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核心零部件企业背后又有着怎样的内在驱动因素?

2021-09-06 11:18:39    来源: 中国汽车报

“5月预订的比亚迪秦PLUS DM-i,总算可以提车了。这是我最喜欢的车型,等了近3个月时间也值了……”8月9日,刚拿到新车的北京消费者潘峰欣喜地告诉《中国汽车报》记者,续驶里程长、省油、操控感好,再加上外观及配置都不错,是自己选择这款车的原因。

“订单过多,是交付时间长的主要原因。”来自车企与经销商的解释,从一个侧面反映了混动车型备受市场青睐的现状。不仅如此,8月9日,在雷诺重返中国市场与吉利签约合作之际,首选的主打车型就是混动。

“未来一两年,将是中国汽车市场的混动大年。”上海馨联动力系统有限公司(以下简称“馨联动力”)董事长张天锷近日提出,对汽车行业企业来说,不管混动核心技术储备如何,都要准备将产品推向市场了。

混动风起云涌

比亚迪DM-i、WEY玛奇朵、名爵MG6混动版、赛力斯华为智选SF5……还有即将上市的瑞虎8 PLUS混动版、长安UNI-K混动版……近来,在国内汽车市场上,混动版车型越来越多,呈现出蓬勃发展的景象。

“刚刚在北京延庆试驾了WEY玛奇朵,作为核心技术之一的混动系统表现优异。”参加了8月3日新车试驾活动的张滨向《中国汽车报》记者表示,对长城自研的柠檬DHT(混合动力汽车专用变速器)的感受是,更强劲的动力输出、更平顺的动力转换以及更低的油耗。

这款由长城汽车自主研制的柠檬DHT到底技术如何?

“长城汽车柠檬DHT采用了两挡减速器,相当于传统燃油汽车变速器的4挡和6挡。”长城汽车售后服务工程师严军向《中国汽车报》记者介绍,其特点有三个。

一是变速器方面,两挡与单挡相比,在动力性和经济性上更有优势。两挡小速比可以带来更快的车速和更优异的NVH性能,而且可以扩大发动机的高效区域工作能力,带来更加良好的系统效率,降低油耗。

二是长城柠檬DHT混动系统由高效率混动专用发动机、混动专用变速器和电池包组成。其中,采用阿特金森循环的1.5升自然吸气发动机最大功率达71千瓦,混动专用变速器总成集成了变速机构、两台电机以及电机控制器、直流转换器等,集成度和效率都比较高。玛奇朵的多种驱动模式主要靠该混动系统实现。

三是应用上述混动系统后,WEY玛奇朵可以带来的综合最大功率是192马力(约合141千瓦),已经达到本田地球梦1.5T引擎的水准,并且因为电机的介入,WEY玛奇朵的平顺性也比燃油系统更加出色,最大续驶里程可达到1100公里。

相比较而言,比亚迪DM-i有自己的一些特点。“比亚迪DM-i混动系统的发动机是其中的突出亮点。”比亚迪维修工程师梁小涛告诉《中国汽车报》记者,其亮点有三个。

一是比亚迪DM-i混动系统所使用的比亚迪自主开发的骁云系列插混专用发动机,当前推出了两个版本:一个是1.5升自然吸气发动机,另一个是1.5升涡轮增压发动机。前者的最大功率和最大扭矩分别为81千瓦和135牛·米,后者为102千瓦和231牛·米。这两台发动机热效率分别达到43.03%和40%,居行业先进水平。

二是电动机。为适配不同车型,比亚迪为其插电式混动系统准备了三套不同功率的电动机。即使最低功率的EHS132,也可提供132千瓦的峰值功率以及316牛·米的峰值扭矩。最高功率的EHS160,能达到160千瓦的峰值功率和325牛·米的峰值扭矩,驱动力强劲。

三是零部件技术先进。比如,EHS160驱动电动机采用诸多先进技术。比如,线圈缠绕更紧密的扁线线圈,提升了电能转化为动能的效率;设计更加小巧的体积及油冷技术,使得功率密度达到44.3千瓦/升,最高效率达到97.5%,并实现了90%以上的全时高效。

长城柠檬DHT混动系统与比亚迪DM-i混动系统在技术上是有区别的。“长城与比亚迪不同的混动架构,其实代表了国内自主品牌的两条技术路线。”中国汽车CF自动变速器技术联盟专家委员会委员栾昕民在接受《中国汽车报》记者采访时分析认为,两者比较的区别有三点。

一是理念不同。长城柠檬DHT混动系统更偏向于“油电并存”的技术理念,而比亚迪DM-i混动系统偏重于电驱动技术,长城柠檬DHT对电驱的依赖度较小。

二是在架构上,长城柠檬DHT混动系统由1.5L/1.5T混动专用发动机、发电/驱动双电机、定轴式变速器、双电机控制器和集成直流转换器所组成。比亚迪DM-i混动系统由比亚迪骁云插混专用1.5L阿特金森循环发动机、ECVT、电混系统EHS等组成。其中,长城柠檬DHT混动系统多了一个两挡变速器。

三是发动机各有特色。在长城柠檬DHT混动系统,由高效率混动专用发动机、高度集成双电机混动变速器及“三合一”两挡电驱动后桥组成了强劲的三擎/四擎动力系统,带来超强动力。比亚迪DM-i的专用发动机拥有高达43.03%的热效率,超过了本田的40.5%。实现的路径既包括该发动机系统拥有15.5:1的超高压缩比,也包括该发动机上装备的低温废气再循环冷却系统。

过去,无论传统汽车“三大件”,还是混动变速系统,都是国外企业占据优势。在混动技术领域,以往业界流传着“一种是丰田、一种是本田”的说法。由此可见,混动变速器技术的突破有多难。

“无论长城、比亚迪,还是国内其他相关企业,当前逐渐根据相关车型需求分别自主研制或集成了各具特色的几种混动系统。”中国汽车自动变速器创新联盟秘书长李盛其在接受《中国汽车报》记者采访时表示,当前国内自主品牌的混动变速器基本都是基于以前的传统燃油汽车变速器进行设计开发的,但是现在来看,其中在技术细节上有很多创新,也有效提升了性能,并且其内在的软件硬件协同能力也有了很大提升。

增程式混动车型异军突起

“我是在华为旗舰店订购的赛力斯华为智选SF5,等了两个多月才提到新车。这款车续驶里程超过1000公里,跑长途时加油就能用,的确很方便。”杭州消费者柴欣欣向《中国汽车报》记者表示。

“忽如一夜春风来,千树万树梨花开。”此前,增程式混动车型只有理想ONE等少数车型;今年以来,增程式车型似乎是一夜之间就遍地开花,从赛力斯华为智选SF5在4月上海车展上市以后,岚图FREE、天际ME51012PRO与天际ME5 PLUSE等车型不断涌现。

“赛力斯华为智选SF5的续驶里程超过1000公里,0~100km/h加速时间4.68秒,核心零部件包括赛力斯与华为合作的HUAWEI DriveONE‘三合一’电驱动系统、HUAWEI HiCar人车家智慧互联系统及HUAWEISound高品质车载音乐系统等。”小康股份首席技术官许林向《中国汽车报》记者介绍。

“国内几款增程式车型的特点各有不同,从核心零部件上也折射出不同企业各自的理念。”浙江新能源技术应用研究院研究员陆安程在接受《中国汽车报》记者采访时,结合国内当前几种增程式车型主要零部件性能进行了比较。一是电动机方面,赛力斯华为智选SF5采用了前交流异步、后永磁同步双电机模式,综合最大功率可达405千瓦;岚图FREE增程版采用的是交流异步电机,电机最大功率510千瓦;理想ONE2021款采用的是永磁同步电机,电机最大功率为245千瓦。二是发动机方面,赛力斯华为智选SF5采用1.5T四缸发动机;岚图FREE增程版采用的是1.5T四缸增程发动机;理想ONE2021款采用的是1.2T三缸发动机。三是电池容量,赛力斯华为智选SF5采用的电池是35千瓦时,纯电续驶里程180公里;岚图FREE增程版采用的电池是33千瓦时,纯电续驶里程140公里;理想ONE2021款采用的电池是40.5千瓦时,纯电续驶里程188公里。

陆安程表示:“我们从这些数据对比中不难看出其中的差异。这是零部件的差异,也是企业各自结合自身条件和市场需求进行设计选择的结果。”

在混动汽车市场上,增程式与WEY玛奇朵、比亚迪DM-i等“插电式”混动相比,又有些怎样的区别?

“两者在工作方式和零部件构成上还是有些区别的。”江苏新能源汽车行业发展研究院研究员厉建平向《中国汽车报》记者表示,主要区别是驱动方式不同,增程式混动车型主要靠电机驱动车辆前进,燃油发动机更像是车载“发电机”,只是给动力电池充电,不直接驱动车辆。这就要求电池管理系统设计上要与纯电动汽车有所区别,特别是要对动力电池的充电状态进行监测并留有余地,否则将使电池的性能受到极大影响。而插电式混动车型则不同,它可以在车辆配装的驱动电机电池电量不足的情况下,直接通过燃油发动机驱动车辆。

“随着混动技术的发展,增程式及插电式等混动技术区别并非各自分离,而是界限越来越模糊,因为它们之间的技术正在越来越多地被相互借鉴吸收,有可能在不远的将来出现越来越多的融合,这也对相关零部件包括硬件、软件提出了新的要求,需要相关零部件企业结合实际需求进行技术开发。”厉建平分析认为。

备战混动大年

“当前,纯电动车型的续驶里程是个难题,需要相应的充电基础设施才能保证使用,而一些混动车型不仅续驶里程普遍都能达到1000公里,而且加油就能补能,减少了很多后顾之忧,车内的智能网联、辅助自动驾驶、智能座舱等配置也都不缺,所以现在很多人都开始选择混动车型。”北京消费者夏冰向记者道出了混动车型逐渐走俏的缘由。

“2021年或许是中国汽车市场混动元年。”栾昕民认为,今年以来,不仅各种形式的混动车型受到消费者青睐,而且混动技术开发也正在成为汽车零部件产业发展的一大机遇。

变速器是混动系统的关键零部件,除了长城等已经实现装车使用的产品之外,奇瑞日前也正式发布了奇瑞全功能混动DHT,适配即将上市的瑞虎8 PLUS混动版。

“这其中有些是奇瑞汽车的独创技术。”奇瑞汽车股份有限公司总经理助理、奇瑞动力系统技术中心执行总监古春山告诉记者,首先,这是当前中国品牌首个也是惟一的双电机驱动DHT,能够实现单/双电机驱动、增程、并联、发动机直驱、单/双电机能量回收、行车/驻车充电等9种高效能工作模式,实现对关键核心技术的自主控制,还可以满足用户全场景出行的需求。

另外,奇瑞DHT拥有目前全球最多的11个组合挡位,运行中由控制系统实时计算最优工作挡位,配合奇瑞独创的FIO定点喷射油冷电机技术、TEM超高效双电机动力分配技术、超平顺TSD双轴驱动设计等混动集成技术,实现驾乘动力性、平顺性和经济性的最优平衡。

之前,长安汽车首款自主混动电驱变速器HF640也已完成首台下线。长安技术服务中心工程师高亮向《中国汽车报》记者介绍,长安汽车自主研发的混动变速器HF640,是长安第二代混动平台的核心、国内首款高度集成P2混合动力系统,可兼容插电式混动和油电混动车型,在两驱情况下,0~100km/h的加速时间为7秒,最低混动油耗实现每百公里4.5升,插电式混动模式下,综合油耗低至百公里1.4升。即将上市的长安UNI-K混动版将配装该变速器。

对于混动核心技术,一向由于技术门槛高、指标要求高等现实难题,一般零部件企业很难在此有所作为。在国内为数不多的对此有所突破的零部件企业中,馨联动力是佼佼者之一。其混动专用变速器第一代产品已研制成功,并已在样车上测试完毕。“首款量产产品最快将于明年底正式装车。通过部分零件调整,馨联混动专用变速器能够涵盖不同的混合结构车型要求,借助模块化平台实现规模效应。”张天锷表示,只有吃透供应链上的核心零部件技术,才能做到对产品开发节奏、制造成本的严格把控,从而打造出更具核心竞争力的零部件产品。

事实上,对于混动相关零部件尤其是核心零部件的开发,国内零部件企业也在积极努力。在华为提供给赛力斯的混动技术上,华为的“三合一”电驱动系统尤为闪亮。“这套系统属国内首创,其融合了逆变器、电动机和差速器,集成度更高也更精密,对于混动车型而言,一体化的电驱系统能够节省空间、减轻重量,同时也能最大限度提升品质,可以用更低的成本造出更可靠的车辆。”华为赛力斯项目工程师王程表示。

混动技术零部件的快速发展,推动了混动车型不断增多,背后又有着怎样的内在驱动因素?

“我认为,这是由一系列因素驱动的。”厉建平说,一是市场需求,混动车型大多没有里程焦虑、充电焦虑等问题,而且价位合理,所以受到越来越多消费者关注,应该可以与纯电动汽车等新能源汽车一起获得较快发展;二是相关零部件核心技术不断取得突破,如混动变速器、“三合一”电驱系统等,为国内混动技术发展提供了强有力支撑;三是国内外混动技术竞争加剧;四是国内政策支持,国家层面的《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》提出了支持纯电动、混动等新能源汽车发展的明确要求,“双碳”目标带来新动力;还有主管部门层面的“双积分”严格考核的倒逼等,诸多因素都驱动着混动等新能源汽车产业的加速发展。

尽管在混动方面有成本优势,但成本并不是市场的决定因素。“如今的市场,成本固然是一个参考因素,但消费者更看重质量、性价比和使用的便捷性,在这方面,混动技术有一定优势。”栾昕民认为,当前仍然存在3个问题:一是混动汽车相关零部件技术标准化不健全;二是仍有相当一部分零部件企业的自主创新能力不足,仅仅依靠为数不多的几家头部企业无法适应新能源汽车推广普及的市场发展需求;三是终端市场消费者如今更加重视混动产品的质量,所以,要从核心零部件质量抓起,坚持质量第一,夯实实力,才能迎来中国汽车市场的混动大年。(记者:赵建国)

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