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自主品牌混动技术到底能不能打?哪家强?

2023-10-24新闻

中国汽车市场的混动技术最早主要是被丰田、本田等合资品牌掌握的。

直到2016年前后,中国品牌具备了开始挑战合资品牌的市场的能力。

这一时期代表车型比亚迪的DM3.0秦和上汽的第一代EDU车型eRX5。当然自主品牌的混动技术的研发则更早,比如上汽荣威的混动技术则要追溯到2010年之前。

随着自主品牌市场份额的快速提升,以及新能源技术的快速发展,混动技术也得到了迭代和升级,

2021年左右比亚迪的DM-i取得了不俗的成绩,长城汽车推出了柠檬混动DHT,长安汽车推出了蓝鲸iDD,吉利汽车发布了雷神智擎Hi·X,奇瑞汽车发布了鲲鹏DHT超级混动。

自主混动系统比较

而作为技术实力雄厚的自主混动先驱,上汽最近将混动技术升级到了全新一代的DMH超级混动系统,并率先在荣威D7这款车上搭载。

各家的混动技术可以说是,技术路线和硬件配置各不相同,但可以肯定的是,到今天,自主品牌的混动技术都是非常有实力的,丝毫不必国外品牌差。

目前,自主品牌的混动技术,可以说是武力值满满。

就拿最新上汽的DMH混动系统来进行分析,就能感受到当下自主品牌混动技术的水准——无论是混动技术的架构设计(硬件)、控制系统(软件)、还是品质质量,都是非常能打的,在很多技术思路细节上做了很多创新,实力引领行业。

当下混动技术的创新和实力

混动技术作为集合了传统动力和新能源的技术,充分吸收和发展了当下传统车和电动车的最前沿的技术,混动技术得到了不断迭代升级,自主品牌也作出了很多创新的技术亮点,引领行业。

  • 「能量域」和高集成度控制器
  • 「域」的概念的快速发展应用,是由电动车带火的。 特斯拉就是将「域「玩得比较好的汽车厂商。

    特斯拉是将「域」玩得最好的玩家之一


    所谓「域」就是将汽车电子系统根据功能划分为若干个功能块,每个功能块内部的系统架构由域控制器为主导搭建,用一个高算力的多核中央计算机取代以往的多个分布式ECU架构。
    域控的引入有很多优势,比如:降低复杂度和减少布线要求,降低成本和功耗,实现可扩展性和软件更新。
    而上汽的DMH混动系统,则是第一个在混动技术里提出了「能量域」的概念的。 采用行业首创的动力总成大脑PICU,实现电机控制、发动机控制、混动变速箱控制、空调热管理和电池热管理「五合一」功能,以「域」实现「变量共享」,节省了70%冗余组件,极大降低车内网络负载和数据延迟,运算速度提升50%。得益于动力总成大脑PICU,荣威D7 DMH的动力响应时间仅为0.26秒,提速超车快人一步。


    「能量域」的引入,除了性能的提升之外,还有一个好处,就是让 硬件的设计更加紧凑,集成度更高 ——五合一PICU控制器,意味着原来的实现电机控制、发动机控制、混动变速箱控制、空调热管理和电池热管理的这些功能一共有5个硬件控制器,现在集成设计成1个主控制器后, 可以大大节省70%的冗余组件 ,结构更紧凑。

  • 「同轴结构」的电机

  • 混动系统架构中,P1+P3是很经典的架构。
    通常发动机输出动力后,通过专用的混动变速箱将动力传输到车辆,其中【P1电机】与【发动机输出轴】平行的,这样的设计是很经典的,可以做到没有复杂的【变速机构】,具有很好的传动效果等,比亚迪的DM-i就是采用这样的设计。

    (图片来源:知乎王元祺)



    上汽的DMH的最新设计则是采用了 「P1电机」与「混动专用发动机」同轴布置 的设计, 看起来设计更加简洁。这样的设计也有更多好处

  • 整个动力传递路径更短,能量损耗更少,传动效率也更高。
  • 相比平行轴布置少一组齿轮 可以带来至少两方面的好处,①是传动更直接,发动机启动和介入过程平顺性更好;②是齿轮可能带来的NVH问题也没有了,NVH性能更好。
  • 直观的好处就是,荣威D7 DMH的同轴调和技术匹配领先的主动谐波注入技术,整套混动系统的运行更加平顺安静,NVH表现相比于平行轴同品类产品提升10%。

    (图片来源:知乎王元祺)

    此外,对比前面两图可以发现,DMH的P1电机是直接和发动机输出轴连接在一起的,与前面的平行轴的设计相比,离合的位置不一样,DMH的离合器是在电机动力之后。这就涉及一个点: DMH的P1电机将离合器集成在一起,集成度更高。

    这样的设计的好处是 实现离合器与电机的高度集成,结构紧凑,端部绕组短,总成轴向长度相对于Hairpin电机缩短10%以上

    与平行轴方案相比,可以有效地利用发变拼合面的空间,实现混动变速器系统轻量化设计,相比平行轴产品重量至少减少5%。 用一句当下汽车行业流行的比喻就是,通过优化布局,提高「得房率」。

    此外,多说一句,DMH的P3电机也是当下自主品牌的实力代表, 直喷油冷扁线P3驱动电机的峰值功率与峰值扭矩则分别为150kW/330N·m,WLTC综合效率90%以上。

    其实上面的DMH这些创新的技术, 如果要用一个词来形容的话,那就是——高集成度。PICU、P1电机、P3电机这些模块在硬件和软件架构上,都高度集成了当下最前沿创新的技术。 这种技术集成度之高,我们可以从下面的这张图就可以直观感受到。

    DMH的高集成传动系统

    当下自主品牌混动系统的技术实力

    前面所说的是比较前沿创新的内容,现在整体看一下当下混动系统的实力。

  • 混动专用发动机技术
  • 「中国造不出发动机」这个老梗早就成为过去式,现在谁还说中国发动机技术不行就是真正的了解行情 。在混动技术上,中国的发动机技术早已是超越并领先


    动力强劲 :发动机的功率普遍都超过了80kW,比如荣威D7 DMH(82kW)的1.5L,比亚迪秦DMI (81kW)。


    采用多种领先的发动机技术 :比如DMH,采用多项高效快速燃烧技术:高滚流气道技术,滚流比提高64%;深度阿特金森循环加上外部冷却EGR技术,使EGR率达到25%
    热效率高: 自主品牌发动机普遍热效率都超过40%,DMH实现了行业领先的43%热效率。

  • 高效长续航的电池技术

  • 自主品牌的电池技术毫无疑问是强的,毕竟很多国外的车厂都采用中国的电池技术。

    自主品牌尤其在电池安全方面,在结构设计、热管理方面技术大都具有深厚的实力。


    DMH就采用 高强度铝合金框架与模组结构设计 ,合金框架+模块化储能系统,结构件轻量化,强度更高;针刺不起火,形成一个完善的热失控阻断系统


    在热管理方面则是采用 航空技术的直接式冷却技术 ,精确控温、均衡电芯温度。得益于结构化设计和采用高能量密度电池,自主品牌的混动技术,普遍能做到纯电续航超过100km,满电满油续航超过1000公里。


    在这样电池技术的加持下,DMH超级混动系统配备的电池容量达到21.4kWh,CLTC纯电续航里程达到125km,市内通勤畅行无阻; 满油满电CLTC 综合续航里程更高达1400km


  • 极限耐久品质
  • DMH这样的自主品牌混动系统的硬件、软件的设计实力前面大家都能感受到,这套DMH技术在技术积累上是相当有深度的。

    与技术和设计一样重要的是产品品质和质量。

    而验证品质和质量还是得靠试验和测试,DMH针对混动系统进行了长时间的性能和耐久测试,确保品质。以下是DMH的一些关键的测试试验:

    耐久验证10万小时以上,全油门加速循环10万+次。
    用120核超算运行「大飞机」仿真算法验证电池包设计10000小时以上。
    发动机经历百万次全油门启停、-30℃-117℃的极速温度冲击试验,整套动力总成系统累计试验验证里程超过400万公里

    DMH通过这些全面的测试和验证,确保混动系统的性能和耐久性,保证产品的高品质和可靠性。

    总的来说, DMH这样的自主品牌混动系统的创新和性能表现确实让人印象深刻。它的技术积累深度不仅体现在对传统燃油车和新能源的技术的深刻理解,更体现在技术创新上,在对品质的严格要求上。从它身上,不仅可以看出自主品牌的混动系统不仅能打,而且还很强