電動機需要配變速箱嗎?
不久前,AutoLab對當下三輛熱門的新能源車:比亞迪唐DM-i、吉利星越L Hi·P和AITO問界M5進行了拆解,在“整車安全、NVH、三電”三大維度進行解讀與對比。那么三輛熱門車型的“三電”技術水平,以及設計裝車、做工細節有什么不同呢?到底哪一輛技術最先進,或者說最能代表未來新能源的發展方向?
(資料圖片僅供參考)
比亞迪DM-i技術:合適就是最好
2022款比亞迪唐DM-i尊享型 售價:27.98萬
三輛車最熱門的毋庸置疑是比亞迪唐,而DM-i也是當下很火的技術。AutoLab測試拆解的為今年6月經過改款上市的比亞迪唐DM-i尊享型,擁有252km的純電續航里程,售價為27.98萬元。
關于DM-i與DM-p的關系,前者是主打日常代步的經濟性,采用前輪驅動,百公里加速8.5秒。而DM-p就是在DM-i基礎上加上高性能的后輪電機,百公里加速刷到4.3秒。
唐DM-i與本田i-MMD Plug-in很相似,在城市工況主要靠純電驅動:讓一個小排量內燃機,工作在最佳效率轉速來發電,再通過電力來驅動車輛,總體的效率比一個排量大的內燃機,經常工作在低效狀態下直接驅動車輛還要省油。
但與問界M5的純增程式不同,唐DM-i在路況較好的巡航狀態時,DM-i的燃油引擎能通過離合器直接驅動車輪,因為內燃機這個時候處于最經濟的工作狀態,不需要先發電,再用電驅動。
2022款比亞迪唐DM-i這套系統也作了提升,燃油引擎由早前的1.5L自然吸氣(編號BYD472QA)提升為1.5T渦輪增壓引擎(編號BYD476ZQC)。最大功率提升到102kW,最大扭矩為231Nm。
雖然只看1.5T渦輪增壓引擎數據并不亮眼,但要知道這副引擎主要是發電用的,效率比功率更重要。為此也動用到可變截面渦輪增壓/缸內直噴 /VVT/米勒循環/超低摩擦等技術,甚至把皮帶輪也取消了,空調壓縮機、水泵等附件都采用了單獨的電驅動。
除此之外變速箱也是全新的,比亞迪稱之為EHS電混系統,由基于扁線繞組技術的P1和P2電機組成。唐DM-i驅動電機功率為160kW和350Nm,采用前輪驅動模式,百公里加速為8.5秒。
電耗方面,偏經濟取向的唐DM-i為百公里23.5kWh,幫助這輛車重高達2315kg的中型SUV純電續航達到了252km。
采用45.8kWh磷酸鐵鋰刀片電池唐DM-i有優點,也有缺點。優點是一般認為磷酸鐵鋰更安全,缺點是能量密度較低。AutoLab在三車拆解中發現,唐 DM-i的電池包相比AITO問界M5和吉利星越L Hi·P,尺寸最大、質量最重。
唐DM-i的成功不完全是技術的功勞,它與本田i-MMD Plug-in基本是一樣。成功的背后還有比亞迪自主研發、生產,在產業鏈上很好控制成本的優勢。總體來說,雖然比亞迪追求的不一定是最先進的,但對品牌自身來說是最合適的。
AITO問界M5:只玩增程,初生牛犢不怕虎
2022款 AITO問界M5后驅標準版,售價:25.98萬
在與比亞迪唐DM-i和吉利星越L Hi·P的三電對比中,AITO問界M5后驅版的技術路線是最簡單,它與理想汽車一樣僅采用增程電動模式。不過相比簡單的技術路線,AITO問界M5的綜合表現和銷量卻是可圈可點。
一部分原因是采用前雙叉臂,全鋁合金底盤在駕駛品質上拉回不少分數,但這并不能掩蓋它在三電方面技術欠缺。AutoLab拆解發現,問界M5前機艙內僅有增程器+發電機,唯一的驅動電機位于后橋上(后驅版)。另外,1.5T增程器也是三車中唯一鑄鐵材質。
這副廠家稱為1.5T 四缸專用增程器 3.0的機器,擁有41% 熱效率和 15:1 壓縮比,代號為H15RT,擁有DCVVT進排氣氣門可變正時,輸出92kW和205Nm也是三輛車中最弱的,而且這副發動機還是唯一需要加95號汽油的。
來自HUAWEI DriveONE的電驅動能輸出200kW和360Nm,采用油冷散熱。加上2220kg的車身重量比唐 DM-i要輕,百公里加速時間7.1秒。所以AITO問界M5運動性是不錯的。配合上40kWh寧德時代CTP無模組電池,WLTC 工況最高綜合續航達到1100+公里。
AutoLab拆解發現其驅動電機相比另外兩車體積偏大,集成度相對也不高。三電系統包括整車設計上,比如從前機艙一些突兀的結構件能看出,產品開發之初明顯缺乏整體性思考,造車技術還待進一步累積。
但AITO問界M5最大不同,是它僅有增程模式,你可以理解它的技術原理和比亞迪大部分相同,區別之處就在巡航的時候,內燃機沒有直接驅動車輪,依然是靠先發電再驅動。
這樣的缺點是,高速巡航時效率必然變低,油耗增加。另外當電池電量下降后,主要依靠增程器發電再驅動,無論動力和油耗都會受影響。
吉利3擋變頻電驅DHT Pro:或許這是未來方向
2023款吉利星越L Hi·P增程電動旗艦版 售價:25.37萬
雖然AutoLab拆解的是旗艦版,但25.37萬元的售價卻是三輛車中最低的。它的動力模塊由1.5T發動機+3擋變頻電驅DHT Pro組成,相比比亞迪和聞界的單擋設計,顯然在技術上有本質的不同。
一般認為電動車是不需要變速箱,因為電動機的轉速可用范圍非常廣,只需要對輸入的電流進行調整,便可以完成對其動力輸出的控制。所以市面上絕大部分新能源車只有單級減速器。
但無論是內燃機,還是電動機,它們都有一個最佳轉速工作范圍。超過了最佳轉速,整個NVH、動力性能和效率變得低下。所以保時捷Taycan也裝上了兩擋變速箱。
吉利星越L Hi·P在三電系統上集成度非常高,核心技術就是“3擋變頻電驅DHT Pro”。這套系統高度集成了P1發電電機、P2驅動電機、2個電機控制器和3擋速比的變速結構。354毫米的長度,也是目前全球軸向長度最小的電動專用變速器。
AutoLab拆解中作了比較,比亞迪單擋減速器重量(含油液)重量也要143.5kg,而吉利3擋變頻電驅DHT Pro包括 P1、P2電機、液壓控制模型、電動串聯泵、行星齒輪組等大量單元均整合在一起,體積最小但總重量僅為120kg(含油液)。可以說三電核心結構的輕量化也很出色。
3擋混動電驅DHT Pro,能高效能為油電降損輸出作出貢獻。實際試駕中,星越L Hi·P的三種電動模式都有不錯的體驗:比如起步時匹配1擋大速比更快彈射起步,高速3擋換2擋中段加速能力更強,以及3擋還可解決一些電機高速行駛受限、虧電下行駛品質不佳的痛點等等。
純電模式下雙電機驅動,輸出平順同時,更是達到WLTC 205km的續航里程。滿油WLTC續航達到1250km,超越問界M5的增程續航1100+km。
搭載的DHE15發動機采用350bar高壓缸內直噴,燃油效率達到43.32%,輸出110kW和225Nm。比較難得的,這副先進的發動機也僅需92號汽油。系統綜合功率180kW,系統綜合扭矩545Nm,百公里加速為7.9秒,動力性能也在比亞迪唐DM-i兩驅版之上。
除了電驅系統外,此次星越L Hi·P還搭載了一塊容量41.2kWh的三元鋰電池,采用寧德時代第二代CTP技術,電池能量密度達到167Wh/kg,也是三車之中能量密度最高的。此外拆車中AutoLab發現,星越L Hi·P還在車輛副車架下方增加一條40mm防撞橫梁來對電池模組進行防護,在發生底部剮蹭或碰撞時,能提前為電池模組先提供防護。
還有其三合一高集成電源管理模塊集成度也最高,全車僅一個主控制盒,三合一高集成電源管理模塊布置于車身略中后位置,對于追尾碰撞保護相對有利,比亞迪唐 DM-i和AITO問界M5均在靠車尾位置。