在插电混动技术领域,目前存在多种技术路径,且这些技术路线之间尚未决出胜者。市场主流的技术路线主要有三种:比亚迪DM-i系统、长城、吉利等品牌的多档位DHT技术,以及问界和理想汽车所代表的增程混动技术。接下来,我们详细探讨这三种混动技术路线的特点与差异。
比亚迪DM-i混动
经过长达十年的不懈努力,比亚迪如今已成功跻身新能源汽车霸主,其月销量之高令人惊叹。在我个人看来,比亚迪之所以能够实现华丽转身,DM-i混动系统的卓越表现功不可没。这套系统巧妙地平衡了成本效益与技术实力,因而赢得了市场的广泛认可。
DM-i系统的机械构造相对简单,本质上可视为对本田i-MMD(锐·混)系统的扩展,通过在增程混动的基础上引入一套离合器机制,实现了在急加速及高速行驶(80km/h以上)工况参与驱动车辆,提升了整车的性能表现。
DM-i系统具有多种工作模式,包括纯电模式、串联模式(增程模式)、并联模式和混合动力模式。
纯电模式下:车辆完全由电动机驱动,提供平顺、安静的驾驶体验。
增程模式下:发动机仅用于发电,供应电动机驱动车辆,适用于城市工况。
并联模式:在高负荷情况下,发动机和电动机共同驱动车辆,提供更高的动力输出。
混合动力模式:系统根据实际驾驶条件智能切换发动机和电动机的工作,以实现最佳燃油经济性。
优点
燃油经济性较好:DM-i系统即使在不充电的情况下也能保持较低的油耗,特别适合中低价位车型的消费者,这部分用户往往缺乏便利的充电设施。
驾驶平顺:大多数驾驶情况下采用电驱动,确保了车辆的平顺性和静音性,相较于DHT混动系统,DM-i提供了更为静谧和平顺的驾驶体验。
结构较简单:系统的机械结构设计简洁,提高了可靠性并且降低了成本。这使得DM-i车型的售价更具竞争力,满足了中低端市场消费者对性价比的追求。
易于调校的工作模式:系统的工作模式较为固定,主要包括EV模式、HEV模式以及加减速和发电模式,简化了调校过程,易于实现性能的标准化和优化。
缺点:
动力性能局限:相较于DHT和增程式混动系统,DM-i系统在高速行驶时的动力表现存在局限,由于仅有一个挡位,传动比范围受限,可能导致高速行驶时电机动力不足,尤其在电量低时,发动机可能难以同时满足驱动和充电的需求,可能出现动力不足的情况。
发动机介入感:当发动机开始介入工作时,可能会有较为明显的突兀感,且噪音表现可能不尽如人意,影响驾驶体验。
电池能量密度低:采用的磷酸铁锂电池虽然成本较低,但能量密度相对较低,尤其在低温环境下,电池续航能力会受到影响,且电池一致性问题可能导致电量突然下降,影响车辆的可靠性。
DHT混动
DHT混动技术在核心原理上与DM-i系统相似,但关键差异在于DHT系统配备了一个额外的2档变速箱——这一点显著区别于DM-i的单档直驱设计。这种设计允许发动机在更宽广的速度范围内参与车辆的驱动过程。
具体来说,DM-i系统通常是让发动机在较高速度(如80km/h以上)时才介入驱动,这就像是拥有一个单一的高速档位。然而,DHT系统通过引入2档变速箱,使得发动机的传动比得到了扩展,从而允许发动机在更低的速度(例如35km/h以上)就开始辅助驱动,相当于拥有了低速档和高速档的配置。这种多档位设置优化了发动机的运行区间,提高了动力系统的灵活性和效率。
简而言之,DHT混动系统通过增加档位,提升了发动机在不同速度下的参与度和整体动力传输的效率,使得车辆在加速和高速行驶时能够获得更好的动力表现。
DHT混动系统以其卓越的性能和先进的技术特点脱颖而出,以下是该系统的优缺点。
优点
优秀的动力与燃油效率:DHT系统相较于DM-i,提供了更为强劲的动力性能和更低的油耗。以摩卡DHT-PHEV为例,其官方公布的零至百公里加速时间仅为7.4秒,相较于尺寸、车重和动力相近的唐DM-i 112KM车型的8.5秒表现更佳。
高速行驶稳定性:DHT系统在高速行驶中展现出更佳的动力性能,有效避免了失速的问题。
电池性能:大多数DHT车型采用的三元锂电池具有更高的能量密度,相较于磷酸铁锂电池,三元锂电池在低温环境下的续航表现更佳,且电池性能更为稳定,从而提供了更长的纯电续航里程。
缺点
系统复杂性:DHT系统的结构相对复杂,可能带来较高的故障率和维修成本。尽管目前销量有限,尚未出现明显质量问题,但维修时间和成本以及二手车主可能面临的维修费用问题仍需关注。
调校挑战:DHT系统拥有多种工作模式,调校过程更为复杂,可能会带来驾驶过程中的顿挫感或噪音问题。
成本问题:DHT系统的制造成本较高,这可能影响车辆的最终售价。
技术前景与发展方向
DHT混动技术在所有混动系统中技术含量较高,具有巨大的发展潜力。受限于成本和电池技术,目前插电混动车型的纯电续航里程最多达到200KM。为了实现更优的动力表现和更长的综合续航,DHT技术通过增加发动机的档位和拓宽传动比来提高效率,这被认为是插电混动车型发展的一个正确方向。
DHT的多档位设计能够同时满足油电混动和插电混动的需求,通过调整发动机和电池的大小比例,适应不同车主的需求。这种模块化的动力总成设计有助于降低研发成本并缩短研发周期。
与此相比,DM-i由于只有一个档位,无法兼容油电混动,主要限于插电混动车型。如果车主缺乏充电条件,完全依赖燃油驾驶时,其效率和动力表现可能略逊一筹。
增程混动
增程式电动车是在传统纯电动汽车架构上的一种创新,它们配备了一个增程器,实质上是一个辅助发动机。这个增程器的主要功能是为发电机提供动力源,进而向电池组、电动机以及车辆的其余电气系统供电,但它本身并不直接参与车辆的驱动工作。
与通常的混合动力汽车相比,增程式电动车采用了一种串联的驱动结构,这种结构将电动机和内燃机分开,各自独立工作。在增程式电动车中,存在两种主要的工作模式:纯电动模式(EV模式)和串联混合模式。在纯电动模式下,电池组为电动机提供能量,直接驱动车轮;而在串联混合模式下,增程器启动,通过发电机为电动机供电,从而驱动车辆前进。
增程式电动车所搭载的内燃发动机通常具有小排量且高热效率特点,这样的设计有助于降低整车的能源消耗和排放水平,使得增程式电动车在环保性能上具有一定优势。
优点
发动机始终处于较优的燃烧效率,发动机运行稳定且省油
增程式电动车的设计确保了发动机始终运行在其最高燃烧效率的区间,维持一个稳定的转速,这使得它在燃油经济性方面超越了传统燃油车型。
该技术包括两种核心工作模式:首先,当电池电量充裕时,增程器保持非激活状态,车辆完全依靠电池释放的电能驱动电动机,进而推动汽车运行;其次,当电池电量下降到一定程度时,增程器开始工作,它产生的电能不仅驱动电动机提供动力,还将部分电能反馈给电池组进行充电。由于增程器无需应对车辆行驶中的各种动态阻力,它可以在较窄的工况范围内工作,这使得其平均热效率大大高于传统燃油车。一些增程器的热效率可以轻松超过40%,而采用氢燃料的增程器甚至可能达到46%的热效率,这在能效方面是一个显著的提升。
没有里程焦虑
增程器就是一个大型的充电宝,可以外接充电,不用担心续航不够的问题,当然,前提是有充电桩。这是很多人选择增程而放弃纯电的根本原因。
后轮驱动不需要变速箱
增程式电动车可以轻易的实现后轮驱动,这是其一大特色,舒适性提高不少。另外就是无需多档位的变速箱,变速依靠电机实现。
缺点
比插混更耗油
增程比插混更耗油,在纯高速行驶时,1.5t增程器驱动汽车前进时,油耗要比插混多5-10%左右。增程器在能量转换方面,大概有10%左右的损失。
动力性能受电瓶电量影响
加速成绩和电瓶电量成正比的关系,电量越足加速越快,电量越少加速越慢。这也是插混车、电动车的通病。油车亏油的时候,加速也是受到影响的。理想L9在满电的时候加速成绩五秒多,但是亏电的时候就只有九秒左右。
重量增加影响操控
由于搭载了两套动力系统,导致重量上要远大于纯燃油车和纯电动汽车,这会在一定程度上影响车辆的操控和加速性能。这也是为什么增程式电动车往往是中大型的SUV,不是轿车,轿车带的费劲。
成本略微偏高
增程式汽车相较于纯燃油车来说多了电池和电机等部件,相对于纯电动汽车来说又多了发动机和油箱等部件,因此它的制造成本与后期的维修成本是比较高的。这也是为啥很多消费者选择插混而放弃增程电动车的原因,确实贵出很多。
在这场技术与市场的较量中,每种混动技术都展现出了它们独有的风采。比亚迪DM-i系统以其卓越的燃油经济性和简洁的机械结构,为中低价位车型的消费者带来了高性价比的选择。尽管在高速动力性能和发动机介入体验方面存在局限,但其平顺的驾驶感受和易于调校的工作模式,仍然赢得了市场的认可。
DHT混动技术则以其多档位变速箱和更宽广的发动机参与驱动范围,提供了更加出色的动力性能和高速稳定性。虽然系统复杂性和成本较高,但其技术含量高和发展潜力大,预示着插电混动车型未来的发展方向。
增程混动技术以其环保性能和无里程焦虑的优势,满足了消费者对纯电动驾驶体验和灵活能源补给的需求。尽管存在油耗较高、动力性能受限于电量和成本略高的问题,但其在特定应用场景下的优势仍然明显。