混動才是最優解?傳祺「鉅浪混動」模塊化架構解析

2022-08-31 09:06:16 作者:崖雍

  【太平洋汽車網 技術頻道】當成都車展沒有按下暫停鍵之前,展館內的純電車型再次迎來「狂歡」,而那些在成都限電下的純電網約車,卻只能通宵排隊充電,這不得不讓我們有所思考,純電是不是當下的最優解?即使是在擁有多樣化路線的混動領域,增程技術再次遭到轟,而什么樣的混動才是中國用戶最需要的混動?廣汽傳祺「鉅浪混動」模塊化架構,似乎找到了答案!

混動才是最優解?傳祺「鉅浪混動」模塊化架構解析

鉅浪混動有多強?

  從目前的混動技術來看,要想使用單一的路線去滿足所有的車型需求,對于電機等部件的要求會非常高,多種路線相搭配,才能做到相輔相成的效果。

  因此鉅浪混動架構采用了平臺化、模塊化的設計,該架構由混動發動機(E)、機電耦合系統(M)和動力電池(B)三大部分構成,對于不同的車型具有很好的兼容性,適配所有HEV、PHEV和REEV等XEV車型。

  混動專用發動機

  先從混動專用發動機說起,由于電驅部分的加入,不需要發動機在較寬的范圍內工作,只需要工作在更窄的最佳區域,同時強化發動機在極小范圍內的最佳工作效率,甚至是某一特定的區域,通過電機去適應不同的使用工況。

解析廣汽「鉅浪混動」模塊化架構

  混動發動機包括1.5ATK、1.5TM、2.0TM、2.0ATK等多款發動機,其中2.0ATK發動機最大功率103kW,峰值扭矩180N·m,采用了阿特金森循環、15.6超高壓縮比以及低溫冷卻外部EGR等技術,使其量產熱效率高達42.1%,最新認證的熱效率更是達到了44.14%。

  即使是在混動時代,發動機的研發仍然需要進步,因為發動機對于油耗的影響起到關鍵作用,只有發動機熱效率的不斷提升,才能帶來更好的油耗表現。

  機電耦合系統

  廣汽的機電耦合系統同樣擁有多樣化的布局,包括單電機Px、單擋串并聯、多擋串并聯以及功率分流等模式。其中GMC 2.0串并聯混動技術采用P1+2AT+P3的混動架構,同時將傳動變速機構、雙電機和電控系統進行了高度集成。

  相比于第一代GMC機電耦合系統,GMC 2.0全新設計了液壓系統、駐車系統、冷卻潤滑系統等,大幅降低了系統成本。同時采用與AT手自一體變速箱相同的兩擋變速機構,更好的優化發動機、驅動電機以及發電機的動力分配和能量管理,對發動機熱效利用系數達到了95.5%。

  在實際的體驗過程中,影酷混動版升擋的時速大概是在43km/h左右,不過整個換擋過程幾乎是無感切換,只能通過能量流的顯示察覺。而在車速超過80km/h后,系統則會采用發動機直驅模式,不過此時車內的感受還是比較安靜,發動機也并沒有特別大的運轉噪音。

解析廣汽「鉅浪混動」模塊化架構

解析廣汽「鉅浪混動」模塊化架構

  GMC2.0具備有EV驅動、串聯増程、并聯混動多擋三種工作模式,在電量充足時起步或者低速蠕行均采用純電驅動;中低速的工況車輛會采用串聯増程的模式,讓發動機處于最佳的經濟區域;而到了高速或者是高負荷的工況,發動機就會介入直驅,輸出更為強大的動力。

  動力電池

  電池部分同樣提供了4種類型可選,包括功率型中的風冷系統和冷媒直冷系統,兼顧型中的插電式和增程式。傳祺GMC2.0混動系統采用的是高效冷媒直冷電池,可實現全天候高效高功率,10秒峰值放電功率可達70kW,加上高效的冷媒直冷技術,冷卻能耗降低的同時,冷卻效率提高了一倍。

解析廣汽「鉅浪混動」模塊化架構

  通過不同EMB架構的組合,衍生出經濟適用型單擋系統、動力型功率分流系統、動力節能型多擋系統以及氫混系統。

  其中影酷混動版、影豹混動版采用的是2.0ATK+GMC2.0混動系統,同時搭載了冷媒直冷電池;全新GS8雙擎版采用2.0TM+THS混動系統。

  從「鉅浪混動」的模塊化架構可以看到,不同車型的需求不同,同時采用的混動方案也具有針對性。來自豐田的THS混動系統主要是滿足大尺寸以及對于動力需求更高的車型,兼顧性能和燃油經濟性;自主研發的GMC2.0混動系統則覆蓋級別較小的車型,同時能夠實現節能省油的目的,同時降低成本。

混動與純電之爭

  當把混動與純電之爭擺上舞臺,純燃油車就注定會迎來落幕,從HEV/PHEV車型的銷量就足以證明,純燃油車的份額正快速被其它動力系統所取代。

  首先從能源安全的角度來看,我國大量的原油依賴進口,導致必須發展新能源汽車,并且全球鋰礦資源儲量,足以支撐電動汽車的發展。不過由于鋰電池資源的全球分布不平衡,讓混動與純電之間的長期共存才能形成互補的關系。

  從用戶的角度來看,不同的需求需要不同的車輛類型,在沒有家充樁或者良好充電條件的前提下,混動也許才是最符合自身的使用場景。當然一切產品的開發都是用來滿足用戶,不同用戶對于NVH的特性、動力的需求以及喜好不同,動力系統的差異并不是選車的唯一條件。

  技術方面,混動車型在動力方面的復雜程度遠高于純電汽車,所以將制造混動所應用的技術儲備,用來制造純電動汽車,并不存在技術上的難題。不過純電動車對于電機的要求太高,在商用車領域還有很長的路要走,混動與純電長期并存也許才是最佳的解決方案。

串聯增程是落后的技術?

  從混動市場的發展來看,最開始的豐田依靠成本的優勢以及專利壁壘,獨占鰲頭;再到兩田技術的并駕齊驅,即使中間會有歐美等技術的加入,似乎并沒有形成有利的競爭。

  而自主品牌也在近兩年實現突圍,無論是串并聯多擋混動系統,還是串聯增程混動系統,都逐漸形成自身的競爭能力,迎來新的發展格局。

  不過我們通過北京航空航天大學交通科學與工程學院教授 徐向陽的報告得知,首先從燃油經濟性方面來看,串并聯混動系統明顯優于串聯混動系統,同時在功率需求較大的高速駕駛工況下,串并聯混動系統的節油潛力更加顯著。

  同時在城市工況下,A級車無輪搭載的是串并聯混動系統還是串聯混動系統,兩者的燃油差異最??;對于B級車以上車型來說,兩者的燃油差異明顯增大。其主要原因在于串聯混動系統發動機無法直驅,導致能量流動的路線較長,油耗明顯提高。

  在擋位數量方面,增加發動機擋位與增加電機擋位均能提高燃油經濟性,其中發動機驅動擋位的增加,對于經濟性的提升更大。這也是雙電機串并聯、多擋化成為發展趨勢的原因之一,不過也會導致變速機構的復雜,行駛的平順性較差以及制造、維護成本的增加。

  也許在混動構型的方案中,并沒有最為完美的選擇,即使會在燃油經濟性上占優,但是在成本以及動力方面,或許并沒有特別大的優勢。這也正是「鉅浪混動」模塊化平臺的開發的關鍵,用不同的技術路線去匹配不同的價格、車型定位,從而達到最佳的市場化。

寫在最后

  一談到混動系統,你第一個想到的也許不是廣汽傳祺「鉅浪混動」,但是一個模塊化平臺,能夠滿足HEV/PHEV/REEV等車型的需求,在國內乃至全球都為數不多。相信依靠自身10余年的研發歷程,以及大量的技術儲備,一定會開辟出屬于自己的混動時代。

 ?。▓D/文/攝:太平洋汽車網 崖雍)

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    崖雍 編輯

    放棄車企工作,只是為了好好做一名媒體人

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