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技师长|快速占领市场的MHEV和PHEV分别适用于怎样的场景

以现阶段的技术而言,48V轻混(MHEV)、普混(HEV)和插混(PHEV)都是比较好的发展路线。目前,改善市区功耗是重大的难题,而48V轻混系统是当下成本最低、油耗改善最有效的解决方案。

记者 | 高迪

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新能源与传统燃油的博弈已经过了半场,严苛的碳排放标准会大幅限制传统内燃机的发展,各式各样的新能源成为了汽车行业的“救星”,但最终形式依然有很大的不确定性。当下,除了新能源车型外,传统车型都呈现两位数的负增长。在经过6月份实施国六排放标准以来,乘用车市场面临巨大压力,整个行业也处于节能减排转型期。

乘用车市场信息联席会秘书长崔东树指出了传统车面临的现状,以轿车为例,从2015年起,整体销量就趋于平缓,动力总成的比重也随之发生变化,PHEV和MHEV车型的市场份额逐年增大,这一状况在A0级和A级车市场尤为突出。

汽车的能量消耗由几部分组成,其中占比较大的两项分别是怠速和制动时消耗的能量。根据美国环境保护局的研究,除去被发动机本身排气、冷却、摩擦等消耗的32%能量,剩下的68%能量用作车辆做功;实际上,大量的能量被浪费在怠速和停车环节,在城市工况下约3.2%,公路工况下约3.6%。另一个是制动,在城市工况下有5.8%的浪费,公路工况下也有2.2%。

以现阶段的技术而言,48V轻混(MHEV)、普混(HEV)和插混(PHEV)都是比较好的发展路线。目前,改善市区功耗应该是重大的难题,而48V轻混系统是当下成本最低、油耗改善最有效的解决方案。

早在2011年,奥迪、宝马、奔驰、大众、保时捷等欧洲品牌就联合推出48V电池为核心的MHEV轻混动系统,并发布技术规范LV148,满足未来欧洲排放法规以及智能化、网联化带来的电器负载需求,使欧洲汽车持续引领全球技术潮流。因此,48V MHEV 轻混动系统又被称为“欧洲混动。”

欧洲混动采用的48V电池,充电电压最高56V,是人体60V安全电压下的最高电压,能在整车改动最小、用户最能接受的成本前提下,安全、快捷、高效的完成传统内燃机电动进化,并迅速在全球普及开来,推动全球性节能减排。

7月9日,工信部官网对外发布通知,公开向社会各界征求《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》(“双积分”)修正案意见,提出“计算乘用车企业新能源汽车积分达标值时,低油耗乘用车的生产量或进口量按照其数量的0.2倍计算”,这更为搭载48V的低油耗车型带来了政策机遇。

未来,中国将成为48V系统的主战场。据相关数据显示,2019年,奥迪、奔驰、奔驰AMG等欧洲欧洲豪华品牌MHEV技术的车型将大规模进入市场。到2025年,48V系统装车量将达1100万辆,市场规模将超过日系的HEV双擎系统。

MHEV系统有诸多的优势,首先改动小、成本低,基本上不需要对架构产生变化,只需在现有电控系统基础上升级;第二是由于采用低压系统,电气设备增加的成本比较低;第三是48V的电机控制器的功率原件,采用MOS就可以了,大幅降低了成本。从而实现空调等耗电部件用BSG电机驱动,大比例节能。

该系统的电机可以在起步时提供84N·m的辅助动力,使得发动机在1000转时就能输出225N·m的扭矩。通过智能DCDC能量管理、智能发动机扭矩管理、智能启停和航行管理、智能能量回收管理以及智能驾驶行为引导等来降低能耗。

基于对自主品牌新能源技术的探索,我们来到了吉利在义乌的动力基地。这里是吉利动力总成系统九大生产制造基地之一,成立于2014年,主要生产1.0TD发动机、与沃尔沃共同研发的1.5TD发动机和沃尔沃主导研发的2.0TD发动机,规划年产能120万台发动机。

同时,这里还是一个微米级别的工厂。主要体现在三大方面:生产精度达0-5微米,缸体线、缸盖线采用GROB双主轴卧式加工,每一个零件的独有身份证,精确记录制造精度;智能选配能够实现1微米分组,1.5TD发动机的核心部件在制造过程中会根据各自的二维码来调整制造精度,按照每1微米分为一个组别,自动识别缸体曲轴孔和曲轴主轴颈的配对关系,来选择主轴承上和主轴承下瓦及镶边主轴承瓦,通过曲轴连杆颈和连杆孔径自动选择连杆瓦,智能料架、光栅等防错系统;超级三坐标检测,采用蔡司、马尔、埃迪科等品牌的检测设备,常年保持恒温恒湿的高标准的环境,把检测精度控制在0.5微米。

目前,吉利汽车的MHEV系统已经覆盖了轿车、SUV、MPV三大产品线;其中,智擎1.5TD发动机是搭载该项技术的首款发动机,在舒适性、加速性能和能耗方面都有不错的表现。

当然了,随着节能减排的不断升级,到2025年油耗降到4L/100km,只采用48V系统一个措施是不够的。清华大学汽车工程开发研究院常务副院长宋健先生表示,从动力系统的发展来讲,认为插电式混合系统要想达到4升,这可能会成为主流。

所以未来,PHEV将大有可为,尤其政策上更有购买优势。PHEV车型可享受免购置税、车船税、在上海等多地免费上新能源牌照等政策,是上海、深圳、杭州等一二线限购、限牌城市汽车刚需人群的“绿卡”。

以智擎PHEV为例,系统通过稳态分扭节油技术,将发动机工作点稳定维持在高效区,油门变化但发动机分扭稳定,减少发动机分扭波动。PHEV即使在低电量情况也能实现节油率30%,正常情况节油率45%。

在充电问题上,提供多模式充电功能,最快可实现1.5小时快充;此外,车主还可以通过电脑或手机进行预约充电。

系统还能够通过智慧地图开启节能模式,可根据导航的路程规划,针对不同路况的动态变化调整电量平衡点,同步调整扭矩分配策略,并开发“稳态分扭技术”,避免发动机分扭随油门波动变化,让发动机始终维持在最佳工况。

同时,发动机支持全工况下的发动机启停。根据外界环境,行驶工况,驾驶员需求等条件,智能选择合适的时机起动,保证启停舒适性与经济性。稳态分扭节油技术,可以实现发动机扭矩分配与油门的半解耦,将发动机工作点稳定维持在高效区,油门变化但发动机分扭稳定,减少发动机分扭波动。

稳态分扭技术配合启停、智能控制等节油技术,智擎PHEV即使在低电量情况也能实现节油率30%,正常情况节油率45%。

以目前新能源市场的供需关系来看,MHEV和PHEV处于共生状态。前者有成本优势,MHEV以传统燃油发动机的补位选手身份出现,帮助车辆大幅减少城市路况中怠速的能量损耗;而后者有牌照政策及长续航里程的优势,电池和电机已经以发动机的替代者身份出现,占主导地位,而发动机则成为驱动车辆的“副手”。

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