拋開成本和質量不談,本田混動 2018年表現出來的能力的確是在豐田混動之上的。

然而, 本田的混動方式並不是什麼奇功, 這種「發動機做工 -&> 充電 -&> 電機直驅」的方式之前所有廠商都有嘗試過, 都失敗了。

這方法很直接,很簡單,為何全球直到今天,只有本田能成功? 有什麼技術難點是別的廠商做不到的嗎?


本田回到混動當年最原始的思路。

發動機儘可能避開低效率區

高效率充電,達到省油的目的。

到了發動機的高效率區,發動機直接驅動車輪,避免油電轉換的消耗。

這個思路其實很久以前的通用就這樣做了。

但是當年的通用沒有阿特金森循環的發動機,發動機太小,節油效果並不好。

而且當年的電機遠沒有今天的好,功率小重量大,駕駛體驗也不好。

今天,比亞迪的180Kw高速高功率質量比的電機都裝車了。本田用的電機功率也很大。

用三元電池,續航不要求太高,電這套系統的增加的質量不太多。

而串聯加離合的模式可以省掉變速箱。節省成本降低重量,系統也更簡單。

今天,本田有阿特金森發動機,有大功率低重量的電機,有容量更高的電池。古老的思路用上今天的技術,就成功了。

現在自主品牌電的技術並不差。

上汽榮威的雙電機耦合很不錯,比亞迪三電的經驗已經非常豐富。

但是在混動上,自主品牌缺乏高效率的阿特金森發動機,長安很久以前搞過,廣汽也搞過,沒下文了。

現在國家不太支持混動也是問題。

插電混動支持的力度遠遠不夠,純電明明不適合家用唯一用車,完全靠補貼和牌照限制強推。

插電適合家用,可以插座充電,但是給的補貼少。北京不給牌。

公交車,計程車用純電是對的。家用車插電更靠譜。


在我看來這是個表述有待商榷的命題!實際上在市場上取得成功的混合動力系統除了Toyota的THS和Honda i MMD之外,十餘年來一直努力改進,持續優化的Hyundai的 BSG+P2雙電機系統也取得了非常不錯的市場地位,唯一遺憾的是起步不算晚、投入不算少、態度極認真的GM汽車沒有取得和它投入匹配的市場地位,至於一眾德系車廠由於動機不純(純應試心態)沒有任何市場地位是天經地義,那時候都在埋頭經營歐洲乘用車市場的柴油動力.

首先我們要明確在民用車領域引入電機驅動與純內燃機+變速機構的動力總成會帶來那些具有協同效應的想像空間:

(1):電機天然特點會帶給車輛起步特性的改善

(2):高轉速電機有助於簡化變速傳動系統的複雜度

(3):電機驅動的引入為內燃機可以部分或全部與車速解耦而去追求更高熱效率提供了條件

(4):電機驅動的引入同時也有利於內燃機更大比例的減小動態工況的比例從而優化燃油經濟性

總之,最核心的方面是:提升瞬態工況的動力相應,提升燃油效率,車輛行駛平順性!

Toyota 的THS從第一代就從整體上考量了成本、節能、駕駛平順性非常符合Toyota車型一貫的調性,將幾乎所有的細功夫花在了節能和駕駛平順性,在這兩個方面樹立了一個讓無數工程師頂禮膜拜的高峰,針對歷代THS系統的更新也從來沒有偏離這個調性!所以不論後來者怎麼努力也無法在節油和平順性兩個方面取得哪怕是平起平坐的水平!

但我們要說的本田混動,其實第一代量產車型是和Toyota一個年份,但是Honda根據品牌調性以及自身在內燃機熱效率、電機電控基礎技術的儲備,選擇了電機驅動引入帶來的動力性!在日本社會大環境追求能源節約性的大環境下第一代的IMA單電機混動(也就是歐洲汽車業界所說的P1混動)可想而知Honda最終付出了違背大環境潮流而生不逢時的命運.但蟄伏多年的本田實際上也沒有偏離自己一開始選定的調性,苦心修鍊改進內燃機熱效率,同時潛心準備符合本田調性的電機技術,如果是行內人員應該知道本田的 i MMD 多模混動專利描述中差一點偏到了我們下面要說的GM混動的路子上,死磕Toyota節油和平順性,(有興趣的可以查看Honda的patent文件)好在多年的努力終於讓Honda在內燃機熱效率上有了長進,最最關鍵的是掌握了高轉速電機中低負荷恆扭矩區域銅損改善和高轉速恆功率區鐵損改善的本領(具體參考下面兩張圖)

這才有了本田實際開發中能進一步簡化動力耦合系統,大塊兒的劃分了車輛的行駛工況,同時針對Toyota THS在高速工況下不能純內燃機直驅(大約27%的內燃機功率需要經過二次轉換)的弱項揚短避長地用了一個純內燃機高速巡航檔(此時的本田內燃機熱效率還是沒發和Toyota比)在Toyota THS III到IV代之間真正得到了市場的認可,同時也樹立了Honda HEV 運動性的市場標籤!

羅馬絕不是一天建成的!本田混動從第一代選擇了修鍊節油訴求外側重追求符合自身品牌調性的動力性能,十年苦練終得正果!

市場是公平的,題主問題中所說很多廠商在這條路上嘗試過,很少獲得市場認可,我猜多半說的是國內車廠(點名批評:廣汽GA5串並聯方案、甚至長安CS75三電機PHEV),實際上國際大廠沒有在本田i MMD這個簡單結構上做過正真的市場嘗試、人家自己知己知彼,不會照葫蘆畫瓢的瞎鬧!

這套系統也沒什麼奇功?真是應了那句話:功夫在詩外!

此處岔開一段順便提一下三菱Outlander PHEV,與honda 幾乎同時間段上市的這款產品思路和構造實際上和honda i MMD是相同的,僅僅是由於三菱主攻電機徑向尺寸優化而本田主攻電機軸向尺寸優化而帶來的電機布置差異、同時三菱汽車從戴姆勒集團脫離出來後就無力再進一步優化內燃機,但三菱汽車非常敏銳的市場嗅覺選擇了順應大環境而又可以揚短避長的plug in HEV,給搖搖欲墜的三菱汽車續命至Nissan(日產)將其徹底吞併!(國內長安的CS75 PHEV不就是偷師三菱汽車這一路子的功夫嗎?細節之處才顯真功夫!咱們還需要繼續努力!)

那Honda的這套系統是不是沒有弱項呢?相比Toyota的系統,主驅動電機成本會高與Toyota THS,所以第二代 I MMD主要將經歷花在了減少稀土用量甚至不用重稀土的電機研發線路上,但Toyota則進一步提高了主驅動電機的最高轉速從而取消了原來第三代上主驅動電機的行星齒輪減速器!所以競爭是一場永不停歇的遊戲!

Honda i MMD 判詞:簡約而不簡單

Nissan的HEV技術線路歷史和地位

判詞:作為一個日系傳統混合動力開發廠商,沒啥市場地位

應該說作為一個日本汽車廠商Nissan的HEV線路大多數都走的是和歐系廠商近乎一致的單電機系統,無論是最早的單電機+7AT,還是單電機+CVT,無論是節油率還是動力性能都沒有營造出市場身份標籤(當然很多人會說雷諾入主Nissan後,日產就已經不是一個日本汽車公司了)但這兩年小火了一把的 nissan E Power series hybrid,這個方案要客觀的看,在內燃機不改變現有火花塞點火均質燃燒的前提下,就算配上Toyota的發動機這個技術線路也走不出日本和東南亞市場,同時也不是一個可以擴展到全車系截距的技術線路,(日本山路多,道路窄、平均車速低的特點和東南亞人口居住密集道路基礎設施落後車流量大同樣幾乎沒有高速工況的特點,造就了Nissan可以用三缸機降低成本,無高速工況規避串聯式混合動力在風阻成為主要行駛阻力情況下能量轉化效率低的弱點,採用純電機驅動帶來的CVT都無法比擬的平順性迎合了特定市場的特定需求)

GM的HEV技術線路和市場教訓

判詞:市場地位差不單單是單項技術原因,產品定位和調性規划出了問題

回顧通用汽車的混合動力技術線路歷史,不由得讓人感嘆,感覺像是沒有產品經理參與的項目策劃和技術線路選擇,你就是用再牛的工程師,投再多的資源,採用部件解構、專業分工、四平八穩的開發思路,選擇死磕Toyota,多半是吃力不討好!像籃球比賽的人盯人防守策略自己有沒有向bug一樣的主力進攻得分手,十場比賽九輸球!更何況作為美國車廠盡然像是沒有考量本土消費者趨向似的在內燃機不佔任何優勢的情況下死磕Toyota小型車的節油率和平順性!只能說可悲而不可憐! 不談單電機e-assist這個方案,僅雙電機的兩個技術線路(1):用於中大型車輛的two mode Hybrid 演進到Cadillac CT6的 multi mode two motor eCVT(2):Chevy Volt前後兩代雙電機混合動力系統

(廢材 e assist Hybrid——BSG單電機弱混先天基因有缺陷)

(Chevy Volt Gen1 transmission )

Chevy Volt Gen1 powertrain diagram)

行星架動力輸出,齒圈和太陽輪作為兩台動力輸入端,導致中高速工況無謂的能量二次轉換,扭矩分流特性帶來的雙電機技術成本飆升,無法掩蓋當時GM這款1.5L內燃機相對可憐的熱效率,最終在市場上很快就敗下陣(Chevy Volt Gen2 transmission)

死性不改,繼續死磕Toyota的節油率和駕駛平順性,花了老大力氣同樣沒有取得多大效用!

(Multi Mode two motor hybrid)

Cadillac CT6 PHEV時仍然是在追求全!最後把整個系統搞得非常複雜,單單機械結構複雜度就差不多超過主流AT變速箱(三套行星齒輪組、五組離合器、雙電機、全車速範圍切分為4個無級調速區,3個固定速比檔位)———電機帶來的效率提升最終幾乎差不多被複雜的機械傳動機構給吃光了! 以GM的HEV中電機、電控的資源投入和實際水平,實話說確實不應該在市場上混成這步田地、但失敗就失敗在僅盯著競爭對手打轉式的產品定位和指標訴求,應該盯著消費需求而不是競爭對手!活生生的讓一個外來的Toyota在自己門口給繞迷糊了!可惜嗎?可憐嗎?是可悲!

Ford 混動:

這貨一開始就迷上了Toyota的《易筋經》而選擇了自宮,能練的啥真功?更本不可能修成帶自身標籤的什麼神功!(支付授權費拜在豐田門下一直苦練《易筋經》)Hyundai的混動:勤能補拙、學習要有持久力! Hyundai的HEV起步很晚,但是近些年已經取得了相當大的進步,韓國人好學,願意下笨苦,最最關鍵的是擅長玩價格戰中的傾銷策略!BSG加持的P2電機搭配6AT直至最新的BSG加持P2搭配DCT,一步一步學習怎麼搞的米勒循環發動機,多花錢用BSG規避了純電驅動行進中啟動發動機的難題,在美國市場也取得了市場的一席之地!

(文中部分照片來源於網路,侵權請刪)


你得先說下是哪輛車。

如果只是說「發動機做工 -&> 充電 -&> 電機直驅」這種模式的話,應該是功率電子器件和電控不好做。機械結構倒是簡單了,但發電電壓不等於電機電壓,實際上不是直接把發電機的電線頭接到電機上面就行了。汽車的功率不低,平穩駕駛的時候也有幾十KW,相當於10台櫃式空調了,只是很多人潛意識裡沒意識到汽車的功率很大,一腳油門下去,好點兒的車可能就上百KW了,更別說有些人還要求什麼駕駛感、推背感之類的。功率電子器件這些年才算比較成熟,如果不是這個原因的話,德國二戰時造的那一批電動坦克就該吊打四方了。

另外電控方面,電池其實起到的是緩衝作用,所以你一會兒要給電池充電,馬上又要給電池放電,而且來回切換的功率都是幾十幾百KW,所以功率電子器件成熟後,你還得專門為這個設計電路,在電動車之前,這麼大的功率切來切去的,估計只在發電站之類的地方能看到,而且人家那個也不要求一腳油門踩下去馬上就能切換,你開車卻要求車輛響應速度快。

第三個是,這種結構,電池只其緩衝作用,所以電池的數量比較少,如果背很多電池,那還不如乾脆做成純電動車了。但電池不僅有能量密度限制,還有功率密度限制,串聯增程式對電池的容量要求減小了,但對功率密度要求反而提高了。

舉個例子,一輛車平時跑100KM/h,假如此時功率是25KW(實際上已經比現在一些純電動車的功耗高了),我們用個純電動車,大概需要裝個100KWH的電池。

如果換成串聯增程式,甚至我們再加上100KM的純電動里程,改成插電增程式的,需要的電池容量大約就25KWH,就是只需要純電動車1/4的電池數量。發電機的最大功率是35KW,你一腳油門下去是100KW(差不都140馬力的樣子),那電池在你踩油門的時候至少要提供65KW的功率。換句話說,你用純電動車1/4的電池數量,提供了純電動車65%的功率,你用的電池功率密度要達到純電動車的2.6倍。如果不是這些年電池技術進步了,這個設計簡直就是個天坑。

如果你把電池作為緩衝這個設計取消了,那根據駕駛狀態,發電機不停地改變功率,那還不如乾脆直接用燃油車呢,當年二戰德國搞出來的電動坦克反而還更耗油。有次我做某個項目盡調時,投資人是眾泰的一個股東,據說他們搞過的一個發電再驅動電機的設計測試下來比正常燃油車還耗油。

所以早幾年搞這種設計的基礎條件不滿足,現在滿足了,有些人技術儲備好,跑得快點兒,有些人技術儲備差,自然是跑的慢點兒。至於說豐田,大概是一時還捨不得他們90年代一直發展的技術吧,或者人家也搞了這種發電直接驅動電機的設計,只是我們沒注意到而已。

其實這種設計,說實話,我覺得ABB這種專門做電控和自動化的企業聯合電池廠配合來研發,應該比一票車廠來研發更有優勢,不知道為啥只有車廠在搞。


用本田這個方案,首先要有一個高燃效,可以吃粗糧的阿特金森發動機。

補充一個,看了38的視頻才知道混動車電剎車和機械剎車調教也有難度,做的不好剎車會很不舒服。


本田這套混動並不是簡單的增程電動車,他的發動機可以直連變速箱,而且發動機切入柔和無頓挫,啟動也是秒發,這些技術難點我覺得不可能一蹴而就


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