当前位置:首页 > 零部件 > 正文

不混动懵逼,来看可能是史上最全的混动技术对比

2017-12-19 08:02:57 大明 速度周刊
自从2015年大众北美柴油门事件爆发以来,越来越多的车企把未来节能减排的路线瞄准了电气化,到2016年初为止,几大主流车企都推出了油电混动车型,这些混动车型各有其特点,节油效果也不尽相同,这里就挑选几款非插电式的混动车型做一个涵盖实际效果和技术难度,以及成本等方面的对比。
选择对象包括,丰田,福特,本田,通用,大众,现代。没有选择奔驰的原因是因为奔驰其实迄今为止都没有推出像样的非插电混动车型。不选择宝马则是因为宝马早期的混动车型非常有限,近些年的混动i3则与普通车型差异较大,应用了大量碳纤维材料,使用了超窄轮胎,超小动力发动机,这些因素导致i3难以与普通混动车型直接对比。
具体对比车型则分别为凯美瑞混动,蒙迪欧混动,雅阁混动,迈锐宝混动,速腾混动(北美叫捷达混动)和索纳塔混动。这里面除了速腾混动之外都是中级车,速腾的车型大小也比普通紧凑车大半号,较为接近中级车。
首先我们会发现,这些混动车型可以大致分两类,速腾和索纳塔都是传统变速箱的单电机混动。这类混动有几个特点,首先是他们的电机功率相对发动机功率都不大,速腾的只有20KW,索纳塔的也只有38KW,其次就是在较为严格的北美测试规程下,市区油耗比郊区油耗高。最后就是他们的成本方面,由于电机功率较小,逆变器功率也小,并且只有一台电机,在中型车和紧凑型车上,业界主流观点认为成本增加约为2000美元。
第二类混动包括凯美瑞,蒙迪欧,雅阁和迈锐宝。他们共同的特点就是有两个电机,而且电机功率相对发动机功率也比较大,这其中电机最小的是迈锐宝,两个电机功率也分别达到了50KW和76KW。而最大的雅阁混动,电机功率达到了104KW和124KW。他们的特点正好和单电机混动相反,市区油耗比郊区油耗低。而谈到成本,由于混动凯美瑞和混动蒙迪欧的结构在业界已经被反复剖析过,业界普遍认为成本增加约为3000美元,混动迈锐宝相对混动凯美瑞增加了三个离合器,但是电机功率小了不少,最后成本增加大约也应该在3000美元左右。而混动雅阁则由于电机功率最大,个人估计成本增加大约为4000美元。
下面我们就细分项来一一对比说明,首先是油耗。
如果按照EPA的油耗来统计,我们会发现油耗水平基本是(以下数据为百公里油耗)
标准工况油耗
雅阁混动(5.0)=迈锐宝混动(未上市估计值5.0)<捷达混动(5.3)<蒙迪欧混动5.6<凯美瑞混动(5.7)=索纳塔混动(5.7)。
EPA虽然权威性较高,但是车企在测试的时候也是可以做针对性优化的,所以我们找来了北美人气很高的fuelly网站上车主油耗的统计。这些油耗是以车主加油的次数作为统计的。
混动蒙迪欧,总计车主加油14132次,总计平均油耗5.9。
雅阁混动车主总计加油3932次,总计平均油耗5.5,索纳塔混动车主总计加油86次,总计平均油耗5.9,捷达混动车主总计加油1948次,总计平均油耗6.0,凯美瑞混动车主总计加油8376次,总计平均油耗6.1。混动迈锐宝目前还未正式销售,所以没有油耗数据。
这些车主的实际油耗对比结果是:
实际油耗
雅阁混动(5.5)<混动蒙迪欧(5.9)=混动索纳塔(5.9)<捷达混动(6.0)<凯美瑞混动(6.1)
除了考虑油耗,我们还要考虑车辆性能,毕竟混动车如果要做到极致省油,多少会牺牲性能的。性能方面正好北美的C/D杂志对这些车型都做过加速测试。他们的加速能力排序下来是:
加速性能
雅阁混动=凯美瑞混动>迈锐宝混动>捷达混动>索纳塔混动 >蒙迪欧混动。
另外还有个有趣的现象。雅阁混动和蒙迪欧混动都是有插电版的,C/D对他们的插电版做了测试,发现雅阁插电混动反而慢了(7.2s到7.7s),而蒙迪欧插电混动则快了(9.1s到8.6s)。这是怎么回事?
其实如果了解这两种混动的结构就知道,雅阁混动的急加速实际是串联混动状态,这时候加速能力完全取决于大号电动机的输出,因此无论电池大多少,加速时候大电机的输出不变,但是由于插电版增加了重量,所以加速能力反而慢了。
而蒙迪欧混动则是用行星齿轮做动力分配,大号电机的输出一般是受限于电池的输出功率,比如普锐斯(蒙迪欧混动的结构是来自丰田授权,与普锐斯和混凯一样)电池输出27KW(37P)马力,加上普锐斯发动机99马力,总计输出136马力。而插电版蒙迪欧由于加大了电池,电池输出功率也加大,最后的结果是加速能力强了不少。
清晰对比请看下图

前瞻技术,汽车零部件,汽车混动技术,混动技术

以上讨论了这几类混动车型的成本,油耗以及性能。下面总结一下:
雅阁混动方案
可以看出,雅阁混动以最高的成本实现了最低的油耗,最强的性能,机械结构也不复杂。但是这种结构的混动后期成本降低难度很大,主要是需要大功率电机,而且对发动机技术水平要求最高,不是高水平的厂家不要轻易尝试。(国内车企BYD的F3DM结构就类似雅阁混动,但是效果非常一般,包括BYD自己也没有继续大力推广了)

前瞻技术,汽车零部件,汽车混动技术,混动技术

雅阁混动结构,generator功率104KW,motor功率124KW。
迈锐宝混动方案
而迈锐宝混动油耗目前看来不错,性能也不是很弱,虽然三个离合器增加了机械复杂程度,但是电控复杂程度则要求降低,由于三个离合器的存在,导致成本控制也存在难度,好在电机功率需求不大弥补回来了一点,所以是个不错的混动方案,通用这么多年从VOLT上的积累确实有了成果。笔者认为国内汽车厂家可以考虑这样类似的方案,这个方案对电控的要求不如丰田的高,也不需要传统变速箱技术的积累,对发动机的技术水平要求也不需要本田的那么高,成本要求也不高,最大的的技术难题应该是三个离合器结合分离的时机和结合时候动力和转速的控制。

前瞻技术,汽车零部件,汽车混动技术,混动技术

混动沃兰达的结构,和混动迈锐宝一样,clutch1,2和OWC是三个离合器,MGA,MGB和是两台电机
丰田、福特混动方案
丰田的THS方案(福特的一样),目前看来受到了挑战,混动凯美瑞虽然动力强,但是油耗不如对手理想,混动蒙迪欧虽然油耗不错,但是性能牺牲了很多。而这种方案最大优点是机械部件最少最简单,意味未来在成本方面最容易得到控制,只需要减少电机成本就能有效降低混动系统成本。但是这套系统对电控要求最高,主要原因就是因为没有分离部件,任何一个部件的转动都会带动其他部件的转动,也就是需要三个部件始终保持协同控制。
丰田THS系统还有点遭遇瓶颈的味道,具体就是新一代普锐斯,相比上一代普锐斯,动力输出反而弱了,油耗仅从4.7下降到了4.5,而为了实现每一代普锐斯油耗降低10%的承诺,普锐斯ECO版本采取的办法是降低车身重量,拿掉备胎,提高胎压等手段实现了4.2的油耗,这些手段本身与混动系统的关系已经不是特别大了。

前瞻技术,汽车零部件,汽车混动技术,混动技术

丰田混动THS系统硬件结构图
索纳塔、捷达混动方案
索纳塔混动和捷达混动油耗从EPA看来也不错,但是目前用户统计来看,索纳塔混动用户油耗较为接近EPA数据,捷达混动的用户油耗则较EPA数据差异大一些,而且捷达混动属于紧凑级车型,重量和胎宽上都较其他车型为底。这种构建于传统变速箱之上的混动结构在业界往往被称为P2混动(1个电机两个离合),它的缺点就是在过于拥堵状态下油耗会弱于双电机的系统,同时保留传统变速箱也导致了机械部件较多,结构较为复杂,所以个人不大看好这类混动进一步的成本控制。这种混动系统最大的好处是基于已有的变速箱结构,厂家的研发投入较少,目前的成本较低,适用于缺乏混动积累又需要赶快推出混动车型的传统大厂。而且业界很多变速箱企业,如ZF和舍弗勒等都能直接推出类似的方案,主机厂买过来直接用就行了。
这两个混动车型我们可以看出一个现象,就是索纳塔混动比捷达混动实际用下来要省油,考虑到索纳塔比捷达重和大,实际动力系统应该更省油。索纳塔混动的电机功率为38KW,比捷达混动的20KW要大。这种混动基本就是电机功率越大,越省油。厂家往往要考虑的就是如何平衡省油和更大电机带来的成本增加的问题。
前瞻技术,汽车零部件,汽车混动技术,混动技术
这个图是奥迪A3 e-tron的结构图,和捷达混动结构是一样的,区别仅仅是电机功率更大,电池更大。中间的电机有两个分别连接发动机和变速箱的离合器,这也是P2 hybrid这个称呼的由来 P2 (parallel, two-clutch)。


文章标签: 前瞻技术

相关新闻

电装国际美国公司并购InfiniteKey公司 纳入多项钥匙技术专利

黑科技,前瞻技术,电装并购InfiniteKey,电装手机即钥匙,电装智能手机车钥匙

据外媒报道,电装国际美国公司(DENSO International America)已并购InfiniteKey公司,并将多项钥匙技术专利及研发资源纳入旗下。该起并购案为研发“手机即钥匙(phone-as-a-key)”技术提供重要的技术基础,提升了电装在研发及部署基于智能手机的车载门禁系统的领先优势,成为了电装未来企业战略的重要组成部分。[详细]

2017/12/19 13:30:56

自动驾驶驱动行业改变 英特尔计划为“乘客经济”投入7万亿美元

黑科技,前瞻技术,英特尔乘客经济,英特尔自动驾驶,自动驾驶劳工失业

据美国劳工统计局(Bureau of Labor Statistics)报道,从事汽车相关工作的美国劳工人数已超过380万人,卡车司机占比最大,从业人数为170万人。若自动驾驶车辆成为标配车型及常态化车辆,大量美国劳工的工作将随之受到影响,甚至会引起汽车行业的震荡,导致全国性的失业风潮。据英特尔发布的报告显示,截止至2050年,该公司对“乘客经济(Passenger Economy)”的计划投资额度至少为7万亿美元。[详细]

2017/12/19 10:59:45

雷诺联合戴姆勒开发全新汽油引擎 性能大幅提升!

并购合作,前瞻技术,雷诺戴姆勒汽油引擎,雷诺风景Scenic,雷诺汽油引擎,奔驰汽油引擎

盖世汽车讯 据外媒报道,雷诺风景(Scenic)与大风景(Grand Scenic)微型货车将成为首批搭载由雷诺和戴姆勒联合开发的全新1.3升直喷式涡轮增压四缸汽油引擎。 雷诺在发言中透露,首批交付时间预计为1月份,而...[详细]

2017/12/19 6:00:37

科德宝研发新氟化橡胶专利产品 密封性及化学性能良好

黑科技,前瞻技术,科德宝氟化橡胶,科德宝氟碳橡胶,科德宝密封氟化橡胶

据外媒报道,科德宝研发了新氟化橡胶专利产品,相较于更为昂贵的全氟材料,其密封性能更佳。在极高温高压下,该材料功能良好,便于安装且能提供成本优势。新款橡胶产品可实现定制化,从而满足动力总成的具体工程设计要求。传统的氟碳橡胶可承受的温度范围在-40 ℃到+235 ℃,而由新材料制造的密封件可耐受270℃的高温。即使延长其在高温下的暴露时间,这类材料仍保有其弹性(elasticity)及灵活性。该公司还进行了实验室测试,即使在高温高压条件下,该材料的耐化学性依然不受影响。[详细]

2017/12/18 17:36:06

海拉研发新照明系统 助力自动驾驶车载通信

黑科技,前瞻技术,海拉通信概念产品,海拉自动驾驶通信,海拉研发通信概念产品

据外媒报道,2017年5月,interACT项目启动,该国际新研发项目获得了欧盟的资金支持。未来三年内,海拉与其项目伙伴方将研究如何实现自动驾驶车辆与行人、骑行者(cyclists)及其他驾驶员等非自动驾驶道路使用者间的通信。研发工作是海拉DNA(HELLA DNA)的重要组成部分,其关注点在于汽车行业核心市场趋势所涉及的新技术,例如:自动驾驶、互联及数字化、能效与电气化及工业化。公司正在研发高清照明系统方面,该系统的重要性正在逐步凸显。[详细]

2017/12/18 15:07:50

ACM启用新测试场地 为互联汽车及自动驾驶路测提供支持

黑科技,前瞻技术,ACM路测场地,ACM自动驾驶路测,ACM互联汽车路测,CAV路测

据外媒报道,美国移动中心(ACM)启用最新的测试场地,伟世通与丰田研究中心正在进行初步运营测试。据估计,未来数周内还将有其他机构在该场地测试。美国移动中心是一家全球中心,负责互联及自动驾驶车辆(CAV)及其他技术的测试与验证、产品研发、培训与标准制定。ACM自今年夏季开始,与Intertek开展合作,确保互联及自动驾驶汽车协议、规程及运营所需专用协议的制定,并为自动驾驶路测提供支持。[详细]

2017/12/18 13:37:52

黑莓联合电装研发汽车人机接口平台 2019年面世

并购合作,前瞻技术,电装黑莓合作,电装智能网联,黑莓汽车人机接口,黑莓汽车信息娱乐系统

盖世汽车讯 据外媒报道,黑莓宣布与日本Tier 1供应商电装合作开发号称世界上首款整合汽车人机接口(HMI)的平台,希望能够降低汽车设备集群及信息娱乐系统的成本。 在汽车领域中,HMI囊括了面板界面显示,以及...[详细]

2017/12/18 13:16:20

清华与MIT等研发钛酸锂水合物 充满电只需100秒

黑科技,前瞻技术,MIT钛酸锂水合物,清华钛酸锂水合物,钛酸锂水合物充放电,锂电池电极材料

据外媒报道,清华大学、麻省理工学院及阿贡国家实验室共同发现了一系列全新的钛酸锂水合物,相较于Li2O–TiO2材料,其电化学性能较好。在35℃试验温度下,全新的钛酸锂水合物的比容量约为130 mA h/g(在100秒内完全充满电)并实现10000次充放电过程,其每充放电周期的容量衰减为0.001%。据该团队透露,其发现了上述钛酸锂水合物,并优化了脱水纳米结构(ODIN)。当分析综合表征特性时,该团队提升了材料的结构多样性并采用了纳米结构,其阳极材料内的捕获水可提升电池性能。[详细]

2017/12/18 11:17:30

汽车零部件企业也需跟进工业4.0 远程数控或成切入点

产能布局,黑科技,前瞻技术,工业4.0,智能制造工业4.0,数字化制造转型,第四次工业革命

据外媒报道,大部分车企都在积极采用工业4.0标准。于是,各大零部件供应商也不甘落后,努力实现工业4.0所要求的数字化制造。然而,也有人认为第四次工业革命对汽车业工程师很有吸引力,这主要体现在短期目标上,包括采用数控系统,提升制造过程中的某个特定阶段的性能,而非替换掉整个生产线。许多大车企已开始应用工业4.0,一级及二级供应商也该紧随其后,开始实现向数字化生产的转型了,否则将失去竞争优势。[详细]

宝马投资1.18亿美元建自动驾驶测试轨道

投资扩建,电动汽车,前瞻技术,宝马自动驾驶,宝马建测试轨道,宝马电动汽车

盖世汽车讯 据外媒报道,随着宝马不断扩大在可替代驾驶技术领域的发展,宝马将投资超过1亿欧元(1.18亿美元)在捷克共和国建造一条自动驾驶汽车及电动汽车测试轨道。 这是宝马在东欧国家建造的首个汽车测试项目...[详细]

我也要找供应商采购发布区

曲轴通风管PA12吹塑

宜润邦科技(天津)有限公司

2天前我要报名

电动司机窗总成

东方之星实业有限公司

3天前我要报名

后视镜开关

东方之星实业有限公司

3天前我要报名

客车翘板开关

东方之星实业有限公司

3天前我要报名
盖世行业工具
  • 大采购入驻


关于盖世汽车资讯| 联系电话:021-39586126 | 联系邮箱:info@gasgoo.com| 客服QQ:2569524782

盖世汽车旗下网站:中文站|国际站|中文汽车资讯|英文汽车资讯|盖世汽车社区

盖世汽车 版权所有2011|未经授权禁止复制或建立镜像,否则将追究法律责任。

增值电信业务经营许可证 沪B2-2007118沪ICP备07023350号