同济大学新能源汽车工程中心、国家''特聘专家 袁一卿
大家上午好,我今天给大家讲一下插电式混合动力的发展情况。为什么是插电式混合动力,油电混合大家知道,今天上午刘主任的报告也指出了,实际上它能够解决大家现在比较关注的里程焦虑的问题,所以插电式混合动力是新能源汽车发展的主战场之一,我今天的报告是介绍插电式混合动力的技术简介,另外国内和国外的发展,然后是DHS,我们认为是下一代插电式混合动力的情况。
插电式混合动力混联式,一个是汽油,还有是电。有代表性的是行星齿轮的构型,实际这个构型是决定整个技术节油率非常重要的技术方案。在技术方案里面,我们可以看到全球有这么几种,一个是输入功率分流式,另外是输出功率汇流式,还有复合分汇流式。从分类方式看,刚才讲的这三种分流方式,另外它有两种工作模式,一般的,我们常见的都是单模的,还有就是双模,双模这个变速箱现在实际上是采用在一些比较大型的、后驱的车上,因为它做前驱太长了,据我了解,通用对这个技术并不是很有兴趣进一步发展。
从国外插电式混合动力看,丰田经历了四代,第一、第二代大家可以看到,作为插电式混合动力不是很适合,因为很多时候需要发动机驱动,所以纯电驱动性能不佳,另外它三个动力源不能完全叠加。第三代实际上是采用两个电机,和第一代有所变化,还是不能实现双电机纯电驱动,它还推出了Lexus混合动力系统,还是无法实现双电机纯电驱动和发动机单独驱动等等,所以还是不适合插电式混合动力的应用。最近丰田推出第四代,还是有一些缺陷,无法实现纯电驱动。本田推出的i-MMD,无法实现ECVT技术。GM,双模是好的,有一些纯电驱动不同挡位,另外还有并联驱动的时候有两个不同档位,但是它的问题刚才也说了,太复杂。通用的Voltec二代,发电工况受整车影响比较大,纯电驱动仅有固定速比。AVL,推出了未来混动系统,这个是不错的方案,有两个纯电驱动挡位,三个并联驱动挡位以两个eCVT挡位,但是它偏复杂了,成本比较高。FEV推出了低成本的,两个行星排,一个电机,低成本就是电机只用了一个,但是它这个系统发动机发电工况受整车影响大,发动机功率、体积、重量较大。国外的插电式混合动力,纯电里程不断提升。
国内的情况,比亚迪双模二代是非常典型的方案。电机在变速器下游、无换挡机构,车速较低时,电机转速过低有一些问题,无法正常充电。另外它没有采用ISG电机,混动系统也无法进行串联发电,另外发动机和电机没有办法协同,没有eCVT工况。上汽推出了EDU,这套系统有2挡,对于发动机的转速工况优化有欠缺,没有eCVT。还有吉利推出的CHS,纯电驱动时发动机无法拖开,效率受负面的影响,行星排过度耦合造成有些工况下电机转速高,另外造价较高。
发展趋势,行星齿轮动力分流技术正在向插电式、增程式混合动力发展,单电机纯电驱动正向2挡发展,发动机参与驱动向并联多挡和eCVT发展,纯电驱动时发动机拖开减阻,产品呈现平台化、模块化发展趋势。
下面谈下一代的DHS,因为中国已有CHS,所以我们推出了下一代的插电式混合动力DHS,它有P2和行星齿轮动力分流式两个方案各自的优点。这是它具体的布置,这是更详细的布置图,可以看出来,从这个图上可以看出模块化的设计,前面的模块,可以实现插电式混动的功能,具有同轴并联+功率分流构型,双行星排四轴,双电机,三离合器,两个制动器等等。发动机配合发电机发电的时候,可以隔离整车的工况,它通过主驱动电机配合发动机形成eCVT工作模式,可以绕过丰田的专利。这套系统,具有下一代插电式混合动力所有的一些特征。
结论,DHS为同轴并联功率分流单模的混合动力构型,提供九种工作模式,混动可实现EVT模式/并联2挡,纯电可实现EVT模式+2挡,纯电动可脱开发动机减少阻力。这些都符合插电式混合动力的发展趋势。谢谢大家。
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