國,隨即也引發了國內企業的跟風效應。但由於那個時期整體上混動技術不成熟、消費者接受程度低,再加上政策沒有支持力度,整車售價居高不下,市場反應雷聲大雨點小,沒有掀起任何波瀾。但無論是企業層面還是消費層面,混合動力的關注度並沒有消失,市場在培育中緩慢成長。

■增程式方案崛起

與追求發動機電動機共同發揮驅動效率的混聯和並聯方式不同,串聯式混合動力佈局和思路更簡單,就是發動機只用於發電,然後用電動機驅動車輛前行。想當初,豐田標榜自己的混聯技術最先進,排斥相對簡單的串聯技術,也讓該技術長期不能進入主流行列。

不過,隨着發動機技術進步、動力輸出控制系統的提升,以及市場多樣化的需求,串聯技術近期恢復了生機。國際市場以日產e-power爲代表,國內則涌現出理想one等優秀車型,它們現在有一個更響亮的標籤:增程式電動車。

目前,國內車企對增程式解決方案的熱情開始顯現,東風嵐圖首款車型FREE、知豆新開發的A0級轎車都爲增程式電動車,另外,塞力斯寶能吉利天際漢騰等一衆車企也在研發和規劃自己旗下的增程式電動車。

理論上,增程式電動車需要研發專用的發動機才能保證更好的節能效果。相對於同級別的傳統內燃機,增程式發動機僅用於發電,體積和排量可以更小,能長期在最佳效率區工作。但以目前增程式電動車的體量,大部分車型還是選配市面上現有的發動機。

相對於純電動車,增程式電動車續駛里程更長,對充電設備的要求不高。而相比其他混動系統,增程式電動車結構簡單,便於生產。相信隨着增程式電動車陣營的不斷增大,專用發動機問題也會迎刃而解。

變速器是混動系統的關鍵

在混合動力技術路線上,日系車企一般採用專用變速器,而歐系車企更青睞在原有變速器基礎上加裝電機改進的模式。而中國車企對這兩種路線兼收幷蓄,如吉利CHS採用前一種,而長城檸檬則選擇後者。

按電機位置不同,變速器集合模式分爲P0~P4類型,其中P0相對簡單,P1和P2電機都在發動機和變速器之間,區別在於與發動機曲軸還是變速器輸入軸相聯,P3、P4方案電機分別佈置在變速器後和後橋上。在所有上述方案中,P2最爲普及,不少自主品牌正在做這方面的努力。

與其他主流混動方案相比,P2方案動力性好、經濟性中等偏上,結構簡單,但對控制系統要求較高。國內從事自動變速器製造業的企業,普遍希望利用現有的技術基礎和供應鏈、生產能力、製造能力,並通過技術提升手段,實現自動變速器的電動化迭代和推廣。

鑑於自主DCT產業已經積累了一定的技術基礎,未來混合動力變速器發展中,DCT電動化的推廣應用前景廣闊。從技術發展層面來看,DCT電動化的技術拓展比較靈活,具有開發多種技術路線的可能性。如48V輕混,在不做任何改變的情況下,利用現有的DCT技術基礎和P1、P4構型結合,完全具有可行性。在中、重度混動領域,DCT電動化既可滿足P2、P2.5構型,與P0、P1構型結合可形成各種不同類型的混合解決方案。另外,還可以通過利用DCT的雙離合模塊,開發有關專用混動變速器的解決方案。

就混合動力系統來說,電機和發動機耦合核心在於變速器。混合動力變速器的工況相較傳統變速器,載荷狀態已經發生變化。同時,傳動系統的技術水平需要滿足電機的發展,電傳動已逐漸成爲變速器的核心解決方案。