2015年車市收官在即,中國超越美國成為全球最大新能源汽車市場已無懸念。中國汽車工業協會副秘書長許艷華預測稱,2015年全球新能源汽車銷量將達到60萬輛,其中,中國將達到22萬-25萬輛,占比40%;美國的銷量約為18萬輛,歐洲約為15萬輛,日本約為4-5萬輛。
從產銷結構來看,根據中國汽車工業協會的統計,1-10月,我國新能源汽車累計產銷18.12萬輛和17.11萬輛。其中,純電動汽車產銷12.10萬輛和11.38萬輛,同比分別增長3.3倍和3.9倍;插電式混合動力汽車產銷6.01萬輛和5.73萬輛,同比分別增長1.9倍和1.8倍。
記者認為,盡管插電式混合動力汽車的產銷量和增速低于純電動汽車,但是插電式混動的增長潛力不可小覷。由于大多數純電動汽車續航里程仍然較短,而充電基礎設施建設滯后,因此,在當前的市場環境下,沒有里程焦慮、性能突出、油耗超低的插電混動車型仍然是購買新能源汽車用戶的最佳選擇。
實際上,插電混動車型的銷量之所以較低主要是因為兩方面因素,一是部分城市仍然限制插電混動車型的發展,比如北京不將插電混動汽車視作新能源車型,不提供地方補貼,也無法享受單獨搖號、不限行等優惠措施。
二是相比純電動車型,市場上銷售的比較成熟的插電混動車型數量非常少。目前,主流的純電動車型達到了20多款,而插電混動車型只有幾款。
但是,隨著車企不斷加大插電混動車型的投放,再加上國家要求各地平等對待純電動和插電混動,插電混動車型的市場規模將逐漸擴大。
上海統計局4月份發布的一組調查數據顯示,43.8%的市民會考慮購買新能源汽車,在這部分市民中,表示更愿意購買“插電式混合動力車”的占比為75.6%,遠高于表示愿意購買“純電動車”比例(15%)。該數據與2014年上海市兩種新能源汽車的銷售情況比例接近,反映出市民對純電動汽車的實用性有所顧慮。
從全球市場來看,插電混動的潛力也非常大。思邁汽車信息咨詢公司的研究顯示,預計到2020年,全球純電動汽車銷量將不到100萬輛,但插電式混動汽車的銷量將達到135萬輛,到2025年將進一步增加至270萬輛。
思邁汽車信息咨詢公司的分析師表示,2015年或2016年是插電式混合動力汽車超越純電動汽車的轉折點。大眾、通用、寶馬、沃爾沃、凱迪拉克等車企都在對這一趨勢做出回應,將插電式混合動力系統融入更多的車型。中國市場也是如此,越來越多的車企開始加大混合動力/插電混合技術的應用,只有少數企業車企,比如北汽等一直堅持純電路線。
為何插電混動是當下最可行的解決方案?
1、沒有里程焦慮,不依賴充電設施
從目前鋰電池的容量來看,短期內大幅提高純電動汽車的續航里程仍然有較大難度,而且成本較高,而目前購買純電動汽車的很大一部分用戶都是初次購車,除了電動汽車以外,家中并沒有其他燃油車,因此對續航要求較高。這也是阻礙純電動汽車推廣的最大因素。
一方面是純電動汽車的里程焦慮,另一方面則是充電基礎設施建設的滯后,而且,對很多用戶來說,根本無法解決固定車位,而很多公共充電樁還存在損害、車樁不兼容、停車位被燃油車霸占、排隊充電等種種不便。
相反,插電混動車型根本無需擔心續航等問題,尤其是日常上下班出行,即使是長途,只要有加油站的地方,就不必擔心。
2、超低油耗節能減排效果明顯
插電式混動車可根據具體工況選擇純電和混合動力的不同驅動模式。在“電量消耗-純電動”子模式中,發動機是關閉的,電池是唯一的能量源,電池的荷電狀態降低,整車一般只達到部分動力性指標,所以當前狀態下是無燃油消耗的。
在“電量消耗-混合動力”子模式中,發動機和電機同時工作,電池提供整車功率需求的主要部分,電池的荷電狀態也在降低,發動機用來補充電池輸出功率不足的部分,直至電池的荷電狀態達到最小允許值。簡而言之就是在該模式下發動機和電動機同時驅動車輛,燃油消耗可降低一半左右。
雖然不像純電動汽車的零排放,但在混合驅動模式下,同樣具有非常出色的節能減排效果。
3、加速性能和駕駛體驗更好
由于同時搭載了發動機和電動機,插電混動車型的動力性能和操控表現與燃油車型區別很大。車輛在靜止狀況下起步時由電動機驅動,而電動機的優勢在于靜止狀況下就可以獲得最大峰值扭矩,這是任何一款燃油機無法達到的巔峰。
當車速達到指定數值時,發動機介入為之后的加速繼續提供動力輸出。正因為如此,電機的扭矩輕松彌補了發動機在低速時扭矩不足的缺點,形成互補效應,從而獲得綜合性能方面的提升。這也解釋了為什么保時捷、邁凱倫等很多跑車都逐漸采用插電混動技術。
一臺靠譜的插電混動車應該具有哪些特點?
目前市場上在售的插電混動車型只有屈指可數的幾款,我們就以上汽榮威e550和e950為例進行說明。
1、高效的電驅變速箱最關鍵
插電混動車型既有發動機,也有電動機,雖然動力更加強勁,但是兩個動力源如何高效協調的工作卻是個難題,這也是插電混動車的核心技術。
我們以上汽的EDU電驅變速箱為例仔細分析一下。這是一款上汽擁有完全自主知識產權的電驅變速箱,目前搭載在上汽榮威e550和e950兩款插電混動車型上,集成了電機驅動單元、變速單元和很多控制單元。
上汽開發團隊已經給EDU技術申報了百余個專利。包括總成技術專利,零部件技術專利,控制技術專利,制造技術專利和實驗技術專利,是上汽插電式混合動力整車最核心的零部件。 這項技術也成為比肩豐田THS(Toyota Hybrid System)和通用Voltec的全球三大最先進混動技術之一。
EDU電驅變速箱具有以下幾項技術特點:
(1)、發動機+TM牽引電機+ISG啟動電機組成了三核動力,可在純電、并聯、串聯、制動能量回收、行車充電、怠速充電等不同模式下自由切換。電池電量許可且車輛對扭矩需求適中時(純電模式);電池電量較低,扭矩需求較低時(串聯模式);有較大的扭矩需求時(并聯模式);滑行制動和踏板制動中(制動能量回收);行車時電池電量值低于規定值時(行車充電);車輛靜止狀態,電池電量低于規定值時(怠速充電)。
(2)、二檔變速的三核動力實現全時全混,動力性經濟性不僅匹配全面,而且動力系統最高轉速小于等于6800rpm,降低了EDU總成的制造難度。二檔變速是用一個同步器+液壓換檔缸驅動實現的,類似AMT結構,上汽做出了與DCT、AT相當的換擋品質。
(3)、全部采用干式離合器,免維護,無拖曳損失,常閉離合器鏈接TM電機,常開離合器連接ISG電機和發動機。而電機是具有良好制造,裝配工藝性的高性能、高質量永磁同步電機。
2、電池組要非常可靠
動力電池是新能源汽車的心臟,需要經過專業的鑒定機構進行鑒定,同時還有高壓電防護系統,能夠提供高壓觸電保護、車輛碰撞斷電保護、高壓部件防水保護、高壓漏電絕緣保護等。
3、BMS電池管理系統要高效
電池管理系統是電動汽車和混合動力汽車的關鍵控制系統之一,電池管理水平的高低與動力電池的質量一起決定了電池的性能和安全。
電池管理系統需要具備電池狀態監測和評估,充放電控制,電池均衡等功能。為了智能化管理及維護各個電池單元,防止電池出現過充電和過放電,延長電池的使用壽命,監控電池的狀態。
此項核心技術也是上汽自己研發,從基礎架構到軟件編寫都是獨立完成的,而硬件的生產則由國際供應商代工以保證質量。
4、綜合油耗要非常低
插電式混合動力汽車要想跟零排放的純電動汽車PK,就要盡最大可能降低油耗,這樣才能降低使用成本。實際上,插電混動車型不僅技術領先,還有其他很多優勢,比如享受國家對新能源車型的政府補貼,可以大幅降低購車與用車成本,在享受豐富駕駛樂趣的同時又能兼顧環保。相比于暫無任何補貼的普通混動車型和受制于充電設施的純電動車型,可以說綜合優勢非常明顯。