长安iDD:为P2架构混动正名

自从今年上半年纯电动车电池价格大涨、油价也同步飙升开始,越来越多的消费者开始关注起了经济性更好的插电式混动车型,不过考虑到很多小区并不具备充电桩安装条件,那一部分不充电也省油的车型,以比亚迪的DM-i为首,直接销量爆炸,可以说是时势造就了英雄。

可整个PHEV市场并非只有这一种解决方案,虽然以比亚迪DM-i和长城DHT为主的这类双电机PHEV混动系统馈电油耗足够低,但并不代表它们就是PHEV的唯一解法,曾经一度占据市场主流的单电机P2架构,依然有巨大潜力可供挖掘。

之所以说是挖掘潜力,主要是P2架构有一个非常致命的问题,那就是单电机难以兼顾发电效率和动力输出,导致多品牌上一代P2架构的混动车型陷入了“有电一条龙,没电一条虫”的尴尬局面。

这个问题能解决吗?肯定能。其实从吉利之前的P2.5架构演进,我们就已经看见了P2方案的进步思路,一方面是充分利用双离合变速箱的多轴优势,将P2电机的输出轴与内燃机输出轴解耦,另一方面是进一步优化梳理工况切换逻辑,进一步提高系统自动判断何时该用何种模式,进而提高整体能耗效率。

也正是因此,目前吉利最新P2.5架构的车型已经将馈电油耗大幅降低,以紧凑级MPV嘉际PHEV(配置|询价)为例,目前其馈电油耗已降低至5升/100公里,非常接近比亚迪DM-i的馈电水平了,同时因为P2架构内燃机直驱工况更多更强,其高速油耗和高速动力性,甚至还更好。

但吉利这套P2.5,依然不是目前P2架构的天花板。隔壁长安的iDD,才是真正能为P2正名的系统,甚至实测完全不输比亚迪DM-i。

与DM-i一致的思路,蓝鲸iDD发动机附件全面电子化

比亚迪DM-i之所以能取得如此低的馈电油耗成绩,并非全部是E-CVT结构EHS变速总成的功劳,其本身发动机超高热效率表现,也功不可没。

在热效率上,比亚迪的骁云1.5L自然吸气混动专用发动机热效率高达43%,大幅优于以省油见长的日系品牌,核心原因,除了采用阿特金森循环、EGR废气再循环以及高达15.5:1的超高压缩比之外,还实现了发动机附件的电子化,将传统发动机机械传动的轮泵系统,全部改用电子控制,包括冷却系统在内,均实现了分体电控。

好处有两个,一是控制更加精准高效,二是降低了发动机的工作负荷,提高了净功率水准,进而大幅提高了实际热效率。

而长安蓝鲸iDD混动系统也是如此,在已经装车的UNI-K身上,其采用的蓝鲸1.5T混动专用发动机,也是和比亚迪一样进行了发动机轮泵系的电气化改造,配合米勒循环,理论最大热效率达45%。

超高的热效率,即使是系统馈电行驶,也有基础的低油耗保障。

P2架构的最终解,三离合混动变速总成加身

上文我们有说P2架构的核心问题,因为位于发动机与变速箱之间,又只有一个电机,因此难以兼顾发电与动力输出的双重任务,相比DM-i类似的双电机模式,P2单电机更多时候面临的问题是“输出有余而发电不足”。

但这一问题有解决方案,虽然定义P2电机是位于发动机和变速箱之间,但安装位置却并非一成不变,比如最经典的三种布局,一种是将P2电机直接套在变速器输入轴上,另一种是将P2电机通过传动带或齿轮传动与变速器输入轴连接,此外,还有第三种方式,P2电机连接减速齿轮,配合P1电机。

三种布局,就会有三种不同的系统效果,且目前来看,在只有P2电机的情况下,第一种布局是理论上能效最优的。

而长安iDD,则是在第一种布局的基础上,进一步针对系统问题进行升级。通过在双离合变速箱上再加入一组P2电机的离合,进而以三离合器混动变速的形式,将P2电机完成了驱动轴的同轴串联。

因此,其就具备了5种最基础的工况,纯电、混动、发动机直驱、动能回收和充电工况。

纯电工况最好理解,在电量足够,且电机可以满足动力请求时,发动机不参与工作,只由电池储备电量带动P2电机纯电驱动。

而混动则是在遇到大动力请求时,发动机输出拉满,P2电机再作为动力增强器使用,提供更多的功率,经过耦合,将动力最终输出至车轮。

发动机直驱工况则是在电量充沛,且巡航负荷能位于发动机最佳能耗区间下时,以HEV模式,只将控制发动机介入的离合器耦合,此时可以将整车看做一辆传统的燃油汽车。

然后重点来了,就是这套iDD最核心的充电工况,因为特殊三离合结构的原因,采用P2电机的蓝鲸电驱变速器就有了两条用于充电的逻辑——驱动充电和怠速充电。

其中怠速充电是所有P2结构插混车型都具备的核心充电功能,即在车辆停止时,发动机继续运转,带动P2电机反转,从而为电池充电。

不过这个不重要,怠速充电实话实说,效率不高还体验不好,后面的驱动充电才是重点。

在长安蓝鲸iDD混动系统中,由于有三组离合且P2电机直接套在双离合变速器的输入轴,因此当整车在发动机驱动时,便可分流部分功率来带动P2电机,从而为电池补能;换句话说,在电量不足时,只要你能跑起来,这套iDD系统就能在经济油耗的基础上自发的高效快速充电。

此外,这套iDD系统也支持轮端动能回收,直接将制动时轮端的动能通过P2电机进行回收,也是自发电的组成部分。

三离合P2结构带来了几乎是全域的工况选择,自然就为iDD混动系统带来了超级全能的表现,动力和能耗,包括馈电能耗都表现不俗。

也正是因此,在已经上市的UNI-K iDD(配置|询价)版本车型身上,才有了EV/HEV这两种模式外的i-X爱创空间,通过车主实际的不同场景需求,将不同工况自由组合,调整各项参数的细分比例,又有了预设的动力澎湃模式、综合低能耗的佛系长续航模式、一路高电量保持直至目的地的露营模式等,此外甚至车主还可以自行预设SOC保持比例、动力需求、动能回收等,进而调配最合适自己用车场景的工况预设。

换言之,相比比亚迪DM-i,长安iDD才是更全能的混动结构,不止是省油,还更好开更好用。

大电池+快充,解决P2架构的最后一个问题

如果您对混动系统研究的比较深入,应该也发现了iDD依然还有一个致命问题,也是P2架构的通病,虽然通过三离合解决了其它工况下的自发电问题,进而在其它工况下即使馈电也有不错的油耗表现和动力性,但是,如果是长时间城市低速拥堵路况走走停停加馈电,它P2单电机只依靠怠速发电,显然不能够。

这就要提长安为iDD准备的最后一个杀手锏了,大电池加快充。因为P2单电机架构相比DM-i这种双电机架构,节约了更多电机和系统成本,因此在总成本不变的情况下,可以配置更大的电池组以及高压快充系统,顺带也就解决了城市低速工况自发电不足的问题。

因此,在UNI-K iDD车型身上,其电池容量直接超过30度电,强制纯电续航里程可达NEDC 130公里,对于绝大多数家庭来说,城市上下班代步一周一充足矣。

此外,其支持快充,30%-80%仅需30分钟,这也就意味着即使您家里无法安装充电桩,也可以使用社会第三方快充桩充电,在城市工况下不仅可以当纯电车型使用,也能避免长时间低速走走停停不利的混动馈电工况,经济性和便捷性拉满。

所以写在最后的:

在如今双电机混动系统愈发成为主流的背景下,比如比亚迪推出的DM-i,长城的DHT,吉利的雷神混动(配置|询价),奇瑞的鲲鹏e+等等,长安依然将大力推行单电机P2的iDD混动,背后还真不是技不如人,而是真有好用的实力,工信部的低馈电油耗数据,车主们实测中型SUV UNI-K高速120时速馈电不足7升的油耗,足以说明一切问题。

2022-04-20

2022-04-20