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补贴渐退,混动、48V再战纯电驱动,谁更胜一筹?

纯电动、插电混动和混动、48V这几种汽车节能、新能源技术,将迎来第二轮较量

2012年7月,国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》,确立了以纯电驱动作为中国新能源汽车的技术路线。《发展规划》虽然也提及,要推广普及非插电式混合动力汽车、节能内燃机汽车,但着重指出,要重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。

2012-2020年,可以算是第一轮节能与新能源汽车技术比拼。在这一轮中,政策加持纯电驱动,拔高纯电驱动的竞争力;非插电混动和其他节能路线,主要处于酝酿蛰伏状态。经过几年发展,纯电驱动技术路线的三电技术更为成熟,百姓接受度大为提高,充换电基础设施进一步完善,竞争力大为提升。

但是2020年后补贴要退出,纯电驱动车辆脚底下垫的砖块被抽掉,再和混动等节能车辆试比高,结果如何?

让我们分别看看,纯电动、插电混动、混动和48V四种技术路线的近期进展,由此找寻它们未来的发展轨迹。

1、纯电动技术大跨步

要说纯电动近几年的表现,突出的变化必然是,动力电池能量密度和续航里程大幅提升。

从广州车展上车企明年的主力车型上看。纯电动方面,电动汽车工况续航里程普遍达到了400公里,部分车型的续航里程甚至超过了500公里。在这一参数上,已经和特斯拉部分车型达到同一水平。

续航最大的国内车型比亚迪唐 EV600,电池系统能量密度达到160Wh/kg。还有更高的,根据第11批《新能源汽车推广目录》,东风风神E70系统能量密度达170Wh/kg。而2019年,180wh/kg能量密度的车型肯定会出现。

东风风神E70

系统能量密度的提升首先取决于电芯能量密度的大跨越。2018年,业界已经批量供货的产品中,三元软包和三元圆柱能量密度高达250-260wh/kg,方形三元的也达到了240 wh/kg。

相较早期国内推广的新能源汽车,磷酸铁锂电芯能量密度120wh/kg左右,电池包90wh/kg左右。电动汽车续航在2014年还以150公里为主,进步可谓飞跃。不过,这也带来了巨大的安全疑问。2018年,市场监督管理总局就留意到40多起新能源汽车起火事件。

除了核心的电池,电动汽车在其他核心部件的研发、应用上也有不小进步,比如电机、电控以及车载充电机、DCDC等部件的集成。

仍以比亚迪为例,最新推出的几个车型,都将电机、控制器和变速器进行合成,即通常我们所说的“三合一”。比亚迪称,通过“三合一”的整合,原本的机械结构和连接组件大幅节省,系统重量和体积分别降低了25%和30%。同样思路,DC、OBC以及PDU在一起的“配电三合一”,也降低了25%的重量。

电驱动系统和配电系统模块化整合已经成为技术趋势。长安、东风、零跑等车企都选择将电驱动系统进行整合。零部件企业也在积极推进相关集成技术。如精进动力、大洋电机、博世、吉凯恩、采埃孚等也都积极推进相关技术。除了节省空间和重量外,通过这种集成技术可以有效提高电机的动能转化,能使车辆提速更为迅速。

充电领域,随着充电国标在2015年出台,不匹配问题得到了较好解决。充电基础设施建设进展飞速,目前已建成充电桩数量超过60万个。

小鹏汽车超级充电桩

不过,随着电动汽车装载电量的不断增加,充电时间过长的问题也随之出现。不少车企和运营商都在探索更大功率充电的技术和产品。已经有车企宣布旗下车辆将支持300kW快充的能力,即20分钟充电80%,比如小鹏。尽管要达到20分钟充电还要相关的充电设施配合。另外,东风风神E70称,具备从20分钟使电量从30%充至80%的能力。

2、插电式平稳成长

尽管插电式补贴没有纯电动补贴高,但在补贴政策、免购置税优惠和路权政策的刺激下,插混市场仍有不小的增量。根据乘联会数据显示,今年前10个月插混乘用车累计同比增长了155.02%,实现销量19.59万辆。前十月插混车型的销量比重占新能源车型销售的26.99%。插电混动车型相对于纯电动车型市场表现非常平稳。

由于车辆混动系统非常复杂,所以市场上流行的混动车型也有不同的技术流派划分。目前国内插电混动路线比较尴尬的一点是,常常采用大电池包、大功率电机和大功率发动机,在优化车辆的动力性能的同时,无形之中加重了车身自重。不少受路权限制消费者选择插电混动车型,但没有充电设施支持,只能靠发动机拖着沉重的车身上路,这样油耗不降反增,没有起到节能减排的目的。

与国内插混技术路线不同,日本插混技术更偏向于经济性和节能性。丰田、本田和日产都有自己的混动技术,在各自混动车型上都取得了不错的节油效果。其中公认丰田的双电机动力分流技术最为突出。丰田将两台电机MG1与MG2集成于变速箱E-CVT之内,并将此称为THS技术。第四代THS通过行星齿轮组将变速箱与减速器连接,使车体结构更加紧凑,集成度更高,车体重量也得到很好控制。

插电混动版卡罗拉双擎E+

丰田推出的新车卡罗拉双擎E+,其核心技术依然是THS。根据一汽丰田官方发布的参数配置,该车带电量为10KWh,纯电续航里程为55km,综合工况油耗为1.3L/100km,混合动力模式下油耗为4.3L/100km。同时该技术也被用于丰田同期对华推出的亚洲龙和雷凌的插电混动版本之上。

丰田此次与一汽、广汽推出的插电混动版本车型,被认为是对华汽车标准的一种妥协。由于普通混动车型在国内并不属于新能源汽车,不享受补贴等优惠,丰田混动车型在华市场表现相对国外的火爆表现一般。此次广州车展,丰田一口气推出了三款插电混动车型,市场意图已经非常明显。同样享受政策优惠价格与国产车型相当,颜值在线,且更加省油,非常具有市场竞争力。

反观德系插混路线则更注重发动机动力性能的提升。比较具有代表性的企业是大众、宝马。以大众的“单电机双离合”技术为例,即在发动机后和变速箱前加入离合器和一个电机。这样做的好处是,车辆高速行驶时电机可以辅助提高发动机扭矩,为车辆提供更强的动力,纯电模式时可以利用额外的离合断开发动机输出,由电机驱动车辆行驶,兼顾环保。由于在发动机后端额外添加了一个离合,所以发动机轴向尺寸有了比较明显变化,需要通过发动机减缸和集成变速箱等手段进行弥补,技术难度比较大。

大众全新DQ400e 变速箱

从大众新推出途观L PHEV上来看,主要也是在变速箱集成上做文章,进一步优化驾驶体验和动力性能。电池方面进一步推动国产化,装备宁德时代供应约12kWH的电池包,保证纯电续航超过50公里的硬性规定。

从插混的技术来看,合资企业的积累更胜一筹。

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