短途可用純電, 中長途又能用油電混動, 這些特性讓插電式混動車成為了目前最佳的新能源出行解決方案, 不過插電式混動車在技術上卻非常複雜, 這也導致了對技術和整車的要求更嚴苛, 而目前主流的插電式混動SUV則集中在20-30萬元之間, 那麼時下最熱門的車型是哪些呢? 他們在核心技術上又有什麼不同之處呢?
20-30萬元主流插電式SUV的車型代表與技術相關
從現有混合動力系統的形式上來看, 可分為 '串聯式' , '並聯式' 和 '混聯式' 這3種. 其中最簡單是串聯結構, 僅依靠一套驅動系統, 但對性能的提升明顯不夠; 而並聯式則是既能用電機驅動, 又可用發動機驅動, 不過經濟性和平順性都不是最好的; 相反 '混聯式' 就將前兩者的優點集於一身了, 同時也是目前混合動力車中使用最多的形式.
就目前國內現售的20-30萬元主流插電式混動SUV車型中, 均使用了 '混聯式' 的混動形式, 不過在架構和硬體組成, 及工況模式上又存在著較大的差異化, 其中最主流的車型分別是WEYP8, 上汽榮威eRX5和華晨寶馬X125Le.
WEYP8: 全新Pi4平台的簡介
WEYP8所採用的是由長城汽車自主研發的全新Pi4平台, 該平台技術的核心是插電混動系統, 智能化和四驅技術 (前後軸的完全解耦) . 硬體組成上則分為前橋和後橋區域, 中間並沒有傳動軸, 但同樣可以實現智能四驅.
前橋部分由2.0T渦輪增壓發動機和6DCT雙離合變速器組成, 重點是在發動機前端輪系增加了一台BSG電機, 而後橋部分則是Pi4平台的核心, 這裡由驅動電機, 三元鋰電池組, 驅動電機控制和BSG控制器, 以及新增的2擋減速器共同組成.
全新Pi4平台的優劣勢:
其中前橋上由於新增了BSG電機, 主要是在前驅技術上實現啟停, 電機Boost和能量回收等混動技術, 使得整車動力性能相比同排量燃油車提升30%. 而後橋部分所增加的2擋減速器是為了保證電動機無論何時都能處於高效狀態, 並提升車輛在高速時良好的性能.
與此同時, Pi4平台也有一點不足, 為了實現更全面的安全性, 將後橋上的電池包安置在了行李廂下方的位置處, 再結合更高標準的安全性的確是很有保障, 但在行李廂的空間會有一定的影響.
華晨寶馬X125Le: BMWiPerformaceeDrive結構的簡介
寶馬X125Le的這套混動系統則僅由一台1.5T三缸渦輪增壓發動機和一台電機組成, 發動機布置在前軸用於驅動前輪, 電機布置在後軸用於驅動後輪行駛, 不過只有在特定模式下才能實現四驅行駛.
在EV模式, 此時發動機不啟動, 電池給後軸上的電機供電, 電機驅動後輪行駛, 此時車輛處於後驅模式, 這也符合寶馬一貫以來的特性. 在發動機驅動模式下, 此時發動機啟動一邊驅動車輛行駛, 一邊給電池充電, 此時後軸上的電機不工作, 車輛變成前驅模式. 而在混動模式下, 發動機和電機同時工作, 分別驅動前輪和後輪行駛, 此時車輛便變成了四驅模式.
BMWiPerformaceeDrive結構的優劣勢:
值得一提的是, 如果在全力踩下油門踏板觸發寶馬特有的eBoost超增壓模式時, 位於前軸上與發動機相連的大功率起動機也會參與發力, 提供額外60Nm的扭矩幫助驅動車輛行駛, 在這種特殊的情況, 寶馬X125Le就變成了 '三擎四驅' 的行駛模式.
寶馬X125Le只有在混動模式下才能實現四驅行駛, 其餘情況下既有前驅也有後驅, 對於大部分的城市路況還是以後驅為主. 可以說華晨寶馬X125Le在保留品牌的後驅特性基礎上採用了一種相對保守的技術路線, 放棄了全時電四驅, 同時也帶來了性能上的妥協.
上汽榮威eRX5: 全新BSG+TM結構的簡介
上汽集團的這套BSG+TM雙電機結構的混動系統大多數情況下均是以電動機驅動為主. 如果從結構上來說會相對複雜些, 但運行起來卻更為簡單.
這套混動系統是由發動機, 電驅變速器 (整合了ISG電機和TM電機) , 混動控制單元, 電池組和電機控制器等所組成. 由於發動機, ISG電機和TM電機之間巧妙地分配與合作, 能實現純電動, 發動機直驅, 行車充電, 混動 (串聯, 並聯) 的行駛驅動模式, 不過eRX5僅擁有前驅模式.
在純電模式且電量充足的情況下, TM電機負責驅動車輪, 而發動機和ISG電機則不工作. 而當車輛在中高速巡航行駛時, 此時就進入了發動機直驅模式, 兩個電動機均不工作. 當電池電量較低, 車輛車速和扭矩需求都不高時, 發動機一部分動力驅動車輛, 另一部分動力通過ISG發電給電池補充能量, 這就是行車充電模式. 而混動模式則分為串聯和並聯這兩種. 其中在串聯模式下, 當電池電量低時, 發動機會帶動ISG電機發電給電池補充電量, TM電機則負責驅動車輛. 並聯模式則往往發生在需要急加速時, 發動機, ISG電機和TM電機三者同時工作, 共同驅動車輛來提供強勁的動力.
全新BSG+TM結構的簡介和優劣勢:
除了以上5種行駛驅動模式外, 這套混動系統還支援 '能量回收' , '怠速充電' 和 '外界充電' 的3種模式.
不過這套混動系統儘管更智能化, 大部分通過電驅行駛的平順性也更好, 但在性能上卻顯得一般. 未來如果發動機的熱效率和混動系統能量傳遞效率能再進一步提高, 及完善混動的控制策略, 同時驅動電機的功率和電池能量密度都能進一步提高的話, 整套系統的表現會更完美. 簡單理解: 華晨寶馬X125Le的混動結構大多數情況下以後驅為主, 因此也延續了BMW品牌操控和性能上的精髓; 榮威eRX5由於基本以電動機來驅動行駛, 所以在平順性和舒適性上有著一定的優勢; 而WEYP8上經過優化的Pi4架構則兼顧了前兩者的優勢.
為何WEYP8有資格直接對標X1PHEV? 原因竟然在結構上
其實在混合動力的結構上除了 '串聯' , '並聯' 和 '混聯' 的3種形式外, 根據發動機在混動系統結構中布局的位置, 行業內對混動系統還有不同架構的說法, 其中 'P' 是position的意思, 代表驅動電機在混動系統中的位置, 而根據位置不同目前又分為P0到P4這五種分類:
P0: 驅動電機位於發動機前端, 與皮帶輪相連;
P1: 驅動電機位於發動機內, 電驅系統直接帶動曲軸;
P2: 驅動電機位於發動機與變速器之間, 即變速箱的輸入軸;
P3: 驅動電機位於變速器輸出軸端;
P4: 驅動電機位置與發動機和變速箱分離, 一般用於驅動無動力車輪.
簡單來說其實 'P0' 屬於最簡潔的混動架構, 也就是 '弱混' ; 'P1' 則是專為發動機設計的, 無法實現純電功能; 'P2' 則讓混動模式更加靈活, 中間增加分離離合器進行控制, 但對車內空間有所影響, 發動機也需要小型化.
'P3' 則可以看作是並聯結構的開始, 但不能實現發動機的智能啟停; 'P4' 則是並聯結構的更好展現, 但需要與BSG電機配合組成 'P0+P4' 架構才能完美.
而為什麼WEYP8能夠直接與華晨寶馬X125Le相競爭呢? 主要原因就是他們的混動架構都是 'P0+P4' 的最優組合. 只是華晨寶馬X125Le的結構更為基礎, 同時為了向性能妥協還放棄了電四驅系統, 而WEYP8則在此基礎上加入了提升性能的BSG電機和後兩擋減速器, 就是因為這兩個小小的改動卻發生了巨大的變化.
'P0+P4' 的架構在日常行駛中的表現
華晨寶馬X125Le絕大多數行駛狀態中均以後驅模式在行駛, 性能方面的表現還是非常不錯, 但沒有智能四驅的加持, 在遇到特殊路況時的表現就非常一般了.
與此同時, 除了在電腦判斷出需要四驅時會提供之外, 就只能通過全力踩下油門踏板時, 所觸發的eBoost來實現 '四驅模式' 了, 這顯然有些不太智能和實用. 而WEYP8的前後橋扭矩則能任意調配並更輕鬆的實現四驅系統, 再加上前橋BSG電機的Boost功能, 以及能時刻讓電動機處於高效狀態下的後2擋減速器, 這些不僅讓WEYP8擁有了更好的越障性能, 同時也能隨時隨地輕鬆實現最佳的運動性能表現.
值得一提的是, WEYP8還能始終保留20%左右的電池電量用來應對車輛突然出現打滑的現象, 所以整車並不會出現因為電池沒電就無法切換到四驅模式的情況發生. 另外, WEYP8憑藉遠逾同級的爬坡性能在乾燥瀝青路面實現60%的最大爬坡度.
上汽集團的EDU系統在日常行駛中的表現
由於發動機+BSG電機和TM電機的布局和技術特徵, 使得榮威eRX5在絕大多數情況下, 基本都是以TM電動機來驅動前輪來行駛, 同時整車也只有前驅這一種模式.
而得益於電動機輸出的優勢, 榮威eRX5在城市道路上擁有更好的平順性和舒適性, 但在性能和加速度上的表現就很平庸了. 簡單理解: 寶馬X125Le混動系統的軟硬體調節都更偏於城市駕駛, 同時向性能的妥協也能帶來愉悅的駕駛感受, 只是固定模式的四驅系統在使用上顯得很不智能. 而榮威eRX5則是一款完全偏向城市道路的車型, 其中平順性和舒適性是它的訴求. 而WEYP8不僅具備舒適性和運動型, 同時通過更智能的軟體演算法, 再結合中國複雜道路的調校, 在四驅系統上的應用更得心應手.
三款主流插電式混動SUV的電池效能分析與對比
最後想特別的說一點, 關於SOC的設置方面, 在SAVE模式下, WEYP8電池SOC可以在50-80%的區間進行自由調節, 用戶可以更加靈活的根據接下來的路線行程選擇相應的模式.
比如接下來如果有很長的一段時間都是在高速路上, 那麼我可以把SOC設置得更高, 讓電池能增加更多的電量, 進一步降低整車的能耗. 而如果接下來的高速路程不是很高, 那麼我可以適當的把SOC設置低一些, 讓發動機的負荷不那麼大. 寶馬同樣也提供了SAVEBattery模式, 不過它沒有提供可以讓用戶自由調節的SOC設定, 它只能把你的電池電量保持在當前的數值. 比如你當前電量為50%, 當你開啟了SAVEBattery模式之後, 電池電量只能保持在50%左右的範圍無法持續增加. 榮威與寶馬一樣也不提供SOC的設定, 系統只能將電量保持在當前的模式而無法持續增加.
全文總結: 榮威eRX5更適合城市使用, 華晨寶馬X125Le更適合多環境使用, 而WEYP8則是各取所長.
