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油耗低动力足,UNI-K iDD让鱼和熊掌亦可兼得

2022年06月23日 15:36:03
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来源:车业杂谈

油价持续上涨,出行成本再增加

国家发改委网站发布消息称,自6月14日24时起,国内汽、柴油价格(标准品)每吨分别上调390元和375元。这意味着,全国大多数地区92号汽油价格进入9元时代,部分地区95号汽油将正式迈入10元时代,再次刷新国内成品油价格历史纪录。

油价持续上涨,出行的成本也会因此进一步升高,原本一直存在的“省油难”问题再次被放大。再加上消费者对动力和多元场景适应性的需求一直存在,一辆满足消费者用车的低油耗、强动力、适应性强用车需求的PHEV插电混动汽车,则成了当仁不让的购车首选。

那么,面对琳琅满目的PHEV混动技术和车型,消费者如何才能选择适合自己的座驾呢?我们先来讲一讲各种混动产品不同技术线路的工作模式和优劣势来供消费者参考。

动力联合姿势花样多,P2P13线路哪家强

提到混合动力,大部分人的第一印象是省油。而实际上,增加电机、电池的目的是突破内燃机技术的限制从而提升动力“效率”。目前市场上,混动的三种主流的技术路线:串联、并联、混联。

不久前,北京航空航天大学交通科学与工程学院学术委员主任,国家乘用车自动变速器工程技术研究中心常务副主任徐向阳教授,在他发表的《自主插电混动系统对比分析》文章中,详细分析了混动技术路线的发展。

援引徐向阳教授的说法,串联、并联和混联三种技术路线,就如同MT/AT/DCT/CVT/AMT一样,也都各自有着优缺点。因此,汽车企业选择混动技术路线,通常是综合自身资源情况、混动技术特点、产品属性需求、成本等因素来确定。

虽然各家混动系统的名称不同,但主流汽车品牌采用无外乎REEV、P2、P2.5、P13等几种架构,这当中又以P2和P13两种架构的应用最为广泛。

由于P2综合技术和性能优势明显,更适合高压插电混动车型,已成为单电机并联混动发展方向,因此,徐向阳教授选择了P2构型作为并联的代表,与P13串并联进行了对比。

相比P13,P2构型最大的优势体现在动力性能上,有着多档位调节,发动机随时可以介入直接驱动车辆,高速工况动力体验好油耗低等优点,却也有着变速器结构复杂,开发难度大,研发制造成本高等缺点。

而P13构型的最大优势则是在中低速工况下,燃油经济性更突出。同时还有着结构简单,易开发,研发成本低的优势,但缺点是对电池和电机的依赖度比较高,在电池或电机性能衰减时动力性差,高速工况油耗也会明显提高。

P13最大的特点是采用了两个电机,一个发电机,一个驱动电机,因此P13比P2多了一个工作模式:串联模式。

串联模式下,发动机可以在高效工作区带发电机发电,驱动电机则可以纯电驱动车辆,发动机发电和纯电驱动可以同时进行,有利于改善车辆在低速亏电行驶工况下的燃油经济性。

但同时,串联模式因为存在能量的多次转换会增加一定的能耗损失,不如利用发动机高效区直接驱动更有利。所以,在中高速行驶工况下,串并联混动的燃油经济性和动力性就不如多挡位的P2并联混动。

正因如此,比较注重经济性和成本,以两田为代表的日系品牌普遍选择机构简单,易开发,中低速工况经济性好的P13构型;而包括大众、BBA在内的主流德系车企欧洲汽车企业,致力于给用户带来极致的动力和操控体验,在混动路线的选择上更加青睐动力性好P2构型。

P2对一家汽车企业的技术积淀,以及一个国家汽车技术的产业基础要求更高,因此,大部分自主品牌选择了经济性好的P13构型,而唯有拥有深厚技术底蕴的长安汽车坚持选择了P2构型。

P2技术门槛高研发难度大

徐向阳教授指出,不同混动技术路线各有优势和劣势,没有最好的技术路线和产品,只有最适合企业自身优势和车型的技术路线和产品。P2技术路线十分考验车企的技术研发能力,但由于其在技术应用方面存在两大难题,制约了P2技术路线在中国的推广:

第一,主机厂必须要拥有自主开发自动变速器的能力。相比于串并联混动采用简单的单挡或者两挡减速机构,P2并联混动传动系统采用的是多档位DCT、AT或AMT(面向商用车市场),因此企业在AT和DCT研发方面必须要有很强的技术和产业化能力。

第二,主机厂必须拥有很强的集成能力。传统的P2系统都是简单将电机与变速器进行直接简单叠加的方式,导致整个系统轴向尺寸长,P2电机功率和扭矩偏小,平台化应用难。

因此,在P2混动系统开发上,长安汽车一直坚持深入研究,并于2013年推出第一代分离式P2系统,但因其轴向尺寸过长,平台化应用难度较大,未实现大规模量产。2021年推出蓝鲸 iDD 混动系统,通过技术的升级与迭代,蓝鲸iDD具有更高的集成度、更高的兼容性和更高的系统效率,保证了蓝鲸iDD混动系统可以实现从A级~C级车的平台化搭载。此外,首款搭载蓝鲸iDD混动系统的车型UNI-K iDD也于2022年3月上市正式,并获得了市场、消费者及媒体的广泛认可。

徐向阳教授如此评价蓝鲸iDD混动系统:“6个直驱挡使发动机直驱的动力响应性更好,亏电行驶时,驾驶感受与燃油车几乎完全相同;纯电行驶、特别是中高速亏电行驶时,借助多档纯电驱动,驾驶感受好于串并联构型,这使蓝鲸iDD混动系统特别适合喜欢长途旅行、对动力响应要求快、驾驶感受追求高的消费者。”

那么蓝鲸iDD混动力系统在哪些技术方面完成的突破,使它成为目前市场上表现最好的P2构型混动系统呢?

长安蓝鲸iDD混动系统,自主混动技术的重大突破

用户在出行途中,会面临如城市通勤、长途出行、高温低温天气等更多、更复杂的用车环境,因此需要充沛可靠的动力作为保障。而长安蓝鲸iDD混合动力系统选择P2架构,正是看中了它拥有的优秀动力性优势,而为了能更好的满足用户多元出行场景下的低油耗、强动力、适应强等需求,进行了多项先进技术应用及研发。

接下来,我们详细解读P2技术路线的选择为蓝鲸iDD带来的动力优势。

1.发动机可随时介入直驱,保证全程持续强劲的动力输出。

2.保留了燃油车的稳定基因,发动机+多挡变速器的动力组合,受电机、电池性能衰减影响更小,保证高低温多场景下的动力稳定性。

3.融入电驱属性,不仅实现低速场景的纯电驱动,弥补燃油车油耗方面的劣势;而且电机的高响应弥补发动机低速响应慢的弱势,获得比传统燃油车更快、更流畅的动力体验。

长安汽车通过蓝鲸iDD混动系统证明了作为自主品牌龙头车企的技术底蕴,通过技术的升级与迭代,蓝鲸iDD具有更高的集成度、更高的兼容性和更高的系统效率,其中三离合电驱变速器和智慧控制系统作为蓝鲸iDD的核心部分,更是集成应用多项行业领先技术。

蓝鲸三离合电驱变速器

每一套混动系统都有电驱变速器,但实现形式的差异会有不同的挡位,P13常见的有1~3挡;而蓝鲸三离合电驱变速器便是在保留6挡双离合变速器的基础上,内部集成了驱动电机。相比其他技术路线,P2混动系统对主机厂变速器自主开发能力、集成能力要求都非常高,这也是很多汽车企业不得不放弃P2路线的一大技术门槛。

而且通过高集成度湿式三离合系统、智能电子双泵技术、高效高压液压系统、S-winding绕组技术等诸多核心先进技术的运用,让蓝鲸iDD响应快、动力强的优势愈发突出。

高集成度湿式三离合系统

传统的DCT包含K1/K2两个离合器,而三离合系统新增了一个K0离合器,负责发动机动力的传递与断开。对于P2电驱变速器,常见的分离式设计,即K0与K1/K2分开布置,导致轴向尺寸过长,难以实现平台化。

三离合电驱变速器则将K0与K1、K2集成为三离合器,轴向尺寸仅为415mm,平台化的难题就此迎刃而解。对于用户而言,集成度高,相关附件减少,实现整体重量降低的同时系统效率也可进一步提升,保证产品高效驱动。

高效高压液压系统+智能电子双泵技术

极大地提升了系统效率,给车辆带来了更高效的动力输出,更敏捷的动力响应,同时还可以获得更低的能耗。采用高压液压系统,最大压力达到60bar,相比低压液压系统(一般液压系统压力为20bar+),可实现更高精度的液压控制,进一步提升电驱变速器的换挡响应及平顺性。

相比传统机械泵的发动机皮带驱动,电子油泵采用电机独立控制,根据需求适时喷油,想停就停,想泵多少就泵多少,绝不浪费。

S-Winding绕组技术

高集成度是蓝鲸iDD开发的核心需求,因此短小精悍是电机的一大特点。P2电机采用S-Winding新型绕组工艺,相比常见的Hair-Pin工艺,无需焊接,装配环节更简单,工艺更稳健,安全可靠性更强,更加耐用。

在性能相同的条件下,S-Winding绕组端部轴向长度缩短15%,结构更加紧凑,功率密度更是达到10kW/kg,为用户带来纯电般轻盈的动力输出表现。

蓝鲸iDD动力足,省油也有独到之处

低速工况下P13的经济性更好,而在高工况下油耗会显著提高,而P2恰恰相反,在高速工况下则更省油。除此之外,为了进一步改善增强iDD的经济性,长安自主还研发了iDD智慧控制系统。

iDD智慧控制系统

该系统由“高级智能动态能量管理算法”,以及“全路况智慧能量管理系统”两项技术组成,通过实现最优能量管理,将好的硬件产品性能发挥到极致,以实现最优经济性。

区别传统车和纯电动,混动拥有油和电两股动力源,而iDD智慧控制系统的核心就是通过优化分配策略,将两股能量发挥到最佳。

高级智能动态能量管理算法

主要决定了用户驾驶过程中,发动机和电机的能量分配。同时,算法的优劣也是直接影响汽车能耗、驾乘体验的关键属性。iDD所采用的能量管理算法基于系统能耗最优的角度,根据实时的整车运行工况、零部件参数和外部环境变量,动态调整发动机和电机的扭矩大小,实现最优能耗控制。

全路况智慧能量管理系统

在实际驾驶中,全路况智慧能量管理系统会根据实时的交通流信息优化电量管理策略,在开启导航的情况下,通过识别前方道路的拥堵情况,在畅通路段适当启动发动机充电提高电量,保证拥堵路段下的纯电行驶,避免在低车速下发动机频繁起停,达到能耗降低和驾驶舒适性提升的双重效果。

结语

面对长途出行高速工况,iDD发动机随时都可直接参与驱动,动力传递路径短,输出更高效。

面对市区通勤低速工况,结合全路况智慧能量管理系统,提前对路况进行判断,对电能进行管理,以保证充足的电量来通过未来的拥堵路段;同时利用6DCT多挡位优势,快速实现动力降档,达到动力二次爆发,起步更迅捷、功耗更低。

面对高温低温极端工况,保留一部分传统动力的基因,发动机与变速器联动,即使在电池和电机性能出现衰减之后,发动机直接驱动车辆,保证其在极限场景下也有稳定输出,适应性更强。

这便是长安蓝鲸iDD混动系统,以用户实际出行场景需求为核心,整合P2技术路线的先天优势,通过自主研发创新,交出的兼具动力性和燃油经济性的答卷。

而UNI-K iDD作为蓝鲸iDD的首搭产品,我相信一定能让消费者体验到耳目一新的驾驶体验。

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