混动技术格局生变 通用丰田短兵相接

  说到混合动力,丰田是永远绕不开的话题,全球混合动力市场80%的市场份额成就了它在这个领域的领先地位。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通用、宝马、本田等厂家混合动力技术的逐步应用或将被打破。

  尤其是以通用GEN2 Voltec系统为代表的PS(Power Split)型技术。GEN2 Voltec系统的高效和节能可以在EPA、NEDC等能耗和排放检测机构的检测结果中得到最好的验证。

  通用的同级别产品相比丰田在能耗、排放方面都表现出了一定的优势。比如在以严格和苛刻著称的EPA油耗测试中,2016款迈锐宝XL全混动的能耗为47MPG,而同级别的2016款凯美瑞Hybird LE的能耗则为41MPG(MPG是EPA的油耗计量单位,数值越大,油耗和碳排放越低,等效每百公里油耗可以用235除以MPG前的数值)。在NEDC的测试中,2016款迈锐宝XL全混动的油耗为4.3L/100km,而凯美瑞双擎则为5.3L/100km。在这两种体系的测试中,迈锐宝XL的优势都较为明显。

  通用在混合动力领域有着深厚的技术积累基础,如今算是厚积薄发。通用混动在经历过双模混动、E-F L E X、 第一代Voltec再到现在的集大成的GEN2 Voltec技术不断迭代积累后,通用开始陆续向混合动力市场投下重磅炸弹。第二代沃蓝达、新君越30H全混动、迈锐宝XL全混动、凯迪拉克CT6 PHEV等基于GEN2 Voltec驱动系统打造的产品,在各个级别的市场里都属于实力派,混合动力市场将重新洗牌。

  今年,通用将新君越30H全混动、迈锐宝XL全混动、凯迪拉克CT6 PHEV三款产品引入到了国内市场。借着已经上市的两款产品与丰田的同级别产品进行对比,君越30H全混动对比雷克萨斯ES300h、迈锐宝XL全混动对比凯美瑞双擎,来看看通用的混动技术是否能撬动丰田的混动市场霸主地位。

  技术对比:丰田THS VS 通用GEN2 Voltec

  首先我们从他们所搭载的混动技术角度做一个对比。丰田的混合动力系统叫THS,主要部件由一台类似阿特金森循环的发动机、单排行星齿轮、两台永磁交流同步电机、镍氢电池组等组成,凯美瑞双擎和雷克萨斯ES300h都是搭载的同一套THS二代混合动力系统。通用这一代的混合动力系统叫GEN2 Voltec,主要部件是由一台高效直喷发动机、双排行星轮、两台永磁交流同步电机、高性能锂离子电池组等组成。君越30H全混动和迈锐宝XL全混动搭载的是同一套混合动力系统。

丰田THS结构简图

通用GEN2 Voltec结构简图

  丰田THS系统虽然高效,但是这套系统想要进一步提升效率却很难,因为受到单排行星轮结构的限制,THS不能更精细化的根据行驶工况去调节发动机的输出让它维持在高效率区间运转。以凯美瑞双擎和雷克萨斯ES300h为例。

  凯美瑞双擎和ES300h起步阶段,因为主电机扭矩较小,不能满足急启动时高扭矩的需求,这时候就需要双电机一起介入,而双电机介入时,发动机就必须启动,无法规避发动机的低速耗能区间。通用GEN2 Voltec系统则不存在这问题,在起步阶段,只要动力电池中有电,迈锐宝XL和新君越30H全混动只依赖于单双电机的工作,实现纯电的行驶模式。

  在行驶中,车速高于64km/h左右时,此时不论发动机处于哪种负荷工况以及电池的电量是否充足,凯美瑞和ES300h的发动机都必须介入驱动,车辆才能继续提速,这主要是因为THS受限于单排行星轮的齿比耦合问题。而GEN2 Voltec系统中的发动机是否工作只取决于行驶工况对扭矩的需求以及动力电池中是否有电,可以对发动机的输出实现更精细化的管理,让发动机更长时间维持在高效率区间运转。

  在高速行驶中,发动机已经处于高效率区间,由于电动机与发动机之间不能实现脱离,两组电机就增加了发动机的负载,会降低发动机的效率。而通用GEN2 Voltec系统则可以完全让发动机实现直驱,在扭矩需求满足的前提下,电动机完全不参与工作。

  所以,对比我们就能发现,通用GEN2 Voltec系统相比THS在能耗的管理上可以做到更精细化的管理。这一点我们从它们完整的工作模式中也能得到例证。

丰田凯美瑞双擎、雷克萨斯ES300h混动系统的6种工作模式

君越30H、迈锐宝XL混动系统的12种工作模式

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