在上海車展上,我們將看到更多的成熟的混合動力車型,相比幾年前混合動力車型大多以概念車展示不同,現(xiàn)在很多車型都已經(jīng)正式量產(chǎn),而混合動力技術(shù)也不再是豐田和本田的天下了,其他廠商都有了相應(yīng)的技術(shù),甚至部分品牌還推出了效率更高的技術(shù)。
這對于普通消費者來說,激烈的競爭催生出來的新技術(shù)大多代表了更高的效率,同時成本更低、應(yīng)用更廣泛的混合動力車型也開始嶄露頭角。
對于自主品牌來說,幾乎所有品牌都有相應(yīng)混合動力車型推出,而這也迎合了國家汽車工業(yè)的十二五計劃中對于新能源車型的鼓勵和扶持政策。相信,今年將是中國國內(nèi)市場混合動力車型爆發(fā)的一年。
那么我們通過車展究竟可以看到新的觀點和內(nèi)容呢?接接下我們就一起來盤點一番。
混合動力的基本優(yōu)勢
混合動力汽車是現(xiàn)階段理想的節(jié)能減排汽車技術(shù),它有著眾多的優(yōu)點:首先就是大幅度提升燃油經(jīng)濟性,混合動力汽車在起步、加速等最耗燃油的時候有電動馬達輔助,從而更好的降低油耗;
其次,混合動力汽車還可以提供更好的加速性,由于電動機的扭矩表現(xiàn)出色,在協(xié)同發(fā)動機工作的時候可以瞬間提升整車的扭矩輸出范圍,從而有更好的加速性;
第三,構(gòu)建成本較低,安全性高?;旌蟿恿?a href="http://www.www.usllm.cn/news/detail/4885.html" class="keyword_link" title="查看更多“汽車”信息!" target="_blank">汽車的構(gòu)建成本相對于純電動汽車以及其他新能源汽車的成本更低,由于不需要使用大容量的儲電電池,穩(wěn)定性和可靠性也更高;
第四,更長的續(xù)航里程。同其他新能源汽車相比,混合動力汽車可以實現(xiàn)更長的續(xù)航里程,并且由于本身還是會使用傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機,因此燃料容易獲得。
第五,混合動力可以讓車型成為一種獨特的混合式四驅(qū)系統(tǒng)(特指發(fā)動機和電機驅(qū)動不同前后車軸的車型),可以實現(xiàn)車型的穩(wěn)定性,同時也可以提升操控性。
混合動力發(fā)展歷史:
混合動力汽車已經(jīng)正式量產(chǎn)超過10年了,1997年豐田的普銳斯成為全球第一款量產(chǎn)混合動力車型;1999年,本田混合動力車型Insight也正式上市,從而拉開了混合動力車型的時代。
到2007年5月,豐田混合動力車型率先完成了100萬臺的銷售目標,這也意味著新能源汽車中,混合動力車型是最容易被用戶所接納的產(chǎn)品。目前,幾乎所有品牌都有混合動力車型的相關(guān)技術(shù)開發(fā)以及產(chǎn)品亮相,量產(chǎn)的混合動力車型已經(jīng)超過100款,并且對于國內(nèi)市場來看,目前已經(jīng)銷售的混合動力車型也已經(jīng)超過了10款。
此外,混合動力汽車目前的技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)完備,充放電技術(shù)已經(jīng)非常成熟,安全性和技術(shù)穩(wěn)定性較高;特別是在安全性方面在經(jīng)過多年的驗證之后充分證明了這種新能源技術(shù)的合理性。
混合動力車型分類:
混合動力的分類方法有很多,最常見的還是看電機輸出功率在整個系統(tǒng)輸出功率中所占的比重,也就是常說的混合程度。微型混合動力汽車一般指在傳統(tǒng)發(fā)動機上的啟動電機加裝了皮帶啟動電機(也就是BSG系統(tǒng)),該電機為發(fā)動機啟/停一體式電動機,用來控制發(fā)動機的啟動和停止,從而可以取消發(fā)動機的怠速過程,降低油耗和排放,從嚴格意義上來說BSG系統(tǒng)的車型并不算真正的混合動力車型,因為電機不參與工作。目前具備發(fā)動機啟/停裝置的車型都可以歸于這類產(chǎn)品,此前東風(fēng)推出的S30 BSG,就是屬于微型混合動力汽車。
輕度混合動力系統(tǒng)則主要是采用了集成啟動電機(俗稱的ISG系統(tǒng)),相比微型混動力系統(tǒng),輕度混合動力系統(tǒng)除了支持發(fā)動機啟/??刂埔酝膺€可以在減速和制動的情況下對動能進行回收;而在行駛過程中發(fā)動機可以實現(xiàn)等速運轉(zhuǎn),發(fā)動機產(chǎn)生的能量可以在驅(qū)動車輛以及驅(qū)動發(fā)動機為電池充電之間進行平衡調(diào)節(jié)。一般來說,這種模式下電機所提供的功率占車輛總功率的20%以下。目前國產(chǎn)的混合動力車型有一些就采用了這種技術(shù),譬如說奇瑞的A3 ISG混合動力等等,此外跨國企業(yè)生產(chǎn)的一些車型也歸屬于此類。
中度混合動力車型則同輕度混合動力技術(shù)類似,不過電機所總體輸出功率的比重達到30%左右,并且電機在車輛全速加速的時候會參與輔助驅(qū)動車輛運行,目前絕大多數(shù)的混合動力車型都基于此類技術(shù),譬如或本田的Insight、本田的混合動力思域、通用的混合動力新君越等等。
重度混合動力系統(tǒng)的代表產(chǎn)品就是豐田的普銳斯,其采用了超高壓的啟動電機,其電機占據(jù)整個車型功率輸出的比重甚至可以達到50%以上,由于很多時候電動機都會參與到正常的車型驅(qū)動過程中,因此節(jié)能效率更高。
混合動力不再是豐田一家獨大
豐田的普銳斯確實是過去10年中最成功的混合動力車型,但是其長期堅持的強混方式已經(jīng)被證明不再是最優(yōu)化的解決方案;目前已經(jīng)有越來越多的混合動力技術(shù)對其發(fā)起了挑戰(zhàn);譬如說柴電混合動力系統(tǒng)、插電式混合動力系統(tǒng)、分離式混合動力布局等等。
豐田的固步自封也讓其車型變得越來越?jīng)]有吸引力,十多年來,僅是一款普銳斯在市場上銷售,甚至到了今年才推出了7座版本,插電式混合動力車型甚至還沒有量產(chǎn);而且高性能的鋰電池也一直是豐田所排斥的技術(shù),或許說未來的十年,豐田已經(jīng)失去了作為領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)有的優(yōu)勢。
目前,大眾、奔馳、寶馬、福特、沃爾沃等豪門紛紛把混合動力車型作為主要的新能源開發(fā)方向,而推出的產(chǎn)品也在很多方面擁有更多的看點;不過,激烈的競爭以及新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)對于普通消費者來說自然是最好的事情了,畢竟競爭才會帶來更廉價、更出色技術(shù)的涌現(xiàn)。
柴油混合動力嶄露頭角:
目前我們市場上看到的車型大部分是基于汽油發(fā)動機的混合動力車型,但是柴油混合動力技術(shù)卻同樣表現(xiàn)出了很好的前景。柴油發(fā)動機本身就具有多種優(yōu)點,燃燒效率高,更加節(jié)能環(huán)保,在解決了噪音和震動的問題之后逐步成為歐洲市場的主流發(fā)動機。因此,柴油混合動力技術(shù)也被一些廠商所看重。
柴電混合動力系統(tǒng)相比汽油混合動力系統(tǒng)有著更大的看點,首先就是柴油發(fā)動機的排量可以進一步降低,同時尺寸也可以更小;而電機部分也可以使用更加小型化的設(shè)計,甚至在一些小型車中同樣可以應(yīng)用這種系統(tǒng),從目前的發(fā)展來看車型效率相當(dāng)高,油耗比汽油混合動力更低。
在這方面,PSA集團走在了最前端,標致3008 Hybrid 4是全球首款量產(chǎn)的柴油混合動力車型,并且標致508混合動力版也會引入這套系統(tǒng)。在這套系統(tǒng)中,PSA集團使用一臺2.0升HDi渦輪增壓柴油引擎以及一臺27馬力的電動機構(gòu)成。發(fā)動機部分最大功率為163馬力,扭矩300牛米;由于發(fā)動機引入了可變幾何渦輪、高壓共軌缸內(nèi)直噴、ECCS、發(fā)動機啟/停技術(shù)之后,發(fā)動機有著極低的油耗表現(xiàn)。電動機則位于后軸,擁有27馬力的功率輸出表現(xiàn),而扭矩最高則可以達到100牛米;(Boost模式下,最大功率達到37馬力,最大扭矩達到200牛米),這樣一來3008 HYBRID4最大功率輸出可達200馬力,峰值扭矩則為400牛米。從官方數(shù)據(jù)來看,標致3008 HYBRID4的平均油耗為百公里3.8L,而其二氧化碳排放量只有每公里99克。
除了PSA集團以外,寶馬集團對這種柴油混合動力車型也相當(dāng)有興趣,將在2013年量產(chǎn)的i8車型就會配置這樣的系統(tǒng)(寶馬在上海車展上會展示Vision ConnectedDrive概念車,這種概念車用的就是這套動力系統(tǒng)),系統(tǒng)由最大功率達到165-180馬力的1.5升三缸增壓柴油發(fā)動機和兩臺100馬力的大功率電機共同構(gòu)成,在加速性能方面表現(xiàn)優(yōu)異,0-100公里/小時加速僅需4.5秒左右,而百公里油耗更是只有3.76升,每公里二氧化碳排放也不到100克。
此外,路虎Land Rover Range_e概念車也采用了柴電混合動力系統(tǒng),一次加油后的續(xù)航能力達到1080公里,而每公里二氧化碳排放更是只有89克。
不過,真正令人吃驚的還是大眾的XL1概念車,這是一款被譽為全球最省油的混合動力車型,百公里油耗僅0.9升,每公里二氧化碳排放僅24克。XL1有著獨特的外觀設(shè)計,整車風(fēng)阻細數(shù)僅0.186、大量使用碳纖維合成塑料(CFRP)的車身以及碳鈦合金的底盤結(jié)構(gòu)讓整車的重量只有795公斤。XL1概念車搭載一臺最大功率為47馬力的0.8升雙缸TDI發(fā)動機,以及一臺最大功率為27馬力的電動機組合,配7速雙離合器變速箱。百公里加速卻只需要11.9秒,最高速也能駛到160公里/小時。在純電動模式下可行駛35公里,而油箱雖然只有10升容積,但因為省油,加滿一次可行駛544公里。而XL1的出現(xiàn)也代表著未來混合動力車型依舊有著廣闊的發(fā)展前景。
插電式混合動力漸成主流:
目前越來越多的車型開始采用插電式混合動力布局形式,這種車型的優(yōu)勢相比傳統(tǒng)混合動力車型有著更多的亮點,這類車型往往擁有更大容量的電池,可以通過普通家庭插座為電池充電,這樣就可以讓車輛在一定的距離之內(nèi)以純電池模式運行,這樣一來將實現(xiàn)完全的零排放,同時可以更進一步提升經(jīng)濟性。
以上海車展為例,沃爾沃的V60插電式混合動力車型就相當(dāng)有看點,它同樣采用了柴電混合動力系統(tǒng),擁有最低百公里1.9升的油耗,每公里二氧化碳排放只有49克。沃爾沃插電式V60混合動力車型由沃爾沃和瑞典Vattenfall協(xié)同開發(fā),車型由215馬力的柴油發(fā)動機和70馬力的直流電機構(gòu)成(前軸由發(fā)動機驅(qū)動,后軸由電機驅(qū)動,兩者協(xié)同工作還可以實現(xiàn)四輪驅(qū)動模式),最高可以提供440牛米+200牛米的扭矩輸出,在發(fā)動機和電動機全速運轉(zhuǎn)的時候車型的0-100公里/小時加速僅需6.9秒。大容量的電池組可以儲備足夠的電能供車型以純電動模式行駛50公里,這已經(jīng)完全滿足了城市通勤的需求。由于是插電式的設(shè)計,因此V60混合動力車型可以在充電站或者普通家里為電池組充電,充電時間被控制在5小時左右。而對于長距離的行駛來說,插電式V60混合動力也是游刃有余,在不額外充電的情況下加滿油箱后其續(xù)航里程超過1200公里,這無疑是相當(dāng)吸引人的地方。
而寶馬在上海車展上也將推出基于5系的全新長軸距版插電式混合動力車型,將主要針對中國市場發(fā)售,擁有優(yōu)秀的動力表現(xiàn)以及燃油經(jīng)濟性。而豐田也會帶來插電式混合動力版普銳斯概念車。
而自主品牌中,吉利帝豪的EC8插電式混合動力車型也很有可能會在今年最終量產(chǎn),可以說插電式混合動力系統(tǒng)遠比傳統(tǒng)混合動力更具有誘人的一面。
豪華大排量車型通過混合動力實現(xiàn)節(jié)能目標
對于大排量和高性能車型來說,即將于2015年執(zhí)行的歐洲VI排放標準中對于二氧化碳排放的規(guī)定極端苛刻,采用傳統(tǒng)的發(fā)動機技術(shù)將很難達到目標;因此,廠商除了通過使用小一級排量的增壓發(fā)動機,更輕量化的車身設(shè)計以外,通過混合動力車型來達到目標也是一個理想的措施。
大眾旗下的保時捷早就意識到了這個問題,去年就宣稱旗下所有的車型都將推出混合動力版本,因此我們看到了諸如混合動力卡宴以及上海車展上首發(fā)的Panamera S Hybrid。Panamera S Hybrid 0-100公里/小時加速僅需6秒,而最高時速依舊可以達到270公里/小時。此外,百公里7.1升的油耗以及每公里167克的二氧化碳排放是目前擁有同樣功率車型中最低的。
在動力組合方面來看其由一臺最大功率333馬力的3升V6機械增壓燃油直噴發(fā)動機(并非保時捷自行開發(fā)的水平対置發(fā)動機,而是由奧迪提供的發(fā)動機)以及一臺最大功率47馬力的直流電機共同構(gòu)成;發(fā)動機具備自動啟/停裝置,直流電機位于前軸后方,可以直接驅(qū)動前軸運轉(zhuǎn),也就是說Panamera S Hybrid實現(xiàn)了電機以及發(fā)動機分離式的驅(qū)動模式,兩者可以疊加共同驅(qū)動車輛,也可以單獨由電機或者發(fā)動機來驅(qū)動。
在純電機驅(qū)動的時候車型可以行駛2公里,而最高時速甚至可以達到85公里,這樣就使得Panamera S Hybrid的整體混合動力驅(qū)動模式更加靈活,在可能的情況下盡量使用電機來驅(qū)動車輛行駛,這對于城市擁堵路段來說可以大大增加燃油經(jīng)濟性。而在高速巡航的時候,當(dāng)時速低于166公里/小時的情況下,車型都可以根據(jù)需要隨時關(guān)閉發(fā)動機來進一步降低油耗(只有當(dāng)加速或者電池耗盡之后才會再次啟動發(fā)動機),因此Panamera S Hybrid無論是高速還是城市擁堵道路都有優(yōu)異的燃油經(jīng)濟性表現(xiàn)。
為了降低成本,Panamera S Hybrid依舊沒有使用鋰電池作為儲電設(shè)備,而是選擇了鎳氫電池組,電池組位于行李箱下方,并不會占用內(nèi)部空間。其他方面的看點大多圍繞降低油耗來設(shè)計,譬如說車型單獨配置了一個驅(qū)動電機來驅(qū)動發(fā)電機以及發(fā)動機起動(由鎳氫電池組提供);分離式的8速Triptronic S變速箱可以帶來更好的換擋平順性,并且也可以降低變速箱的重量;制動回收系統(tǒng)、低滾動阻力的米其林特制輪胎進一步降低了油耗。
當(dāng)然了,上海車展上我們還可以看到奧迪A8混合動力、寶馬5系混合動力等全新車型,這類產(chǎn)品都有著更高的燃油經(jīng)濟性,也是廠商為了實現(xiàn)更低排放而做出的不懈努力。
超跑依托混合動力進一步提升性能
混合動力除了可以提升燃油經(jīng)濟性,降低二氧化碳排放以外,其對應(yīng)的電動機超高的扭矩成為了一些超跑進一步提升性能的法寶。在上海車展上我們就可以看到保時捷新一代的GT超跑--918 Spyder量產(chǎn)版,這款售價超過千萬人民幣的車型就是通過混合動力來提升性能,降低二氧化碳排放,同時超高的燃油經(jīng)濟性也讓其他對手望塵莫及。
保時捷918 Spyder將成為Carrera GT之后保時捷的第一部GT超跑,其動力系統(tǒng)由500馬力的4升中置V8發(fā)動機和兩臺總功率218馬力的電機構(gòu)成,其中中置發(fā)動機直接驅(qū)動后軸運轉(zhuǎn),而直流電機則用來驅(qū)動前輪,其由一個分離式的7速PDK雙離合變速箱來結(jié)合,因此可以實現(xiàn)機械+電動的四輪驅(qū)動。
保時捷918 Spyder的0-100km/h加速僅需3.2秒,而最高車速也輕松突破了320km/h。值得注意的是918 Spyder概念車采用了液冷式鋰離子電池組和制動力回收系統(tǒng),從而進一步增強了儲電能力。918 Spyder共有四種駕駛模式,其中E-Drive模式可以單獨以電池模式驅(qū)動電機(最高時速可達150公里/小時);Hybrid模式中電機和V8發(fā)動機將協(xié)同工作,以經(jīng)濟的方式運轉(zhuǎn);Sport Hybrid模式下電機與發(fā)動機同時運作,更偏向性能表現(xiàn);Race Hybrid模式下兩種動力都將全力以赴,帶來終極性能表現(xiàn)。
918 Spyder的這套油電混合系統(tǒng)最大的亮點就是百公里油耗僅為3升,而每公里二氧化碳排放只有70克,這簡直讓人無法相信這是一臺超跑所帶來的實際表現(xiàn)。
大型SUV車型開始引入混合動力
誰都不會認為混合動力會同大尺寸的SUV車型掛鉤,畢竟對于這類車型來說,傳統(tǒng)的混合動力系統(tǒng)很難發(fā)揮其優(yōu)勢,不過現(xiàn)在陸虎在這方面卻做的很不錯。路虎Land Rover Range_e是一款集駕駛舒適性、越野性以及超低油耗為一身的車型,一次加油后的續(xù)航能力達到1080公里,而每公里二氧化碳排放更是只有89克,這讓人覺得完全不可思議,畢竟傳統(tǒng)中大型SUV車型大多以高油耗著稱。
具體來看,車型采用了一臺3.0升的TDV6柴油發(fā)動機(最大功率200馬力,最大扭矩440牛米)以及小功率電機(預(yù)計最大功率在50馬力左右)和電池組構(gòu)成,而在變速箱方面則繼續(xù)對應(yīng)8速的ZF自動變速箱。車型對應(yīng)了一個大容量的電池組,一次充滿電之后可以驅(qū)動車型行駛32公里,這對于一些城市通勤來說已經(jīng)足夠,而這時候其二氧化碳排放為0。
如果你需要長久的運行,那么在電池耗盡的時候發(fā)動機會自動啟動以驅(qū)動車輛繼續(xù)運行,而電池又可以在剎車、減速等動作的時候讓電機反轉(zhuǎn)來給電池組充電,以便減少發(fā)動機啟動次數(shù),提高燃油經(jīng)濟性。路虎還給這款車型引入了一套快速的充電機制,使用普通家庭插座就可以在2個小時以內(nèi)充滿電池組,以便更進一步提升經(jīng)濟性。
此外,保時捷的卡宴S Hybrid也是類似的車型,它由一臺3.0升的機械增壓發(fā)動機和一個47馬力的電動機構(gòu)成一整套的混合動力系統(tǒng),其汽油發(fā)動機和電動機通過耦合器來結(jié)合,由電腦進行控制,混合動力版的卡宴可以在車輛起步的時候只使用電動機來驅(qū)動,從而真正的降低功耗(百公里油耗8.2升);混合動力版新卡宴內(nèi)置的鋰離子電池,而這將可以把回收的動能轉(zhuǎn)化成電能存儲起來。
混合動力的不足:
雖然混合動力已經(jīng)成為目前新能源汽車的最重要的實現(xiàn)方式,但是它卻還是有著較多的缺憾,而這也是阻礙其被普通消費者所接受的原因。
首先,混合動力車型在成本方面要比普通車型貴上很多,有時候甚至?xí)F上一倍左右,這樣如果算上增加的成本,其實在其正常使用年限內(nèi),用戶未必能夠?qū)崿F(xiàn)真正意義上的成本降低。
其次,混合動力車型結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,故障率也要比傳統(tǒng)燃油發(fā)動機車型高,同時保養(yǎng)和維修成本也要普遍高于非混合動力車型。
第三,混合動力車型電池使用壽命較短,目前混合動力車型無論是鎳氫電池組還是鋰電池組,一般設(shè)計壽命都是10年或者15萬公里,而在達到年限和里程之后就需要更換電池組,電池組的成本相當(dāng)高,這就讓用戶的后期使用成本大大提升;關(guān)鍵是廢舊電池的回收目前也是一個很難解決的問題。
第四,電池表現(xiàn)同氣溫條件有著密切的關(guān)系,因此對于極寒地區(qū)來說,混合動力車型或許很難實現(xiàn)真正的價值。
第五,混合動力車型無法實現(xiàn)真正意義上的零排放,這或許是很多持純電動車型觀點的廠商和消費者所抨擊的地方,畢竟混合動力車型不可能實現(xiàn)零排放。
第六,混合動力車型在城市擁堵路段方面的節(jié)油效率明顯,長途行駛并不節(jié)能,這也是由于本身設(shè)計所決定的。
不過,混合動力車型正在通過各種手段來不斷改善自己的形象,譬如說使用柴電混合系統(tǒng)來進一步降低油耗;通過插電式設(shè)計來在一定程度上實現(xiàn)零排放;相信在未來很長一段時間內(nèi),混合動力車型將依舊成為我們最佳的新能源車型解決方案。