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通用在华推多款新能源技术欲力压丰田


Tags:热点评论    发布时间:2017-09-05 17:18

现如今不管是国内还是国际对汽车排放要求越发严苛,随着而来的各种新的科技也是铺天盖地,在这之中轻混是目前最为直接有效的方式之一。因为对于工程师而言,一辆汽车最难追求的则是平衡,例如我们需要节能势必会牺牲性能或舒适性,如果增加强混驱动单元又会改变整车布局增加成本,此时诸如奥迪、奔驰、凯迪拉克等豪华品牌应用的轻度混合动力系统就成为目前最为高效、适中的解决方案。然而技术路线的不同,这种轻混技术也在逐步更新迭代,并分为48V和90V两种发展方向,那么两者都是怎么做的呢?

目前,轻混动技术日趋成熟和完善,48V或90V的轻度混合动力系统对于传动车可以起到直接的节能效果,而且对于驾驶品质感也有极大提升。例如目前全新奥迪A8全系标配的48V轻度混动动力系统,这套48V电气系统与12V系统实际上是保持平行的关系,即48V系统处理空调、制动能回收、主动悬挂以及混合动力系统,而传统的12V系统处理照明、音响、娱乐和点火等装置。此外,全新A8上的48V交流发电机可以以22km/h时速作为判断,如果是持续加速,车速达到55-160km/h的时候,收油门车辆进入滑行模式时发动机变会关闭,这一阶段的临界时间可以长达40秒。而如果是制动状态,交流发电机又可以回收制动能,功率高达12kW,由此每100公里可以节省0.7L燃油。

这套48V电气系统除了在节能方面的贡献,对于舒适性与轻量化也有着不小的帮助,例如自动启停功能对于传动汽车节能起到了很大帮助,但其实际体验性因车而异。传统燃油车空调压缩机需要发动机提供能源,当自动启停工能启动后发动机熄火,空调制冷效果为零,而48V电气系统可将其转为电动空调。于此同时,48V电气系统还可以给主动悬架,电动转向,电动暖风等供电,在一定程度上达到了节能减排需求。另外,将车载电器工作电压提升到48V后,可以进一步降低损耗,同时可以降低线束外径降低一定重量。

在48V之上,凯迪拉克又将轻混动技术提升到了另一个高度,并且节能效果更佳出众。搭载90V“轻混”系统的凯迪拉克XT5 28E目前已于成都车展正式上市。凯迪拉克XT5 28E搭载2.0L涡轮增压发动机,最大功率198kW,最大扭矩400N·m。三相交流电机功率6.6kW,可输出扭矩49N·m,与交流直流转换器连接。动力电池组件容量为450Whr,采用90V电压。

凯迪拉克XT5 28E的90V轻混动系统技术是在奥迪48V系统基础之上的进一步延伸,这套轻混系统由于采用小容量电池组,电池组被安装在后轴上方,所以对于车内空间无任何损失,驾乘空间与备厢空间都与汽油版相同。整体功能包含了48V系统的大部分应用,除此之外,这套轻混动系统可以应用于驱动环节,提升驾驶质感。

以往车辆在走走停停工况下最为费油,对动力总成磨损也最为严重。凯迪拉克XT5 28E应用的90V轻混系统可以在起步初期便参与驱动环节,提供瞬时的纯电启动,电动机可以提供49N·m动力输出,当发动机进入做工后,电动机随之推出工作。加速行驶时发动机与电机同时工作,可进一步提升动力响应。此外,当车辆处于滑行状态下通过电机反转也可以为电池进行充电,同时辅助发动机平顺扭矩,以便后续服务车内电气系统或辅助起步。

当然除了90V混动系统,凯迪拉克XT5 28E另一个先进之处在于换装全新9AT变速器。这台全新9AT变速器来自于通用集团,相比ZF的9AT变速器这台变速器只有两个超速档用于高速巡航,1至7档之间的档位差距较小,更加细密的齿比和聪明的换挡逻辑策略,从而兼顾提速性能和高速巡航燃油经济性。此外,这台9AT变速器为适应众多车型布局拥有较高的集成度,为此这台9AT重新设计了一挡和倒挡齿轮部分的离合器。除此之外,通用9AT采用轴上布局方式,将所有的齿轮以直线的方式排列在输入轴上,使得整体空间更为紧凑。

与此同时,通用9AT增加了一个启停储能器,启停储能器内部主要由弹簧和油腔构成。发动机熄火前,油液已经预先涌入油腔内压紧弹簧,使弹簧具备能量。在车辆启动的一瞬间,储能器释放弹力势能将腔内油液“挤”出油腔,保证换挡机构能够快速切换到1挡,从而获得更为平顺的使用效果。在90V系统加持之下,凯迪拉克XT5 28E在起步初期,辅助电动机出色的动力响应以及扭矩爆发迅速的优势得以发挥,可以直接推动车辆前行,在此阶段发动机无需高负荷工作,且发动机进入工作状态后电机随之淡出工作。相比现有的启停系统,凯迪拉克XT5 28E在堵车路况下,走与停之间的切换更加平顺,动力输出更加轻盈,对动力系统磨损与能耗得到有效降低,拥有更佳出色平顺的加速能力。

笔者有话说:

48V混动技术,多用于弥补车辆启动时的动力损失,有助于回收制动以及较低负载工况下的能量回收。48V混动技术应用车辆多为主打节能家用车,与小排量发动机匹配,技术简单,节能效果较为显著。

90V混动技术,则是强调“电驱动起步”时的节能,发动机启动后,涡轮增压器并未介入之前的能量补充,并用于不同速度区间急加速时的能量输出的加持。 90V混动技术应用车辆多为豪华大型性能车,可以适配直列4缸2.0T发动机、V型6缸2.7T发动机,甚至更大排量的发动机。

48V混动系统在目前而言对于传动汽车改变并不大,并且应用成本也不会有明显提升。故此,包括国内外多家车企已经将其普及化,有效改善节能效果的同时照顾了车内舒适性。在此技术之上,凯迪拉克XT5 28E应用的90V混动系统则将轻混系统应用至驱动环节,有效提升了动力性响应与节能效果,而通过滑行或减速时回收的能源则继续应用至车内,从而将整套系统更加完善的整合至车内各个环节。

从节能为大前提的48V混动技术门槛低,适配发动机和驱动模块范围较窄。而兼顾节能,倾向于性能提升的90V混动技术,可以与不同排量发动机相匹配,并可延伸出前桥油+电、后桥电驱动的更强性能模式。在排放、舒适性以及性能层面的平衡更优于48V“弱混”系统。

延伸的看,至2017年通用已经在中国市场投放了多款不同驱动模式的新能源汽车,新君威30H、迈锐宝混动版、凯迪拉克CT6 PHEV、别克 Valite 5 EREV以及最新上市的凯迪拉克XT5-28E。这些车型使用了前置前驱小排量发动机+48V“轻混”技术、前置后驱大排量发动机+插电式混动技术、前置前驱小排量发动机+增程式混动技术以及前置四驱增压发动机+90V“轻混”技,包括2018年,通用即将国产化的BLOT电动汽车。通用在华市场量产新能源汽车使用的相关技术,遥遥领先包括丰田、本田、大众灯合资品牌,更超越了比亚迪、上汽和北汽等本土品牌。

需要注意的是,最早在中国市场销售新能源汽车的即为丰田(普锐斯)和通用(沃蓝达)。但是在今天,丰田在华新能源市场发展已经远远落后于通用。之所以通用敢于“不计成本”的重金投入,也是看好2018年之后中国新能源市场的多样化需求。此前被误认为,合资品牌新能源汽车售价高不可攀,实际上即便在没有补贴前提下,通用的不同种类新能源汽车的售价已经在20-50万区间,涵盖了不同市场刚性需求。

笔者不得不佩服通用在华新能源战略的制定者的前瞻性。不可否认,2018年-2020年,中国新能源市场肯定是合资品牌和本土品牌交锋洗牌阶段。不仅本土品牌要承受更大压力,合资品牌之间的竞争也将白热化。尤其是通用和丰田的全球范围竞争,必将在中国新能源市场上“刺刀见血”。

通用重拳出击中国新能源市场时期,也是丰田收缩中国新能源市场之时,通用从意识形态层面,向中国市场传递出“新能源技术我最强”的态势,为“近乎1张白纸”状态的中国市场发展,打下坚实的基础。实际上,通用如此重视中国新能源市场,用更丰富的新能源技术抢占市场,还是源于全球范围与丰田“一争高下”的策略延伸。

有意思的是,就在通用和丰田的新能源技术全球争锋同时,通用的却走出了一条用“2.0T发动机+混动技术”解决方案,替代“大排量V8发动机”的高税费的方案。

作为美系豪华品牌的凯迪拉克,装备V8和V6大排量发动机的车型比比皆是。这也奠定了国人对美系车最基本的概念“大排量发动机、动力充沛”。但是,当下的中国汽车市场收到税费“引导”,小排量增压发动机成为主流。

10万元级别的国产车、20万元级别的合资车、30甚至40万级别的豪华车“一水儿”的2.0T发动机为主打。这也出现了原本装载V8、V6发动机的奥迪Q7、富豪XC90等豪华SUV,使用“缩水”的直列4缸2.0T发动机的根本原因。

对于豪华汽车品牌而言,使用与10万、20万元车型配置的相同的2.0T发动机,在动力输出、驾驶感受以及用户感官度上的损害都是显著的。

基于“残酷”的市场状态和用户痛点考虑,凯迪拉克引入了90V混动技术,为的就是在满足现有中国市场相关政策前提下,为用户提供近似于V8发动机特有的扭矩持续输出的驾乘感受。也使得购买集成90V混动技术的凯迪拉克XT5 28E客户“倍儿”有面子了。