[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 隨著近幾年車企們的新能源技術(shù)陸續(xù)開花結(jié)果,這些飛了很久的子彈終于讓中國汽車工業(yè)站了起來,像比亞迪DM-i、長城Hi4、吉利智擎、奇瑞鯤鵬等等相信大家都已經(jīng)能侃侃而談了,不過這些車企混動(dòng)技術(shù)背后的故事您不一定知道,那么本期內(nèi)容咱們就先拿長城混動(dòng)技術(shù)的發(fā)展給大家開個(gè)刀。
● 長城起家時(shí)差點(diǎn)去做三蹦子?
在座的各位估計(jì)都知道長城是一家河北保定的汽車制造廠,但大家可能不知道長城曾經(jīng)差點(diǎn)就改行生產(chǎn)三蹦子了,不過他們很快在1995年調(diào)整了生產(chǎn)方向,靠著皮卡產(chǎn)品賺到了第一桶金,這當(dāng)然要感謝“總司令”——魏建軍。
好景不長,隨著長城主力產(chǎn)品皮卡被制裁,差點(diǎn)改行去做三蹦子,但一次偶然的機(jī)會(huì),魏建軍見到了4 Runner——一款和豐田海拉克斯皮卡相同底盤的SUV,于是在隨后的2002年,大家熟知的長城SUV時(shí)代就這么來了,但大家不知道的是長城的新能源布局也已同步展開。
● 在新能源領(lǐng)域,其實(shí)長城布局還蠻早的
在這份規(guī)劃中,新能源汽車“三橫三縱”技術(shù)路線也初步確認(rèn),“三橫”指電池(包括BMS管理器)、電機(jī)、電控;“三縱”指純電動(dòng)、混動(dòng)以及氫燃料汽車。不過這些規(guī)劃在當(dāng)時(shí)還比較遙遠(yuǎn),畢竟截止2000年全球電動(dòng)汽車的銷量?jī)H有6萬臺(tái)左右。
那時(shí)候,比亞迪已經(jīng)將自己的首款插混車型F3DM推向了市場(chǎng),對(duì)比之下長城的新能源汽車卻還在萌芽階段,更加遺憾的是,歐拉概念車和長城精靈EV都沒能成功上市。對(duì)于他們來說,在這一階段更多的還是觀望。
● 讓子彈飛一會(huì)?
2009年初,由工業(yè)和信息化部、科技部等部門牽頭正式啟動(dòng)了“十城千輛”工程,計(jì)劃每年在十個(gè)城市推出1000輛新能源車開展示范運(yùn)行;2010年,新能源汽車被列為中國七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,補(bǔ)貼之路的試點(diǎn)工作也隨之展開。
這套增程系統(tǒng)由一臺(tái)長城自主研發(fā)的1.0L三缸發(fā)動(dòng)機(jī)供電,發(fā)電機(jī)最大功率40kW,電池容量17.5kWh,按照那時(shí)候的補(bǔ)貼來計(jì)算,搭載該平臺(tái)的車輛最多能拿到5萬元的補(bǔ)貼。
時(shí)間來到2012年,國務(wù)院印發(fā)《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》,明確加大財(cái)稅政策支持力度,長城才終于開始正式布局研發(fā)混動(dòng)技術(shù)。
和手機(jī)由功能機(jī)轉(zhuǎn)向智能機(jī)期間一樣,車圈大量新能源品牌車型蜂擁而至,比亞迪正式推出了王朝系列首款車型——秦,并有序拓展著自己的新能源版圖,特斯拉也帶著Model S正式進(jìn)入中國市場(chǎng)。變革已經(jīng)到來。
● 長城到底在搞什么?
2015年長城對(duì)外宣布計(jì)劃籌集168億元投資新能源汽車,但還是沒能拿出一款有誠意的產(chǎn)品,魏建軍甚至還抨擊了新能源汽車要靠煤發(fā)電才能運(yùn)行,因此并不清潔。
長城C30EV采用三元鋰電池,驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率90kW,滿電續(xù)航里程200km,最高車速為140km/h。這臺(tái)遲到的新能源車型在市場(chǎng)上的表現(xiàn)也比較慘,全年銷量?jī)H為1730輛,而那一年的比亞迪新能源汽車的年銷量已經(jīng)接近25萬輛。
在比亞迪新能源高速發(fā)展的那幾年,長城的研發(fā)重心實(shí)際上是氫能源。2016年前寶馬氫燃料電池項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Tobias Brunner加入長城擔(dān)任副總裁,長城為氫能技術(shù)投資了20億元組建了全球研發(fā)團(tuán)隊(duì),并計(jì)劃2025年正式開放氫生態(tài)。眼看日子越來越近,不知道長城早年的布局能否順利開花結(jié)果。
在新時(shí)代的第二個(gè)十年里,長城的戰(zhàn)略仍然不夠重視新能源汽車,這也讓他們?cè)谛履茉促惖乐酗@得很吃力,歐拉品牌的銷量也不盡如人意,要不然保定也不會(huì)滿大街都是歐拉的出租車了。
但是市場(chǎng)也出現(xiàn)了質(zhì)疑的聲音:兩年研發(fā)出的混動(dòng)產(chǎn)物靠譜嗎?對(duì)此長城也進(jìn)行了解釋,一是長城布局混動(dòng)比較早(2012年),二是混動(dòng)系統(tǒng)的核心硬件如電池、電機(jī)、DHT變速箱等都是自研,省了不少時(shí)間。
對(duì)于長城等企業(yè)更加利好的是,很多中國車企在過去幾年中都陸續(xù)放棄了混動(dòng)的開發(fā),于是長城魏牌趁熱打鐵,于2021年的廣州車展發(fā)布了智混戰(zhàn)略。隨之而來的便是瑪奇朵、摩卡、拿鐵等混動(dòng)車型的到來。
整個(gè)2021年,魏牌全年累計(jì)銷量5.84萬輛,在檸檬混動(dòng)產(chǎn)品的加持下,魏牌新能源在最后一個(gè)月成功突破了一萬輛大關(guān),環(huán)比增長超過60%。那么在技術(shù)層面,這套混動(dòng)系統(tǒng)有什么過人之處呢?
整套混動(dòng)系統(tǒng)采用高度集成化設(shè)計(jì),包括1.5L/1.5T兩款混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)、雙電機(jī)及其控制器、定軸式變速箱以及集成式DC/DC變換器,可以實(shí)現(xiàn)EV、串聯(lián)、并聯(lián)、能量回收等多種工作模式。
【1】純電EV模式:往往在電量充足的低速行駛時(shí)啟用,此時(shí),車輛完全靠TM電機(jī)來直接驅(qū)動(dòng)。在這套動(dòng)力架構(gòu)里,發(fā)動(dòng)機(jī)、GM電機(jī)以及部分減速齒輪是不運(yùn)轉(zhuǎn)的。
【2】串聯(lián)模式:當(dāng)電池電量低于一定程度時(shí),在市區(qū)內(nèi)行駛會(huì)激活“串聯(lián)模式”。推動(dòng)車輛行駛的還是EV模式下的TM電機(jī),只不過為了保證充足的電池電量,這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)開始運(yùn)轉(zhuǎn)了,它轉(zhuǎn)動(dòng)起來僅僅是為了帶動(dòng)GM電機(jī)來發(fā)電,并不參與車輛驅(qū)動(dòng)。
【3】并聯(lián)模式:當(dāng)車速達(dá)到35km/h以上時(shí),系統(tǒng)會(huì)切換為并聯(lián),這時(shí)候發(fā)動(dòng)機(jī)就像一個(gè)強(qiáng)大的后援部隊(duì),與驅(qū)動(dòng)電機(jī)一起發(fā)力來推動(dòng)汽車。發(fā)動(dòng)機(jī)加入到驅(qū)動(dòng)大軍的中介是這套離合器,離合壓緊后扭矩直接傳遞到車輪。此時(shí)的TM驅(qū)動(dòng)電機(jī)很像是發(fā)動(dòng)機(jī)的副手,它的主要任務(wù)是配合發(fā)動(dòng)機(jī)在高效區(qū)間工作,調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作負(fù)荷。
【4】制動(dòng)能量回收模式:和電動(dòng)車上常見的制動(dòng)能量回收一樣,也就是車輛在減速階段,車輪會(huì)拖動(dòng)TM電機(jī)來給電池組充電。
在混動(dòng)形式上,我們知道日系“兩田”的混動(dòng)均采用自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī),而小排量渦輪的理念則是歐系車型普遍喜歡采用的驅(qū)動(dòng)形式,在檸檬混動(dòng)系統(tǒng)上,長城將這兩者巧妙地結(jié)合,并且加入了日系的混聯(lián)式混動(dòng)理念,打造出了具有“中國特色”的混動(dòng)技術(shù)。
● 長城再度亮相終極版混動(dòng)技術(shù)
時(shí)間來到2023年,長城Hi4混動(dòng)技術(shù)再度來襲,H(Hybrid)代表混動(dòng),i(intelligent)代表智能,4代表(4WD)四驅(qū)系統(tǒng),與檸檬混動(dòng)最大的不同在于將其中一個(gè)電機(jī)挪到了后軸上。
此外,通過前后雙電機(jī)的動(dòng)力解耦與扭矩動(dòng)態(tài)分配,能夠最大程度保證四個(gè)車輪的附著力,不僅提高了起步、加速還有極限操作時(shí)的穩(wěn)定性,在路況不佳時(shí),車輛還能通過雷達(dá)和攝像頭主動(dòng)監(jiān)測(cè),并結(jié)合扭矩矢量控制系統(tǒng)iTVC對(duì)車輪扭矩進(jìn)行精準(zhǔn)分配,避免陷車的風(fēng)險(xiǎn)。
在駕駛模式上,長城Hi4混動(dòng)系統(tǒng)采用串并聯(lián)+2擋+前后軸雙電機(jī)架構(gòu),相比上一代增加了純電四驅(qū)、并聯(lián)四驅(qū)以及兩軸能量回收模式,“三擎九!蹦軌驖M足絕大多數(shù)用車場(chǎng)景。
和Hi4一同到來的還有Hi4-T,后者落地應(yīng)用于哈弗和坦克兩大品牌,雖然他們師出同門,但卻是完全不同的混動(dòng)構(gòu)型,應(yīng)用場(chǎng)景也完全不同。
在電池設(shè)計(jì)上,Hi4-T和Hi4也有所不同,它的37.1kWh的電池包通過多點(diǎn)固定在大梁內(nèi)側(cè)及地板上部,能夠做到防磕、防碰、防水,在極端環(huán)境下能夠全方位保護(hù)電池的安全。
● 全文總結(jié)
回顧長城汽車在過去20年的新能源產(chǎn)業(yè)布局,我們可以看到其實(shí)長城很早就發(fā)現(xiàn)了新能源產(chǎn)業(yè)的契機(jī),但皮卡和SUV的強(qiáng)勢(shì)使得長城沒能率先抓住機(jī)遇,甚至一度在某一階段被對(duì)手打的節(jié)節(jié)敗退。好在長城在第二個(gè)十年的末段及時(shí)調(diào)整了戰(zhàn)略,檸檬混動(dòng)和Hi4的到來不僅成功扭轉(zhuǎn)了頹勢(shì),而且也讓他們更有底氣在純電、混動(dòng)以及氫能源領(lǐng)域齊頭并進(jìn)。2025年即將到來,不知道長城此前射出的“氫能源子彈”,能否再為他們提供突圍的火力支持。(圖/文 汽車之家 鄭晨)
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