A kiterjesztett hatótávolság visszafelé technológia?
A múlt héten a Huawei Yu Chengdong egy interjúban azt mondta, hogy "nem hülyeség azt állítani, hogy a megnövelt hatótávolságú jármű nem elég fejlett. A megnövelt hatótávolságú jármű a legmegfelelőbb új energiahordozó üzemmód."
Ez a kijelentés ismét heves vitát váltott ki az ipar és a fogyasztók között a kiterjesztett hibrid technológiáról (a továbbiakban: kiterjesztett folyamat). És számos autóipari vállalat főnöke, például az ideális vezérigazgató, Li Xiang, a Weima vezérigazgatója, Shen Hui és a WeiPai vezérigazgatója, Li Ruifeng kifejtette véleményét.
Li Ruifeng, a Wei márka vezérigazgatója közvetlenül beszélt Yu Chengdonggal a Weibo-n, és azt mondta, hogy "még mindig nehéz a vas előállítása, és az iparági konszenzus szerint a programok hozzáadásának hibrid technológiája elmaradott." Ráadásul a Wei márka vezérigazgatója azonnal vásárolt egy M5-öt tesztelésre, ami újabb puskaporszagot adott a vitához.
Valójában a „hála-e az emelés” vitahullám előtt az ideális és a Volkswagen vezetői is „heves vitát” folytattak erről a kérdésről. Feng Sihan, a Volkswagen China vezérigazgatója egyenesen azt mondta, hogy "a növekedési program a legrosszabb megoldás".
Az elmúlt évek hazai autópiacát áttekintve megállapítható, hogy az új autók általában a kétféle erőformát választják a megnövelt hatótávolságot vagy a tiszta elektromosságot, és ritkán kapcsolódnak be a konnektoros hibrid meghajtásba. Ellenkezőleg, a hagyományos autógyártók, éppen ellenkezőleg, új energiatermékeik vagy tisztán elektromosak, vagy plug-in hibridek, és egyáltalán nem „törődnek” a kiterjesztett hatótávolsággal.
Azonban ahogy egyre több új autó alkalmazza a kiterjesztett hatótávolságú rendszert a piacon, és az olyan népszerű autók megjelenésével, mint az ideális autó és az Enjie M5, a megnövelt hatótávot fokozatosan megismerik a fogyasztók, és a piacon a hibrid formává vált. ma.
A kibővített hatótáv rohamos térnyerése minden bizonnyal hatással lesz a hagyományos autógyártók üzemanyag- és hibridmodelljei értékesítésére, ami a fent említett hagyományos autógyártók és az újonnan gyártott autók közötti vita gyökere.
Tehát a kiterjesztett hatótávolságú technológia visszafelé halad? Mi a különbség a beépülő modul között? Miért választják az új autók a kiterjesztett hatótávot? Ezekkel a kérdésekkel Che Dongxi talált néhány választ a két technikai út alapos tanulmányozása után.
1、 A kiterjesztett tartomány és a plug-in keverés ugyanaz a gyökér, és a kiterjesztett tartomány szerkezete egyszerűbb
Mielőtt a kiterjesztett tartományról és a plug-in hibridről beszélnénk, először mutassuk be ezt a két teljesítményformát.
Az "elektromos járművek terminológiája" (gb/t 19596-2017) nemzeti szabványdokumentum szerint az elektromos járművek tisztán elektromos járművekre (a továbbiakban: tisztán elektromos járművek) és hibrid elektromos járművekre (a továbbiakban: hibrid elektromos járművek) vannak felosztva. ).
A hibrid jármű az erőszerkezet szerint soros, párhuzamos és hibridre osztható. Ezek közül a sorozattípus azt jelenti, hogy a jármű hajtóereje csak a motorból származik; A párhuzamos típus azt jelenti, hogy a jármű hajtóerejét a motor és a motor egyidejűleg vagy külön-külön szolgáltatja; A hibrid típus egyidejűleg két soros/párhuzamos vezetési módra utal.
A hatótávolságnövelő sorozat hibrid. A motorból és generátorból álló hatótávolság-növelő tölti az akkumulátort, és az akkumulátor hajtja meg a kerekeket, vagy a hatótávolság-növelő közvetlenül látja el energiával a motort a jármű meghajtásához.
Az interpoláció és a keverés fogalma azonban viszonylag összetett. Az elektromos járművek szempontjából a hibrid a külső töltőkapacitás szerint külsőleg tölthető hibridre és nem külső tölthető hibridre is felosztható.
Ahogy a neve is sugallja, amíg van töltőport és külsőleg is tölthető, addig egy külső tölthető hibridről van szó, amit "plug-in hibridnek" is nevezhetünk. Ezen osztályozási szabvány szerint a kiterjesztett tartomány egyfajta interpoláció és keverés.
Hasonlóképpen a nem külső tölthető hibridnek nincs töltőportja, így nem tölthető kívülről. Az akkumulátort csak a motoron, a kinetikus energia-visszanyeréssel és egyéb módszerekkel tudja feltölteni.
Jelenleg azonban a hibrid típust leginkább az erőstruktúra jellemzi a piacon. Jelenleg a plug-in hibrid rendszer párhuzamos vagy hibrid hibrid rendszer. A bővített hatótávhoz (sorozattípushoz) képest a plug-in hibrid (hibrid) motor nem csak az akkumulátorok és motorok elektromos energiáját képes biztosítani, hanem a hibrid sebességváltón (ECVT, DHT stb.) keresztül közvetlenül is vezetheti a járműveket, és csuklót alkothat. erőt a motorral a járművek vezetéséhez.
A plug-in hibrid rendszerek, mint például a Great Wall Lemon hibrid rendszer, a Geely Raytheon hibrid rendszer és a BYD DM-I, mind hibrid hibrid rendszerek.
A hatótávolság-bővítőben lévő motor nem tudja közvetlenül vezetni a járművet. A generátoron keresztül villamos energiát kell termelnie, az áramot az akkumulátorban kell tárolnia, vagy közvetlenül a motorhoz kell juttatnia. A motor, mint az egész jármű hajtóerejének egyetlen kivezetése, biztosítja a jármű teljesítményét.
Ezért a hatótávolság-növelő rendszer három fő része - a hatótávolság-növelő, az akkumulátor és a motor nem tartalmaz mechanikus csatlakozást, hanem mindegyik elektromosan össze van kötve, így a teljes szerkezet viszonylag egyszerű; A plug-in hibrid rendszer felépítése bonyolultabb, ami megköveteli a különböző dinamikus tartományok összekapcsolását mechanikus alkatrészeken, például sebességváltón keresztül.
Általánosságban elmondható, hogy a hibrid rendszerben a legtöbb mechanikus erőátviteli alkatrész magas műszaki akadályokkal, hosszú alkalmazási ciklussal és szabadalmi körrel rendelkezik. Nyilvánvaló, hogy a "sebességet kereső" új autóknak nincs idejük a sebességváltóval elindulni.
A hagyományos üzemanyaggal működő járművekkel foglalkozó vállalkozások számára azonban a mechanikus sebességváltó az egyik erősségük, és mély műszaki felhalmozással és tömeggyártási tapasztalattal rendelkeznek. Amikor közeleg a villamosítás hulláma, nyilvánvalóan lehetetlen, hogy a hagyományos autógyártók feladják a több évtizedes vagy akár évszázados technológiai felhalmozást és újrakezdjék.
Végül is nehéz nagyot fordulni.
Ezért az egyszerűbb, kibővített hatótávolságú szerkezet lett a legjobb választás az új járművek számára, és a konnektorról tölthető hibrid, amely nem csak a mechanikus hajtómű hulladékhőjét képes teljes mértékben kihasználni, és csökkenti az energiafogyasztást, lett az első választás a jármű átalakítására. hagyományos járműipari vállalkozások.
2、 A kibővített hatótáv száz évvel ezelőtt kezdődött, és a motor akkumulátora egykor húzópalack volt
Miután tisztázták a konnektorról tölthető hibrid és a bővített hatótáv közötti különbséget, és azt, hogy az új autók általában miért választanak kiterjesztett hatótávot, a hagyományos autógyártók a plug-in hibridet választják.
Tehát a kiterjesztett tartomány esetében az egyszerű szerkezet elmaradást jelent?
Először is, az időt tekintve, a kiterjesztett hatótáv valóban elmaradott technológia.
A kiterjesztett hatótávolság története a 19. század végére tehető, amikor is Ferdinand Porsche, a Porsche alapítója megépítette a világ első szériás hibrid autóját, a lohner Porschét.
A Lohner Porsche egy elektromos jármű. Az első tengelyen két agymotor található a jármű meghajtására. A rövid hatótáv miatt azonban Ferdinand Porsche két generátort telepített a jármű hatótávolságának növelésére, amelyek sorozatos hibrid rendszert alkottak, és a hatótávolság növelésének őse lett.
Mivel a kiterjesztett hatótávolságú technológia több mint 120 éve létezik, miért nem fejlődött gyorsan?
Először is, a kiterjesztett hatótávolságú rendszerben a motor az egyetlen energiaforrás a keréken, a kiterjesztett hatótávolságú készülék pedig egy nagy napelemes töltéskincsként fogható fel. Az előbbi fosszilis tüzelőanyagokat visz be és elektromos energiát termel, míg az utóbbi napenergiát visz be és elektromos energiát ad ki.
Ezért a hatótávolság-növelő alapvető funkciója az energia típusának átalakítása, először a fosszilis tüzelőanyagokban lévő kémiai energiát elektromos energiává, majd az elektromos energiát a motoron keresztül mozgási energiává alakítja.
Az alapvető fizikai ismeretek szerint az energiaátalakítás során bizonyos fogyasztás mindenképpen bekövetkezik. A teljes kiterjesztett hatótávolságú rendszerben legalább két energiaátalakítás (kémiai energia elektromos energia kinetikus energia) történik, így a kiterjesztett hatótávolság energiahatékonysága viszonylag alacsonyabb.
Az üzemanyaggal működő járművek erőteljes fejlesztésének korszakában a hagyományos autógyártók nagyobb üzemanyag-hatékonyságú motorok és nagyobb sebességváltók fejlesztésére koncentrálnak. Abban az időben melyik cég tudta 1%-kal, vagy akár a Nobel-díj közelébe is javítani a motor termikus hatásfokát.
Ezért a megnövelt hatótávolságú teljesítményszerkezetet, amely nem javíthatja, de csökkenti az energiahatékonyságot, sok autógyártó cég figyelmen kívül hagyta és figyelmen kívül hagyta.
Másodszor, az alacsony energiahatékonyság mellett a motorok és az akkumulátorok is két fő ok, amelyek korlátozzák a kiterjesztett hatótávolságot.
A kiterjesztett hatótávolságú rendszerben a motor az egyetlen járműenergia-forrás, de 20-30 évvel ezelőtt a járműhajtás technológiája nem volt kiforrott, a költségek magasak voltak, a térfogat viszonylag nagy volt, és a teljesítmény nem volt képes. egyedül vezetni a járművet.
Abban az időben az akkumulátor helyzete hasonló volt a motoréhoz. Sem az energiasűrűség, sem az egyedi kapacitás nem hasonlítható össze a jelenlegi akkumulátortechnológiával. Ha nagy kapacitást szeretne, nagyobb térfogatra van szüksége, ami drágább költségeket és nagyobb járműtömeget eredményez.
Képzelje el, hogy 30 évvel ezelőtt, ha egy megnövelt hatótávolságú járművet az ideális három elektromos mutatója szerint szerelt volna össze, a költségek közvetlenül emelkednének.
A kiterjesztett tartományt azonban teljes egészében a motor hajtja, és a motor előnye, hogy nincs nyomatékhiszterézis, csendes és így tovább. Ezért a kiterjesztett hatótávolság népszerűsítése előtt a személygépkocsik területén inkább olyan járművekre és hajókra alkalmazták, mint a tankok, óriási bányakocsik, tengeralattjárók, amelyek nem érzékenyek a költségre és térfogatra, és nagyobb teljesítményigényűek, csendesek. , pillanatnyi nyomaték stb.
Összefoglalva, nem ésszerűtlen, ha a Wei Pai és a Volkswagen vezérigazgatója azt állítja, hogy a kiterjesztett hatótáv egy elmaradott technológia. A virágzó üzemanyaggal működő járművek korában a nagyobb hatótáv, magasabb költséggel és alacsonyabb hatékonysággal valóban elmaradott technológia. A Volkswagen és a Great Wall (Wei márka) szintén két hagyományos márka, amelyek az üzemanyag-korszakban nőttek fel.
Eljött az idő a jelenhez. Bár elvileg nincs minőségi változás a jelenlegi kiterjesztett hatótávolságú technológia és a több mint 100 évvel ezelőtti kiterjesztett hatótávolságú technológia között, továbbra is nagy hatótávolságú generátoros áramtermelésről, motoros meghajtású járművekről van szó, amelyeket ma is "hátra technológiának" nevezhetünk.
Egy évszázad után azonban végre eljött a kiterjesztett hatótávolságú technológia. A motor- és akkumulátortechnológia rohamos fejlődésével az eredeti két felmosógép vált a legfontosabb versenyképességgé, eltörölve az üzemanyag-korszak megnövelt hatótávolságából adódó hátrányokat, és elkezdték harapni az üzemanyagpiacot.
3、 Szelektív plug-in keverés városi munkakörülmények között és széles tartományú, nagy sebességű munkakörülmények között
A fogyasztók számára nem mindegy, hogy a megnövelt hatótáv visszafelé technológia-e, hanem hogy melyik a takarékosabb és melyik a kényelmesebb vezetni.
Mint fentebb említettük, a hatótávolság-bővítő egy soros szerkezet. A hatótávolság-növelő nem tudja közvetlenül vezetni a járművet, és az összes teljesítmény a motorból származik.
Emiatt a megnövelt hatótávolságú rendszerrel rendelkező járművek hasonló vezetési tapasztalattal és vezetési tulajdonságokkal rendelkeznek, mint a tiszta villamosoké. Energiafogyasztás tekintetében a kiterjesztett hatótáv a tiszta elektromossághoz is hasonló – városi körülmények között alacsony, nagy sebességű körülmények között pedig magas fogyasztás.
Pontosabban, mivel a hatótávolság-növelő csak az akkumulátort tölti, vagy táplálja a motort, a hatótávolság-növelő az idő nagy részében viszonylag gazdaságos fordulatszám-tartományban tartható. A hatótávnövelő még tisztán elektromos prioritásos üzemmódban (először az akkumulátor energiáját fogyasztva) sem tud elindulni, sem üzemanyag-fogyasztást termelni. Az üzemanyaggal üzemelő jármű motorja azonban nem mindig működhet meghatározott sebességtartományban. Ha előzni és gyorsítani kell, akkor növelni kell a sebességet, ha pedig elakadsz egy forgalmi dugóban, akkor sokáig alapjáraton jársz.
Ezért normál vezetési körülmények között a kis sebességű városi utakon a megnövelt hatótáv energiafogyasztása (üzemanyag-fogyasztása) általában alacsonyabb, mint az azonos lökettérfogatú motorral felszerelt, üzemanyaggal rendelkező járműveké.
Mindazonáltal, mint a tiszta elektromosság esetében, az energiafogyasztás nagy sebességű körülmények között magasabb, mint kis sebességű körülmények között; Éppen ellenkezőleg, az üzemanyaggal működő járművek energiafogyasztása nagy sebességű körülmények között alacsonyabb, mint városi körülmények között.
Ez azt jelenti, hogy nagy sebességű munkakörülmények között nagyobb a motor energiafogyasztása, gyorsabban fogy az akkumulátor, és a hatótávolság-növelőnek hosszú ideig "teljes terhelésen" kell működnie. Ráadásul az akkumulátorcsomagok megléte miatt az azonos méretű, nagy hatótávolságú járművek járműtömege általában nagyobb, mint az üzemanyaggal működő járműveké.
Az üzemanyaggal működő járművek számára előnyös a sebességváltó. Nagy sebesség mellett a jármű magasabb sebességfokozatba tud emelkedni, így a motor gazdaságos fordulatszámon működik, az energiafogyasztás pedig viszonylag alacsonyabb.
Ezért általánosságban elmondható, hogy a megnövelt hatótávolság energiafogyasztása nagy sebességű munkakörülmények között majdnem megegyezik az azonos lökettérfogatú motorral rendelkező üzemanyaggal működő járművek energiafogyasztásával, vagy még magasabb is.
A megnövelt hatótávolságú és üzemanyag-fogyasztási jellemzők után, van-e olyan hibrid technológia, amely egyesíteni tudja a nagy hatótávolságú járművek alacsony sebességű energiafogyasztásának és az üzemanyaggal működő járművek alacsony sebességű energiafogyasztásának előnyeit, és gazdaságosabb energiafogyasztást biztosít szélesebb sebességtartományban?
A válasz igen, vagyis keverd össze.
Röviden: a plug-in hibrid rendszer kényelmesebb. A kiterjesztett hatótávhoz képest az előbbi közvetlenül a motorral tudja vezetni a járművet nagy sebességű munkakörülmények között; Az üzemanyaggal összehasonlítva a dugaszolható keverés is lehet kiterjesztett hatótávolság. A motor táplálja a motort és hajtja a járművet.
Ezenkívül a plug-in hibrid rendszer hibrid sebességváltókkal (ECVT, DHT) is rendelkezik, amely lehetővé teszi a motor és a motor teljesítményének „integrációját”, hogy megbirkózzanak a gyors gyorsulásokkal vagy a nagy teljesítményigénnyel.
De ahogy a mondás tartja, csak akkor kaphatsz valamit, ha lemondasz róla.
A mechanikus erőátviteli mechanizmus megléte miatt a plug-in keverés szerkezete bonyolultabb és a térfogata viszonylag nagyobb. Ezért az azonos szintű plug-in hibrid és a kiterjesztett hatótávolságú modellek között a bővített hatótávolságú modell akkumulátorkapacitása nagyobb, mint a plug-in hibrid modellé, amely hosszabb tisztán elektromos hatótávot is hozhat. Ha az autós helyszín csak városi ingázásról van szó, a megnövelt hatótáv akár tankolás nélkül is tölthető.
Például a 2021-es ideális akkumulátor kapacitása 40,5 kWh, az NEDC tisztán elektromos tartós futásteljesítménye pedig 188 km. A Mercedes Benz gle 350 e (plug-in hibrid változat) és a BMW X5 xdrive45e (plug-in hibrid változat) akkumulátorkapacitása a méretéhez közel csak 31,2 kWh és 24 kWh, az NEDC tisztán elektromos tartós futásteljesítménye pedig mindössze 103 km, ill. 85 km.
A BYD DM-I modellje jelenleg nagy népszerűségnek örvendő oka annak, hogy az előbbi modell akkumulátorkapacitása nagyobb, mint a régi DM modellé, sőt, meghaladja az azonos szintű kiterjesztett hatótávolságú modellét is. A városi ingázás csak elektromos áram és olaj nélkül valósítható meg, és ennek megfelelően csökkennek az autóhasználat költségei.
Összefoglalva, az újonnan épített járművek esetében a bonyolultabb felépítésű plug-in hibrid (hibrid) nemcsak hosszabb előzetes kutatási és fejlesztési ciklust igényel, hanem nagyszámú megbízhatósági tesztet is a teljes plug-in hibrid rendszeren. nyilván nem gyors az időben.
Az akkumulátor- és motortechnológia rohamos fejlődésével az egyszerűbb felépítésű hatótávolság-bővítés az új autók "parancsikonjává" vált, közvetlenül áthaladva az autógyártás legnehezebb erőművi szakaszán.
Ám a hagyományos autógyártók új energetikai átalakítása érdekében nyilván nem akarnak lemondani arról a teljesítményről, sebességváltóról és egyéb rendszerekről, amelyeket sok év energiájával (emberi és pénzügyi erőforrásokkal) fektettek a kutatásba és fejlesztésbe, majd kiindulnak belőle. karcolás.
A hibrid technológia, mint például a plug-in hibrid, amely nemcsak a tüzelőanyaggal működő járművek alkatrészeinek, például a motornak és a sebességváltónak a hulladékhőjét képes teljes mértékben átadni, hanem nagymértékben csökkenti az üzemanyag-fogyasztást is, a hagyományos járműgyártók otthoni választásává vált. külföldön.
Ezért, legyen szó plug-in hibridről vagy kiterjesztett hatótávról, valójában ez a forgalmi séma a jelenlegi akkumulátortechnológia szűk keresztmetszete időszakában. Ha a jövőben teljesen megoldódik az akkumulátor hatótávolsága és az energia-utánpótlás hatékonysága, akkor az üzemanyag-fogyasztás teljesen megszűnik. A hibrid technológiák, például a kiterjesztett hatótávolság és a plug-in hibrid néhány speciális berendezés energiaellátási módjává válhatnak.
Feladás időpontja: 2022. július 19