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丰田第五代THS技术解读,旧王能否守住疆土?

2023年01月04日 11:21:05
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来源:汽场汽车APP

作为混动技术的集大成者,丰田在电气化技术这一块一直走在行业的最前列,并通过数十年的积累,打造了一套属于自己的价值体系,在这套体系中,电气化对于车辆的帮助,主要在于省油以及NVH层面带来的高级感提升。

由于很长一段时间里,油耗都是行业内最难攻克,却又是消费者最在意的关键要素之一,所以丰田THS混动和它的价值体系,一经推出就受到了市场和消费者的广泛认可,由于专利壁垒等诸多原因,丰田THS也成了几乎堪称独霸一方的存在,很长时间里都没有什么能够与之同台竞技的技术出现。

“混动只有两种,一种是丰田,一种是其他。”这句流传甚广的段子,对于丰田在混动技术的领先地位,以及市场认可度,是一个很好的体现。

但这样的局面,随着本田推出了i-MMD串并联混动技术之后得到了彻底的改写,相比丰田的行星齿轮混连模式,i-MMD的串并联结构更加纯粹,工作逻辑上也基本一样,丰田的THS系统不再是那个唯一地选择了。

随着本田率先打开了一个突破口之后,越来越多的车企开始根据类似的思路研发产品,近几年,以比亚迪为代表的DMi和其他品牌的混动DHT技术全面开花,整个混动市场开始从蓝海变成红海,相比以往丰田的混动技术,动力更强,可实现更长距离纯电行驶的混动技术层出不穷,甚至连大电池+增程这类只追求NVH和动力性能,但完全放弃高速工况的方案也开始出现的时候,可以说,对于丰田多年来打造的电气化价值体系,也开始出现了松动,这对于丰田来说,显然不是一个好消息。

近日,丰田在国内正式发布了第五代THS系统,相比第四代产品来说,第五代THS推出的时间节点,可以说身上背负的任务要重了很多,对于行业内的“不安分”,昔日大哥如何坐镇重树标杆形象?今天我们就来根据目前已知的一些信息管中窥豹一番。

THS系统概览

混合动力之所以能够节约燃油,自然是和加入电机有着直接关系,通过电机加持,帮助内燃机能够在燃效更高的区间里工作,在通过串联和并联两种模式的组合,最终实现同等动力的情况下更加省油的结果。当下,几乎有所自主品牌DHT、增程式电动以及日系混动等技术,虽然工作模式可能略有不同,但整体的方向都是一致的。

不过,虽然都是内燃机和电机两者配合,但由于技术水平的差异,即便工作模式完全相同,也还是会出现一些差别,比如有些人在内燃机领域更强,同样的内燃机,能实现别人实现不了的高燃效;另外一些人则在电子电机技术领域更强,采用的电机效率更高更省电。

丰田作为传统老牌车企,在内燃机领域具备很雄厚的技术功底,THS在内燃机维度的造诣也是非常高的,从最早大规模使用阿特金森循环提高燃烧效率,再到后期双喷射、冷却EGR等诸多科技的引入,对于燃烧的控制越来越精准,某种意义上来说,此前THS经历了四代的更迭,核心工作原理上却没有太大的变化,也是丰田在效率上的持续精进的结果。

目前,丰田在国内推出的THS系统只有三种规格,主要的区别就是动力级别,这里可以用发动机的排量来简单分类,分别为1.8L、2.0L和2.5L,其中1.8L的主销车型就是卡罗拉雷凌,2.0L运用的比较少,主要就是在C-HR奕泽身上,2.5L THS被广泛运用在中高级车型上,凯美瑞汉兰达亚洲龙甚至乃至埃尔法这类车型,使用的都是这套系统。

由于第四代THS电池容量很小,核心在于辅助车辆起步为主,所以丰田的THS混动是很难以纯电模式形成较长时间的,只需很短的行驶里程,发动机就会因为电池容量不足而被迫起机工作。

丰田在THS系统上还推出了四驱的版本,额外增加了一个P4电机以增加脱困能力,虽然从电机功率上看十分可观,但同样是由于电池容量的原因,对于动力性能来说帮助并不大,只是在打滑时才会介入很短的时间,反倒是在电池容量更大的PHEV版本上,P4电机的性能得到了更好的发挥,甚至出现了喧宾夺主的现象,比如你估计也很难相信所有RAV4中性能最强的版本竟然是拖着大电池的RAV4 PHEV。

所以,在第四代及第四代以前的THS系统上,可以说动力性能从来就不是丰田关注的要素,电气化的核心目的是为了改善内燃机的低效区间,通过电机辅佐,两者同时工作的手段,来帮助整个动力总成取得一个更好的燃油经济性,这才是THS系统长期以来的主旨。

第五代THS

那么,此次发布的第五代THS,相比第四代THS技术有了哪些变化呢?

事实上,这一次丰田在国内市场发布的第五代THS目前还没有任何细节数据公布,但此前第五代THS的海外版本已经发布,我们不妨从海外版的表现来推演一下国内版的第五代THS表现。

相比第四代THS,第五代THS系统的三电系统通过轻量化和小型化以及降低损耗,电动化效率进一步提高,一方面高转速电机能量损耗降低19%,输出功率提升32%,动力控制单元实现了功率密度提升以及17%的轻量化,将能量损耗降低约10%,电流输出提升超过8%,另一方面,内置的电池组也从此前的镍氢电池变成了三元锂电池,实现34%的小型化和44%的轻量化,电能输出提升8%。

在海外版本中,第五代THS的动力电池组改为了3.7V 4.08Ah,180节组成,电池容量相比此前的镍氢版本大幅提高了接近一倍,达到了2.72kWh,电池组容量的提升,也就意味着电机可以实现更长距离的纯电行驶,对于不少行驶工况来说,由于电池容量的提升,基本可以告别四代以前发动机强制启动的环节,内燃机和电机的相辅相成更加合理,落实到实车上就是更低的油耗表现,有内部人士分析认为,第五代THS实车WLTC综合油耗有望低于4L/100km。

除了油耗更低以外,在此前丰田最不关注的性能环节,第五代THS也进行了强化,一方面同样是由于电池组容量的提升,电机可以进行更长时间的全功率加速,另一方面,在内燃机端,第五代THS也实现了功率上的进一步提升,以2.0L THS为例,在第四代THS上内燃机功率只有107kW,而在第五代THS上,内燃机功率最高可达126kW,提升同样是比较大的。

双重buff加持之下,第五代THS的动力性能表现也达到了前所未有的水平,根据官方介绍,1.8L智能电混双擎综合功率提升12%,2.0L智能电混双擎综合功率提升6%,达到接近200马力,无论在何种速度区间,都有同样的加速度,不仅0-60公里/小时初段拥有电动车的加速直接感,在80-120公里/小时后段仍能实现加速感延伸,加速提升15%。

具体到国产车型上,此次广汽丰田在广州车展上公布的数据显示,搭载第五代THS的凌尚混动版1.8L三电系统减轻13.3kg,电机功率输出提升32%,PCU电控系统损耗降低10%,百公里油耗从4.9L将至4.0L,综合功率从82kW提升至144kW,热效率从36.8%提升至41%,变化还是非常明显的。

写在最后:

可以看到,作为传统车企的丰田,发动机、变速箱作为其保留的传统优势项目,在电气化的快速发展下,并没有慌不择路地用自己的短处去博别人的长处,而是沉着冷静地扩大自己的长处,借此弥补自己的短处,体现出了丰田在新能源发展大势下的沉着冷静的一面。

不过,当下PHEV车型的火爆,背后事实上已经不是简单的技术层面博弈,而是进一步上升到用车形态上的博弈,固守在重混领域的丰田,纵然有一身本领,必要时走出去才是最明智的选择。

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