文|智駕網(wǎng) 王碩奇
國(guó)產(chǎn)混動(dòng)在今年正在大面積的鋪貨,長(zhǎng)城的DHT、比亞迪的DMI、吉利的雷神系統(tǒng)都是其中的佼佼者,那么他們相對(duì)于更早出生的理想ONE、嵐圖FREE等增程式混動(dòng)車(chē)型,到底誰(shuí)的效率更高?
從原理來(lái)說(shuō),增程式的混動(dòng),是由發(fā)電機(jī)發(fā)電但不參與驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,車(chē)輛全程依靠電能。
而目前先進(jìn)的國(guó)產(chǎn)混動(dòng)技術(shù),既可以發(fā)電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,又能直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,還能油電共同驅(qū)動(dòng)車(chē)輛。
另外原來(lái)的插電式混動(dòng),純電續(xù)航一般是50公里,現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)品牌借鑒增程動(dòng)力車(chē)型,純電續(xù)航普遍進(jìn)入150-200公里,和增程類車(chē)型處于同一水平,在市場(chǎng)選擇上很難區(qū)分兩種車(chē)型。
因此我們談?wù)摰暮诵膯?wèn)題,就是在純電驅(qū)動(dòng)效率低的工況下上,插電混動(dòng)技術(shù)能否完美補(bǔ)上。
增程式的行車(chē)效率近似于純電動(dòng)車(chē)
由于是純電驅(qū)動(dòng),增程式的驅(qū)動(dòng)效率與車(chē)速的變化類似于純電動(dòng)車(chē),由于電機(jī)的特性60km/h是經(jīng)濟(jì)區(qū)間,高速工況是效率低下區(qū)間。
電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力特性與汽油機(jī)完全不同,電動(dòng)機(jī)有一個(gè)“基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速”的概念,在此轉(zhuǎn)速之前,電動(dòng)機(jī)的效率最高,通常這個(gè)基準(zhǔn)轉(zhuǎn)速在1500-2000多轉(zhuǎn)不等,這意味著中低行駛,電動(dòng)汽車(chē)的效率更高、能耗最低。
速度越高、電機(jī)轉(zhuǎn)速越高,相應(yīng)的能耗也越高,續(xù)航自然也越少。特斯拉曾經(jīng)做過(guò)一項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),如上圖顯示平均時(shí)速越高,車(chē)輛實(shí)際續(xù)航也越少,60km/h也是特斯拉能實(shí)現(xiàn)最長(zhǎng)續(xù)航的時(shí)速值。簡(jiǎn)單的說(shuō),電動(dòng)機(jī)與汽油機(jī)的經(jīng)濟(jì)工作區(qū)間不一樣,前者集中在中低速,后者集中在中高速。
因此,因此擁有發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)可以工作在更廣車(chē)速范圍內(nèi),需要強(qiáng)調(diào)的是長(zhǎng)城的DHT,它在中低速用電,高速時(shí)擁有比其他混動(dòng)技術(shù)多一個(gè)檔位的兩級(jí)變速箱,因此無(wú)論是100km/h,還是120km/h都可以經(jīng)濟(jì)巡航。
因此發(fā)動(dòng)機(jī)效率相同的情況下,國(guó)產(chǎn)的全新混動(dòng)技術(shù)可以在中低速用電、高速用發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū),全速域保持最佳效率,相對(duì)于增程式效率更高。
假設(shè)1800-2700轉(zhuǎn)都是高能效區(qū)間,那么大約50-80,80-120km/h都可以是高效能區(qū)間。50以下用電機(jī),需要的電機(jī)功率基本可以控制在15kw以內(nèi)。這對(duì)發(fā)電機(jī)的要求就比較低了,用一個(gè)10kw級(jí)別的發(fā)電機(jī)就可以了。
另外值得注意的是,國(guó)產(chǎn)全新混動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)也更先進(jìn),效率更高,長(zhǎng)城說(shuō)燃油效率也是接近40%的,比亞迪說(shuō)43%,無(wú)論有多少水分,大差不差就是和兩田混動(dòng)差不多都是很優(yōu)秀的。
剩下唯一的缺點(diǎn)就是技術(shù)難度高,制造成本高了,因此我們也看到,新勢(shì)力更偏向于增程式,老牌車(chē)企偏向新一代混動(dòng)技術(shù)。
可以說(shuō),插電式混合動(dòng)力車(chē)型能夠以內(nèi)燃機(jī)+電動(dòng)機(jī)(恒扭矩特質(zhì))實(shí)現(xiàn)“1+1>2”動(dòng)力輸出,加速操控體驗(yàn)出色,符合年輕人對(duì)車(chē)輛的需求;增程式則放棄了內(nèi)燃機(jī)的性能,等于是“1+0=1”,性能差異大。
電車(chē)為什么不能安裝變速器?
有人說(shuō)給增程式安一個(gè)變速器不就好了?
那不是就是因?yàn)闆](méi)有變速器才選擇的增程式么,安一個(gè)變速器不就成為插電混動(dòng)了。
因此我們將問(wèn)題改變?yōu)椋娷?chē)為什么不能安裝變速器?
事實(shí)上,已經(jīng)有不少高端電動(dòng)車(chē)安裝了變速器,保時(shí)捷的Taycan,就裝配了一臺(tái)兩擋變速箱,但很可惜這臺(tái)變速器是用于提升車(chē)子的性能極速表現(xiàn),與效率無(wú)關(guān)。
從原理上來(lái)說(shuō),電動(dòng)車(chē)在限速范圍內(nèi)不需要變速箱的存在。
相比內(nèi)燃機(jī)來(lái)說(shuō)的話,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍很大,而且是不需要怠速的。
如果說(shuō),內(nèi)燃機(jī)是普通人,跑步速度只有每小時(shí)十幾公里,而且起步加速比較慢,跑完步還不能立刻坐下,要頭暈。
電動(dòng)機(jī)不光是跑步速度像博爾特,比他還快,加速過(guò)程也非常短,而且想停立刻就能停,氣兒都不帶一喘的。
目前市面上的內(nèi)燃機(jī),紅線轉(zhuǎn)速基本上是5、6千轉(zhuǎn),柴油機(jī)的紅線轉(zhuǎn)速就相對(duì)更低一點(diǎn)了。
相比之下,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍寬得多了市面上的電動(dòng)車(chē)裝配的電動(dòng)機(jī),基本上都超過(guò)1萬(wàn)轉(zhuǎn),特斯拉甚至可以輕松突破15000轉(zhuǎn)的,是內(nèi)燃機(jī)的2到3倍了。
Model S舉個(gè)例子:減速器減速比9.73。你簡(jiǎn)單理解成:它只有1擋,齒比就是9.73的變速箱。
理論上來(lái)講,車(chē)速它就等于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速除以減速比,乘以車(chē)輪的周長(zhǎng)。
簡(jiǎn)單算一下,就是電動(dòng)機(jī)以8000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行的時(shí)候,車(chē)速已經(jīng)接近110km/h了。你日常使用還用不到那么多前進(jìn)擋了。
電機(jī)自然也有自己最高效的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間范圍。只不過(guò)因?yàn)檫\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有有任何阻力,電機(jī)通常都擁有90%以上的效率輸出,且還擁有比汽油機(jī)寬得多的高效區(qū)間范圍。比如在上圖中我們可以發(fā)現(xiàn),從3200轉(zhuǎn)到9000轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi),電動(dòng)機(jī)都可以擁有92%左右的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。甚至在極高轉(zhuǎn)速且大動(dòng)力需求的情況下,電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率依舊在90%左右。
無(wú)論是高轉(zhuǎn)速低扭矩輸出,還是低轉(zhuǎn)速高扭矩輸出,都可以擁有了至少70%以上的效率轉(zhuǎn)換表現(xiàn)。同時(shí)寬廣的高效區(qū)間,更是徹底否定了需要一堆齒輪組合出來(lái)的鐵疙瘩幫助它提高效率的用途。
因此,變速器對(duì)于電動(dòng)車(chē)而言,效率的提升很小,極速性能的提升有作用,但用不上。
再綜合一下變速器的成本,所以大多數(shù)廠家都采用的單速變速器。
或許在新的技術(shù)突破之前,擁有多檔位、大電池的插電混動(dòng)技術(shù)成為了效率、行車(chē)成本的最優(yōu)解,而增程技術(shù)也讓成本降低、門(mén)檻降低、迎來(lái)了不同思路的新玩家,兩種路線各有利弊,但最終考驗(yàn)的還是廠家的對(duì)于效率的追求水平,但從原理來(lái)說(shuō),全新的插電混動(dòng)技術(shù),在全速域下效率更勝一籌。