- 主题:[新能源]浅谈国内混动技术(2):各家车企混动技术路线优劣对比
起亚/现代的混动系统是“阿特金森发动机+P2单电机构型”,它们的发展重心在于通过改进发动机进气结构从而降低其在燃油车平台中的能耗,但是在混动系统的高效区互补融合技术方面则停滞不前。换句话说,起亚/现代对于汽车降低碳排放的理解还停留在死守燃油车领域挖地三尺的思维层次,而没有转换到油电互补同时高效提升的层次。起亚/现代在混动系统上的整体水平高于欧洲大部分车企,弱于通用、PSA。后续会将起亚/现代添加到汇总表里面。
【 在 shinericky 的大作中提到: 】
: 起亚的混动是什么水平呢?
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: FROM 112.64.60.*
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它们的这种出色能耗结果主要是得益于比较厉害的发动机技术,由于多年深挖燃油发动机结构改进,CVVD发动机比两田的CVVT发动机的高效区范围更宽广,所以起亚/现代的单电机虽然不能全时运行,最终的系统能耗表现也比较好。但是燃油发动机的挖潜进程也快到头了,混动系统的大方向还是需要油电协同各自覆盖高效区,而不是靠某一条发动机长腿或者某一条电机长腿来表演独角戏。
如果强强联合一下,起亚/现代的发动机+iMMD/DMi的双电机构型,系统的综合能耗会创新低。
【 在 i925XE 的大作中提到: 】
: 现代起亚用单电机并联架构做到相当于两田双电机架构的节油率,优化能力也相当突出了。
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: 【 在 FHWYSH 的大作中提到: 】
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FROM 139.227.114.*
关于电池的内容在另一个主题贴中集中讨论了。
而且,“日韩系电池”这样的话题也太过于宽泛,要有比较明确的切入点和关注点才能便于讨论。
【 在 ble 的大作中提到: 】
: 原来生产线成本才是阻碍厂家技术改良的最大阻力。
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: 有没有日韩系电池的分析呢?
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FROM 139.227.114.*
起亚/现代已经加进汇总表了,你可以去看一下对比情况。
【 在 shinericky 的大作中提到: 】
: 起亚的混动是什么水平呢?
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: FROM 112.64.60.*
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已经详细介绍过的内容不再重复了,只简单再提几句:
(1)关于发动机热效率e,再看一下①~⑦的过程,由于车企的预先配置,在某些速度区间,单增程式系统(发动机+两个电驱动系统)会整体偏离预先标定的最佳功率区,工作落点进入(NVH劣化区+低效区)。所以此时需要将发动机重新调整进入最佳功率区,实际的轮端功率与预先标定的最佳功率之间的盈余值或缺损值由电驱动系统进行浮动调节(此时进入混驱或直驱模式)。
如果由于系统硬件结构限制无法进入混驱或直驱模式(单增程式车型),则此时发动机就将持续落入NVH劣化区/低效区运行。此时就要忘记“高效区/最高效率”这个点。(在实际工况中,“最高效率”这个点是没有意义的。请时刻记住“高效区边界”才是在车辆动力学仿真中有真实意义的指标。)
(2)关于电驱动系统效率m1与m2,电驱动系统的最高效率/高效区/实际工况落点、电机的最高效率/高效区/实际工况落点、发电机的最高效率/高效区/实际工况落点,这些概念之间分别有什么差异,如何区分,基本原理已经在原文中阐述得很详细了。如果认真读完原文后,还是只能理解“电机的最高效率”这一个概念,那建议你去找一个认识的车企电驱动研发仿真人员咨询一番(至少花上一天时间),一般人没这么多时间开网络直播基础课。
(3)关于单增程式系统整体偏离高效区之后,⑧a和⑧b两种动力传输方式之间的能量利用率差值:这一个问题在原主题贴后续的回帖中已经有说明,81%只是用来举例的一个边界条件,在实际工况中,这个值的落点有可能位于82%,有可能位于83%,也有可能位于79%,位于77%,位于75%——但是由于理想的电驱动系统是圆线电机,所以这个值的落点大于85%的概率很小。
帖子中这段理论推导的关键要点是:让非专业领域的人可以更容易理解⑧a与⑧b之间存在效率差值的原因,而不是让他们去记住或者去纠结这个差值到底是多少。
同第②点,这篇帖子的目的不是在会议上用来做学术展示的论文,而是让更多人理解混动系统为什么能多方面地提升能量利用率、降低碳排放。
没有人会有时间为了一点抬杠,就专门去在软件中仿真绘制出一条效率差值随时间波动的函数曲线,因为这不是网络直播基础课。
(4)为了节约版面资源,只在该主题贴下回复讨论相关话题,重复开贴或者无谓抬杠不再回复。
【 在 Krete 的大作中提到: 】
: 板油摘录的“理论推导”附在下面。
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: 这个“理论推导”的主要问题在于增程方案的效率计算显然不应该由发电机和电动机高效区间的效率下界相乘获得,因为增程方案的发电功率可以在一定程度上与轮上功率需求解耦,以较高的效率来发电,瞬时多余的电充入电池,瞬时不足的电由电池补充。所以,增程方案的总体效率计算公式应大致为 e*m1*m2*p + e*m1*b*m2*(1-p),这里e是引擎热效率,m1是发电机效率,m2是电动机效率,p是发出的电直接驱动车轮的比例(1-p就是经过电池缓存的比例),b是充放电效率。相比于原文中的公式,m1应该可以比81%显著大(理由上边解释过了),m2也不应简单使用高效率区间的下界。
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修改:FHWYSH FROM 112.65.61.*
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再次提醒一下:
电驱动系统的效率≠电机的效率。
请仔细阅读一下贴子内容,仔细理解。
【 在 Krete 的大作中提到: 】
: 这是一张典型的电机map图,显然在所谓适合发动机直驱的中高速巡航工况下(高转、中低扭),电机的效率也是相当高的,由这个图看至少90%以上。
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: 你81%这个数据,来自于哪款电机的map图?
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修改:FHWYSH FROM 112.65.61.*
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(1)81%只是一个边界条件的例子,行驶过程中这个数据会浮动;
(2)电驱动系统的效率≠电机的效率。对于采用圆线电机的电驱动系统来说,电驱动系统的效率落点一般在80%~85%。
【 在 Krete 的大作中提到: 】
: 这个谁知道。问题在于你发电和电驱两个环节的效率因子都用81%。请问一下,但以电驱效率而言,中高速巡航时的效率,为何要乘81%?由这个附图,不管电动机的固定减速比怎么设,即使电机转速在3000-7000间变化,也远高于81%吧。
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修改:FHWYSH FROM 112.65.61.*
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在第一条回复中就已经针对你这段表述指出过关键点,不再重复。
另外,所谓的“争议”,除了理想这家车企为了推广卖车而在对外宣传中制造的这种枉顾车辆动力学基本理论、搅浑水似的“争议”,就连同样卖增程车型的东风岚图、赛力斯,它们都还不至于为了卖车做出这种事——它们还保留着一点底线,不会为了追逐商业利益而公然踩踏基础技术理论。
如果真的执着于为理想这个搅浑水的“争议”洗白,建议你参加一下最近即将召开的“中国汽车混合动力技术峰会”,这次行业会议有300多名混动行业人士参加,你可以拉着参会的人员逐一纠缠谈论这个话题,看一下会不会有人认为你的这个观点符合车辆动力学基本理论——当然,也可能没人会搭理你这个脱离行业常识的话题。
如果无法进入会场,也可以守在会场外面,在散会之后逐一拉着300位参会人员,问问这个被理想独家制造出来的“争议”话题,是不是一个毫无底线的商业“把戏”。
【 在 Krete 的大作中提到: 】
: 你应该考察中高速巡航工况下,电驱的效率落点和直驱的效率落点的区别;计算电驱效率时,也应该限定在中高速巡航工况,因为这才是争议点。在这个工况下,我想主流水平的电机不应该有大量效率点落在90%以下。你如果认为有,可否贴个图?
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: 电机在低转大扭矩时效率是会变差,甚至低于80%。但是此时发动机直驱的效率变差得更显著。所有混动方案的共识就是低速工况下用电驱会更省油,这是毫无争议的。
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修改:FHWYSH FROM 122.97.222.*
FROM 112.65.61.*
这个故事很长,长得要从之前的两个主题贴说起;
也就是要先看完这两个主题贴:“浅谈国内混动技术(1)”、“2021年国家重点研发专项计划:新能源汽车”。
要详细讲完这个故事至少得上万字,所以长话短说,只简要地讲一下大概由来:
1. “国家重点研发计划”是什么?
“国家重点研发计划”的前身是“863计划”、“973计划”,它是由这两项国家级科学/技术研发基金整合而来。
“863计划”、“973计划”又是什么?
这个应该是常识。
2. “国家重点研发计划”与“国内混动技术”有什么关系?
作为“十三五”周期内的国家级科技规划,2017年,当年的“国家重点研发计划”中加入了“新能源汽车”的专项内容(一共10余个行业专项);
在“新能源汽车”这个行业专项内容下面,有10余个细分子项目;
其中的一个子项目就是“混合动力乘用车专项技术”。
“混合动力乘用车专项技术”这个子项目的目标就是:
开发出一种可以平价量产、节能效果优秀的“双电机”机电耦合混合动力总成;
开发出一种可以平价量产、热效率大幅提升的“混合动力专用”发动机(阿特金森/米勒循环发动机)。
是否觉得这一段描述很熟悉?
没错,这就是各家车企去年、今年、明年纷纷上市的混动平台的机电耦合系统、发动机系统的原始目标。
为什么都赶在今年凑热闹?今年是哪一年?
今年是“十三五”周期的结束之年,也是“十三五 国家重点研发计划”的项目结题之年。
至于“十四五”期间的“国家重点研发计划”的内容,在之前的帖子里面已经有所分析。
3. 奇瑞与“国家重点研发计划”的这些历史故事有什么关系?
(1)首先回忆一下,在2018年之前,奇瑞的混动技术路线是全盘照搬欧洲的落后的“P0单电机”、“P2单电机”,从系统方案到零部件都是照搬。
(2)2017年,“十三五”周期的“国家重点研发计划”发布了“新能源汽车”专项的课题任务,引导各大企业进行项目申报。
(3)2018年1月,与大部分踊跃的国内车企一样,奇瑞申报了“乘用车混合动力总成”(双电机耦合/混动专用发动机)这个子项目;
(4)由于种种原因,2018年11月,这个子项目的中标单位最后是上汽公司,中央拨付的财政经费为4000万元;
(5)但是,“国家重点研发计划”的主要意义在于对国内各家车企的技术方向进行引导,而不在于那4000万中央经费。
所以,从2018年开始,多家国内车企都将混动技术研发的重心设置为:与“国家重点研发计划”的技术方向保持一致 —— 也就是实现“平价、高效的双电机耦合混合动力总成 + 平价、高热效率的混动专用发动机(阿特金森/米勒循环发动机)”的技术目标。
这其中就包括奇瑞。
当然也包括长城。
广汽、比亚迪呢?它们在2017年之前就已经是这种混动技术路线了。
4. 奇瑞的鲲鹏混动大概是什么水平呢?
(1)从前3点就可以知道,
奇瑞的鲲鹏PHEV (仅限于鲲鹏PHEV,因为鲲鹏HEV还采用了奇瑞的第一代P2单电机技术路线),
与比亚迪的DMi、广汽的GMC、长城的柠檬PHEV(仅限于柠檬PHEV,同奇瑞一样,柠檬HEV也采取了P2单电机技术路线)一样,
都是在“国家重点研发计划”这根顶层指挥棒的引导下,朝着同一个方向发展的、技术进步的成果。
(2)它们的区别是什么?
①有的走得比国家指挥棒更早更快,
有的是跟着国家指挥棒在追赶;
(双电机耦合技术是比亚迪走得最早,混动专用发动机技术是广汽走得最早。)
②所以量产时间不同;
③所以某些具体的技术指标也有不同;
④所以平价化程度也不同。
(3)奇瑞鲲鹏混动PHEV的广告语如何解读?
奇瑞鲲鹏混动PHEV,有多种产品组合类型,
包括1.5混动发动机/2.0混动发动机,
前桥P2+P3双电机,前后桥P2+P3+P4三电机(与长城柠檬混动PHEV一样),
“9个工作模式11档”没有实质专业性意义,可以忽略,将它看做是“单独电驱模式+单独发动机直驱模式+发动机电机混驱模式”的另一种复杂化描述就行了。
和比亚迪DMi、长城柠檬PHEV一样,奇瑞鲲鹏PHEV也会逐步推广到奇瑞的所有车型上。
差别就是各家的实车量产时间、零部件的改进速度、车型推广速度会有明显区别。
(比如,当长城柠檬PHEV、奇瑞鲲鹏PHEV还在做广告时,比亚迪DMi已经量产3个车型、定型2个车型,DMi平台总体月产能上万了;
当长城柠檬PHEV、奇瑞鲲鹏PHEV的四驱/2.0发动机版真的实现量产时,比亚迪DMi的四驱/2.0发动机版可能也已经推出了。)
【 在 aircrane 的大作中提到: 】
: 大神对奇瑞新出的鲲鹏混动有什么了解么?
: 瑞虎8 plus phev上说用了2.0T,41%的热效率,三电机四驱,声称油耗只有4.2?9个工作模式11档,看着跟天逸PHEV有点像?
: 【 在 FHWYSH 的大作中提到: 】
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修改:FHWYSH FROM 112.65.61.*
FROM 112.65.61.*