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插电混动:“基础版”看途观L,“plus版”看比亚迪唐

来源: 长城网综合  作者:傅雪峰
2019-10-03 08:28:21
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  混合动力还没搞太明白是怎么回事,街上的插电式混动汽车又多起来了。

  插电式混合动力汽车,简称“插混”,英文缩写PHEV。这种车可以“电油两用”,没有纯电动车的“里程焦虑”;能挂新能源的绿牌,不受限行约束;在一些限牌摇号的城市,搞到牌照也比较方便——于是,很多人买车就打起插混的主意。

  虽然都叫插电式混合动力汽车,但插混和插混之间的区别太大了,大到结构上完全不一样。粗略来说,市面上的插混可以分两种:一种是结构和功能相对简单的“基础版”,比如大众途观L PHEV;一种是结构和功能相对复杂的“plus版”,比如比亚迪的唐DM。

  ▲比亚迪唐DM是市场上最热门插电混动车之一

  ▍为什么混动车要“插电”?

  插电式混合动力汽车,简单来说,就是能充电的混合动力汽车。

  在说为什么要“插电”之前,先简单说说为什么要“混动”。

  混动,说全点儿是“油电混动”,也就是让烧油的发动机和用电的电机搭伙,一块干活儿。混动的主要目的是为了省油,省油的窍门有两个:一是让发动机尽量在省油的状态下工作,二是能量回收。

  我们开车时,有两种情况特别费油:一是起步,二是急加速。那么好吧,起步这种重活儿就让电机来干,把汽车速度提起来后,再让发动机接手;需要急加速的时候,电机再跳出来帮着推一把,加速完成后再接着休息。

  有电机帮忙,发动机工作就轻松多了,油耗自然也会降低。

  电机干活儿总要用电,电是从哪儿来的?除用发动机发电外,一大部分是回收来的。松开油门滑行或是刹车时,混动车上的驱动电机就会变成发电机(也有用单独发电机的),把汽车行驶的动能转化成电能,存到电池里。

  这样一来,混动车的油耗就比纯汽油车降低了。

  ▲丰田混合动力系统示意

  光降低油耗还不满足,既然混动车有驱动电机,为什么它只能是个配角,不能当主力多干点活儿呢?

  装上大容量电池,再加大电机的功率,混动车就能当电动车开了。电不够咋办?插上插头充呗——这就是插电混动。

  插混汽车,就是电动车和混动车的合体。充好电时,可以当电动车开,电耗得差不多了,还能当混动车开。

  ▲插电混动汽车即能加油又能充电

  插电混动汽车,是全面进入纯电动时代之前一种不错的过渡车型。平时通勤代步用电,环保又省钱;跑长途时就用油电混合,不用担心“里程焦虑”。

  ▍途观L把电机放到变速箱里

  “插电混动”方案多种多样,正所谓杀猪杀屁股,各有各的路数。

  各种方案的区别,主要是看放几个电机、放在什么位置。

  大众途观L PHEV(插电版)的方案,是“单电机直连”。一听就明白,是只用了一个电机,这个电机的动力跟发动机的动力是直接连在一起的。

  具体来说,大众是在发动机和变速箱之间加了一个电机,再具体点说,这个电机是跟一个6速双离合的变速箱做成了一个整体,就好比是一个装了电机的变速箱。

  ▲大众把电机装到了双离合变速器中

  在电机和发动机之间,又装了一个离合器,可以切断或者连接来自发动机的动力。切断发动机动力,电机带着车子跑,这时候是纯电动模式;连上发动机,发动机和电机就一起带着车子跑,这时候是混动模式。

  这个电机不光是个动力电机,它还兼职充当启动电机和发电机。

  在电动模式下跑的时候,发动机是熄火状态,需要它干活儿时,就要“唤醒”。在燃油车上,带着发动机点火的是启动电机,在插电版途观L上,动力电机可以先拖着发动机转起来,达到合适转速后再点火。

  在需要给电池充电的时候,电机就充当发电机,由发动机带着发电;在汽车滑行或制动的时候,电机也可以发电,回收一部分能量。

  ▲大众途观L PHEV插电混动示意

  大众这种思路算是很巧妙了,巧就巧在把电机和变速器整合成一体,用一个“三离合变速箱”就实现了混动。这样一来,燃油车的机械结构不用大的改动,换个“混动变速箱”,再找个位置放下电池,就齐活了。

  所以,大众集团只要配1.4T发动机的车型,都能方便地转身为“插电混动”,途观L可以这样干,帕萨特、蔚揽、高尔夫、奥迪A3等车型也可以这样干。

  方便是方便了,缺点也是有的。这套“插混”毕竟是从燃油车基础上改造而来,难免有不少局限。

  第一个问题是电池容量和纯电续航里程受限。燃油车的底盘上没给动力电池留下合适的位置,只能现找地方,比如途观L就把电池放到后座下边,占用了原来油箱的位置,油箱只好继续往后挪,占了一部分后备箱的位置。受安装位置所限,插电版途观L装的电池容量是12.1度(kWh)电,纯电续航52公里。

  ▲囿于燃油车构架,途观L PHEV的电池容量受限

  另一个问题是电机装在变速箱里,受制于变速箱的体积,电机大小和功率也受限;功率受限,车子的性能就受限。插电版途观L的电机峰值功率85kW,看上去也过得去,但这要跟那些“插混”高手比起来,实在是小巫见大巫了。

  还有一个问题,插混版途观L的电池、油箱、车载充电机占了传动轴和后驱动桥的一些位置,四驱功能只好放弃了。

  像大众这种把电机和变速箱融合成一体实现混动的办法,巧妙是巧妙,局限也不少,吉利和宝马后驱平台的插混也是类似思路。这种“插混”可以看成基础版,真正能让“插混”大放异彩的,还要看plus版。

  ▲不少汽车厂商的插混技术与途观L PHEV类似

  ▍比亚迪唐DM的“三擎四驱”

  看过大众途观L插混版的基本构架,你应该能明白,它是以燃油车为主的“插混”,或者说,是在燃油车基础上改造出来的插混版本。

  比亚迪唐DM的思路就不一样,它是完全按“一半电动、一半混动”的逻辑去构思的,而且从十几年前就是这种思路。从2008年上市的F3 DM算起,这套插电混动已经历两次重要升级,现在发展到了第三代。

  ▲比亚迪的混动技术经历了三代演变

  比亚迪所谓的DM,是英文单词的缩写,意思是“双模”——电动和混动两种模式,也就是“插电混动”的另一种说法。

  我们以唐DM为例,看看比亚迪的“插混”是什么路数。

  唐DM主打“三擎四驱”,意思很明白:它有三个“引擎”,还是四轮驱动。所谓“三擎”,包括一个2.0T的发动机和两个驱动电机。

  两个驱动电机,一个放在前轴变速器的输出端,可以和发动机一起驱动前轮,也可以单独驱动前轮;另一个放在后轴,负责驱动后轮。

  ▲唐DM“三擎”示意

  唐DM的电池平铺在前后轴之间的地板上,电池容量大,碰撞安全性也好,还能降低整车重心。唐DM有两种电池容量版本,一种装了19.96度(kWh)电,纯电续航81公里;另一种装了23.97度(kWh)电,纯电续航100公里。

  既然要“插电”,无非是想用电跑得远些,相比途观L插电版的52公里,唐DM纯电续航里程明显已经不是一个量级。

  唐DM电池、电机的布置,一看就是“新能源汽车”的思路,没有受到燃油车的束缚。摆脱了束缚,“插电混动”的优势就能尽情释放了。

  ▲唐DM的整体构架与燃油车有明显不同

  唐DM不光是纯电续航长,它是一个发动机和两个电机一块儿“混”,混动的模式更多,技术上也更复杂。我们挑重点举几个例子:

  日常上下班代步,可以用纯电模式,由前后两个电机驱动。好处是省钱,80公里、100公里的纯电续航里程对大多数人来说都很充裕。

  需要加速超车时,发动机和两个电机一起驱动。想必大家对唐DM强悍的加速性能有所耳闻,百公里加速时间最快可达4.3秒,堪称狂暴。为什么会如此狂暴?前电机最大功率110kW,后电机最大功率180Kw,再加上一个2.0T的发动机,总功率达到惊人的431kW,跟V8涡轮增压发动机有一拼。

  平心而论,插混版途观L用了1.4T涡轮机+85kW电机,百公里加速8.1秒,动力水平已经很不错。唐DM更充分地利用了电机扭矩大的特性,把电机和发动机的优势结合得更充分,性能又有大幅提升。

  既然是“混动车”,能量回收水平也是一个很重要的指标。唐DM在滑行或刹车时,前后轴两个动力电机都会变身发电机,把汽车行驶的动能转化成电能存到电池里。

  说到发电,必须要说唐DM上的BSG电机了。对,唐DM除了两个驱动电机,还有一个功率25kW的BSG电机。这个东西可谓比亚迪第三代DM技术中新加入的神器,功能之巧妙令人叫绝。

  所谓BSG电机,就是启动、发电一体机,用一根皮带跟发动机连在一起。这个电机的作用,一是启动发动机,二是发电。

  ▲BSG电机用皮带跟发动机相连

  BSG电机在一些48V弱混车上也有,不过唐DM上的这个功能复杂多了。在启动发动机时,它可以先把发动机转速拉起来,越过低速抖动区间再点火,所以,多数情况下你是感觉不到发动机点火振动的;在升降档时,它还能根据车速和档位,主动控制发动机转速,让换挡更快更平顺。

  就是靠BSG电机这个神器,比亚迪唐DM发动机和电机的动力切换平顺到难以察觉,这一点可以跟经验老道的丰田混动系统媲美。

  还没完,这个BSG电机的发电效率奇高,对唐DM的“保电能力”做出突出贡献;这个BSG电机的功率大,达到25kW,跟微型电动汽车的动力电机功率差不多,所以能在急加速时助发动机一臂之力,百公里最快4.3秒的成绩中也有它的功劳。

  什么是神器?这就是神器。

  摆脱了燃油车构架的插混,真是自由到飞起。燃油车想要实现四驱非常麻烦,对于唐DM来说,什么传动轴、中央差速器全用不着,后轴加一个电机就搞定了;前后轴两套动力系统,动力可以自由分配;后轴用单独电机驱动,天生跟前轴没关系,越野利器“中差锁”完全可以淘汰了。

  ▲唐DM用后轴电机实现“全时电四驱”

  ▍买插混要关注几个重要数据

  说得多了,大家听得可能有点累。实际上,这些技术上的东西你搞不太懂也没关系,如果要选插混车,留意一下几个重要数据,就能基本判断它的技术水准。

  对于插混车来说,纯电续航里程是个重要指标,比如“基础版”的途观L PHEV续航52公里,“plus版”的比亚迪唐DM能到100公里。纯电续航里程长,就能用电动模式轻松覆盖一天内的行程,使用成本更低,驾驶体验也更好。

  油耗数据也很重要。比如,按我国目前的测试方法,插混版的大众途观L综合油耗为百公里1.9升,比亚迪唐DM为百公里1.8升(81公里续航版)和1.6升(100公里续航版)。如果经常充电使用的话,插混车的日常使用成本远低于燃油车。

  性能方面的数据也要留意一下。由于插电混动汽车多了电机的参与,性能也会优于燃油车。比如,配备了1.4T发动机的途观L PHEV,在电机辅助下百公里加速时间为8.1秒,可以跟2.0T媲美;而配备了2.0T发动机的唐DM在双电机加持下,百公里加速最快能到惊人的4.3秒,V8涡轮机的动力水平也不过如此。

  最后还可以留意一下是否有四驱。电机布置的自由度大,电控的反应速度也比机械快,只要在后轴上布置电机,就能轻松实现效果不错的四驱,这也是插混的先天优势之一。像唐DM、宝马X1(宝马前驱平台插混的电机装在后轴上)的电控四驱对操控性和通过性都有提升,而一些“基础版”的插混车无缘四驱,有些可惜。

关键词:插电混动,途观L责任编辑:刘复宁