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分析混合動(dòng)力汽車火爆的真實(shí)原因

【混合動(dòng)力汽車】近年來突然火了起來，甚至成為了比電動(dòng)車更受歡迎的車型。原因一般認(rèn)為是比燃油車省油，相比電動(dòng)車沒有續(xù)航里程的焦慮?；蛘咭恍┗旌蟿?dòng)力汽車可以在不充電的情況下降低等效能耗，對于沒有固定停車位的汽車用戶來說是更理想的選擇。

這些說法沒有錯(cuò)，但不同的評價(jià)對應(yīng)不同類型的混合技術(shù)平臺(tái)。然后，在第一節(jié)，我們來看看不屬于新能源汽車范疇的兩種“藍(lán)牌混動(dòng)車”。

輕混&油電混合

1.“MHEV 48V系統(tǒng)”被稱為輕混系統(tǒng)，是所有混動(dòng)平臺(tái)的入門級選項(xiàng)。之所以用“介紹”來評價(jià)混光，是因?yàn)檫@類系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)純電模式下的短距離行駛。同時(shí)由于沒有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)力的空可調(diào)壓縮機(jī)，熄火后冷空可調(diào)系統(tǒng)無法使用。說白了，和燃油車的使用方式?jīng)]有本質(zhì)區(qū)別。為什么會(huì)這樣？參考下圖中的BSG電機(jī)連接方式，關(guān)鍵詞是“皮帶連接曲軸”。

汽車燃油設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)依靠曲軸驅(qū)動(dòng)飛輪輸出動(dòng)力，活塞連桿與曲軸連接?；钊跉飧變?nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是曲軸的驅(qū)動(dòng)力；否則，當(dāng)曲軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的所有系統(tǒng)都將運(yùn)轉(zhuǎn)。關(guān)鍵是運(yùn)行阻力相當(dāng)大。怠速時(shí)，需要800rpm的轉(zhuǎn)速才能輸出8~10kw左右的功率?？朔氖沁\(yùn)行阻力和連接的壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)和水泵的運(yùn)行阻力。

BSG。一體式發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)通過皮帶與曲軸連接，其位置就是所謂的“P0”。電機(jī)的輸出功率只能通過曲軸和集合芯結(jié)構(gòu)通過飛輪輸出扭矩。所以發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后單獨(dú)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)是不現(xiàn)實(shí)的，因?yàn)锽SG在輕混系統(tǒng)中最多采用10kw功率標(biāo)準(zhǔn)，部分被發(fā)動(dòng)機(jī)本體的行駛阻力克服后就什么都沒有了。

因此，輕混系統(tǒng)的BSG電機(jī)只能在內(nèi)燃機(jī)啟動(dòng)、車輛啟動(dòng)或加速時(shí)輔助輸出動(dòng)力。輸出部分是內(nèi)燃機(jī)能夠降低的部分，在起步加速階段行駛阻力最大(油耗最高)。如果借助電動(dòng)機(jī)降低內(nèi)燃機(jī)的消耗，那么油耗將不可避免地降低。(比例約為5%)

2.“HEV混動(dòng)”系統(tǒng)是以ECVT為代表的合資品牌汽車，這與輕混完全不同。但是在分析原理之前，我們要知道一點(diǎn)知識:電機(jī)通過將電流轉(zhuǎn)化為電磁場來驅(qū)動(dòng)懸浮轉(zhuǎn)子，不需要空氣體或熱能，結(jié)構(gòu)簡單的電機(jī)沒有運(yùn)行阻力。

因此，這款發(fā)動(dòng)機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)97%，而內(nèi)燃機(jī)的最大效率(熱效率)僅為41%，平均最高在35%左右。電機(jī)的能耗自然會(huì)比內(nèi)燃機(jī)低很多，標(biāo)準(zhǔn)只有左右；說白了，相當(dāng)于把電能轉(zhuǎn)換成汽油。以一升油等于三度電為標(biāo)準(zhǔn)，中大型車的平均“油耗”只有5L/100km左右，不是很經(jīng)濟(jì)嗎？

電動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)通過電機(jī)的高效率將輔助驅(qū)動(dòng)升級為“高度輔助驅(qū)動(dòng)”。以ECVT體系為例。機(jī)器中有兩個(gè)電機(jī)作為變速箱，其中一個(gè)是與BSG相同的發(fā)電機(jī)電機(jī)。另一種是功率從幾十千瓦到幾百千瓦的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

電機(jī)是車輛的主要驅(qū)動(dòng)力，以低能耗實(shí)現(xiàn)合理的動(dòng)力體驗(yàn)(通勤效率和速度)。內(nèi)燃機(jī)主要作為輔助驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)電機(jī)瞬間發(fā)電；雖然發(fā)電過程中有損耗，但高效電機(jī)無法抵消損耗，只需少量電量就能實(shí)現(xiàn)正常行駛。

電混系統(tǒng)確實(shí)達(dá)到了理想的節(jié)油標(biāo)準(zhǔn)，很多車輛都配備了電動(dòng)空壓縮機(jī)，熄火后可以使用十幾分鐘。這對于減少交通堵塞時(shí)的怠速油耗也非常有效。但是這個(gè)平臺(tái)還是有缺點(diǎn)，分析需要整合PHEV。請參見第2章。

PHEV·插電式混動(dòng)系統(tǒng)增加電池組容量增加充電模組

要達(dá)到以上兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，有沒有可能通過給電網(wǎng)充電而不是頻繁使用內(nèi)燃機(jī)發(fā)電來實(shí)現(xiàn)長途混合動(dòng)力駕駛？你甚至可以在更節(jié)能的純電模式下行駛幾十甚至幾百公里，然后在長途通勤中使用混合動(dòng)力模式，這似乎是最好的節(jié)油模式。

正是如此，所以主流合資品牌也有基于ECVT平臺(tái)以上兩種方式打造的插電式混合動(dòng)力汽車。但是這些車的銷量都不如他們品牌的混動(dòng)車，因?yàn)橛懈玫幕靹?dòng)技術(shù)平臺(tái)。

ECVT的劣勢在于“弱性能Plus”，因?yàn)樾M變速箱內(nèi)部集成了兩個(gè)電機(jī)，必然會(huì)影響電機(jī)的功率。所以雙電機(jī)(包括發(fā)電機(jī)電機(jī))往往只有50~120kw，這是標(biāo)準(zhǔn)。然而，如果電動(dòng)機(jī)的功率太低，可實(shí)現(xiàn)的車輛速度將很低，但是一旦達(dá)到恒定的功率范圍，扭矩將迅速急劇下降。提高速度的方法只能靠再次拉高速度，但是會(huì)非常耗電，性能會(huì)明顯下降。(功率曲線見下圖)

綜上所述，由于ECVT的電機(jī)功率儲(chǔ)備太低，而內(nèi)燃機(jī)是功率幾乎最差的米勒循環(huán)或阿特金森循環(huán)技術(shù)。這種組合完全傾向于“低性能駕駛和節(jié)油”。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力不足時(shí)，依靠電機(jī)啟動(dòng)，當(dāng)電機(jī)大功率運(yùn)行時(shí)，依靠內(nèi)燃機(jī)——這是“0.5+0.5 = 1”的概念，性能“峰值”變化不大。

但由于電機(jī)的“0.5”只需要消耗內(nèi)燃機(jī)“0.5”標(biāo)準(zhǔn)的三分之一，整體油耗可以降低甚至更多；那么這些插電式混合動(dòng)力汽車只有能夠接受保守的駕駛風(fēng)格，才值得選擇。

重點(diǎn)：DM系列的混動(dòng)平臺(tái)能力更全面

代表性的自主混動(dòng)車是“DM多機(jī)插電式混動(dòng)”，其電機(jī)沒有集成到傳統(tǒng)變速箱中，可以使內(nèi)燃機(jī)充分發(fā)揮其性能，降低油耗。需要知道的是，ECVT系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)只有一個(gè)前進(jìn)擋，上拉功率只能取決于上拉速度；但系統(tǒng)六個(gè)前進(jìn)擋就能達(dá)到“高速低速”的節(jié)油標(biāo)準(zhǔn)，同樣的上拉速度性能會(huì)更強(qiáng)，因?yàn)檐囆屯莿?dòng)力更強(qiáng)的奧托循環(huán)普通技術(shù)。

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采用獨(dú)立布局的大功率永磁同步電機(jī)。比如變速箱末端會(huì)配備P3結(jié)構(gòu)的前電機(jī)，輸出功率可以與內(nèi)燃機(jī)同步，也可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛。而且在傳統(tǒng)變速箱換擋時(shí)可以配合BSG電機(jī)穩(wěn)定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，不用換擋自然會(huì)很平順。

1.重要提示:DM系統(tǒng)還有BSG電機(jī)，所以在混合動(dòng)力模式下行駛時(shí)可以發(fā)電，這就是所謂的延長行駛。

而且電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力更強(qiáng)，在普通混合動(dòng)力模式下可以大大降低內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷；因此，這項(xiàng)技術(shù)將節(jié)省更多的燃油，同時(shí)，它可以以更強(qiáng)的動(dòng)力儲(chǔ)備達(dá)到中等油耗標(biāo)準(zhǔn)的“高性能駕駛樂趣”，這是僅使用低效率內(nèi)燃機(jī)的燃油卡車永遠(yuǎn)無法達(dá)到的高標(biāo)準(zhǔn)。

2.要點(diǎn):參考其P4架構(gòu)后動(dòng)力版，或P3+P4雙電機(jī)版。這兩個(gè)平臺(tái)都是高標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)，可以實(shí)現(xiàn)后驅(qū)和全時(shí)四驅(qū)以及全時(shí)四驅(qū)運(yùn)行之間的切換。對于轎車和SUV來說，可以有效提高對車輛的控制和脫困的極限。但使用這些平臺(tái)的汽車價(jià)格一般只在15萬/30萬區(qū)間，比同等性能的燃油車低幾十萬，這是混動(dòng)車能被普遍認(rèn)可的核心因素。

預(yù)測·REEV

不管是ECVT還是DM系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)都應(yīng)該由參與驅(qū)動(dòng)。作為動(dòng)力源，需要有變速機(jī)構(gòu)，對內(nèi)燃機(jī)的性能標(biāo)準(zhǔn)有一定的要求。這樣一來，燃油模塊的成本還是會(huì)更高，整車的價(jià)格也很難降到快銷車(5/15萬區(qū)間)，對于需要更多節(jié)油而不是性能的用戶來說是一個(gè)遺憾。此時(shí)，他們需要增程的REEV車輛。

不用說，增程式車只是在電動(dòng)車的基礎(chǔ)上增加了內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電機(jī)，功能只需要滿足行駛時(shí)發(fā)電的需要。同時(shí)作為插電式增程車，不需要很長的續(xù)航時(shí)間，可以滿足日常100/200公里的出行。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)于大大降低了電池組的容量，制造成本必然會(huì)大大降低。

所以最終節(jié)能混動(dòng)車會(huì)用REEV取代燃油車，平行PHEV就像燃油車時(shí)代的中高端選擇，混動(dòng)車大有可為。

分析汽車手動(dòng)變速箱的最大缺點(diǎn)

手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器最大的區(qū)別是換檔是用手和電腦完成的。隨著自動(dòng)變速器可靠性、換擋邏輯、擋位數(shù)的提高，手動(dòng)變速器的優(yōu)勢越來越不明顯，但倒擋也可以這么說，這就意味著另外一件事。雖然兩者在各方面的表現(xiàn)差距逐漸縮小，但至少?zèng)]有被超越。所以手動(dòng)變速箱除了操作比較麻煩之外，缺點(diǎn)都是優(yōu)點(diǎn)，比如價(jià)格低，質(zhì)量可靠耐用，還有一定的駕駛樂趣。其實(shí)對于喜歡手動(dòng)擋的老司機(jī)來說，換擋的時(shí)候感覺不到太大的麻煩，這讓手動(dòng)擋看起來幾乎都是優(yōu)點(diǎn)。這個(gè)時(shí)候，就沒有必要說某款車型的手動(dòng)變速箱了。但從汽車市場的整體選擇來看，手動(dòng)變速箱操作的麻煩幾乎成了“一丑套百帥”的缺點(diǎn)。畢竟越來越多的新手司機(jī)加入，路況變得越來越擁堵，沒有手動(dòng)換擋的自動(dòng)變速箱車型的優(yōu)勢得到了充分體現(xiàn)。汽車廠商也看到了這一點(diǎn)。中型及以上車型幾乎沒有人工操作，后續(xù)車型取消人工操作的情況逐漸增多，一定程度上降低了生產(chǎn)成本。企業(yè)還是更考慮利潤。手動(dòng)擋對于有些人來說可能沒有什么缺點(diǎn)，但是從整體表現(xiàn)來看，缺點(diǎn)就在于操作上。畢竟現(xiàn)在學(xué)車主要是為了考試，拿到駕照之后還要真的經(jīng)歷一個(gè)練習(xí)的過程，這讓很多新手手動(dòng)勸阻。所以自動(dòng)擋的競爭力直線上升，銷量占比也越來越高。