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独家深度解读 奇瑞鲲鹏 DHT技术 到底有多强

时间 2021-10-02 06:17

  2021年的上海车展已进行大半,但是一些重大的亮点似乎还有待挖掘。比如奇瑞此次隆重发布的鲲鹏动力,尤其是DHT混动技术,就因为低调的发布以及简单而生涩的技术介绍,没有获得太多的关注量。

  但是当我们结合一些已有的公开资料稍加研究,猛然发现,原来奇瑞这个理工男这次又不声不响地放了个大招。

  首先捋清楚一件事,奇瑞此次发布的整体技术架构名字叫“奇瑞4.0时代全域动力架构”。

  第一,这是奇瑞首次提出“奇瑞4.0时代”的概念,上一次提出“奇瑞3.0时代”还是在2017年的法兰克福车展正式发布EXEED时,以全新M3X架构和第三代直喷动力系统为核心技术。所以这一次提出4.0,显然代表着在动力技术领域的战略性突破。

  第二,全域动力架构,是指这套动力架构(已经不只是动力系统了),包含了燃油、混动、纯电及氢动力等多种能源形式,也就是说,基本上完全覆盖了未来至少30年内的汽车技术演进路线,基本上理解为用这一套架构实现“我全都要”的效果。

  在这样的一个雄心勃勃的架构下面,奇瑞把已经完成的燃油和混动解决方案放在一起,还起了个名字,就叫“鲲鹏动力”。

  鲲鹏燃油动力,目前的主要产品就是那台动力参数中国最强,甚至媲美豪华品牌高功率发动机的奇瑞2.0T直喷发动机。

  这款发动机,大家也比较熟悉了,这里不再赘述。真正让我们感觉被外界严重低估的技术是鲲鹏DHT,也就是混合动力技术。

  我们可以先用几个发布会上用到的词语来感受一下奇瑞对对这套DHT系统抑制不住的自豪:

  在经历过PPT造车的泛滥后,估计很多人看到这些,第一印象会是“吹牛”,但是别忘了,上一次奇瑞这么敢“吹”,还是1.6T直喷发动机刚下线那会,后来它的实际表现,也证明了奇瑞确实没有吹牛。

  DHT,是混合动力专用变速箱(Dedicated Hybrid Transmission)的简称, “专用”是相对过去很多基于传统燃油车变速箱,加装一些电气化组件来实现混合动力的技术而言的。

  因为是专门针对混动场景研发,所以DHT能够用更紧凑的布局、更轻的重量实现更高的效率。这就好比,一个普通人再怎么训练,也不可能比那些先天后天条件都更好的专业长跑选手跑得快。

  目前知名度较高的DHT,包括大名鼎鼎的丰田THS、本田i-MMD,以及中国品牌中的长城DHT和比亚迪DM-i,它们都有着“馈电低油耗” 的特征,也就是长期不充电,油耗也比燃油版低。

  这些混动构造中,除了丰田和通用,其他的大多数,包括本田、长城和比亚迪的主流DHT都是采用了相似的“电驱动为主”设计,充分利用电机的大扭矩优势,同时可以实现发动机直驱来降低高速时的油耗。

  奇瑞鲲鹏DHT之所以敢说自己是“世界首创”,显然是因为它的构型与现有的所有DHT都有着非常大的不同。

  根据目前公开的信息,首先在驱动电机数量上,鲲鹏DHT是目前中国品牌中唯一一家采用双电机驱动的混动构型,在全球范围内也属于极少数。

  目前国内所有公布的DHT构型(也包括本田i-MMD等大多数国外技术在内),大多也都有两台电机,但是只有一台电机是用来直接驱动车辆,第二台电机都是专门来在增程模式下发电、能量回收时的充电,或是在并联加速时带动发动机运转,并不直接驱动车轮。

  只采用一台电机驱动,优点是很明显的,比如空间设计更紧凑,结构复杂度更低,软件控制也更简单,但是缺点也不少,首先就是效率不能做到最高。

  你可能会问,电机的效率不是比燃油发动机高很多吗,所以在开电动车时,很少会像开燃油车时那么在意电耗啊。

  的确如此,电机的高效区间比发动机宽不少,但是依然不是在任何情况下都能做到高效率,比如在下面这张日产聆风的电机工作效率图上我们就可以看到,这台电机在低转速时,效率最高只能达到80%,而且起步扭矩越大,效率越低,而在高转速低负载时,同样会出现较低的效率。

  对于“电驱为主”的DHT混动车来说,这意味着市区频繁的低速起步以及高速巡航时会像电动车一样,效率都会偏低,而在馈电状态下,这些电能实际上主要都是用油发电而来的,所以很难实现极致的低油耗。

  这个问题,如果是使用两台中低功率电机替换这样一台高功率电机,就能得到一定幅度的优化。在综合性能相同的情况下,两台电机的组合搭配可以让整个混动系统更容易运行在高效率区间,这和目前手机上越来越流行的多核处理器其实是有异曲同工之妙的。

  不仅仅是效率的优势,这套双电机驱动方案相比单电机驱动,还有着成本上的优势。

  对于需要超高转速运转的高功率单电机,往往需要使用精度极高的齿轮,目前国内这方面供应链的工艺质量还有提升空间,所以依赖进口,成本显著提升。同时,DHT系统在高转速电机和发动机切换时,需要在高转速下通过离合器联结,转速差越大,越容易产生顿挫,也会降低寿命。

  使用两台中低功率电机则可以规避这方面问题,减少进口零部件的使用既可以提高自主可控能力,更低的成本也显然能够有利于新技术的迅速普及。

  通过这样高性价比的双电机设计,再配合可以独立直驱运行的发动机,鲲鹏DHT就有了三种各自独立的动力源(四驱版增加一台后单电机),可以通过各种功能排列组合,实现包括纯电驱动、增程模式驱动、并联模式驱动、发动机直驱等在内的9种工作模式,理论上可以更好地平衡全场景下的油耗和动力需求,同时还能够实现对核心技术的自主可控。

  在中国首个双电机驱动构型基础上,鲲鹏DHT还有一项技术指标真正让它成为了一项“全球首创”的技术,那就是全球范围内最多的11个组合挡位。

  高挡位数量带来的好处是显而易见的,一个是配合鲲鹏DHT的TSD双轴驱动设计,动力切换没有中断,更加平顺。另一个当然是油耗更低,不过对于这样的挡位设计是如何实现的,奇瑞方面还没有详细的技术资料流出,但是从一些公开信息中,我们依然可以看到一些线索。

  在目前热门的DHT技术路线中,本田i-MMD和比亚迪的DM-i无论是电机驱动还是发动机直连驱动时,都是只有一个挡。长城的DHT与前两者原理接近,不过在发动机输出端增加了一级两挡变速箱。

  了解本田式混动的人应该很清楚,这种混动相比丰田THS混动最大的优势就是可以让发动机完全和电机断开,从而在高速巡航时让车辆工作在发动机的最省油工况。

  但这只是理想情况下,实际驾驶过程中,由于只能用一个挡位固定齿比输出动力,这时的发动机就会有点像一辆没有变速器的自行车,速度快一点就使不上劲,爬坡/急加速时又太累。

  所以这类混动在高速发动机直驱巡航时,稍微加减速就会很容易退出直驱模式,切换到电机驱动,不仅动力体验差,而且降低了效率,,最终的结果就是,高速的实测油耗并不理想。

  这就是长城DHT增加两挡变速箱的目的——把普通自行车变成一辆变速自行车。

  按照长城的测试数据,通过增加两挡变速器,长城DHT在40km/h就能让发动机进入直驱状态,本田i-MMD对应要在75km/h以上才能实现,而且长城DHT由于有两挡变速箱的存在,更不容易退出直驱模式,更利于发动机高效运转,从这点上来看,长城DHT在原理上是超越本田i-MMD 的。

  而在上海车展前的媒体采访中,奇瑞汽车总经理助理古春山表示,奇瑞(鲲鹏DHT)的其中一个优势就是发动机有三个挡位,也就是说比长城DHT的发动机变速箱还要多一个挡位。

  这可能是口误,本意应该是电动机(也有可能同时是发电机),考虑到鲲鹏DHT宣布的11个挡位的设计,那么至少有一台电动机应该是具备三个挡位的。

  如果驱动电机也能实现三个变速挡,那么鲲鹏DHT的优势显然就不仅仅是可以在发动机直驱时更久地工作在高效率区间,降低高速巡航时的油耗了,更可以在原本效率就更高的双电机搭配基础上,通过挡位调整,来进一步提高电机的效率。

  如果同样用自行车的比方,这样一套系统显然已经不只是变速自行车,而是前后都可以实现N级变速的山地赛车,从技术规格上来看,已经完全不输于包括本田和丰田在内的顶级混动技术。

  当然,以上很多是基于公开信息的推测,但是最终这套DHT技术的效果是明确的:中国品牌最高的510N·m扭矩输出,效率在全球品牌中达到领先水平。

  更重要的是,这套技术并非PPT,搭载鲲鹏DHT的首款量产车型瑞虎8参数图片)PLUS PHEV已经在此次车展正式亮相,集成前双电机+后单电机的四驱混动版本,纯电动里程可以达到100公里,百公里加速时间小于5s,百公里综合油耗低于1L,换算成馈电油耗也就是百公里低于5L。

  这样的加速和油耗水准,如果瑞虎8 PLUSPHEV能如期在今年下半年正式上市,相信一定会成为中国混动史上一款具有跨越性意义的产品。

  按照奇瑞的规划,鲲鹏DHT得益于平台化的设计,未来还将兼容HEV不插电强混、纯电动以及燃料电池等更多车型,我们期待奇瑞这个理工男能够多展开一些深入浅出的技术解读,让更多消费者能够了解到中国品牌在前沿技术领域所取得的成绩。

  我们也真心祝愿,技术奇瑞能够把技术真正转化为销量,实现自身发展的新突破。

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