混合动力技术门槛高吗?如何评价长城Hi4的混动解决方案?

好久没聊长城汽车的话题了,最近长城汽车在混动技术方面发力很猛,我们也借此机会来看看他们家的混动技术情况吧。

所谓混合动力,就是在车辆行驶中既有内燃机参与驱动,也有其他动力形式参与驱动,混合动力又根据“混合比例“不同,把混合动力分为了弱混、轻混、中混和插混四种。从汽车长期的技术演进来说,混合动力形式是过渡性方案,最终的演进目标还是纯电和燃料电池,但也确实符合了现在消费者的需求和用途。

▲汽车动力总成电动化演进图

【四种混合动力系统的区分】弱混就是大家常见的STT怠速启停,由于体验不好,被很多人嫌弃,厂家也不怎么推广;中混或轻混为大家常见的48V系统,也就是带有启动辅助和制动能量回收功能,能够节油14%左右,由于成本和收益不平衡,搭载的车型也不多;强混或全混就是常见的标记hybird的系统了,电机可独立驱动车辆,内燃机也可独立驱动车辆,其代表产品就是丰田雷凌双擎;插混(插电式混合动力)就是在强混的基础上加大了电池和电机,目前很常见的长城柠檬DHT、比亚迪DM-i、长安智电iDD、吉利雷神混动、奇瑞鲲鹏DHT都属于这种。由于现在的主流已经是插电式混合动力了,所以我们接下来要聊的都是插电式混合动力系统。

▲电驱能力由弱到强的五种技术路线

【混合动力省油的基本原理】混合动力的节能路径主要在于削峰填谷和回收——削峰填谷是利用电机辅助调节,使发动机工作在相对高效的区域;回收是将本来会被耗散掉的动能通过电机转化为电能。其中上述的弱混系统其电池基本不参与驱动,所以不适应下图的情况。

▲混动系统节油原理图

【插混系统的二级分类】插混系统按照动力传递方式大体分了串联、并联和混联三种技术路线。

▲三种混动技术路线示意图

串联式混动系统意味着发动机和电驱在同一个动力传输线路上,并且动力需要经过从上到下的传输过程,其中的发动机在前端、发电机和逆变器在中端、电驱在后端,最终实现将动力传输到轮子。所以,目前理想汽车很火爆的REEV增程式纯电动其实就是串联式混合动力。

▲理想汽车增程式纯电动平台——串联式混动系统

并联式混动系统就是发动机和电驱可以分别为驱动轮提供动力的系统,系统复杂程度比较高。混联式混动系统是目前呼声最高的混动系统,大家关注的P1+P3架,长城柠檬DHT、比亚迪DM-i、吉利雷神混动、奇瑞鲲鹏DHT系统就是这种。

▲混联式混合动力系统

前面三种技术路线示意图大家也发现了二级结构P0、P1、P2、PS、P13等说法,并且最近各类混动系统层出不穷,有必要专门说一下这一部分。

▲电机与发动机、驱动轮之间的关系图

P0~P4指的是电机与发动机的位置关系,数字越大就越远离发动机。P0电机:位于发动机皮带端;P1电机:位于发动机飞轮端、离合器之前,由发动机曲轴直接带动;P2电机:位于离合器之后、变速器之前;P3电机:位于变速器之后,可布置的空间更富裕,所以功率可以进一步提高;P4电机:与发动机不在同一轴上,通常位于后轴,与发动机间没有动力连接,而是通过地面与前轴实现耦合。

▲2023上海车展上的蓝山DHT-PHEV,就是用的上述P1+P3构架

由此可以看出,三种混动技术路线各有优缺点,并不能简单说谁好谁不好,只能说具体适用的工况不一样。串联式具有结构简单、成本低的优点,但相对油耗高;并联式动力性好,复杂程度居中,但油耗也居中;混联式能在很大程度上降低油耗,动力性能居中,但复杂程度高,且遇到匮电爬坡工况也很纠结。另外可以看出,混联式还可以有多个分支,每一个分支对应技术方案也不一样,要每个汽车厂商单独开发,难度不小。

那接下来我们就一起来看看长城汽车新推出的Hi4混动系统的技术构成。

Hi4主要的特点是在原有的前轴发动机+DHT变速箱的基础上,在后轴上再增加一台大功率电机,从而实现电四驱,也就是说Hi4系统是P2+P4构架的串联式混合动力系统。

▲长城Hi4系统示意图

独特的电机布局,让这种Hi4有了以下特点:

  1. 前桥电机可直驱车轮,且不带动发动机曲轴,损耗小;
  2. 前桥电机动力输出也经过2挡变速器,可以实现高扭矩/高转速的切换;
  3. 通过离合器,发动机也可以实现直驱,同时2挡DHT可以实现中低速的介入并联;
  4. 通过离合器,发动机驱动前桥电机发电,后桥电机独立驱动,实现串联(增程)纯电后驱;
  5. 前后电机同时工作,可以实现纯电四驱;发动机启动后也可以并联四驱,实现系统全功率释放。

不难看出,Hi4的P2+P4构型,最大的亮点就在于实现了四驱的同时没有增加电机数量,让整体成本可控,四驱技术普及成为可能。是的,普通的四驱车型,最复杂的就是传动机构,而长城Hi4则巧妙的通过电控+电机大大简化了复杂的传动+差速机构。这样子操作,一方面降低了直接的系统构架成本,另一方面还减少了车重,是个不错的方案。

▲长城Hi4混动系统动力传输模式解析图

另外,Hi4共有两种组合,其一是1.5升自吸发动机+70kW DHT变速箱+150kW后电机,其二是1.5T混动专用发动机+70kW DHT变速箱+150kW后电机。哈弗枭龙MAX用的是Hi4系统,而尺寸大一些越野性更强一些的坦克400 Hi4-T则用的Hi4-T系统。其中的坦克400 HiT我们在成都车展看过实物,尤其将动力电池布置在后车架上部的策略很有意思——既保障了动力电池的布置空间,又充分考虑了硬派越要经常面对底盘冲击的情况。

▲2023成都车展坦克Hi4-T平台,注意动力电池在车架上部,这是越野混动平台的重要特征

对了,一个平台往往不是只讲动力系统,还有配合的其他底盘技术,而Hi4平台则有这样一些技术的加持:

  1. iTVC智能扭距矢量控制系统。通过分析驾驶这动力需求、车速、驾驶模式、道路坡道、方向盘转角、电机转速、横摆角度等驾驶院操作及车辆状态信息,对车辆的动力进行动态调配,可以完美平衡车辆的经济性和动力性。
  2. 智能能量管理系统。能够智能分析驾驶风格、环境温度、坡度、动力需求、形式状态、列达数据、导航数据及路况等数据,形成能力管理依据;基于管理预计,智能控制预测性启停管理、发动机工况点智能管理……就是说,可以根据你的实际驾驶情况提前准备储备动力或者减少动力,也是为了省油。

好吧,是骡子是马拉出来溜溜!接下来聊聊已经上市的哈弗枭龙MAX,一起来看看哈弗枭龙MAX的具体表现。我们从动力、油耗和驾驶感受三个方面来评价,从公开平台抓取数据。

首先讲,哈弗枭龙MAX我是看过实车、开过实车的,在上海车展、重庆车展、成都车展都去感受过哈弗展台的人气,但为了公平起见,我多引用其他平台数据。

【动力表现】开过混动系统的都知道,混动的动力比燃油车要好很多!

▲某家对应口碑

从某家的数据来看,用户对加速性能认可度还不错。另外0~100km/h加速时间为6.8s,在接近2吨的车上实现这个数据还是很不错的。

【油耗表现】

公告油耗为:最低荷电状态5.5L/100km,这里的最低荷电状态就是我们通常理解的“匮电模式“,如果算上105km纯电续航,按照WLTC工况测试,对应油耗为1.78L/100km。

▲某专业汽车测评主播实测哈弗枭龙MAX油耗为5.89L/100km

【驾驶感受】

我的重庆短暂开过哈弗枭龙MAX,跑过一段山路,感受时间有限,供参考:开过混动车型都知道,混动系统带来了车重的增加,同时也增强了底盘的稳定性,过弯不飘,另外超强的四驱系统能够带来很好的抓地力和推进力,给人的总体感觉是驾驭随性。就是可玩性比较高,操控不拖沓。

▲某用户评价

有人会说,我这里净讲些数据化的东西,难道我买车、开车就为了看数据吗?

好吧,105km的纯电续航里程你可能没什么概念,我一个朋友46km上下班路程,可以直接两天不充电!如果你的工作单位或者家里有一个慢充,那你就基本可以告别高油价了,再也不用担心油价三连涨啦!悄悄告诉你,在长期用电情况下,哈弗枭龙MAX费用可以低至0.1元/km,开过油车的人你都不能想象这是什么概念!如果你还由自己的充电桩并设置用电低谷充电的化,费用可以再低36%……

▲油价三连涨啦

如果你要体验长途旅行。空间大会给你带来较好的舒适感,而智能车机能够大幅提升愉悦性,ACC自适应巡航则能够再很大程度降低驾驶疲劳感——这些配置比例很高。

▲超大尺寸带来较好的舒适感

▲全景仪表地图非常适合市区导航

当然也要有必杀技——轻越野。

作为一款动力够强的四驱SUV,哈弗枭龙MAX还可以去村口玩一玩轻越野。注意,轻越野指的是走一些常规的非铺装路面,并非去跑沙漠……

▲村口的烂路也该修修了

我小时候挺喜欢爬山的,离我家不远的地方有一座小山,如今就是想要开车去溜溜,有了这种四驱的SUV,小山丘应该不在话下了。

▲烂路配合透明地盘简直就是绝配

【小结】先回答原题:混合动力技术门槛不高,1000块的怠速启停就能算作弱混了,4000块的48V系统就可以算作轻混了,如今的PHEV插电式混合动力也挺多的,主要厂商均已进入。而再PHEV插电式混合动力系统中,串联式技术难度最低,接着是并联式,最后是混联式。PHEV插混的难点不是技术难点,而是洞察用户需求,给出满足用户需求的解决方案。比如串联式PHEV因为技术难度低,让车企上手快,成本相对低,用户使用便利性也提升了,反而市占率在上升。

所以前面讲过混动本来就是过渡性技术,且汽车的适用场景非常丰富,每位用户的使用工况千差万别,找到对应准确的用户喜好才是关键。

而长城Hi4系统则是在混联式PHEV系统上面的独到创新,通过后置电驱解决了四驱系统的动力传动及差速机构的一大难题,是个不错的解决方案。相信会在非重度越野市场掀起一股不小的浪潮。

好吧,哈弗枭龙MAX作为一款尺寸已经达到中型级别混动四驱SUV,价格竟然杀到了15.98万,7月销量已经来到了6179辆,预计随着产能的爬升,很快会有机会冲击月销过万。

▲7月销量数据

对了,其实杀最猛的不是哈弗枭龙MAX,而是在今年成都车展上亮相的长城旗下更加硬气的坦克400 Hi4-T,你能想象4985mm车长的中大型硬派越野混动四驱SUV价格只要28.5万吗?

▲坦克400 Hi4-T在成都车展开始预售

今天先到这里吧,我也要去研究硬派越野的多技术路线了……

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页面更新:2024-05-17

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