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比亚迪三擎双模PK丰田THS Ⅱ:差在哪儿?

2017-06-05 00:54
魏丁小陆
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比亚迪近几年在新能源汽车领域的技术创新是有目共睹的,进步迅速。从2008年推出第一款插电混动车F3DM,到2014年推出双擎双模的秦,再到2015年三擎双模的唐,插电混动技术已经升级到第三代,销量在全球也遥遥领先。

不过,目前比亚迪唐的销量,全是国内销量——截至目前,我国新能源乘用车的出口销量是零。而没有进军国际市场的因素是复杂的,其中比较重要的原因是“各国对新能源汽车的标准不同”导致的,比如排放标准、安全标准、电池标准,甚至插头插座的要求也不一样。

那就在国内市场比一比:

可以看到,在国内销量前十的新能源车型全部来自自主品牌,尤其比亚迪唐,销量超过排在比亚迪三款车型之后的北汽EV系列几乎一倍。但这样就可以说,比亚迪唐吊打了丰田通用特斯拉等一众新能源车企(车型)了吗?

首先明确几个概念:

1.新能源汽车按照国家规定分为:纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。

2.特斯拉轿车系列属于EV(Electric Vehicle),既电动汽车。

3.以丰田普锐斯为代表的新能源汽车属于HEV(Hybrid Electric Vehicle),既混合动力汽车。

4.比亚迪唐属于PHEV(Plug in Hybrid Electric Vehicle),即插电式混合动力汽车。

5.HEV以发动机为核心,只能加油,不享受国家补贴,PHEV以电机为核心,既能加油也能充电,享受国家补贴。

今天,我们就拿比亚迪唐和丰田普锐斯各自采用的混合动力系统来详尽比对一番:

混动系统是一个复杂程度远远超过纯电动系统的存在,为什么这样说呢?目前所有的混动技术核心组成都一样:发动机+电机。这相当于每辆混动车上都有至少两个动力输出装置,就是所谓的“双擎”。此时问题就来了——如果发动机和电机各玩各的,没有个管事的居中协调,那这车就别开了。所以如何设计一套装置来连接发动机和电机,确保互不冲突和拖累,还要满足制动能量回收时能平顺且最大化转换成电能,减少机械损耗和发动机的额外负载,这就成了让各大车企抠破头皮的难点。

简单说,混动系统研发的核心问题就两个:平顺性和经济性。如何让一辆混动车开得稳,还省油,这是衡量一款混动车成功与否的先决条件。下面我们以丰田和比亚迪为例,看看他们各自是如何去解决这两个难题的:

问题一:比亚迪唐在技术上能吊打丰田的产品吗?

1.首先分析两个混动系统

两个系统都采用了一个发动机、两个电机加一个动力分配装置的混联组合,两个电机串联,同时发动机与两个电机并联,再通过动力分配装置进行控制。在框架上没有大的差别,不同之处关键在于“动力分配装置”。

丰田THS系统的动力分配装置是行星齿轮结构(全称Power Split Device,下称PSD),它和两个电机组成电子无级变速器ECVT。

比亚迪唐吊打丰田特斯拉了吗?

THS系统的控制逻辑是:发动机、发电机、电动机直接与PSD相连,由PSD完成动力分配,汽车启动、中低速运行时,由电动机驱动,发电机为电池充电,超过一定时速(初代67公里/小时,二代82公里/小时)之后反转,发电机与发动机共同驱动车轮,电动机转为回收动力和充电。

此模式下,发动机只要启动,总有一个电机可以回收它的动力,达到能量回收最大化。同时,发动机与电机的输出毫不冲突,保证了平顺性。这是混合动力技术目前为止追求发动机能量转化率的最优方案,注意:没有之一。

丰田THS系统目前的热效率是最强的,采用的阿特金森循环可以让发动机热效率达到41%,第四代普锐斯(非插电版)的油耗已经低至2.5L/100km。目前丰田正与马自达合作开发混动车,采用马自达SKYACTIV技术,可以把发动机热效率提高到50%。

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