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[结构原理] 聚焦丨串并联混合动力

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  • TA的每日心情
    无聊
    1-7-2015 18:46
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    [LV.1]初来乍到

    发表于 17-12-2023 07:48:58 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    不少技术路线还淹没在历史长河中,不再被人记起。比如说,现在大家只记得本田iMMD,谁还记得更早的本田IMA?现在DM-i如雷贯耳,谁还会买DM1、DM2、DM3的产品呢?

    聚焦丨串并联混合动力w3.jpg

    曾经的这句话,是对丰田THS技术水平和历史地位的夸赞!
    这句话的意思是说丰田THS成熟最早,构型从第1代到第4代就没怎么变过;相比之下「其它」的内涵非常丰富,可以说是八仙过海,各显神通。
    不少技术路线还淹没在历史长河中,不再被人记起。比如说,现在大家只记得本田iMMD,谁还记得更早的本田IMA?现在DM-i如雷贯耳,谁还会买DM1、DM2、DM3的产品呢?

    聚焦丨串并联混合动力w4.jpg

    那个年代,混动的头部基本上就是日系三强在打架: 丰田THS出手即巅峰,一直领先;本田一路波折,终于在iMMD上开花结果;日产剑走偏锋,走出了e-POWER的路子。此时的自主品牌,还处于技术积累打磨阶段。
    如今,情况大有变化,但混动领域依然可以用一句话来概括:世界上还是只有两种混动,一种是THS,另一种串并联DHT(包括比亚迪DM–i,只是命名不同)。
    类似的一句话,放在今天不再是对丰田THS的夸赞了,只是表明技术路线的“特立独行” —— 后来者都不跟进丰田THS,而是走了DHT路线,这是为什么呢?二者实力此消彼长,竞争格局已经发生了巨大变化了!
    THS阵营多了一个实力强大的老法师、擅长搞各种黑科技的通用汽车:一个行星齿轮不过瘾,它要用两个;模式太少不过瘾,它要加4个离合器。
    这也可以说是一种技术狂热者的终极方案,但最终在产品上未形成气候,也就不为人所知了。

    聚焦丨串并联混合动力w5.jpg

    串并联DHT分很多种,构成了自主品牌混动百花齐放的局面:
    就比如说,本田iMMD、比亚迪DM-i和岚图梦想家插混版,是发动机单档直驱的DHT:

    聚焦丨串并联混合动力w6.jpg

    长城柠檬DHT、广汽传祺GMC,是发动机两档直驱的DHT:

    聚焦丨串并联混合动力w7.jpg

    吉利雷神混动,则为三档直驱的DHT。图没画。
    至于理想ONE、岚图FREE、问界M5、日产e-POWER,可以理解为发动机零档直驱(不能直驱)的DHT:

    聚焦丨串并联混合动力w8.jpg

    可以看到,除了THS的技术路线之外,其它的混动技术路线走到最后,不约而同都来到了串并联的终点。那么,我们关心的问题其实只有三个了:

      和THS相比,串并联有何优劣?单档、两档、三档的串并联相比,有何优劣?增程式作为“零档”串并联,有何优劣?

    1. 和THS相比,串并联有何优劣

    THS历史非常悠久,那时候电池、电机技术都很一般,而且也比较贵。所以丰田THS是一种以发动机为核心的混动方案 —— 电池、电机都只是打杂的,就像Dota、LOL的5号位辅助一样,性能差一点、成本高一点也无所谓。
    只要团队配置合理(混动构型精妙),作为一个整体就能赢。

    聚焦丨串并联混合动力w9.jpg

    打Dota的时候,像这种配合特别精妙的英雄组合,就怕被BAN。比如说光法与精灵的组合,选不到精灵,光法不就是个憨憨吗? 丰田THS的优势在于精妙,劣势也在于精妙 —— 它很难单独强化某一方面的性能,也很难充分吸收行业发展的红利。就比如说,丰田HEV车卖得很好,口碑不错;但丰田PHEV就感觉是一个政策产物,卖得不咋样。
    廉颇老矣,尚能饭否?
    串并联不一样,可以灵活配置。就比如说,DM-i的纯电续航就有60公里、120公里、240公里多个版本 —— 从前电池贵,纯电续航就短一些;现在电池便宜了,把电池怼上去也有消费者买单啊!其实,本田iMMD也可以这么做,只是它没这么做。而丰田THS就不太好这么做。
    DM-i加一个P4电机成了DM-p,动力性能瞬间也上去了。其它串并联也可以这么做,丰田THS就不太好这么做。
    所以说,丰田THS从一开始就没什么问题, 现在作为HEV也没什么问题。只不过,时代变化太快了,电池价格便宜到就连增程式都能卖出去了,那丰田THS作为一种过于精妙而不好乱改的混动构型,优势缩小、劣势渐显,攻守之势异也。
    说起来,串并联和丰田THS相比,最大的优势就是配置灵活性,可以很快地利用汽车电动化带来的红利。你可能觉得,灵活性也配叫做技术优势? 这话可不能这么说,灵活性又叫环境适应性,优胜劣汰的自然选择中,活到最后的往往不是最强大的,而是最灵活的。

    2. 一档、二档、三档DHT分别有何优劣?

    从1档变成2档、3档,优势是显而易见的:

      动力直驱档:速比较大,动力较强,在车速35-65公里/小时介入时,既提高经济性也提高动力性;更高车速下的加速工况下也可介入,以提高动力性。经济直驱档:速比较小,在65公里/小时以上时介入,可以提高经济性、降低发动机噪音。
    概括来说就是:中低速时采用动力档直驱,中高速时采用经济档直驱,以提高经济性;无论中低速还是中高速,急加速时都采用动力档直驱,以提高动力性。

    聚焦丨串并联混合动力w10.jpg

    相比1档,2档、3档可以同时提高动力性与经济性,这要基于一个前提: 换档没有代价。
    实际情况是,换档是有代价的:

      成本上:多个档,多一些机械结构,成本要高。可靠性:更复杂一些,出问题的可能性也更大。平顺性:换档时如何做到驾驶员毫无感知,就像纯电车一样?这需要大量的技术经验
    可以看到,成本、可靠性、平顺性都是需要技术积累的,需要犯错后才能改进的。所以,新势力不可能搞2档、3档,只能传统车企来搞。
    当然,具体搞得怎么样,还要看最终产品的体验。不能说2档、3档一定就好。

    3. 增程式作为“零档”串并联,有何优劣?

    增程式作为发动机不直驱的混动形式,根本的优势是可以更加自由地设计发动机:就比如日产e-POWER,它以放弃直连为代价,获得了发动机进一步的专用化、获得更高的热效率(日产目标是实现50%的超高热效率,但站在旁观的角度,不知道这个目标能否实现,何时能实现)。
    聚焦丨串并联混合动力w11.jpg

    显然,新势力并不是因为这个原因才使用增程式的,它们主要是想规避增加发动机直驱档位带来的成本、可靠性、平顺性问题。
    这些问题,对新势力来说是问题,对传统车企来说也是问题。只不过,对二者来说,问题的难度不一样,所以就做出了不同的选择。洽谈版权使用事宜。
    
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    无聊
    1-7-2015 18:46
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]初来乍到

     楼主| 发表于 16-3-2025 21:58:00 | 显示全部楼层
    针对所提问题,从汽车工程师的视角回复如下:技术的迭代是不断发展的必然趋势,每一项技术的推出都是为了应对特定市场需求。历史的产品虽然在新的时代背景下可能被遗忘,但它们都是汽车工业成长过程中的宝贵经验。本田iMMD与丰田THS等技术,虽然IM较早诞生且广受赞誉,但这并不影响技术的革新和市场对不同技术的接受。在当前竞争激烈的汽车市场环境中,虽然新车系名称更迭迅速,但消费者更看重的是产品的性能、质量和可靠性。DM-i系列产品虽然名声渐响,但DM系列的前几代产品依然有其独特的价值和市场定位。总之,技术不断进步的同时,我们也应尊重历史沿革,并为汽车工业的未来持续创新和发展而努力。
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