中国品牌混动技术:没有最好的技术路线,只有更好的产品

混动已逐渐成为“新能源”市场的主流

有一个数字,我想大家应该是要知晓一下的。

2021年,国内市场广义混动的销量,也即插电混动+普通混动,已经突破120万辆,同比增幅超过了140%。

就体量、增幅而言,广义混动虽然无法与纯电市场相比。但结合市场的背景分析,你会发现混动这一大潮正以迅雷不及掩耳之势来到你眼前——

第一个背景是,目前广义混动的在售车型只有98款,其中不少新车型还是去年底才上市的;相较之下,纯电市场的在售车型有295款。计算下来,广义混动单车平均销量已经突破10000台,远超纯电市场。

第二个背景是,纯电市场的销量结构是妥妥的“哑铃状”,也即高端和低端的销量占比多,但8-20万这一理应有着庞大用户群体的主流市场却只占少数。反观混动市场,走量的都是10-25万的产品。这似乎证明了:在相对主流的市场里,消费者更愿意选择混动,而非纯电动。

(像赛那(配置|询价)、传祺第二代GS8这些大热车型,都是去年第四季度才上市的,产能爬完坡已经是2022年的事情了。)

2022年,各中国品牌的混动技术已经出现,更多的混动车型陆续有来,混动这一大潮还会来得更凶猛,甚至可以说:2022年,还有没有混动的车企,可能会“死”得很惨。

混动技术,百花齐放

比亚迪的超级混动DM-i、长城的柠檬DHT、长安的蓝鲸iDD、传祺的GMC 2.0、上汽的EDU、吉利的雷神混动、奇瑞的鲲鹏DHT......短短一年,国内就涌现了如此多的混动技术,直叫人眼花缭乱。

虽然名目众多,但是主流的形式离不开这四大类:功率分流式、串联式、并联式和串并联式。

所谓功率分流式,即发动机的功率可以同时分流到驱动系统和发电系统,不受工况的约束。这一形式最为核心的是一套行星齿轮机构——既能起到分流,也能起到无级变速的作用,所以很多人都称之为“ECVT”。

因为这套“ECVT”是丰田的专利,所以功率分流式基本也就和丰田的THS画上了“等号”。最近一两年,丰田的THS开始对外授权,也就有其他车型走上功率分流的路子,例如传祺第二代GS8,颇有青出于蓝而胜于蓝的样子。

串联式的结构就简单多了,驱动全靠电动机,发动机只发电。也许是串联式听起来有点LOW,所以更多厂家愿意称之为增程式。这种结构很简单,但也存在一定的缺点:在中高速且匮电的工况下,发动机容易超出其高效工作区,效率比较低。

目前采用这一结构的厂家并不多。前一两年,通用主推过一段时间,代表车型是别克的VELITE 5和雪佛兰的沃蓝达,但后来没坚持几年就放弃了——主要是市场不接受,其价格也相对比较昂贵。

现在还在用的有日产、理想、岚图、赛力斯和天际,代表技术是日产的e-POWER,代表车型是理想ONE(配置|询价),前者在海外有多年历史,技术比较成熟,而后者是目前国内销量最佳的增程式车型。

虽然理想ONE的销量不错,但我总有一种预感:随着混动市场的不断壮大,消费者有更多选择之后——理想ONE热销的原因不在于技术,在于产品定位,串联式最终还是会走向末路。

理想ONE其实已经暴露出串联式混动的弱点:匮电油耗高至8.8L/100km,相较之下,同等大小的第二代传祺GS8(配置|询价)只要5.8L/100km。这差距相当于iPhone 13和iPhone 7 的代差。

所谓并联式,即燃油驱动和电力驱动是两套相对独立的系统,并行存在。这个结构也不复杂,只是在燃油车的基础上多加一套电驱系统罢了,缺点是非常依赖外部充电,一旦不充电,那电驱系统就会变成累赘,徒增油耗,增加使用成本。

这一结构曾经是中国品牌PHEV的主流路线,因为研发成本不高,而且还能进入新能源目录,享受新能源汽车的补贴和上牌优惠,故而能受到一些限牌限购的用户青睐。

只可惜,因为充电不便利,许多车主只是把它们当作油车来用,承受匮电状态下的高油耗。慢慢地,在很多消费者的眼里,并联式沦落为政策下的一种产物——图个绿牌罢了。

目前,走这一技术路线的车企所剩无几了,据我所知,还在力推的,大概只剩下长安和上汽了。

(WEY P8是并联式最典型的例子,前轮燃油驱动,后轮电力驱动,两者互不相干。它的市场表现也不佳,最终走向停产。)

接下来要介绍的串并联式则是中国品牌混动系统主流中的主流。上面提到的中国品牌混动系统中,除了上汽和长安,其他都是串并联式。

串并联式和功率分流式有点相似,发动机既能充电,也能直接参与驱动。不同的是,发动机介入驱动的时候,因为无法变速,所以介入的条件非常苛刻。本田技术专家仁木学在接受采访时曾经说过:“(本田的iMMD)在城市工况中,发动机介入提供动力的比例为2-3%,在高速工况下才会有5-6%。”

一般人可能会有疑问:“为什么要发动机参与驱动,直接由电机驱动不是更省油吗?”其实,在匮电工况下,串并联式最省油的状态不是电驱,而是由发动机直接驱动车轮——

在匮电状态下,电动机要作用,首先得靠发动机发电。“发动机→发电机→电动机→车轮”,这一能量传递路径,比“发动机→车轮”多了两个环节,即便这两个环节的效率高达99%,也还是存在能量损失的。

所以,要想串并联式省油,就得跳过这两个环节,让处于高效工作区间的发动机直接驱动车轮。

这不是一件容易的事情!

1挡、2挡、3挡......“挡挡”不息

如何让处于高效工作区间的发动机更多地直接驱动车辆?这是走串并联路线的车企最需要思考的问题。目前来看,有两种解决方案:一是研发出高效区间更广的混动专用发动机;二是增加混动系统挡位,在发动机转速和扭矩不变的情况下,改变车辆的驱动力和行驶速度。

后者,是体现各家混动系统差异化的最主要的地方。

目前,除了本田的i-MMD、比亚迪的超级混动DM-i外,其他走串并联路线的车企都用上了多个挡位的混动专用变速箱:其中传祺和长城采用的是双挡DHT,而吉利和奇瑞则是三挡DHT。

更多的挡位能让他们把发动机介入驱动的条件降低——主要体现在速度上。例如,长城的柠檬DHT能在40km/h的时候让发动机介入驱动;吉利雷神混动的发动机更是能在20km/h的时候介入工作。

未来多挡DHT可能会成为行业的一种发展趋势——据说本田下一代的i-MMD也会多增加一个挡位。但有一个问题我们需要思考的是:对于消费者,我们有没有必要追求过多挡位的DHT?

我个人觉得:完全没必要。

没错,更多挡位的DHT能让处于高效区间的发动机更早地介入工作,但是有必要吗?

正常行驶中,我们停留在20km/h以下时速的时间非常短,0-20km/h的加速只是一眨眼的功夫,0-60km/h更是只要四五秒的时间。长时间停留在20km/以下的,要么有特殊情况,要么在非常拥堵的道路。

面对这样的路况,我反倒希望发动机不要启动,纯靠电动机来驱动:一来,发动机不启动,没有噪音,缓解驾驶者的堵车焦虑;二来,这种拥堵的路况会影响发动机散热,不利于机油的寿命。

另外,更多挡位的混动专用变速箱并不显得高级,反而会顾此失彼,弄巧成拙。

给混动专用变速箱增加挡位不是难事,不过是在“发动机→车轮”这一动力传递路径上增加齿轮组罢了,难就难在空间布局。因为混动专用变速箱的内部非常复杂,既有电机又有电控还有多组齿轮,空间非常局促。

如果是通过精细化的设计来塞入一两组齿轮和换挡机构,也还算高明,但更多车企只是通过压缩电机体积的手段来达成这一目的。压缩电机的体积,实际上,也就是在压缩电机的功率和扭矩。

如你所见,采用双挡结构的长城柠檬DHT,即便在摩卡DHT PHEV这一中型SUV上也只是采用一台130kW\300Nm的驱动电机。相较之下,采用比亚迪超级混动DM-i的秦PLUS,一台A级车,入门就是132kW\316Nm的驱动电机,顶配的驱动电机更是能到145kW\325Nm。

当然,我这么对比并不是说长城柠檬DHT不如比亚迪的超级混动DM-i、“大电机策略”比“多挡位策略”高明。只是说,汽车研发本来就是一场“断舍离”,在空间、成本都有限的情况下,有得就有失。

事实上,技术路线没有好坏之分,就像七速湿式双离合就不见得比爱信的6AT高级一样,爱信的6AT也不见得比CVT无级变速箱好用。重要的,还是如何将技术和产品完美地匹配在一起。

就像曾经被骂是“有电一条龙,没电一条虫”的并联式,长安也能很好地解决其匮电油耗的问题:据官方资料显示,采用P2单电机并联结构的UNI-K,匮电油耗低至5L/100km,比同级别的唐DM-i还要低。

只不过,目前中国品牌的混动才刚发展不久,许多品牌都还没推出搭载混动技术的产品,故而很难从同一维度比较一番——从上表中你也可以看到,采用不同技术路线的各种产品,性能上都差不多,贸然下个谁好谁差的定论似乎为时过早。

但有一点可以肯定的是,上了混动技术的车型,其燃油经济性和加速能力比起燃油版都有质的飞跃,且价格也变得更加亲民。

价格亲民,性能飞跃......我想这就是未来一两年混动市场爆发的秘诀。

文 | 大雄

2022-02-14

2022-02-14