汽车混动技术理念发生变化 丰田混动技术落伍了?

  • 来源:中国汽车报网
  • 时间:2021-05-16 16:42:44

当“拥抱变化”成为今年上海车展的主题时,一场蔓延至汽车行业上下游轰轰烈烈的变革已经拉开序幕。在以特斯拉、苹果、小米等为代表的新造车企业的搅局下,以及全球共同面临的“碳中和”压力和节能减排政策的推动,汽车电动化以迅雷不及掩耳之势,成为汽车行业的主流发展方向。作为向纯电动汽车转型的重要过渡技术——混合动力技术,也在不断发展,技术特性与理念正向着“无限接近纯电动”的方向前行,原本走在前沿的丰田混动技术似乎落伍了。

♦混动技术理念发生变化

说到混合动力技术,丰田是永远绕不开的企业,全球混合动力市场80%的市场份额成就了它在这一领域的领先地位。丰田THS混动系统取得的成就让它曾经在业内有了“世界上只有两种混动,一种是丰田,一种是其他”的赞誉。但是,这样的技术格局随着混合动力技术的不断发展,丰田的“独霸”地位正在被打破。

在混合动力汽车几大主流技术方向中,以日系企业为代表的“三剑客”各自的技术路线充分展示了主流混合动力系统架构技术方案的发展和演进过程。其中,丰田在混合动力技术的优势不言而喻,但从近年来其他企业发布的产品和技术看,对于混合动力的理解,其技术格局正在发生着变化。

丰田THS混动系统可谓人尽皆知,20多年来一直在不断完善,通过发动机、E-CVT、PCU以及电池组成的动力系统,在行星齿轮的核心调控下,实现了电机与发动机在不同路况下的不同配合。这套混动系统的核心就是行星齿轮,通过对电池、电量、车况以及油门的反馈,调节发动机状况,配合电机、电池时刻保证发动机的最佳工况。

由于丰田在混动领域先人一步,实行了技术专利封锁,本田的i-MMD混动系统则是以两个电机为核心充当变速功能,既能负责调速,也能负责输出动力。在这种结构布局之下,i-MMD获得了EV、混合动力、发动机三种不同的运行模式,三种模式可在不同工况下智能切换,从而达到节油的目的。

虽然丰田凭借先发优势,在混动领域领先多年,但暂时的领先并不意味着不会被超越,随着政策、市场,以及发展趋势的不断倒逼,更加接近纯电驱形式的混合动力技术开始撼动丰田在混动领域的技术优势。

在“两田”之外,日产的e-POWER混动技术相比之下则在技术上更进了一步。e-POWER技术原理就是由发动机、发电机、逆变器、电机四大部件组成串联形式,电池则和发动机一样,连接到逆变器。简单来说就是,发动机用于发电,由电机带动汽车前行,在驾驶体验上与纯电动汽车无异。

在e-POWER技术中,发动机不受车辆运行状况的影响(比如在车辆加速时,发动机不用拉高转速),因此可以稳定运行在效率最高的工况中,从而有效降低了油耗。值得一提的是,e-POWER系统的发动机热效率可以达到惊人的50%。

50%的热效率基本上已经是内燃机热效率的天花板,在中国汽车工程学会代用燃料汽车分会同济大学教授、博士生导师吴志军看来,作为一种前所未有的融合动力,e-POWER以油发电、电驱动,发动机、电机互不干扰,各司其责的简单模式,带来了无限接近纯电车的驾驶体验,同时又没有里程焦虑的困扰,它是一种只加油,但全靠电驱动的动力形式。

“当今社会正是燃油车向纯电动汽车转型的关键阶段,就目前的技术壁垒来说,在未来十年,纯电动汽车想要完全取代燃油车几乎是不可能的。”这是业内已经形成的共识。为此,在纯电动汽车还无法完全取代燃油车之前,像e-POWER这种能够实现全工况电驱动的混动技术,似乎就成了燃油车向纯电动汽车过渡阶段的不错选择。

由此可以看出,随着混动技术的不断发展,从低速工况用电到全工况用电,从减少内燃机参与驱动到内燃机完全不参与驱动,尽量让一辆混合动力汽车给驾驶者带来无限接近纯电动汽车的驾驶体验,正是混合动力技术格局变化发展的方向。

♦让混动更具“中国特色”

与此同时,随着混动汽车成为发展重点,自主品牌在混合动力领域也在赶上。近一年来,自主品牌纷纷发力转向低油耗取向的混动路线,比亚迪DM-i、长城柠檬DHT技术已经获得了很高的关注度。另外还有奇瑞鲲鹏、广汽传祺、吉利领克等也都在混动领域布局,这些新技术的性能、油耗等都比传统燃油车低很多,甚至可以与日系混动掰手腕。

“例如长城柠檬DHT与比亚迪DM-i这两套混动系统,虽然这两套混动系统采用了完全不同的开发理念,但其实它们都或多或少借鉴了丰田和本田的混动技术。”在谈到自主品牌混动技术时,一位自主品牌车企技术研发人士对记者说。他表示,目前自主品牌混动技术与主流日系混动技术相比,对比日产串联、本田串并联、丰田功率分流,自主品牌混动技术目前在全速域、全场景路况下,经济性和动力性都占据一定优势。

同时,随着国家排放法规的愈发严格,以传统燃油车为主的各大车企面临越来越大的节能减排压力。“由于补贴等种种原因,混合动力技术的推进已经有些晚了”,中国汽车工程学会名誉理事长付于武说,“汽车产业转型发展一定要按照减碳、低碳最后达到零碳这个技术路线,所以从这个意义上讲,混合动力是我们不可缺失且最有效的技术路线。”

除了政策的作用,存量市场下的竞争加剧也在一定程度上让自主品牌加快了混动技术的推出。“要用超级混动技术这把‘尖刀’,插入15万~20万元燃油车腹地。”比亚迪汽车销售公司副总经理李云飞的这番形容表明,自主品牌正试图通过混动技术车型的推出,降维打击合资品牌燃油车的市场。

自主品牌都开始发力混动车型,混动车型大爆发的时代要来了。长期以来,混动技术一直都是自主品牌的短板,但随着越来越多的自主车企加码混动技术的投入,已经充分证明,自主品牌拥有了自主研发的混动技术,而且是具有“中国特色”、更符合中国国情的混动技术。值得一提的是,随着配装自主混动技术车型的增加,目前的混动汽车市场日系车独大的格局有望被改写,并改变混动车型价格虚高的局面。

♦混动将成下一个财富密码

在由“研发、需求、政策”组成的三架马车拉动下,中国混动技术市场被成功点燃,也迎来了最好的发展时机。这场由混动技术带来的“文艺复兴”,也给市场带来了很多潜在的投资机会。

对于车企而言,在行业可能再次出现变革的时间节点,同样也是他们进行品牌建设的最好时机。除开拥有混动技术的整车制造企业有望成为下一个混动领跑者之外,纵观产业链,混动技术90%以上的产业链均实现了国产化,这其中孕育着大量投资机会。

从现状来看,混动技术尽管是目前电气化过渡的最佳方案,但从架构而言,在传统发动机和电池双重叠加的架构之下,如何降低成本,打造有竞争力的产品是混合动力技术发展的关键点。

对于消费者而言,大部分购买电车的核心驱动力并不在于节能环保,而是在于车牌指标与省钱。在购买混合动力汽车需要付出的成本高于燃油车,甚至高于纯电车的情况下,如果日常行驶中靠节能节油省下来的成本无法填平购车时的成本差,那混合动力汽车就变成了前后矛盾的鸡肋产品。

电池技术的发展相对于发动机的发展,还存在着很高的天花板,未来随着摩尔定律电池成本不断降低、性能提升,纯电动汽车在市场的成本与定价要低于同类燃油车是大概率事件。技术过渡期间,车企则需要将混动技术打造成为极具竞争力的产品。

这个竞争力在于价格、市场认知和产品本身的性能,对于车辆而言,好开、省心、可靠是消费者衡量车辆价值亘古不变的标准。一方面是纯电动的加速布局,另一方面是混动老大哥的夹击,能否推出比纯电动、日系混动车更为优质的产品,是车企成为下一个巨头的财富密码。行业政策支持、技术开放、巨大的增量空间,即将崛起的混合动力市场,竞争才刚刚开始。