在汽车市场蓬勃发展的当下,一款车想要脱颖而出成为热销款并非易事。其背后往往有着诸多关键因素的支撑,而技术的先进性无疑是其中极为重要的一环。就拿吉利银河星舰7来说,它的热销就与雷神EM - i超级电混技术紧密相连。这两者相互配合,共同书写着汽车领域的精彩篇章。
雷神EM - i超级电混属于单档串并联混动构型,这一构型在汽车混动技术中占据着重要的位置。它包含发动机、P1发电机、P3电机这三个动力部件,并且具备纯电、增程/串联、直驱/并联三种工作模式。这种多元化的动力组合与工作模式,为其在不同行驶工况下的高效运行奠定了基础。
在众多消费者关注的问题中,失速风险是单档串并联技术面临的一个热门话题。当车辆处于车速较高、陡坡起步或者低温加速等工况时,有时会出现用户踩下油门踏板,却没有得到预期加速效果的情况,也就是所谓的“失速”。这种现象可能带来用户的不满,严重时甚至会引发交通事故。经过深入研究发现,电池电量低、动力系统故障、电池欠压等都可能导致失速情况的出现。
先看电池SOC低的情况。SOC高的时候,电池就像一张没有额度限制的信用卡,电机需要多少功率,它就能提供多少。但当SOC低时,就如同地主家也没有余粮了,电池输出功率会受到限制,电机也因此无法获得充足的功率,从而导致失速。在研究过程中发现了一个容易被忽略的因素——电压。永磁同步电机在旋转时会产生反电势,电池电压减去反电势才是产生扭矩的电压裕量。随着转速升高,反电势也会升高,高转速时,电压裕量会急剧下降,电机的出扭能力随之下降,即便电池还有可用功率,电机也无法充分利用,失速便随之产生。可以说,SOC低会导致“电池输出功率受限”,电压低则会导致“电机功率利用受限”,在单档串并联模式下的失速风险中,电压往往是最为关键的限制因素。
为了有效解决这一问题,吉利开创性地推出了SiC无级变压模块。这一模块就像是一颗神奇的药丸,它能够直接弥补电压方面的短板。即便电池电量所剩无几,它也可以提升电压,使其远远超过反电势,从而确保扭矩不受电压的限制。如此一来,无论电池是满电还是亏电,车辆的驾驶感受都能保持一致,大大降低了因SOC低或者电压低而导致失速的可能性。这一模块的增加也带来了一些新的问题。从效率方面来看,虽然增加这个模块会损失0.1%的效率,但它却能让电机电压得到主动控制,从而在更大的策略空间中进行优化,综合效率反而提升了1.8%。从成本角度而言,这对于定位平价家用车的车型来说是个不小的挑战。吉利给出的解决方案是2025年底即将量产的碳化硅混合集成技术,该技术将硅基IGBT与碳化硅MOSFET并联起来,在低功率时使用碳化硅,利用其开关效率高的优势;在高功率时使用IGBT,发挥其导通损耗低的优点。这样做不僅使纯碳化硅的效率提升了1%,还让成本降低了40%。节省下来的成本可以让车辆以更亲民的价格推向市场,真正实现科技普惠大众。
除了电压问题,动力系统故障也可能引发失速风险。在燃油车中,发动机一旦出现故障,车辆就可能抛锚;增程车如果P3电机发生故障,也会陷入困境。而雷神EM - i超级电混首发了混动安全冗余专利技术,P1、P3电机与发动机之间互为备份。如果P1或者发动机出现故障,P3电机依然能够继续工作;要是P3电机故障了,P1和82kW的发动机可以一起驱动车辆,确保用户能够顺利将车开到目的地或者售后中心。神盾插混专用短刀电池也有着5级冗余算法,并采用保护策略,避免因电池极度欠压而导致动力丢失。
在解决失速风险的雷神EM - i超级电混在油耗方面也有着出色的表现。超低油耗的实现,关键在于三个核心动力部件本身的性能。
雷神超级电混发动机是全球首发量产最高热效率达到46.5%的混动专用发动机平台。这一成果得益于“驭风火龙卷”超高效燃烧系统。这个系统通过对气流运动的生产、运输、转化、使用四个环节精心设计,形成“滚流”,进而破坏成“湍流”。在进气冲程,独特的“鸭嘴”式大倾角气道设计,让气流从鸭嘴进入后,在顶端通过Mask结构导气,由于右侧进气量大,左侧进气量小,进入气缸后就会旋转,初步形成滚流,这是滚流的“生产”环节。燃烧室顶部的火花塞、喷油器、排气门都依据气流优先的原则进行优化,燃烧室底部的活塞顶机加工了分流和引导槽,促使湍流产生,在生产和运输环节的共同作用下,滚流比提升了21%。在压缩行程中,滚流由于旋转半径变小,角速度骤然增大,很容易形成湍流,完成了气流运动的“转化环节”。此时,通过气流仿形活塞顶构成的斜挤气燃烧室,滚流被破坏成湍流,湍动能提升44%,燃烧速度加快20%。当活塞到达上止点时,喷油器和火花塞在精心优化的位置进行高压喷油与高压点火,湍流使得混合更充分,火焰传播速度更快,主火焰燃烧得更充分,最终形成“火龙卷”。而且,燃烧室顶面与活塞顶均采用机加工,使压缩比精度提升了35%。吉利在发动机技术上的不断探索,从2006年打破国外CVVT垄断到如今登顶全球热效率,展现出对省油技术的执着追求。
E5、星愿两款爆款车验证的11合1纯电电驱,在雷神EM - i上进化出混动形态,成为E - DHT 11合1混动电驱。这种集成化程度极高的电驱系统,不僅重量降低、体积减小,还能与发动机并排放置,为悬挂、转向系统留出足够空间。其中,X - Pin技术更是一大亮点。与流行的Hair - Pin绕组相比,X - Pin技术把Pin脚截短的同时两端都要焊接,这需要更高的精度控制和更严格的工艺要求。它使轴向长度减少了10%,铜损减少4.3%,最高效率可达到98.02%,系统综合效率最高达到92.5%。
碳化硅无级变压模块除了在防止失速方面发挥作用外,对降低油耗也有着积极意义。电池电压会随着SOC变化,通过查询当前电压下的效率MAP图来制定电机最优控制策略。碳化硅无级升压模块能够主动控制电机电压,虽然增加了一个升压环节会损失0.1%的效率,但可以在更大的策略空间中进行优化,综合起来效率提升了1.8%。发动机的多层水套设计、大流量电子水泵、水冷EGR技术,电机的智能双电子泵液压冷却技术、高精度传动技术等,都为低能耗做出了贡献。最终,搭载雷神EM - i超级电混的测试车能够实现2390.5km的超长续航,百公里平均油耗仅2.62L。吉利银河星舰7这款SUV,实测百公里油耗也达到3L级。
在当今汽车智能化的大趋势下,AI技术在雷神EM - i超级电混中也发挥着不可忽视的作用。2024年9月6日,吉利未来出行星座在太原发射一箭10星,完成30星组网。星基PPP技术赋能车辆定位,精度和速度都得到显著提升。天上的卫星与地上的星睿智算中心,再加上吉利独有的天地云一体化智能网,共同组成了星睿AI云动力,它能够实现智慧能量管理、智慧运动控制和智慧云诊断。
在智慧能量管理方面,有着许多实用的功能。比如在冬天,电车需要对低温下的电池进行加热,这往往会导致续航里程大幅下降。而星睿AI云动力的“无图决策”功能,能够根据用户的惯用路线,无需导航就能知道用户的出行需求。如果只是短距离的市内出行,它就不会对电池进行加热,避免不必要的能耗。再比如,当车辆行驶在高速或者高架上时,一般插混车会启用发动机进入直驱模式,但星睿AI云动力能够根据实际情况判断,如果是市内出行则不需要启用发动机。而且,如果得知目的地有充电桩,它还能放宽放电阈值,提升出行体验的同时还能节省费用。在智能能量回收方面,它能够根据跟车距离和坡度来调整回收功率,上坡时低回收、下坡时高回收,这样既能降低能耗,又能提升驾驶的一致性。
智慧运动控制也有着实际的应用价值。在车辆行驶过程中,车轮打滑是一个需要解决的问题。打滑意味着车轮滑移率过高,此时越踩油门,车辆打滑就越严重,严重时可能导致车辆失控。雷神EM - i超级电混系统的G - TCS(Traction Control System)智能防滑系统,创新地利用电机内部超高精度的旋变信号,构建了一条新的边缘控制链路,成功地将扭矩控制周期从降低至2ms以内,将车辆打滑量降低50%。这一控制周期在行业内处于领先水平,相比之下,华为DATS为4ms、小米动态扭矩控制技术为7ms、比亚迪iTAC为10ms。星睿AI云动力还能结合天气、地形等信息,进行G - ATS智能全地形识别,从而辅助G - TCS智能防滑控制,以及G - TVC智能矢量控制、G - CAS智能过弯辅助控制,能够根据不同的环境变化调整控制参数,更好地发挥作用。
智慧云诊断功能则为车辆的电池与动力系统保驾护航。它能够进行7乘24小时的智能诊断预警与能耗异常控制,确保车辆始终处于良好的运行状态。
一款优秀的产品背后离不开强大的制造能力。雷神EM - i超级电混在世界级“微米工厂”——吉利义乌动力基地制造。这里的制造精度极高,分组精度可达1微米,比行业标准提高50%。而且,这里还有面向全球、覆盖全域全场景的验证体系,其验证标准远超国标及行业标准,不少指标都是数倍甚至十几倍地超越。正是这样强大的制造能力,使得雷神EM - i超级电混不僅能够满足吉利自身车型的需求,还能够为沃尔沃、路特斯、雷诺等国际品牌选用,满足全球市场的多样化需求。
从吉利银河星舰7的热销以及雷神EM - i超级电混技术的应用可以看出,在汽车领域,技术的创新与融合是推动产品走向成功的关键因素。无论是解决失速风险、实现超低油耗,还是借助AI技术提升车辆的智能化水平,以及依靠强大的制造能力保证产品质量,每一个环节都至关重要。这些技术的应用不僅提升了车辆的性能和品质,也为消费者带来了更好的驾驶体验。在未来,随着科技的不断发展,汽车行业还将会有更多的创新和突破,我们也期待着更多优秀的产品出现在市场上。你对汽车技术的发展有什么期待呢?欢迎在评论区留言分享。