换个角度看车展3:后来居上的通用新能源

2016-04-28 19:57:03来源: 电动汽车时代网

    在中国政府全速推进新能源汽车、技术以及全产业链的时期,众多合资品牌已经注意到这一动向。丰田在展会商宣布将会在2018年国产全新插电式混动卡罗拉(雷凌),通用则在此之前就发布了混动版新君越。而在此次车展上,通用向公众首次展示了凯迪拉克CT6 PHEV混动系统、迈锐宝XL全混动车和君越全混动车。而这三款混动车型(系统),实际上可以看做是两种不同混动驱动平台(CT6采用纵置动力混动系统、迈锐宝与君越采用的是横置动力混动系统)。

    凯迪拉克CT6混动系统利用原型车的前置动力后轮驱动的平台,加入混动系统(电动机、电池组件、电控系统)的扩展。从目前笔者获取的资料看,混动版CT6(后文将会使用这一简称),并没有对整车进行结构上的改动。

    混动版CT6(上图是被“一分为二”可清晰看到动力总成、电池组件、传动系统的技术平台介绍样车)在外观上几乎与传统动力版CT6毫无差异,唯有左后侧围加装的充电接口表露出其采用的是油电混合动力驱动技术。

展示的混动版CT6搭载的一台2.0T SIDI发动机,纵置布置在动力舱内。

    与2.0T SID发动机匹配的是一套集成了智能EVT电驱动总成,这套“变速器”由两组交流电机、三组行星齿轮、五组离合器组成(可以承受动力总成输出的250千瓦、586牛米扭矩)。

    因为前置动力、后轮驱动的设定,混动版CT6的电池组件设定在后备箱内(靠近后排座椅靠背)。混动版CT6搭载的电池组件采用三元锂材质,192个电池芯体采用独立封装,并匹配更先进的液态冷却的热管理系统,其容量为18.4千瓦时(度电)。

    从上图中混动版CT6后置的电池组件(切割状态)可见,每只电池单体横向排列布放,全铝合金的电池包装具备水冷散热管路与电动“水泵”,具备为电池组件进行冬季预热、夏季降温的能力。而这套热管理系统(控制软件与散热硬件)的精髓是更快速、准确的让电池组件处于最佳“热平衡”状态,稳定且持续的输出电量。

    备注:对三元锂或磷酸铁锂电池而言,更低的温度与过高的温度,对电池持续稳定输出电量都不利,而是通过反复测试与计算出的最佳切合点(温度与效能平衡)才最能够发挥电池组件效能。因此,采用水冷散热的电池组件,可以更容易控制电池温度并精确的对其进行散热或预热。相对风冷散热的电池组件,只具备被动式散热能力,在低温时预热的需求就只能靠电池组件输出/输入时产生的热量进行预热。

    充电模式:

    混动版CT6系统实际就是一条标准的插电式油电混动汽车,可以在纯汽油机、纯电动、油电混动模式形式,在纯电模式下续航里程80公里,油电混动模式下最大续航里程936公里,已满油、满电的工况下,前一百公里的综合油耗可以降至1.7升(实际上是用电动机驱动整车行驶80公里然后用汽油机驱动行驶20公里)。

    电动模式:

    在纯电状态时,前置的电动机通过电池组件获取电量,为后驱动桥提供动力。此时混动版CT6可以被看做是一台纯电动汽车。

    汽油模式:

    在馈电时(或驾驶员强制控制下)以纯汽油机驱动行驶,传动组件直接承受发动机输出的扭矩向后驱动桥传递。此时混动版CT6就是一台纯粹的后驱运动轿车。

    混动模式:

    此时混动版CT6处于最大扭矩输出模式,汽油机与电动机共同做工,为后驱动桥提供586牛米扭矩。

    混动版CT6的纯电续航80公里的硬指标,使得这款插电式混动车具备享受中国政府制定的混动汽车补贴的能力。而纵向布置的发动机+电动机,相对横置平台可以更不计较尺寸与重量,而倾向于具备更优秀的性能表现。实际上,最大输出586牛米扭矩的效能,已经足以堪比搭载V型8缸5.0排量以上发动机的“重型运动轿车”,而尾气排放与油耗却小得多。    

    混动版CT6的动力总成由2.0T汽油机、18.4度电电池组件和一套电驱动无级变速器构成。其中这套纵置传动动力的双电机、三组行星齿轮与五组离合器构成的电驱动无级变速器,凸显了通用汽车在新能源领域的技术优势。

   

    与凯迪拉克混动版CT6同时推出的还有迈锐宝XL混动车型和全新君越混动车型。除混动版CT6采用 前置(纵置)动力后轮驱动模式,迈锐宝XL和全新君越都采用的是前置动力(横置)前轮驱动模式。而这通用这套采用最新技术的前置动力前轮驱动混动系统,将应用在包括迈锐宝XL和全新君越在内多款车型。

    而此次亮相,也被证明通用开始了一个将“同一套混动平台应用在不同车型”的是全新时代。

    这套前置动力前轮驱动混动平台,使用的是1台1.8排量SIDI直喷发动机(自然进气、有别于混动版CT5搭载的2.0T增压发动机)、技术源于沃蓝达的改进型全电驱动EVT无级驱动单元、容量为1.5千瓦时锂电池组件(三元锂材质)。

    与混动版CT6不同的是,混动版君越(混动版迈锐宝XL)搭载的这套双电机EVT无级驱动单元应用在横置动力平台,这就需要在结构与自重上受到更多限制(相对纵向布置的动力,变速器可以被设计的更长或更粗,且动力直接从发动机“直线”经过变速器向主传动轴传递。通用的这套横置动力匹配的双电机EVT无级驱动单元,在较为拥堵的都市行驶中,由启动电机负责输出动力,降低整车汽油机的负载且减少尾气排放。而在中高速行驶中转换至另一台大功率电机,提高整车运行平顺性。

    从技术层面看,混动版君越与迈锐宝XL所搭载的1.5千瓦时电池组件,在容量上远远小于混动版CT6搭载的18.6千瓦时电池组件,这就意味着混动版君越(迈锐宝XL)的动力结构更倾向于节油层面。电池组件采用风冷散热结构,不具备外插电功能,实则混动版君越与迈锐宝XL与丰田卡罗拉(雷凌)双擎相近似。

    电池组件采用风冷散热,就意味着不具有电池预热功能,这对于插电式混动汽车冬季充电周期影响较大(具备电池组件充电预热功能的风冷散热结构,几乎等同于液冷散热系统,不过液冷散热系统可以对预热或散热温度控制更精准)。

    混动版君越(迈锐宝XL)使用的的技术,与早期通用增程式电动汽车沃蓝达存在太多渊源。横置动力匹配的EVT电驱动模块,为了提升整车运行的平顺性,对自然进气发动机动力输出特性进行补偿,两台驱动电机承受不同来自发动机输出的动力工况下,调节扭矩输出的状态,换取更高的的传动效率,已达到节省燃油的目的。

    一只电机负责纯电驱动时动力输出至传动轴;一只电机负责油电混动时“平衡”和“补偿”汽油机动力输出的不足与加权。

    与此同时,混动版君越(迈锐宝XL)还将集成了可变角度进气格(前保险杠格栅与前机盖格栅),以便达到在不同车速下散热与降低阻力的目的。通过修改进气歧管的进气模式,降低动力车辆预热时造成的能量损失。而随车速与制动踏板的踩踏程度不同,能量回收系统也会线性调节的技术,也是丰田、北汽、上汽、比亚迪等品牌的新能源车不曾应用的。

    种种非电驱动范畴全新技术的引入,最终目的就是在不增加电池组件容量和不安装插电接口时,还能够达到降低燃油消耗的目的(混动版君越油耗为4.7升,混动版迈锐宝XL油耗为4.3升)。

    搭载横置动力混动技术的君越(迈锐宝XL)主打节能低油耗,虽然匹配的电池组件容量只有1.5千瓦时,但足够储备行驶中回收的能量,用于急加速或高速行驶等对汽油机负载较大的工况。以“闲了置、忙了用”为节能策略为中心,引入提升发动机热效率、降低行驶风阻、平衡能量回收与操控性在内的多种分系统,构成这套横置混动技术平台的核心优势。

    搭载纵置动力混动技术的CT6,通过匹配大容量电池组件、外插电功能,突出纯电续航里程零排放、零油耗以及具备同样出色的动力输出优势。纵置发动机链接的变速器,利用匹配更多的电机和离合器,在不同车速、不同节流阀体开度(混动状态)、不同馈电状态,均能够保持充沛的扭矩输出状态以及平顺的“换挡”感受。

    技术亮点:    

    混动版CT6搭载的高性能多模式EVT变速箱,由两组交流电机、三组行星齿轮、五组离合器组成,提供四种主要动力分配模式,利用成熟且高效的技术换取动力、续航、操控、平顺等驾乘感受。相对横置混动技术平台的节能为主的控制策略,纵置混动技术平台更具技术优势。

    尤其是这套纵置的电驱动无级变速器,彻底改变了横置CVT变速器与油电混动动力总成“水土不服”的匹配状态。集成的交流电机、行星齿轮与离合器,在不同驱动模式(含能量回收模式)与车速时,通过离合器与行星齿轮的频繁“开”“闭”获得能量输出与平顺性的最佳结合。虽然笔者没有对混动版CT6测试,但是通过这套电驱动结构或可以勾勒出其具备的操控特征。

    混动模式下,1台电动机可以担负低速起步时的动力输出;在加速时电动机可以弥补汽油机的涡轮增压器介入之前的扭矩不足的工况;在中段加速时电驱动系统通过离合器、行星齿轮的不同组合始终保持更高效能的动力输出优势。    

    笔者有话说:

    目前在售的混动车以比亚迪秦、唐、宋、元,和上汽荣威e950、e550为主,而丰田的卡罗拉与雷凌双擎则算是不插电混动汽车。

    比亚迪的混动汽车的驱动组件与双离合变速器为主,通过增加一组电驱动轴(齿)承受电动机输出的动力,这种混动传动组件结构简单、动力输出直接,但以最大动力输出状态的驾乘感受不高(或可以通过调校悬架状态进行弥补)。动力优势大于乘坐舒适性。

    上汽荣威e550的汽油机动力弱于比亚迪混动汽车配置的1.5T或2.0T汽油机,但通过电驱动系统的补偿,似的操控性与乘坐舒适性更优于比亚迪的混动车系。荣威e950在引入1.4T增压发动机+可以对发动机低速扭矩不足进行补偿的电驱动模块,使其在动力输出+操控性+乘坐舒适性+节能效果进行较好的平衡。

    丰田卡罗拉(雷凌)双擎,则完全用小容量电池储存“回收”的电量,来稀释汽油机的油耗。结构简单、性能可靠且油耗平稳是非插电式丰田混动车系最大特点。

    而新近杀入的通用两种完全不同的混动技术,机油可以与丰田PK的主打节能的横置混动技术平台,又有可以将动力、操控、舒适、节能优势均衡设定的纵置混动技术平台。而这两种不同走向的混动技术又不同程度的从沃蓝达增程式技术的发展而来。

    或者可以看做,在中国发展新能源技术及全产业链不可逆推的时期,快速引入更先进且成熟的混动技术,依赖于其丰富技术储备。这种在合适时机将合适技术投入到合适的市场中能力,最值得关注。

    在过去的两年间,中国市场的混动车以比亚迪、上汽为主(实际上比亚迪一家独大),这就不同程度的造成终端客户对不同油电混动技术以及整车的认识偏颇。实际上,包括丰田、本田、通用、大众、广汽、在内的不同车厂都有着自己储备中和成熟的新能源技术。

    随着越来越多的电动、混动技术的引入,这个仍处于未完全开发的中国新能源市场,将会更加成熟。而终端车主也将会从中在质量、性能、服务以及购买层面获益。

关键字:通用  凯迪拉克  混动技术

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/article_2016042815502.html
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