2021年串并联DHT混动技术盘点

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随着油耗目标的趋严,以及新能源积分价格的走高,车企开始大量推出自身混动技术方案。本文将盘点今年各车企新推出的双电机混合动力技术方案(不含增程系统):

比亚迪DM-i

2021年1月11日,比亚迪发布DM-i超级混动系统。该方案基于双电机串并联(P1/P3)结构设计理念,率先在比亚迪秦Plus(配置|询价)、宋Plus和唐车型上实现搭载,2022年将推出比亚迪汉DM(配置|询价)-i版本车型。

DM-i结构中,发动机与发电机作为整体直连,通过离合器控制实现与车轮的断开和连接。可实现纯电驱动和增程驱动(离合器断开)、发动机直连驱动和发动机+驱动电机并联驱动(离合器连接)。通过比亚迪的介绍,在市区场景中有81%的工况离合器处于断开,NEDC和WLTC这一数值为88%和82%。仅在高速工况和急加速工况下,离合器连接,从而节省能耗。

DM-i目前有三组动力系统组合,分别为EHS132,峰值功率132KW,峰值扭矩316N·m。EHS145,峰值功率145KW,峰值扭矩325N·m。EHS160,峰值功率160KW,峰值扭矩325N·m。

与之配合的是比亚迪全新开发的1.5L/1.5T骁云发动机,1.5L自然吸气发动机最大热效率43%,采用阿特金森循环,压缩比高达15.5,冷却EGR,集成缸盖排气歧管、分体冷却,无轮系设计以及超低摩擦等技术。峰值功率81KW,峰值扭矩135N·m,最大油电转化率为3.41kWh/h。

骁龙1.5T涡轮增压发动机,最大功率96KW,最大扭矩230N·m,最大热效率42%,最大油电转化率3.36kWh/L。从输出特性图可以看出,1.5L高效转速区间明显窄于1.5T,发动机直驱工况更少。

整车搭载策略上,比亚迪DM-i全系插电混动配置,享受新能源鼓励政策,尤其是补贴和购置税减免政策。

吉利雷神动力

2021年10月31日,吉利发布了自身的双电机混合动力系统-雷神智擎Hi.X。

雷神动力拥有两个技术方案,分别为1档双电机,基于P1/P2双电机串并联结构构型,集成升压模块,双电机控制器由博格华纳提供。3档双电机,基于P1/P2双行星齿轮排双电机结构,发电机峰值功率60KW,驱动电机峰值功率100KW,系统重量120kg,系统最大输出扭矩4920N·m,双电机控制器由日立提供。首款车型将在星越L HEV版本上实现搭载,在时速20km/h以上即可进入并联驱动模式,另外通过离合器滑摩,可实现一档弹射起步。

与之配合搭载的是专属混动发动机DHE15,1.5T涡轮增压发动机,采用高压直喷、增压中冷、米勒循环、低压EGR等先进技术,最高热效率可达43.32%。

奇瑞鲲鹏动力

2021年4月上海车展期间,奇瑞发布旗下混合动力系统,奇瑞鲲鹏动力。

奇瑞鲲鹏动力基于P2/P2.5开发架构,结合3档双离合变速箱,其中P2电机峰值功率55KW,p2.5电机峰值功率70KW,双电机控制器由汇川提供。首款应用车型为瑞虎8PLUS插电式混动版本。

图源:几何平方

前期与之配合的发动机为1.5T涡轮增压,最大燃油热效率37.1%。后期将增加2.0T涡轮增压发动机版本,最大功率192KW,最大扭矩400N·m,最高燃油热效率38.2%。

按照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的说法,鲲鹏动力到第三个阶段,通过预燃烧室、稀薄燃烧等先进技术的应用,鲲鹏燃油发动机的热效率最高可达到45%,届时与之相匹配的鲲鹏DHT节油率最高将实现65%(HEV)。

长城汽车柠檬DHT

2020年12月,长城汽车发布基于P1/P3架构的双电机两档混动系统,柠檬DHT。

柠檬DHT将发动机、双电机、双电机控制器、DCDC和变速箱实现集成。得益于两档变速器,在时速40km/h以上时,发动机就可以介入直驱。

柠檬DHT共有两套总成,DHT100和DHT130。结合发动机配置,可组成1.5L+DHT100、1.5T+DHT130以及1.5T+DHT130+P4组合。在HEV模式下,目前柠檬DHT已经在WEY玛奇朵、哈弗赤兔、以及东南亚版哈弗H6上实现搭载。供应商方面,双电机控制器由博格华纳供应,电机则来自蜂巢传动和方正电机。

1.5L自然吸气发动机代号为E15GH,直列4缸形式,压缩比为13:1,采用阿特金森循环,最大功率75KW,最大扭矩135N·m。1.5T涡轮增压发动机代号为E15BD,采用米勒循环,结合VGT可变截面涡轮增压器、缸盖集成排气歧管等技术,最大功率为115KW,最大扭矩235N·m,最大燃油热效率41%。2022年将推出新一代1.5T混动发动机,最大功率提升至120KW,最大扭矩240N·m,最大燃油热效率43%。

广汽:THS和GMC

2021年4月上海车展期间,广汽研究院发布混动技术“绿擎技术”。

绿擎技术包含两套系统方案,分别为丰田THS混动系统和广汽自研GMC混动系统。

THS混动系统由广汽自主研发的第三代2.0T涡轮增压发动机和丰田第四代THS系统组成。广汽2.0T发动机采用广汽GCCS燃烧控制系统、米勒循环、350bar高压直喷、中置VVT、低温冷却废气再循环、双流道增压技术,最高功率140KW,最大扭矩320N·m,最高燃油热效率40.23%。目前该系统已经在广汽GS8、GM8车型HEV版本上实现搭载。

GMC系统由广汽第四代2.0ATK自然吸气发动机与第二代GMC系统组成。发动机采用长冲程设计(冲程缸径比达到1.3),350Bar高压直喷、压缩比达到15.6:1,最高燃油热效率42.1%。最大功率105KW,最大扭矩180N·m。第二代GMC和第一代GMC结构类似,基于串并联的混动策略,未来该系统将搭载在影豹、GS4车型HEV版本,GS8和GM8车型的PHEV版本。

东风:HD120

东风HD120项目于2017年6月立项,2017年11月开始设计,2020年3月实现量产。基于P1/P3双电机串并联结构开发,目前已经在东风奕炫MAX、东风风神AX7(配置|询价)车型上实现搭载。

HD120系统中,发电机功率为80KW,驱动电机最大功率为130KW,最大扭矩为300N·m。与之搭配的是1.5T低功率涡轮增压发动机,最大功率120KW,峰值扭矩230N·m。

长安基于双电机串并联方案DHT180目前已经完成招标,进入开发试制阶段,预计2023年底推出。

上汽通用双电机两档串并联DHT预计2023年将在昂科威车型上实现搭载,驱动电机功率135KW,系统由上汽变速器生产。

大众TQ250方案在今年慕尼黑IAA舍弗勒展台上展出,将在MQB平台上搭载。发电机功率110KW,驱动电机功率125KW,发动机采用1.5T涡轮增压,在时速高于60km/h可实现发动机直驱。TQ250机械硬件部分是大众和舍弗勒合作开发,双电机控制器来自日本京滨工业。

此外,一汽和五菱也已经规划双电机DHT技术能力,但尚未公布自己的详细信息。

总结

从各家技术方案来看,更倾向于P1/P3串并联单档DHT技术架构的方案(吉利是P1/P2,奇瑞则是P2/P2.5)。根据车企公布的节能数据,单档DHT节油率在20%左右。但对于中大型车,单档DHT在经济性和动力性方面都稍显不足,因此长城、吉利、奇瑞、上汽通用均开发多档DHT方案,比亚迪则通过增加电池电量弥补单档DHT的不足。此外,为了进一步提升单档DHT效率,相关企业也积极储备升压高电压平台技术方案,预计电压将提升至700V以上。

2022年开始将会有更多的车型搭载DHT技术方案,更多信息,欢迎联系NE数据组查看未来乘用车预测数据。

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来源:全国能源信息平台

2021-12-06

2021-12-06