油电混合技术难吗?为什么国产车没有混动车型?

混合动力技术的主要代表是丰田。

行星齿轮混合动力系统(THS),也被称为最成熟的油电混合动力系统。行星齿轮动力分流系统并不难,但丰田早在20多年前就申请了专利。

在此期间,其他车企研发的混动系统不能直接采用行星齿轮混动系统,只能想办法绕过,比如多加一个行星排。国内袁可立曾经研发过这样的混合动力系统(CHS),但是系统内耗增加,没有高效的阿特金森循环发动机,机电技术落后。用丰田和吉利帝豪试制样车后,发现百公里油耗比丰田高1升左右。这样就不用安排生产了。由此可见,CHS hybrid并非原创研究,而是为了避免专利而额外增加的行星排,其工作原理几乎接近THS。

事实上,中国有一家汽车制造商,本田开发的混合动力系统与本田的IMMD混合动力有点相似。

本田的IMMD混合动力相信大家都知道它的工作原理,如下图所示:

本田还被专利挟持着,所以不能用行星齿轮混合动力。然而,本田凭借自己的实力开发了IMMD混合动力系统。原理简单巧妙。在两个电机和一个离合器的帮助下完成油电混合,中高速油耗表现优于丰田的THS混合动力。中低速时完全由电机驱动,发电机用来发电。高速时,发动机通过离合器直接驱动车轮。这套系统目前广泛应用于本田的轿车/SUV/MPV。它是本田最重要的动力系统,未来将得到广泛推广。记得本田的IMMD混合动力是在2012年问世的。

接下来是国产混动车一哥:比亚迪。

不用说,比亚迪是新能源汽车的开创者。比亚迪在2008年推出了F3DM车型,这也是比亚迪第一代混合动力汽车。直接看F3DM的原理图:

在HEV模式下,发动机驱动M1发电,给电池充电,给M2电机供电,离合器断开。此时,车辆由电机驱动。在电动模式下,车辆由M2电机单独驱动。当电池电量低20%时,启动发动机给电池充电。急加速时,结合M1M2的离合器与发动机并联,共同驱动车辆。

但当时比亚迪的重心在电池上,主要思路是用大容量电池来实现更长的续航。发动机在这里只是一个增程器/发电机,它开发混动的出发点是插电式混动,押宝插电式混动。毕竟插电式混动在大容量电池的配合下,很容易突破油电混动的低油耗。

而比亚迪则是电子技术出身,做电池起家,为很多手机厂商提供锂电池。而比亚迪在插电式混动上的赌注是多少?铁电池?,即磷酸铁锂电池。当大容量铁电池组量产成功后,比亚迪对插电式和插电式混合动力的信心更加坚定。当时丰田的混动系统就像一座大山,不可逾越。当时比亚迪参与造车的时间并不长。在燃油车领域,无论是发动机还是变速箱/底盘都处于学习开发阶段,没有实力与丰田抗衡。比亚迪也知道自己的不足,所以从未想过要打造混动系统。当时其他国产品牌也是同样的情况。大家都是刚起步,连怎么造好车都没学会。在这种情况下,混合动力汽车的研发自然更加落后,重点是燃油车。

F3DM非常接近本田的IMMD混合动力系统。

比亚迪推出了DM车型,四年后本田发布了IMMD混合动力技术。那F3DM为什么没火?其实第一代DM车型还是有很多缺点的,比如动力差,驾驶体验差。我们来看看F3DM的配置表:

几个关键数据:三缸1.0L排量发动机,25kw发电机,50kw电机。这是动力表现不佳的根源。发动机和电机的功率太小,导致发动机无法提供足够的动力来驱动HEV模式下的车辆,驾驶体验自然差很多。发动机动力不足,发电量小,驱动电机自然难以吃饱。这样的动力配置,驾驶体验不会很好,尤其是动力损失之后。

本田的IMMD混合动力系统比丰田的THS系统表现更好。我们来对比一下本田和比亚迪的区别:

可以看出,除了电机和离合器的布局不同,电池容量不同之外,电机和离合器的混合原理几乎相同。

●两者都是串联式混合动力,发动机用来发电或者直接驱动车辆。

●为了提高动力/驾驶体验/降低油耗,本田的做法与比亚迪不同。比如采用2.0L阿特金森循环发动机,热效率高达40.6%。

●同时采用135kw的驱动电机,最大扭矩315Nm。发动机有足够的动力驱动发电机,电动机也能吃饱,所以串联模式下车辆动力性能很好。

●大排量发动机在高速巡航时的动力性能/舒适性也明显强于小排量三缸发动机。

比亚迪之所以没有取得类似本田混动的成绩,完全是起点不同造成的。那时候丰田混动一家独大,搞油电混动不现实。毕竟大家(国内所有汽车厂商)的温饱问题都没有解决,燃油车的研发还有很长的路要走。自然也就没有时间去开发混合动力汽车了。