文 / 黃耀鵬
“混動”概念是誰發(fā)明的,沒有定論,但是最早將其落在工程實踐上的,無疑是豐田。1997年的豐田普銳斯橫空出世,開創(chuàng)了一個時代。
本田、日產都開發(fā)了相應的混動產品。不過,它們都屬于油混(HEV),即無須插電,可以一直依靠燃油為一個高壓小電瓶充放電。
正如《汽車人》此前提到的(《混動市場:競爭升級》),現在的中國市場,已經進入了插混(PHEV)時代。隨著競爭不斷上強度,增程混動(EREV)也逐漸冒頭。
不同于電動的謹慎,對于插混,日系也是火力全開。2021年的時候,“御三家”的插混產品還寥寥無幾,大家都是走油電路線。但眼下,“御三家”恨不得將A級以上車型都安排插混版本。
與中國品牌全新研發(fā)插混不同(早期很多品牌“借鑒”了本田i-MMD),日系的插混技術之所以快速通關,是通過繼承了油電技術來實現的。日系不愿意將油電的絕對領先優(yōu)勢放棄。
豐田和本田的技術路線,前者以行星輪的THS著稱,后者以i-MMD行走江湖;而日產則獨辟蹊徑,走了e-POWER路線。說清楚后者,需要花一點功夫。但是需要指出的是,無論是場景適應性,還是省油+性能這樣的硬指標,三者各有千秋。
技術有繼承性和固有思路,關鍵要看能否完成商業(yè)邏輯的閉環(huán)。
在今年上海車展之前,作為混動專用發(fā)動機+前橋雙電機的發(fā)明者,豐田發(fā)布了第五代THS II雙擎混動系統(tǒng)。該系統(tǒng)不光將使用了20多年的鎳氫電池換成鋰電池,還更換了包括電機在內的整個三電系統(tǒng),實現了性能和輕量化的雙重躍進。
豐田通過對機電耦合系統(tǒng)的改造,令THS II系統(tǒng)實現了兼容油混和插混。同時,也為以后橋電機為特征的電動四驅平臺,鋪平了道路。豐田憑借油混的技術基礎,一步就跨越了油混插混的藩籬,顯示出不錯的技術擴展能力。豐田發(fā)誓加快轉型節(jié)奏,也落到了實處。
此后,一汽豐田發(fā)布卡羅拉、凌尚,廣汽豐田發(fā)布鋒蘭達,都基于第五代THS II混動系統(tǒng)。
豐田在實現了油混到插混的過渡之后,不僅是輕量化、動力增強的改變,E-E架構也隨之變了。豐田將之總結為“4T技術”,其實就是三電系統(tǒng)的輕量化和集成化、T-Pilot智能輔助駕駛系統(tǒng)、智能網聯和智能座艙。
“4T”里面,核心仍是三電系統(tǒng)革新,也就是全系插混化(其它技術已經實現了全面部署)。一汽豐田5月份發(fā)布的卡羅拉智電雙擎,就聲稱WLTC工況下,綜合油耗低至4.06L/100km,雙擎綜合續(xù)航超過1000km。
同在4月、5月份,廣汽豐田的鋒蘭達、吉利銀河L7、日產奇駿、哈弗梟龍MAX、廣汽本田全新雅閣e:PHEV、廣汽傳祺首款插混車型E9,紛紛發(fā)布或上市,也都是混動產品,可見混動路線已經得到了市場認可。
日系廠商快速加入混動大戰(zhàn),它們不謀而合的共同誘因,恐怕是對市場競爭走勢的預判。
本田的混動路線,一直與豐田涇渭分明。很多中國品牌的混動技術路線,都能找到本田i-MMD的影子。這里面有專利壁壘和性能偏向選擇的問題,不展開。不過,消費者往往涉及到選THS產品還是i-MMD產
兩者都有純電模式、混動模式和發(fā)動機直驅模式。
總體而言,在各種工作模式當中,i-MMD的齒輪副數量遠小于THS。而齒輪副就是齒輪傳遞動力的接觸方式。顯然,齒輪副越多,能量損失越多。從這一點上看,i-MMD效率高于THS。
不過,i-MMD絕大多數時候處于串聯工況,所有給到車輪的動力,都由電機直接輸出,這樣i-MMD就必須要匹配一個大功率驅動電機。否則在高速工況下,加速性不如THS。
而豐田THS選擇了兩層行星齒輪的復雜設計。行星齒輪無極調速的原理,確保了發(fā)動機在任何工況下,能夠始終工作在高效區(qū)間。但這樣導致動力源的動力無法全部向車輪輸出,因此被稱為“功率分流派”。
相比而言,THS更依賴于高效發(fā)動機,而i-MMD則更依賴于大功率電機。結構上省下來的成本,被更多用到電機和控制器上去,這也讓i-MMD的成本更高一些。因此我們看到,i-MMD總是優(yōu)先部署在中級車(雅閣、奧德賽)。
和THS做了插混更新的動作類似,本田也將i-MMD系統(tǒng)更新為插混方式(第四代i-MMD)。雅閣、CR-V都有了插混版本。
近期上市的新一代雅閣(第十一代車型),就推出了e:PHEV插電混動版。不出所料,第四代i-MMD同時更新了控制器和三電系統(tǒng),加大了純電續(xù)航(106公里),NEDC饋電油耗4升/百公里,綜合續(xù)航超過1000公里。
從雅閣e:PHEV開始,廣汽本田構筑起HEV、PHEV、EV的電動化矩陣。PHEV是最晚落位的,但也是最快的。這表明,至少在豐田和本田的技術體系里面,油混和插混之間,并無太大技術障礙。
以前不這么做,可能從市場需求的考慮,但代價是放棄了再次引領市場的機會,沒有領風氣之先并拿到先發(fā)者紅利。這也反映了一個現實,技術領先者,沒有太多機會可以浪費。
豐田與本田的混動,雖然路線不同,但還可以比較一番。日產的混動思路,則是完全不同的內容。事實上,日產的e-POWER路線是市場上唯一的。
從構型上看,e-POW ER屬于HEV。但是,其工作模式很像增程,其使用體驗又很像純電,讓人非常佩服日產的腦洞。很難歸類并不要緊,重要的是產品競爭力。
5月份,東風日產“超混電驅”版奇駿上市。e-POWER技術不需要充電,自然也沒有充電模塊,從這一點上看,e-POWER與插混有本質上的區(qū)別,似乎應該歸類為HEV。
而e-POWER一直不讓發(fā)動機直接驅動車輪,專職扮演高效發(fā)電的角色,車輪的所有動力都來自電動機,這就是不折不扣的增程。增程在電池沒有饋電的情況下,發(fā)動機將不工作,這時候又屬于純電工作狀態(tài)。
但是,e-POWER與增程不同之處在于,就是在需要大功率輸出的時候,電池和增程器可以一起工作,相當于車輛獲得兩個動力源。而逆變器則相當于“三通閥”,既可以將增程器(其實就是發(fā)動機)輸出的電能給電動機,也可以給電池充電,還可以將電池能量給電動機,而動能回收也通過逆變器來進行。
說到這,基本上就能理解,e-POWER有別于混動的特點,是逆變器會根據電池的能量儲存和車輛所在工況,綜合調節(jié)功率。因此,對功率的復雜分流和分配,是e-POWER工作的關鍵。而e-POWER也沒有擋位之分,沒有換擋頓挫;還因此實現了發(fā)動機和車輪動力的完全解耦,因此體驗上很像純電。
因為不需要充電,的確很難歸類為插混。但是它和插混相同的是,發(fā)動機與車輪動力之間不直接關聯。而奇駿的增程器擁有可變壓縮比性能(8:1~14:1之間無級調節(jié)),這無疑改善了NVH,也確保了低油耗,實現動力與節(jié)能的兼顧。
值得一提的是,二代e-POWER電池電量依然很小,但要求快速充放能力。電動車使用的儲能型電池,高壓充電可能有4C、6C,而e-POWER要求充放電能力是30C,其實可以將其理解為“超級電容”。這樣的功率級電池,體積很小,對車內空間絲毫不產生侵占,保持了燃油車水平的空間完整性。其雙電機帶來的四驅能力,也是可圈可點。
如此,e-POWER就保持了電機響應速度、節(jié)能和性能的多重訴求的平衡。日產獨特的技術路線和設計上的巧思,令其收獲了一批死忠粉絲。
“御三家”的技術路線更具特色,也表明所謂純粹的、符合教科書典范的混動,即便曾經存在,現在也是完全沒有生存空間。
如今的混動,都變成復合型動力特征,最終的體驗標準都是一樣的,即盡量讓動力系統(tǒng)一直處于高效區(qū)間,并在此基礎上兼顧特殊場景的性能表現。
2023年我們能看到市場如此之多的新產品,不但是平臺級的更新,而且是技術路線的更新。至少日系廠商齊刷刷地這么做了,它們不謀而合的共同誘因,恐怕是對市場競爭走勢的預判。也就是說,至少在兩年前,日系就已經看到今天的競爭局面了。
“油電同價”是大勢所趨,這個訴求不是消費者提出來的,而是廠家競爭出來的結果?;靹又阅芘c純電同態(tài)競爭,不但未落下風,增長率還壓后者一頭,說明其體驗和使用價值上,有自己的優(yōu)勢。日系產品快速加入混動大戰(zhàn),令燃油車轉化過來的用戶,有了更多選擇。