廣汽傳祺傾力打造油耗系列挑戰(zhàn),“混動(dòng)鉅能省,全路況大挑戰(zhàn)”,包括“一箱油極限油耗測(cè)試”、“一箱油征服塔克拉瑪干無人區(qū)”、“鉅浪混動(dòng)城市路況實(shí)測(cè)”三部曲,不僅全面展現(xiàn)了鉅浪混動(dòng)在全地形、全場(chǎng)景、全路況下的超低油耗水準(zhǔn),還清晰凸顯鉅浪混動(dòng)在各種極端環(huán)境下的高品質(zhì)與高性能。
【一箱油極限挑戰(zhàn)測(cè)試】
6月22日至26日,搭載鉅浪混動(dòng)GMC2.0混動(dòng)系統(tǒng)的影系列家族車型——影酷與影豹首次攜手出征,共同完成了一場(chǎng)看點(diǎn)十足的一箱油極限挑戰(zhàn)。此次挑戰(zhàn)橫跨山西、河北、遼寧三省,并途經(jīng)大同、張家口、承德、朝陽、錦州、盤錦、鞍山、沈陽等八市,奮戰(zhàn)5天,共51個(gè)小時(shí),在克服路況地勢(shì)復(fù)雜、晝夜溫差大、超高強(qiáng)度行駛等一系列極限挑戰(zhàn)后,最終以一箱油最長(zhǎng)跑1711km,百公里油耗僅3.2L的優(yōu)異實(shí)測(cè)成績(jī),向消費(fèi)者展示了鉅浪混動(dòng)GMC 2.0強(qiáng)悍實(shí)力。
? 測(cè)試環(huán)境:大同-張家口-承德-朝陽-錦州-盤錦-鞍山-沈陽(國道)
? 氣溫:15-35°C
? 車輛狀態(tài):冷車胎壓2.8bar,ECO模式,負(fù)載1人,不使用空調(diào)
? 加油方式:加油至剛好溢出
? 標(biāo)準(zhǔn)油箱容積:影酷(50L)、影豹(40L)
? 測(cè)試結(jié)果:
影酷:1711km超長(zhǎng)續(xù)航,3.2L/100km超低油耗
影豹:1537km超長(zhǎng)續(xù)航,3.0L/100km超低油耗
【一箱油征服塔克拉瑪干無人區(qū)活動(dòng)】
7月24日-7月26日期間,廣汽傳祺鉅浪混動(dòng)家族再次集結(jié)。由影酷、影豹、全新第二代GS8組成混動(dòng)挑戰(zhàn)團(tuán),從烏魯木齊出發(fā),橫跨塔克拉瑪干無人區(qū)抵達(dá)且末縣,無懼46℃的超高氣溫,影酷以平均4.28L/100km的超低油耗,一箱油燃擎1285km的優(yōu)異成績(jī),強(qiáng)勢(shì)證明了鉅浪混動(dòng)在長(zhǎng)途險(xiǎn)峻路況、極端高溫環(huán)境中的不凡實(shí)力。
? 駕駛時(shí)間:2022年7月24日-26日
? 測(cè)試條件:
駕駛路線:烏魯木齊-庫爾勒-且未(市區(qū)、高速、山路、沙漠公路)
自然環(huán)境:最高氣溫46℃,海拔800m-1700m
? 車輛狀態(tài):冷車胎壓2.4bar,空調(diào)開啟24℃,5擋風(fēng)
? 加油方式:92號(hào)汽油,加油至剛好溢出
? 測(cè)試結(jié)果:
影酷
油耗表現(xiàn):續(xù)航里程1285公里,平均油耗4.28L/100km
車輛狀態(tài):冷車胎壓2.4bar,空調(diào)開啟24℃,5擋風(fēng)
【鉅浪混動(dòng)城市路況實(shí)測(cè)】
8月1日-8月5日,鉅浪混動(dòng)城市全路況實(shí)測(cè)開啟。還原真實(shí)生活用車場(chǎng)景,在三伏天打卡海心橋、廣東美術(shù)館等廣州藝術(shù)地標(biāo);模擬家庭出行,滿載行李高速出游;在廣州海珠黃浦灘,感受老城區(qū)人文風(fēng)情,品嘗地道老廣美食等,全程開空調(diào)、跑城際高速、走城市晚高峰擁堵路段等,測(cè)試各種用戶實(shí)際用車真實(shí)油耗,重新定義省油標(biāo)準(zhǔn)!
? 影酷
駕駛時(shí)間:2022年8月2日
駕駛路線:廣州二沙島-傳祺公園-星海音樂廳-廣州圖書館-廣州塔(市區(qū)路段)
行駛里程:117km
油耗表現(xiàn):4.4L/100km
自然環(huán)境:最高氣溫37℃
車輛狀態(tài):乘坐2人,空調(diào)開啟24℃,4檔風(fēng),內(nèi)循環(huán)
加油方式:92號(hào)汽油,加油至剛好溢出
? 影豹
駕駛時(shí)間:2022年8月3日
駕駛路線:廣州二沙島-內(nèi)環(huán)路-沙面-洲頭咀等(城市路況&堵車路況)
行駛里程:108km
油耗表現(xiàn):3.7L/100km
自然環(huán)境:最高氣溫30℃
車輛狀態(tài):乘坐3人,空調(diào)開啟23℃,3檔風(fēng),內(nèi)循環(huán)
加油方式:92號(hào)汽油,加油至剛好溢出
三曲畢,鉅浪升,廣汽鉅浪動(dòng)力隨后喊出了打造最強(qiáng)中國混動(dòng)系統(tǒng)的口號(hào),底氣何在?
鉅浪核心,模塊化混動(dòng)架構(gòu)—EMB
鉅浪混動(dòng)的模塊化架構(gòu)(EMB, Engine Mechatronic Battery)方案覆蓋了面向所有混動(dòng)技術(shù)路線的組合,包括增程、雙電機(jī)甚至是行星齒輪的THS等等,發(fā)動(dòng)機(jī)方面也是覆蓋燃料電池、氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及各種排量功率范圍的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。廣汽也是提出了面向未來的xEV戰(zhàn)略,力求旗下車型產(chǎn)品線全面電氣化,模塊化、平臺(tái)化的戰(zhàn)略構(gòu)架可以滿足不同需求、不同應(yīng)用場(chǎng)景的快速產(chǎn)品開發(fā)。本文所涉及的最新的自研混動(dòng)架構(gòu)就是2.0 ATK混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)DHE+GMC 2.0雙電機(jī)雙檔DHT+冷媒直冷功率型電池的HEV組合路線,代表了這一領(lǐng)域無論是動(dòng)力、油耗還是駕駛感受的新高度。本文從模塊化混動(dòng)架構(gòu)E,M,B三個(gè)角度進(jìn)行詳細(xì)解構(gòu),闡述關(guān)鍵技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。
鉅浪動(dòng)力模塊化架構(gòu)堪稱乘用車動(dòng)力領(lǐng)域的“百科全書”
Engine: 2.0 ATK 混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)
混動(dòng)系統(tǒng)一定就要有混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)(DHE,EMB-Engine)。鉅浪動(dòng)力這套混動(dòng)系統(tǒng),搭載了廣汽研究院一直以來專門為混動(dòng)開發(fā)的2.0 ATK 混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)。在2020年發(fā)布時(shí),熱效率突破42.1%就引起了不小的轟動(dòng),隨后國內(nèi)市場(chǎng)各家主機(jī)廠紛紛開始了熱效率的瘋狂“內(nèi)卷”,40%以下的機(jī)型已經(jīng)寥寥無幾。匹配這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的GMC 2.0系統(tǒng),今年也將搭載影豹、影酷兩款主流車型推向市場(chǎng),繼續(xù)刷新車用油耗下限。
44.14%熱效率刷新認(rèn)知,技術(shù)路線上的“煉功”成果。實(shí)際上,從技術(shù)上來講,這臺(tái)42%的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)將現(xiàn)有的技術(shù)路線榨干到極致。多年前,阿特金森循環(huán)/米勒循環(huán)搭配高滾流快速燃燒這樣的革命性燃燒系統(tǒng)一舉將發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率提升到40%關(guān)口,靠的是技術(shù)路線的勝利。而在40%~45%的動(dòng)力區(qū)間內(nèi),再進(jìn)行每一次熱效率的提升,每一滴油都是每個(gè)環(huán)節(jié)的持續(xù)“提煉”,都是需要“優(yōu)中煉優(yōu)”。這樣的開發(fā)工程需要大量的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、修改的迭代過程,相互匹配,相互折磨。所以,能做出來的研究院相信都得下“苦功夫”。即便如此,在全球唱衰內(nèi)燃機(jī),停止研發(fā)內(nèi)燃機(jī)的號(hào)角聲中,這臺(tái)全新ATK 2.0基于廣汽第四代發(fā)動(dòng)機(jī)平臺(tái)重新刷新了大眾的認(rèn)知,以最高44.14%熱效率打造了最新一代的混動(dòng)專用機(jī)型,未來可期。
豐田Dynamic Force 將滾流的意義提升到幾乎汽油機(jī)“標(biāo)準(zhǔn)”技術(shù)路線的高度
技術(shù)覆蓋深與廣,技術(shù)不僅僅要全,還要細(xì)。這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)以阿特金森循環(huán)為基礎(chǔ),開發(fā)了15.6的機(jī)械壓縮比,這個(gè)數(shù)字可以說問鼎了當(dāng)前點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的極限,帶來了熱效率的直接提升,效果顯著。350bar直噴系統(tǒng),是目前市面上能用到的最佳的高壓直噴技術(shù),可見混動(dòng)的使用并沒有因?yàn)槌杀鞠騊FI妥協(xié),燃燒系統(tǒng)的核心目標(biāo)就是節(jié)能減排。這套系統(tǒng)搭載了特別優(yōu)化的所謂GCCS高效燃燒控制專利技術(shù),沖程缸徑比達(dá)到了1.3,搭配超高滾流比氣道,可以說這個(gè)滾流形成過程“又強(qiáng)又長(zhǎng)”。建立強(qiáng)大缸內(nèi)滾流的同時(shí),隱藏在背后的更多的技術(shù)邏輯是對(duì)氣流渦團(tuán)真正的“回壓”破碎過程,而特殊設(shè)計(jì)的燃燒室結(jié)構(gòu)可能是真正的專利核心之處,將強(qiáng)烈的氣流打碎打散,均勻分布,從而引導(dǎo)油氣加速混合,加速放熱,快速燃燒,最終轉(zhuǎn)化為高熱效率。這里專利的控制技術(shù)一定不止一處,因?yàn)楫?dāng)強(qiáng)滾流帶來了強(qiáng)湍流設(shè)定,火花塞引導(dǎo)油氣點(diǎn)火過程里“火核生成”就成了關(guān)鍵之處。這就好比狂風(fēng)大作的臺(tái)風(fēng)天,普通打火機(jī)打火一定會(huì)被狂風(fēng)吹滅,所以,為了穩(wěn)定燃燒,不讓點(diǎn)火“拖后腿”,這套專利控制技術(shù)應(yīng)用了110mJ的高能點(diǎn)火系統(tǒng),在各種工況下穩(wěn)定著火。電控VVT可以隨時(shí)保證最大效率的進(jìn)氣充量,保證氣流,同時(shí)也提升了混動(dòng)快速切換的響應(yīng)能力。
除此之外,這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)還搭載了以DLC涂層技術(shù)為代表的摩擦副優(yōu)化技術(shù),電氣化水泵等附件降低油耗提升響應(yīng),可變機(jī)油泵優(yōu)化潤滑系統(tǒng)負(fù)載(機(jī)油流量降低25%),缸體分體冷卻等智能熱管理技術(shù),靜音正時(shí)鏈條以及針對(duì)高壓噴射等噪音的降噪設(shè)計(jì),這些原本搭載在奔馳奧迪發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)型的技術(shù)群如今一個(gè)不落的圍繞核心燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了匹配。同時(shí),冷卻EGR技術(shù)同樣使用在了這一代發(fā)動(dòng)機(jī)上。需要指出的是,這里的EGR針對(duì)多缸運(yùn)行也進(jìn)行了特殊的優(yōu)化,設(shè)計(jì)了高精度控制系統(tǒng),做到低壓差下的精準(zhǔn)控制,對(duì)各缸運(yùn)行當(dāng)中的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了優(yōu)化,同時(shí)在此基礎(chǔ)上對(duì)爆震傾向進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化。這些優(yōu)化同時(shí)說明,在運(yùn)行過程當(dāng)中外部冷卻EGR的工作區(qū)間進(jìn)一步拓展。EGR率進(jìn)一步提升,所實(shí)現(xiàn)的目的直接的就是降低了高壓縮比帶來的爆震傾向,使得更廣的運(yùn)行范圍內(nèi)都能匹配EGR技術(shù),同時(shí)減少排放。所以,這臺(tái)混動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵,不僅僅是搭載技術(shù)數(shù)量“廣度”達(dá)到了一流水平,更重要的是在每個(gè)技術(shù)細(xì)節(jié)優(yōu)化的“深度”層次下足了功夫。
混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)解構(gòu)
Mechatronic-GMC 2.0雙電機(jī)平行軸串并聯(lián)混動(dòng)架構(gòu)
混動(dòng)系統(tǒng)的好壞,是要知道怎么混?;斓暮?,才可以發(fā)揮好發(fā)動(dòng)機(jī)、好電池的作用?;觳缓茫褪怯透碾?,還不如不混。
這套GMC 2.0混動(dòng)系統(tǒng)不同于與豐田合作的THS行星齒輪架構(gòu),而是基于雙電機(jī)架構(gòu)開發(fā)的自研系統(tǒng)。從官方表述來看,這套混動(dòng)系統(tǒng)擁有超400項(xiàng)核心專利(發(fā)明專利占比57%),740多項(xiàng)延伸專利,其第一代GMC機(jī)電耦合系統(tǒng)就在2019年拿下了當(dāng)時(shí)的世界十佳變速器”稱號(hào)。2.0系統(tǒng)首先在第一代的基礎(chǔ)上,基于189372種開發(fā)變型進(jìn)行進(jìn)一步拓展,確定了第二代平行軸設(shè)計(jì)方案,首次開發(fā)利用雙電機(jī)控制器與DHT本體的結(jié)構(gòu)集成,實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)、雙電機(jī)控制器、變速機(jī)構(gòu)等多合一集成;可實(shí)現(xiàn)多擋多模式驅(qū)動(dòng)和大扭矩輸出,系統(tǒng)效率和能量管理最優(yōu)化。
兩代GMC專利方案對(duì)比
95.5%,一個(gè)更有意義的數(shù)字。這里的95.5%指的是WLTC工況混動(dòng)系統(tǒng)熱效利用率≥95.5%。這個(gè)熱效利用率,即發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工作點(diǎn)的平均熱效與最高熱效的比值。也就是說,在WLTC的運(yùn)行工況下(這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)較傳統(tǒng)NEDC等循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)大幅貼近真實(shí)生活應(yīng)用場(chǎng)景),大量的工況點(diǎn)均落在了發(fā)動(dòng)機(jī)的高效區(qū)間。這使得最高熱效率并不是一個(gè)空頭數(shù)字,而十分具有實(shí)際指導(dǎo)意義。在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中,燃燒系統(tǒng)的技術(shù)并不是不支持設(shè)計(jì)更高熱效率的發(fā)動(dòng)機(jī),而是傳統(tǒng)變速箱匹配下的發(fā)動(dòng)機(jī)不能兼顧所有的運(yùn)行工況,類似的熱效利用率下探到50%甚至更低也是不足為奇的,這就導(dǎo)致了最高熱效率成為了一句口號(hào),看似很強(qiáng),實(shí)則很拉。另一方面,我們可以再重新審視這臺(tái)2.0ATK發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)方法,更多的優(yōu)化體現(xiàn)在了動(dòng)態(tài)匹配,運(yùn)行MAP匹配的調(diào)校上。無論是電控VVT還是動(dòng)態(tài)標(biāo)定的EGR系統(tǒng),發(fā)動(dòng)機(jī)與混動(dòng)控制器可以說是“雙向奔赴”,共同去找可以實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)解,從而將最佳燃燒運(yùn)行狀態(tài)運(yùn)行在更多的使用區(qū)間。雖然沒有看到實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)行策略點(diǎn)的分布,但這個(gè)數(shù)字足以體現(xiàn)其控制策略開發(fā)的成功。
好的發(fā)動(dòng)機(jī)在好的混動(dòng)系統(tǒng)中作用會(huì)被大幅放大,機(jī)電雙向奔赴的協(xié)同設(shè)計(jì)才是最終解法。混動(dòng)系統(tǒng)不僅僅是彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)短板運(yùn)行區(qū)間,增加起步速度的裝置,好的混動(dòng)系統(tǒng)需要去圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)思考如何放大燃燒優(yōu)勢(shì),鉅浪混動(dòng)的成功的核心是機(jī)電協(xié)同設(shè)計(jì)。首先,這套混動(dòng)系統(tǒng)搭載了兩檔DHT模塊,提升扭矩輸出的同時(shí),能讓發(fā)動(dòng)機(jī)介入驅(qū)動(dòng)后處于更高效工作區(qū)間,使整車的能耗更低,動(dòng)力更強(qiáng)。根據(jù)研究,發(fā)動(dòng)機(jī)檔位數(shù)增加對(duì)燃油經(jīng)濟(jì)性的貢獻(xiàn)比電機(jī)擋位數(shù)量的增加貢獻(xiàn)更大,電機(jī)擋位數(shù)量的增加比發(fā)動(dòng)機(jī)擋位數(shù)量的增加對(duì)動(dòng)力性的改善貢獻(xiàn)更大,雙模的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性都優(yōu)于單模功率分流。所以,多檔位的串并聯(lián),綜合性能考慮是最優(yōu)的。其次,發(fā)動(dòng)機(jī)在混動(dòng)系統(tǒng)的加持下,特別是一套考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行區(qū)間的系統(tǒng),根據(jù)研究,發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率提升5%,對(duì)混動(dòng)整車能耗的貢獻(xiàn)可以降低11%左右的水平,這種熱效率放大能力是混動(dòng)車的先天特性,所以協(xié)同設(shè)計(jì)DHT和DHE,最終才會(huì)實(shí)現(xiàn)真正的省油。
靜、快、順是混動(dòng)系統(tǒng)重要的發(fā)力點(diǎn)與價(jià)值點(diǎn),也是這套混動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)。混動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁的啟停,如何做到靜謐無感成為各大主機(jī)廠在設(shè)計(jì)混動(dòng)系統(tǒng)一個(gè)重要的發(fā)力點(diǎn)。這套鉅浪動(dòng)力開發(fā)了例如發(fā)動(dòng)機(jī)的雙液壓懸置,DHT的AT換擋等等,變速時(shí)通過電機(jī)發(fā)電,加上驅(qū)動(dòng)電機(jī)補(bǔ)扭,采用離合器結(jié)合而非同步器等,使得換擋沖擊大幅減少,變速更柔順。發(fā)動(dòng)機(jī)中高壓噴射靜音罩、靜音正時(shí)鏈條等設(shè)計(jì)使得2.0ATK發(fā)動(dòng)機(jī)較行業(yè)同排量發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲低約3dB(A),純電模式下噪音低至20分貝,即便是怠速發(fā)電車內(nèi)噪聲僅42分貝。更為重要的是,混動(dòng)策略在考慮油耗點(diǎn)選擇的同時(shí),NVH特性也進(jìn)行了特殊優(yōu)化,發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速并不會(huì)拉升到太高,因此得到了整個(gè)系統(tǒng)更好的噪聲與沖擊優(yōu)化。此外,GMC 2.0也采用了博世集成式制動(dòng)控制系統(tǒng)ONEBOX,減輕剎停時(shí)因制動(dòng)點(diǎn)頭帶來的不舒適感;以搭載該系統(tǒng)的混動(dòng)版影豹為例,DP-EPS運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)向+獨(dú)立懸架使得轉(zhuǎn)向精準(zhǔn)平順;更小的傳動(dòng)系間隙使得降低動(dòng)力模式切換沖擊,動(dòng)力更強(qiáng)勁。
車路協(xié)同,全速域全場(chǎng)域智能能量管理策略的混動(dòng)應(yīng)用高度拓展了系統(tǒng)的控制維度。這套混動(dòng)系統(tǒng)顛覆了傳統(tǒng)ECU標(biāo)定模型的固定控制策略,而可以通過車載導(dǎo)航和高精地圖的實(shí)時(shí)路況、交通流等信息對(duì)現(xiàn)有動(dòng)力系統(tǒng)工作狀態(tài)進(jìn)行提前干預(yù)和優(yōu)化,尤其是涉及混動(dòng)系統(tǒng)多動(dòng)力源的工作模式和能量流分配狀態(tài)調(diào)整,來優(yōu)化混合動(dòng)力車輛實(shí)際道路下的駕駛性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性、安全性、使用便利性等性能。比如,擁堵工況車輛可以實(shí)時(shí)根據(jù)擁堵程度實(shí)時(shí)調(diào)整電量規(guī)劃,以減少擁堵工況發(fā)動(dòng)機(jī)介入,提升用戶實(shí)際擁堵道路駕乘舒適性和經(jīng)濟(jì)性。
Battery:高功率強(qiáng)熱管的混動(dòng)專用電池
混動(dòng)需要怎樣的專用電池?如果簡(jiǎn)單的將純電EV直接放到混動(dòng)系統(tǒng)中去匹配,拿一套811之類的能量型電池包進(jìn)行匹配發(fā)動(dòng)機(jī)多次的切換、充電等等任務(wù),顯然是非常不負(fù)責(zé)任的。這套混動(dòng)系統(tǒng)中,電池的選型、設(shè)計(jì)可以說很好地明確了針對(duì)混動(dòng)架構(gòu),特別是HEV,電池是如何為整個(gè)系統(tǒng)所服務(wù)的。
高功率,快速充放電的功率型電池。HEV中,電池更多的以非主力驅(qū)動(dòng)方式進(jìn)行工作,不同于純EV或者PHEV的能量型電池,續(xù)航里程并不是重要的約束維度。HEV混動(dòng)架構(gòu)里,電池往往較小,發(fā)動(dòng)機(jī)反復(fù)向電池充電,電池參與更多的動(dòng)態(tài)放電、充電過程,所以一塊強(qiáng)勁耐造的功率型電池是該架構(gòu)的必需品。這套混動(dòng)系里的電池可以實(shí)現(xiàn)10s峰值放電約70kW,可以配合整車動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)秀的響應(yīng)表現(xiàn),這種表現(xiàn)不僅僅使得綜合功率大幅躍升(影酷混動(dòng)175kW功率),同時(shí)也表現(xiàn)在加速性能,特別是啟動(dòng)性能與加速前段的迅速響應(yīng)感受上。以影豹混動(dòng)版為例,可以在3.4s內(nèi)實(shí)現(xiàn)0-60km/h的加速,并在0.23s內(nèi)實(shí)現(xiàn)原地起步響應(yīng),這種體驗(yàn)更加適合日常用車需求,特別是城市生活里人車合一的“跟隨感”。
高效冷媒直冷技術(shù),電池先進(jìn)熱管理系統(tǒng)未來的標(biāo)配。在電池?zé)峁芾碇?,總?huì)面臨兩個(gè)主要的問題,就是電池的加熱與冷卻,其目的就是為了使得電池可以處于一個(gè)較好的工作溫度區(qū)間,一方面可以穩(wěn)定放電、充電過程,提高能量管理效率,另一方面也是為了電池的安全與可靠性。目前主流的電池冷卻方案淘汰了以往風(fēng)冷低效的方法,采用集成水冷的方式,無論是安裝在電池包下面的整體水冷板,還是設(shè)計(jì)進(jìn)電池包的水冷架構(gòu)。然而雖然水冷的效果不錯(cuò),但是從全局的能量管理來看,其中換熱的“中間商”還是太多了。水冷需要換熱器重新利用壓縮機(jī)對(duì)水進(jìn)行冷卻,這就造成了換熱損失,冷外在集成管理整個(gè)系統(tǒng)熱量的過程里,如果搭載熱泵空調(diào),需要多套系統(tǒng)的集成。所以,冷媒直冷,簡(jiǎn)單來說就是將熱泵與空調(diào)壓縮機(jī)、電池冷卻系統(tǒng)全部集成在一起,將整車熱量(包括駕駛艙的空調(diào))進(jìn)行全局管理。
冷媒直冷的優(yōu)勢(shì)有許多,最重要的還是效率以及集成度。從根本的熱力學(xué)角度來看,冷媒直冷猶如我們?nèi)粘J褂玫目照{(diào),以及熱泵空調(diào)或者空氣能熱水器等等,都是利用媒介(如頗受青睞的二氧化碳)的熱力學(xué)特性,通過壓縮機(jī)的工作在相變過程中儲(chǔ)存或者釋放能量,其效率從熱力學(xué)角度來看就具有先天優(yōu)勢(shì)。而將電池當(dāng)做人一樣,利用一套系統(tǒng)進(jìn)行控制,又具有系統(tǒng)集成上的先天優(yōu)勢(shì),這種效率與集成度的優(yōu)勢(shì)會(huì)在極端情況下大大拓展電池的溫域可靠性與駕駛艙的舒適性,匹配HEV高功率電池則是先天的優(yōu)勢(shì)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。
被動(dòng)液冷
強(qiáng)制液冷
冷媒直冷
但是,直冷方案對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求更高。電池冷媒直冷并不是簡(jiǎn)單的“吹空調(diào)”這么簡(jiǎn)單,電池包是由多個(gè)模組組成的,直冷過程里電池蒸發(fā)器均溫設(shè)計(jì)的要求很高。特別是混動(dòng)控制策略中,原本就復(fù)雜的能量管理策略又加入了熱管理的匹配需求,整個(gè)系統(tǒng)的控制邏輯較為復(fù)雜,整車集成的多合一閥體等硬件的設(shè)計(jì)布置難度也較大,系統(tǒng)氣密性要求高,對(duì)生產(chǎn)制造工藝提出了更高的要求。
國內(nèi)首用的HEV混動(dòng)電池冷媒直冷技術(shù)想象空間更大。鉅浪動(dòng)力GMC 2.0這套混動(dòng)系統(tǒng)是國內(nèi)首次應(yīng)用冷媒直冷技術(shù)的HEV電池,相比液冷技術(shù),冷卻能耗降低了22.5%,冷卻效率提升了一倍。值得一提的是,國內(nèi)比亞迪最新的EV 3.0平臺(tái)與DMI系統(tǒng),將圍繞熱泵的包括冷媒直冷電池技術(shù)的全車熱管理系統(tǒng)作為未來研發(fā)重點(diǎn)以及技術(shù)亮點(diǎn),但純電平臺(tái)/PHEV與HEV混動(dòng)電池的無論是電池的狀態(tài)、構(gòu)型,控制策略均完全不同,特別區(qū)別于純電EV,整車熱源也擁有發(fā)動(dòng)機(jī)這一特殊存在,更高頻次的快速充放電以及更大的電池功率均要求HEV電池更加需要冷媒直冷。未來冷媒直冷搭配發(fā)動(dòng)機(jī)/熱泵供熱是否有更新的控制組合,更多的利用尾氣能源,全車協(xié)同管理,其想象空間巨大。
道路協(xié)同,整車協(xié)同復(fù)雜的熱量管理機(jī)制
除了冷媒直冷,還有電池的低溫自加熱技術(shù)。電池?zé)峁芾沓穗姵乩鋮s,另外一個(gè)重點(diǎn)就是電池啟動(dòng)的加熱。同樣,傳統(tǒng)液冷/加熱膜的加熱過程通過PTC加熱工質(zhì)進(jìn)行熱傳導(dǎo)/熱對(duì)流換熱到電池包,無論是效率還是相應(yīng)都需要一個(gè)緩慢升溫的過程,這個(gè)過程里對(duì)于電車就是電量的損耗,而對(duì)于HEV,則是功率的不足,油耗上升。這套動(dòng)力系統(tǒng)使用了電池的快速自加熱技術(shù),利用對(duì)電池本身的控制釋放能量,可以實(shí)現(xiàn)超過1℃/分鐘的加熱速率,在極冷環(huán)境下具有更好的功率輸出。電池自加熱的技術(shù)手段有多種,綜合來看就是利用電池本身的內(nèi)阻自我升溫。特別是低溫情況下,大概每10℃的溫差,電池內(nèi)阻就會(huì)上升15%,通過電流震蕩產(chǎn)生熱量是一種非?!奥斆鳌钡脑O(shè)計(jì)。例如寧德時(shí)代,比亞迪均推出過自家的自加熱技術(shù)。但是對(duì)于HEV混動(dòng)電池,還是有諸多設(shè)計(jì)上的不同。純電的三元鋰結(jié)構(gòu)需要考慮電池內(nèi)部多次震蕩產(chǎn)生的“鋰枝晶”問題,從而影響短路自燃,要避免自身直流加熱的方法。從這個(gè)方面考慮例如長(zhǎng)安深藍(lán)是使用交流電通過三元鋰電池組進(jìn)行加熱,安全性更好。DMI的自脈沖技術(shù)對(duì)自家磷酸鐵鋰“刀片電池”是通過電池組之間互相放電(直流電)進(jìn)行加熱。鉅浪混動(dòng)的電池更小,放電功率更高,并且熱管理需要更多考慮“發(fā)動(dòng)機(jī)”熱量的利用,所以其脈沖放熱速度可適當(dāng)降低,更多關(guān)注溫差性。電池預(yù)熱的設(shè)計(jì)總體需要從電池友好性,溫升率,溫差性,安全性以及成本五個(gè)方面進(jìn)行考量。
各種電池預(yù)熱技術(shù)性能對(duì)比
整體評(píng)價(jià):力求自主式創(chuàng)新
從諸多細(xì)節(jié)可以深挖看到,混動(dòng)架構(gòu)紛繁復(fù)雜,產(chǎn)品眾多。鉅浪動(dòng)力旗下這一套HEV技術(shù)路線,無論是在發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)細(xì)節(jié),還是混動(dòng)的控制策略,甚至是電池的選型管理,顯然走出了一套自己的道路。我們現(xiàn)在已經(jīng)有這么多好技術(shù)的供應(yīng)商,完全可以不覬覦他山之石,自主混動(dòng)這條道路鉅浪動(dòng)力選的對(duì)且好,前途無疑是正大光明的。產(chǎn)品的勝利就是自主創(chuàng)新的勝利。自主創(chuàng)新,廣義上講,我們國家越來越多的國產(chǎn)企業(yè)在難度最大的混動(dòng)領(lǐng)域“卷”起來了,是民族的“自主”。從狹義上講,要從技術(shù)上突破,就要深度理解創(chuàng)新的需求,選擇適合的別具一格的開發(fā)方式,打造不一樣的產(chǎn)品,而不是盲目跟風(fēng),是產(chǎn)品的“自主”。只有先自主,才能創(chuàng)得好。
另外一方面,自主之后,“硬科技”創(chuàng)新的天地更加廣闊:發(fā)動(dòng)機(jī)是不是能邁過45%的砍,基礎(chǔ)研究中的燃燒模式有沒有技術(shù)儲(chǔ)備,電控方面有沒有更先進(jìn)的能量管理策略與控制模型,熱量控制這一基礎(chǔ)物理學(xué)難題如何突破,集成度與電池有沒有更好的設(shè)計(jì)方法,電池化學(xué)基礎(chǔ)能不能各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)兼得等等,這些問題的答案都將會(huì)是一個(gè)又一個(gè)建立在“自主”之上足以顛覆世界的科技成果。作為汽車人,也非常期待更多的企業(yè)參與到這些問題的回答中。