2020年10月,《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0版)》正式發佈,明確指出到2035年我國節能汽車與新能源汽車年銷量將各佔50%,傳統能源動力乘用車將全部轉化爲混動動力。這意味着,此前一直未獲得政策明確支持的混合動力技術路線,終於迎來了發展春天。縱觀國內汽車產業,混合動力技術百花齊放,以豐田、本田爲代表的的國外企業,與以長城、比亞迪爲代表的的自主品牌企業在混合動力技術上的競爭日趨激烈。爲讓行業更好地瞭解混合動力技術的發展現狀,汽車評價研究院聯合行業內專家,推出《混合動力技術行業分析報告(2021)》,以供行業參考借鑑。

接上文:混合動力技術行業分析報告(2021)(上)


三、混合動力行業技術分析



3.1 以豐田THS和本田i-MMD爲代表的混合動力構型


3.1.1 豐田THS混合動力系統


豐田THS混合動力系統通過一個行星排,讓發動機、發電機、電機三者耦合在一起,發電機與太陽輪連接,發動機與行星架連接,電機與外齒圈連接並通過主減速器與輪端連接。


豐田THS混合動力系統


從本質上來說,THS只有兩種工作模式:純電模式、混動模式。純電模式下,發動機、發電機不工作,電機單獨驅動輪端,此時發動機不會轉動,但發電機會反轉;混動模式下,發動機、發電機、電機同時工作,發動機輸出扭矩,發電機控制發動機轉速,三者一起保證行星排系統穩定工作。而制動回收只算一種功能,並非嚴格意義上的工作模式。


豐田THS混合動力系統的優點在於,由於發動機轉速和車輪解耦,低車速可以提高發動機轉速有較好的燃油經濟性和動力性。但缺點也比較明顯:由於發動機的扭矩會永遠以固定比例分配給發電機(太陽輪)、輪端(外齒圈),導致發動機的扭矩與輪端耦合,在高速工況下會出現無功功率循環導致效率變低,發電機低效率放電,電機低效率充電,因此高速動力性一般,高速工況下並不能體現出很好的節油性。


豐田THS混合動力系統偏向於發動機驅動車輛,電動機更多的是輔助作用。



3.1.2本田i-MMD混合動力系統


本田i-MMD混合動力系統主要由2.0L阿特金森循環發動機、E-CVT、發電機、驅動電機組成。值得注意的是,E-CVT指通過齒軸結構連接發電機、電動機、發動機的結構,而非變速箱。


本田i-MMD混合動力系統



本田i-MMD混合動力系統可分爲三種工作狀態,純電模式、串聯模式和發動機直驅模式。純電模式下車輛行駛全靠電動機驅動,能源直接來源於車載的鋰電池組。如果電量不足,汽油發動機會帶動發電機發電,提供電能,適合城市堵車和低速行駛。


串聯模式是i-MMD系統的一大亮點,在此狀態下,發動機運轉但離合器斷開,由發動機帶動發電機,再由發電機(或聯合蓄電池)給電動機供電用於驅動車輪,這種模式下效率更高,節油性也相對更好。


發動機直驅模式下,即發動機與離合器結合,發動機在向發電機供電的同時,扭矩也可以通過離合器傳遞至輪端,與電動機一起驅動車輛行駛。相比於串聯模式,增加了發動機扭矩傳遞至輪端的功能。


i-MMD系統的驅動模式雖然只有三種,但是卻非常高效率。事實上,在行駛過程中,發動機多數情況下都不處於經濟轉速區間,而i-MMD的混動模式階段,因爲發動機不參與直驅,可以把發動機標定爲經濟轉速區間去帶動電動機運轉,給動力電池充電,蓄電池輸出電流給驅動電機驅動車輛。


i-MMD混合動力系統的設計理念整體向電驅動模式靠攏,因此更接近一種升級版的增程式混合動力系統。



3.2 中國後起之秀——WEY智能混動DHT與兩田技術對比分析


WEY智能混動DHT系統,是我國率先實現量產的混聯型混合動力系統,擁有100%自主知識產權。智能混動DHT系統也是繼豐田THS和本田i-MMD之後,一套設計合理、節能效果出衆、兼顧動力表現的混合動力系統。這套系統包含有三套動力總成,涵蓋了1.5L+DHT100、1.5T+DHT130、1.5T+DHT130+P4,同時還提供HEV和PHEV兩種方案。智能混動DHT的HEV架構是中國品牌的首款雙電機HEV架構,可探索的應用非常廣泛。


WEY智能混動DHT系統


WEY智能混動DHT混合動力系統的設計理念同樣是向電驅動模式靠攏,從整體佈局上看與本田i-MMD混合動力系統有着異曲同工之處。智能混動DHT系統的結構並不複雜:發動機以及兩臺電動機通過一個平行軸2擋減速機構連接,通過離合器來調節不同部件之間動力輸出的關係。與i-MMD混合動力系統一樣,智能混動DHT同樣可以實現純電、串聯、發動機直驅三種模式,但與之不同的是,智能混動DHT利用兩擋變速機構,增加一個擋位的目的,是爲了在不同工況下都能擁有出衆的體驗感。


WEY智能混動DHT與“兩田”混合動力系統的最明顯差異在於高速工況。由於豐田THS混合動力系統高速工況只能採用混動模式,效率和體驗感稍顯遜色,故而只分析智能混動DHT和i-MMD混合動力系統之間的差異。


在高速工況下,智能混動DHT和i-MMD混合動力系統都採用發動機直驅模式,而智能混動DHT採用了兩擋變速器,最大好處就是,爲了適應不同油門開度以及駕駛策略,能夠擁有更具動力或更具節能性的表現。

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