插电混动车型销量占比首次突破20%

汽车商业评论 盖世大V说2022-5-27 21:03:33

撰文 / 钱亚光

编辑 / 刘宝华

设计 / 师玉超

受中国多地疫情影响,多家车企及零部件企业停产,最近车市大盘整体下滑,然而新能源汽车仍在逆势增长,而插混市场成为受疫情影响最小的细分市场,表现出惊人的稳定性。

乘联会数据显示,4月新能源乘用车市场零售销量达到28.2万辆,较去年同期增长了78.4%,与3月相比下降了36.5%。在纯电动车型同比增速下降至63.3%的情况下,插混车型实现了148.1%的同比增长,虽然单月零售量只有7万辆,但是还是有效减缓了整体增速收窄的幅度。

同时,插电混动车型在新能源车市场中的销量占比也首次突破20%,达到了24.8%。乘联会秘书长崔东树认为,插电混动车型因其便利性优势,具备替代燃油车的特性,所以近期表现比较好。

今年以来,油价经历了8次价格上调,碳酸锂等电池原材料1年飞涨了10倍,都增加了混动技术在车企布局中的权重。插电混合动力技术是一条具备电动驾驶感受、无里程焦虑、符合当前能源实际状态、具备市场和环境双重需求的电气化路径,还能释稀市场对燃料和原材料涨价的压力。

《节能与新能源汽车技术路线图2.0》指出,到2035年,中国节能汽车与新能源汽车年销量将各占一半,其中混合动力将作为最重要的节能技术在汽车领域推广,传统能源动力乘用车全部为混合动力车型,这意味着混合动力的地位有所上升。此外,新版双积分政策也鼓励发展低油耗车辆。

新能源汽车目前有纯电动、增程式、插电式3种主流技术路径,其中增程式和插电式均为混动技术。

混动技术分为串联、并联、混联3 种模式,其中混联是目前车企主要插混技术路径。串联指发动机与车轮解耦,发动机只驱动发电机发电,再由驱动电机驱动车轮;并联指发动机与发电机可以同时驱动车轮,实现两个动力源的相互补充与配合;混联指同时实现串联与并联功能。

其中,混联结构因具备更多的驱动模式,相比其他两种混合结构节油效果更优秀,较其他两种结构综合工况节油20%-25%。混联结构灵活性更大,总成成本区间更宽,已经成为目前自主品牌主机厂重点的开发方向。

混合动力系统里电机的常见位置有以下几种:P0指位于发动机前端,电机通常功率较小,无法纯电驱动;P1指位于离合器前,与发动机直接连接,同样无法进行纯电驱动,是双电机构型中功率较小的电机的常见位置;P2指位于离合器后,动力耦合装置前,也是双电机构型中功率较小的电机的常见位置,支持纯电驱动。

PS(P2.5)指位于动力耦合装置内,是单电机构型中电机的常见位置,其动力耦合装置类似于双离合变速器;P3指位于动力耦合装置之后,差速器之前,是双电机构型中功率较大的主驱动电机的位置;P4指位于与发动机不同轴的差速器之前,通常应用于四驱车型。

插混车型较早的设计思路是城市出行用电,郊区远行用油,这在充电基础设施不够完善的情况下,应该比纯电动车更有优势,没有里程焦虑,成为城市出行的最佳解决方案。但是在政策的驱动下,插混的路子在早期就走歪了。

由于插混车型所装载的电池较多,加之当时电池成本较高,购买成本远远高于同规格燃油产品的顶配车型。而基本各家车企为了迎合政策,节省电池成本,纯电续航里程不到50公里,难以满足日常出行需求,而馈电油耗和用车成本远远高于同级燃油车,最终沦为鸡肋。

一直以来,插电混动只能在传统燃油车与纯电动汽车的夹缝中求生存。直到2021年,插电混动技术厚积薄发,异军突起,总销量超过57万辆,增速远远超过整个新能源大盘市场,同时搅乱了传统燃油车与纯电动汽车市场。

经过十几年的发展,自主品牌已经在技术实力、品牌调性、产品体验等方面形成了自己的优势,人们对其的认可度也越来越高。包括上汽、比亚迪、长城、吉利、奇瑞、广汽、东风等自主品牌都推出了自己的插混技术产品,促进了插混产品销量激增。

插混产品的爆发式增长,不仅体现出主机厂对这一细分市场的重视,更体现出消费者对插混产品的认可度和接受度变得更高。一方面是环保政策压力下很多企业不得不在该领域发力,这推动了市场的发展,而消费者的认可也助推市场从政策导向型变成市场驱动型;另一方面,越来越多混动车型在成本上进行了优化,大大缩小了与同档次燃油车的价格差距,也使得很多消费者愿意多付出一些成本,去体验插电混动汽车所带来的纯电、节能的驾乘感受。

在众多插电混动技术当中,以比亚迪DM-i、长城柠檬DHT、吉利雷神HI·X以及奇瑞星核动力ET-i为代表的自主插电混动技术,实现了用车体验和节能减排的双突破。它们采用混联结构,拥有100-200公里的纯电续航里程,在日常使用中完全可以当作纯电车型来开;同时通过发动机和电机使用上的高效结合,解决了高速公路和馈电情况下的高油耗问题,百公里馈电油耗降低至4L左右,动力水平和节油经济性全面超越油电混动车型。

这些自主品牌推出的新一代混动系统架构产品,并不是简单的插电混合动力车型,拥有不同以往的独特核心技术,集成度更高,体积更小,发动机基本上能够始终运行在高效工作区间,并综合了纯电、油混、插混、增程各种混动形式的特点,馈电油耗低,纯电续航里程长,为既满足节能要求,又满足排放要求,能在很长的时间里与纯电车型共存。

比亚迪 DM-i 超级混动

比亚迪早在2008年就推出了采用双电机串并联架构的DM 1.0技术,2013年,推出DM 2.0技术;2018年,比亚迪推出DM 3.0技术,2021年推出第四代技术DM-i和DM-p,分别侧重节能和性能。

我们最耳熟能详的DM-i技术,全称为Dual Mode intelligent,意为双模-智能,是比亚迪DM双模混动主打经济、省油的一个分支,采用P1+P3双电机,单档串并联构型。

从动力传递逻辑来看,比亚迪DM-i是站在电车的角度来做混动,采用“以电为主”的技术路线,采用了双电机机电耦合单元EHS,由发动机输出端的一个离合器实现发动机动力和驱动电机动力的串联或并联输出,在满足性能指标的同时,成本也得到了控制。

离合器分离时,驱动电机与发动机完全分离,车辆靠纯电动力驱动,发动机处于熄火或者带动发电机高效充电状态,相当于增程式电动模式;离合器闭合,发动机与驱动电机并联输出,可带来更强的动力。

DM-i超级混动系统核心部件包括七合一高度集成的EHS 超级电混系统、1.5L/1.5Ti 骁云-插混专用高效发动机、DM-i 超级混动专用功率型刀片电池以及整车控制系统、发动机控制系统、电机控制系统、电池管理系统,该系统采用了平行轴布置,轴向尺寸更小。

EHS电混系统是DM-i超级混动的核心,其采用串并联架构的双电机结构,可实现纯电、串联、并联、能量回收等多种工作模式。

比亚迪的骁云-插混专用1.5L高效发动机热效率为43.04%;专用功率型刀片电池,有 8.3kWh-21.5kWh 等4种不同容量,由比亚迪专门的电池生产线进行生产。

车辆在81%的工况是以电驱动,18%的工况发动机处于高效区串联行驶,这样99%的工况下是用电机进行驱动,这也是DM-i系统的核心所在。

比亚迪DM-i混动技术解决了以往插电混动车型馈电油耗高的弊病,具有极其出众的燃油经济性,达到了多用电、少用油的效果,并且凭借其技术荣获了国家科技进步二等奖。

2021年,DM-i混动系列累计销售27.2万辆新车,占据了近半的国内混动市场。2022年4月初,比亚迪正式宣布停产燃油车,同月,国内插电混动乘用车总销量3.5万辆,其中比亚迪插电混动乘用车销量高达9082辆,占比25.95%。比亚迪共有四款车型进入在插电混动车型销量排行榜前十。

代表车型:比亚迪秦PLUS DM-i长续航版本搭载骁云-插混专用的1.5L高效发动机,最大功率81kW,峰值扭矩135N·m,综合最大功率达145kW,峰值扭矩为325N·m,静止加速到100km/h为7.3秒,馈电油耗仅3.8L/100km。纯电续航里程为120km,综合续航超1245公里。

长城柠檬混动DHT

2018年前后,长城汽车开始混动系统的立项开发,期间他们拿下了199项技术专利,其中80项为核心专利,

2020年12月,长城汽车推出的柠檬混动DHT系统是中国品牌第一个推出双电机混联混动架构的产品,电机的位置为P1和P3,P1电机与曲轴相连,主要负责给电池充电,急加速工况下也会参与动力输出。P3驱动电机直接输出动力给驱动轴,并在减速和滑行时动能回收。它还可以在 P4 位置加电机实现四驱。

DHT是Dedicated Hybrid Technology的缩写,意指混合动力专用技术,包含1.5L/1.5T混动专用发动机、定轴式两挡变速器、GM/TM双电机、双电机控制器和集成DCDC。

柠檬混动DHT的核心是让发动机工作效率永远处于最高点,从而使整个系统的工作效率达到最优。其采用了双电机混联架构,通过纯电、串联、并联、能量回收等多种模式,在全速域范围内高效实现各种驾驶场景下动力与油耗的平衡 。

由于在发动机输出侧搭载了两挡DHT变速器,所以一方面可以更好地调整发动机地工作转速,保证了燃油经济性表现;另一方面克服了这类构型高速动力性表现不足的缺陷,通过换挡实现在高车速时提供更高输出扭矩,兼顾了车辆的经济性和动力性。

柠檬混动DHT的工作模式则以运行工况为主,以优化油耗为目的,车速35km/h 以上可进入并联模式,发动机直驱车辆。

柠檬混动DHT系统可适用于HEV、PHEV两种动力形式,通过搭载不同容量的电池,实现不同级别车型都可匹配合适的动力总成,实现多配置、多场景、多类型需求的全面覆盖。

代表车型:WEY摩卡DHT-PHEV搭载一台1. 5T汽油直喷发动机、130kW前驱动电机(两驱版),最大综合功率为291kW、最大综合扭矩为570N·m,配备39.67kWh的动力电池,长续航版车型纯电续航可达204km,馈电油耗仅为5.55L/100km,综合续航1000+km。

吉利雷神智擎Hi·X

吉利研发混合动力技术研发最早可以追溯到2005年,在2007年,吉利研发的新型电容混合动力轿车已经列入国家863计划。2021年10月,吉利发布了雷神智擎Hi·X混动平台。

雷神智擎Hi·X混动系统是吉利全新模块化智能混动平台,采用串并联模式,P1+P2的电机布局,系统支持HEV和PHEV车型。其中最关键的部件是3挡布局DHT Pro变速器,其集成了双电机、变速器、电控制器、换挡机构和双行星齿轮组等部件,重量仅120kg,最大轮边扭矩达到4920N·m,扭质比41N·m/kg。

作为智能能量控制中枢,DHT Pro可在三挡大速比范围的智能调控能力,让发动机与电机始终保持高效区间运行,而20种驾驶工况的无感切换,不仅有效降低油耗,而且能够满足消费者对各种工况、动力的充分需求。

DHE15(1.5TD)发动机作为首款量产增压直喷混动专用发动机,采用了360bar高压直喷、低压EGR废气再循环、增压中冷器以及米勒循环方式等技术,发动机的热效率更是达到了43.32%。

吉利DHE15+DHT Pro混动系统搭载了容量约为1.8kWh的三元锂电池组,并将电池组放置在座椅中间的通道内,增加了空间的利用率。

与多数混动系统只能在高速状态下才能启动发动机不同,雷神混动采用3挡变速器,换挡的时候更为平顺,在20 km/h以上便可进入并联直驱模式,利用发动机的高效区间避免能量的损失,并且能够借助三挡变速器,在高速超车时释放60%的储备能量。

代表车型:吉利帝豪L 雷神Hi·X动力总成由1.5TD四缸涡轮增压发动机+电机组成,其中发动机最大功率133kW,峰值扭矩290N·m,系统综合功率为233千瓦,综合扭矩则达到了610牛·米,从静止加速到100km/h需6.9秒,馈电油耗为3.8L/100km,纯电续航超过100km,综合续航里程1300km。

奇瑞星核动力ET-i

奇瑞拥有国内第一款完全正向自研的发动机和变速器,在混动领域有上百份项专利。2022年3月,奇瑞发布了星核动力ET-i全擎超混系统,与之前推出的鲲鹏DHT超级混动系统两者实际上是一套系统。该系统是十三五国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项研究的成果。

星核动力ET-i全擎超混采用了P2 + P2.5的结构,搭配三挡DHT变速器,形成1.5TCI混动专用发动机+前双电机+后单电机的动力组合,其中前桥拥有中国品牌中首创的“双电机驱动”布局,两个电机均可同时充当发电机/驱动电机。

ET-i混动系统的核心优势是三挡DHT混联式变速器,最大的特点就是可以做到调节当前发动机的转速,保证高效传动效率(最高传递效率达到97.6%),并且还具备全场景驱动、高传动效率、智能出行、智能电控驱动、超级续航六大技术。

在DHT三挡变速器中,一挡速比设置比较大,主要是用来起步加速;三挡速比非常小,主要是保证在高速行驶的时候,降低油耗和噪音;二挡速比主要是兼顾一挡、三挡的换挡,保证换挡的一个平顺性,同时兼顾中低速和中低速时候的油耗。在TSD双轴驱动技术的加持下,变速器换挡过程中没有动力中断和动力损失,驾驶平顺性堪比纯电车型。

这套混动系统的1.5T混动专用发动机,最高热效率达到41%,其中常用的1600-3600转/分的热效率也达到40%以上。发动机采用反置式的布局,使进气更加直接而顺畅,燃烧更充分,油耗也相应降低。

ET-i混动系统具备单/双电机驱动、增程、并联、发动机直驱、单/双电机能量回收、行车/驻车充电等9种工作模式,可实现起步、中低速、高架、超车 、红灯、拥堵、高速公路、长途远行、山道、高速转向、冰雪/泥泞/砂石等11驾驶路况的智能切换,覆盖各种使用场合。

代表车型:星途追风ET-i车型,动力总成包括最大功率115kW、峰值扭矩230N·m的1.5TCI混动专用发动机,55kW /160N·m、70kW /155N·m的两台电机,综合最大功率240kw,综合峰值扭矩510N·m,最大轮边扭矩超过4000N.m。其从静止加速到100km/h仅需6.8s,馈电状态下油耗4.8L/100km,综合工况油耗仅为1L,纯电续航105km,油电混合续航超过1000km。

自主品牌推出的新一代混动系统架构产品,其综合性能已经达到与日系厂商相当的一线水平,可以直面日系混动产品的竞争;而相比较于欧洲、美国、韩国的主流汽车厂商,在综合性能上已经占据上风。

随着排放和能耗法规日益收紧,纯电动汽车短期内使用上的局限性,混动汽车特别是插电混动汽车将成为传统燃油车的理想节能替代方案,长期保持较大的市场份额,进入黄金发展期;自主品牌相继推出的新一代混动技术,性能高、成本低、用途广,伴随渗透率的快速提升,自主品牌有望巩固在 PHEV 市场优势,重塑市场格局。


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