2023年,在“奇瑞科技DAY”上,奇瑞集团带来了“瑶光2025战略”的一系列落地成果,并宣布2年内带来24款超能混动和15款E0X高端电动新品。其中,我最关注的是“M3X超混平台”。因为混动,或者说的再具体些,插电混动将是未来很长一段时间新能源车型的主力。
正好,不久前去参加了“M3X超混|原生混动平台”技术解析会,所以本期内容就和大家分享一下奇瑞集团这一新技术,以及我个人的看法。
让1+1>2
在进入正题之前,首先要搞清楚为何要使用混合动力,或者说这项技术的初衷是什么?简单来说可以用“取长补短”来概括。
内燃机的高效运行区间在高负载、低转速区域,简单说便是中、高速巡航的工况。除此之外效率就不怎么高了,比如低速的城市工况。极端些当停车怠速时,效率就为零,因为燃料中的能量没有转换成动能。
而电动机正好相反,低速是它最擅长的领域,但是高速续航就不行了,纯电动车的高速电耗都是高于城市电耗的。
所以,内燃机和电动机具有很强的互补性,让二者协同工作以达到1+1>2的目的。在这个基础理念下,混合动力也分出了两条不同的技术路线。
一边是以丰田THS、本田iMMD为代表的日系混动,他们的所追求的是极致的高效,事实中确实也跑出了非常优秀的油耗;另一边则是欧洲的混动,他们更注重性能,当然这也符合当地的环境尤其是德国。可效率就不高了,特别是亏电的状态下,这也是德国混动技术被诟病最多的地方。
M3X超混平台如何拔高上限
而星途的M3X超混平台有些取长补短的意思,汲取了日系和欧系混动的优点,性能做的更加极致。可以理解成“既要又要”,保证高效的前提下,又能满足性能的需求。
先说高效的部分,若想做出一套高效的混合动力系统,就必须满足两个条件;一是高效的内燃机;二是聪明且精确的能量管理系统。
高效的内燃机可以拔高混合动力系统上限,倘若内燃机效率不高,那么再精确的能量管理也是枉然,不可能达到高效省油的目的。
星途的1.5TGDI高效混动专用发动机,它的最高热效率能够达到44.5%,应该是目前在售车型中热效率最高的发动机了。丰田A25B和本田LFB11同样是混动专用发动机,其最高热效率都在41%左右,而且它们都是自然吸气发动机。星途这款涡轮增压发动机能做到如此高的热效率确实非常厉害。
多说一句,热效率不仅要看“最高点”,还要看“高效区间”。倘若最高热效率很高,但区间很窄,纵使能量管理系统做的聪明,也很难让整套混动系统高效。星途这台1.5TGDI发动机,高效区间从1000rpm一直持续到5500rpm,非常宽广。
在数据背后,这款发动机使用什么样的技术呢?
对往复活塞式内燃机来说,想要提升效率,提高压缩比是一个很有效的办法。星途1.5TGDI发动机的压缩比已经达到了14.5比1。相比而言,普通的自然吸引发动机压缩比最高也就在12附近,涡轮增压发动机会更低一些,大概在10到11之间。
当然,随着压缩比的提升,爆震风险也在提升。于是星途工程师通过降低燃烧室壁面热点温度、降低活塞顶面温度、控制活塞压缩比散差等技术手段,保证了燃烧的稳定性。另外还通过超高EGR率、最优降摩阻技术方案提升了发动机的效率。
高效的内燃机保证了混合动力系统的上限,接下来要说的能量管理系统则保证了混合动力系统下限。
M3X超混平台如何稳住下限
首先通过一张图片来说明,能量管理系统的作用。如下图,它叫做“发动机万有特性图”,此图中,横轴表示发动机的转速,纵轴表示发动机的扭矩,而那些一圈一圈不同颜色的区域代表发动机的燃油效率(可以看做热效率)。其中颜色越红,就代表发动机运转效率越高。
混合动力系统存在的价值就在于,通过调整发动机的负载和转速,使其尽量的工作在最高效率区间,也就是深红色区域。无论丰田、本田,还是星途,他们混合动力的底层逻辑都是一样的,只是实现手段不同。
回到星途这里,他们给出的方案叫做“三挡超级电混DHT”变速箱。所谓DHT就是Dedicated Hybrid Transmission——混合动力专用变速箱。至于结构,根据星途之前申请的专利看,大概是这样:最前端是一台P1电机,它扮演着发电机和启动电机的角色,之后就是3挡变速箱和P3驱动电机。
如果你对本田或者比亚迪的“串、并联”系统熟悉的话,可以把奇瑞这套混动系统看作在“串、并联”的基础上增加的一台3挡的变速箱。
变速箱最大的好处在于,能将动力切分地更加细致。官方说M3X超混平台可以实现9种工况,11种速比。其实就是把纯电、并联、串联、发动机直连这几种模式做地更细腻。
比如在纯电和串联模式下,变速箱依旧能够调节转速和扭矩,能最大限度的提升电动机的效率。极致的高效带来的结果就是极低的油耗,官方数据称在亏电状态下油耗能做到 5.4L/100km。
另一好处,可以优化整套系统的性能。看一组数据,M3X超混平台下的四驱混动系统,0-100km/h加速时间为:4.26s;30-70km/h加速时间为:2.9s、90-120km/h加速时间为:3.6s。可以看到无论初段、中段还是后段,数据都非常漂亮。还值得一提的是系统的急速的能够达到240km/h,性能已经超过同级别日系的混合动力车型。
为何要强调性能,因为M3X是一个全球化平台,比如星途品牌旗下基于M3X超混平台打造的产品就已经在东南亚、中东、南美、欧洲打开了市场。其中欧洲市场是比较看重性能的,像德国就有很多不限速的高速公路,想进入欧洲市场性能是基础。
所以,综合性能和效率来看,M3X超混平台是非常均衡的,这也将成为未来混动系统的发展方向。
新能源的最佳解决方案
说完了M3X超混平台,最后再回到开头的话题,解释一下为何插电混动将是未来新能源车型的主力。这是基于两个事实:一是,倘若碳中和的目标不变,那么新能源的策略就不会改变;二是,电池的瓶颈依旧没有突破,能量密度低、补给速度慢、低温性能差。
所以,混合动力是最佳的解决方案,既可以降低碳排放,同时也能避开纯电动车的短板。其实市场已经充分的证明的这一件事,几乎所有自主品牌都推出了插电或增程式的车型,并且增长势头强劲。根据国家信息中心的数据,1-11月插电混动同比增速达到了84.6%,而纯电动是14.1%。
快速增长的背后,一方面是插混技术的成熟,另一方面也是消费者对于这项技术的认可,主要就是它能够提供更加宽广的使用场景。还拿M3X超混平台来说,它能提供18kWh至35kWh的电池组。
更大的电池包意味着,日常通勤完全可以将它视为纯电动车来使用,环保且使用成本低;而如若需要长途行驶,70升的油箱加上发动机可以打消一切里程焦虑,一台车就能够覆盖所有的使用场景。
所以未来插电混动领域的竞争会更加激烈,拥有一套高效、高性能的混动系统肯定能够市场中占据先机,所以我个人是很看好M3X超混平台的。
最后,还是感叹一下自主品牌的进步。之前总有人提到弯道超车的概念,意思是通过新能源,尤其是纯电动汽车对那些老牌的汽车品牌实现超越。其实我并不喜欢这个说法,汽车是一个复杂的工业产品,仅仅通过动力系统的改变是不可能实现全面超越的,而且这种说法似乎些投机取巧的意思。
而现实呢,目前一些自主品牌,在混合动力领域已经达到行业先进水平。比如,今天说的奇瑞集团开发的M3X超混平台已经赶超了当年领先世界的丰田、本田。而成绩的背后是踏踏实实的研发,以及一步一步的技术积累,最终实现了后来居上。而且所谓弯道超车,如果你熟悉赛车应该知道,只有在直道上仅仅咬住前车,才有机会在入弯前占据内线,实现弯道超越。如果直线都追不上,却想着弯道超车那是痴人说梦。
总之,希望星途以及自主品牌能给我们带来更多精彩的产品。
国内做混动最看好的就是奇瑞,混动最后拼的就是内燃机!
奇瑞加油!力争明年三百万
就等奇瑞的混动了,电车也行,反向虚标[笑着哭]
PPT上超越……现实被吊起来打,销量一泻千里,别人零头都没没卖到,那就是国人不懂车[点赞]
要是混动改用1.5t直喷那个发动机就爽了[呲牙笑][呲牙笑][静静吃瓜][静静吃瓜]
草,发布几款了,一款都没有卖的