从技术角度来看,比亚迪的插混和丰田的混动哪个更难更牛?

admin admin
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2022-04-16
正好我刚才回复了另一个问题:《比亚迪混动与丰田双擎的区别》,也可以用来解答您这个问题。 这两种技术,区别大了去了。先看配置对比,我们慢慢解答。 参数对比: 参数上看,比亚迪秦的发动机、电动机功率与扭矩都要远远强于卡罗拉,但卡罗拉使用的是阿特金森循环发动机,在内燃机效率上...

正好我刚才回复了另一个问题:《比亚迪混动与丰田双擎的区别》,也可以用来解答您这个问题。

这两种技术,区别大了去了。先看配置对比,我们慢慢解答。

参数对比:

参数上看,比亚迪秦的发动机、电动机功率与扭矩都要远远强于卡罗拉,但卡罗拉使用的是阿特金森循环发动机,在内燃机效率上,要比比亚迪的1.5T直喷增压机强一些。

电池组方面,两者不具可不行,比亚迪秦搭载了至少13KWH的三元锂电池组,卡罗拉只搭载了1.5KWH的镍氢电池组。具体会带来哪些影响,我们后文会详细解说。

那么到底哪种技术更节油?

所谓节油,就是要在固定的行驶里程内,尽可能少烧油,或者烧固定升数的油,跑更远的里程。

先说秦:如果你有固定车位并且能接入220V的市电,那么在其纯电行驶里程内(视车型不同,一般为70/80/100KM),他就是台纯电动车。按照目前国家政策,你可以为你的车申请单独的新能源汽车专用电表,该电表可以使用峰谷电价,也就是说峰时(一般为8:00-22:00)电价约0.6元每度,谷时(一般为22:00-8:00)电价为0.3元每度。以秦100为例,完全充满约耗电17度。使用车上的预约充电功能,插上充电枪,晚上22:00后自动开始充电,完全充满约5.1元。可以纯电行驶100KM,平均每公里费用5分钱。

如果单日行驶里程超过100KM怎么办?当然不是像某些键盘车手臆想的那样,先把电跑光,然后纯油跑。实际上,插电式混合动力车是没有办法把电完全耗光的,它既可以行驶中发电,也可以原地发电,还有动能回收的帮助,会一直保存一定的电量来辅助发动机,保证车辆的节油效果。其实这也是插电式混合动力最好玩的地方,如果车主能够根据行程对电量的使用进行很好的规划,其节能效果还可以大幅度提升。比如从上海到苏州,当日往返(约200KM,顺畅高速、拥堵高速、市区行驶约各占1/3)。对车不熟悉,没有根据路况及时调整SOC设置的话,可能会需要15升油,而经验丰富善于动脑的老车主们,高速上保存电量,市区拥堵路段纯电行驶,最后可能6-7升油就轻轻松松的完成了。

秦是双模车,也就是纯电动模式加混合动力模式。根据众多车主的反馈及云服务统计数据来看,他的混合动力状态(B状态),油耗约为6L/100KM(因为其5.9秒加速能力的存在,不同的车主,不同的驾驶风格差别会很大,我们取中间偏上的值)。

接下来说丰田双擎:与比亚迪【尽可能不烧油】的设计思路不同,丰田双擎的设计思路是【尽可能少烧油】。丰田通过行星齿轮与E-CVT变速箱的结合,确实在燃油车内完全无敌,可以说不管你怎么开(总体性能和秦相比确实偏弱,毕竟设计思路就是节油节油和节油),除了全程高速以外,双擎的油耗总能低于5L/100KM,而且越是拥堵路段,相较于传统燃油车的优势越明显。跑高速时,秦和双擎匀速120KM/H行驶,油耗都要7L/100KM左右,因为高速行驶的最大对手是风阻,这是谁也逃不掉的。

好,接下来我们一起算笔账:按照统计,中国家用车年均行驶里程约为15000KM,其中长途行驶里程(单日行驶里程超过100KM),约3300KM。我们来算算全年用车的总成本。

计算过程如下:

纯电行驶里程15000-3300=11700KM,每公里平均0.08元(毕竟不可能每次都用0.30元的谷电,有时会使用0.60元的峰电),这部分的总费用为11700×0.08=936元。

混合动力部分,3300KM,每百公里6L,按照92号汽油7.5元每升计算,每百公里费用为6×7.5=45元,每公里0.45元,这部分费用为:3300×0.45=1485元。

全年总费用为:936+1485=2421元

卡罗拉

虽然他也可以纯电行驶,但过小的电池容量决定了他只能超低速纯电挪动,车速稍快(大于5KM/H)或油门踏板稍微深踩,发动机就会启动。这块我们忽略不计。

混合动力行驶里程15000KM,每百公里5L(取中间较偏下的值来计算),按照92号汽油7.5元每升计算,每百公里费用为5×7.5=37.5元,每公里0.375元,这部分费用为:15000×0.375=5625元。

全年总费用为:5625元

这么计算一下,究竟谁的使用成本低就很清楚了。

还是那句话:

如果你能解决充电问题,那么双模车是首选,毕竟在全年的大部分时间里,他就是台纯电动车,偶尔跑长途,他也不是有些人说的纯燃油车,而是一台节油效率略低于丰田双擎,但性能是其两倍的混合动力车。

如果你没有充电条件,那么丰田双擎是首选,毕竟每公里不到4毛钱的使用成本,而且完全不用考虑市区拥堵的问题,还是比一般的燃油车优秀太多。随着大气污染治理工作的持续高压推进,现在再选择纯燃油车确实不是一件很明智的事情。

另外,如果你几乎不跑长途,那么纯电动车其实是更好的选择。

最后,和大家交流一点新能源车相关的小知识吧。

知识点:电池与电机功率、动能回收效率之间的关系

电池有个很重要的指标就是充放电倍率,一般用C来表示。这个参数直接影响到电池的性能和寿命。

举例来说,如果你电池是10KWH的,也就是平时说的10度电,那么如果用来全力驱动40KW电机的话,放电功率就是40KW,那么放电倍率C就是40÷10=4,也就是俗称的四倍放电。充电也是一样,同样是10KWH的电池组,充电功率20KW,那么充电倍率C就是20÷10=2。一般来说,三元锂电池的放电倍率不超过5C最佳,最大承载能力约为10C,充电倍率不超过1C最佳,最大承载能力约为4C,但会略微降低使用寿命。而镍氢电池的放电倍率不超过3C最佳,最大承载能力约为10C,充电倍率不超过0.5C最佳,最大承载能力约为3C,同样会降低电池寿命。

然后我们来算一下:

秦100:电池容量23KWH,其最大放电功率为23×10=230KW,但是他搭载的是一台峰值功率110KW的电机,也就是说他全力加速时,所需功率110KW,放电倍率为110÷23=4.78C,小于5C,在安全的放电范围内。

丰田双擎:电池电量为1.5KWH,其最大放电功率为1.5×10=15KW,但是他搭载的是一台峰值功率53KW的电机,那么问题来了,一块额定输出为1.5×3=4.5KW,最大输出15KW的电池,要怎么驱动这台53KW的电机呢?丰田采取了一个很讨巧的办法,就是在需要时,由发动机带动发电机,来为这台电机提供电力。有人会觉得不可思议,这不是脱裤子放屁么?直接用发动机驱动车辆不就行了?但实际情况是,电机输出动力更快更平顺,起步或低速行驶时忽然加速,反而是这种模式更加经济,输出也更快。

但是,电池组过小的最大问题并不在如何驱动电机上,而是在动能回收部分。车辆减速或制动时,多余的动能通过电机转换为电能,效率是相当高的,比如60KM/H开始减速,按照0.3G左右的减速度,自重1.5T左右的车,回收功率可以达到30KW以上。这时候问题来了,30KW的充电功率,在比亚迪秦上,只是略高于1C的充电倍率,轻松吃下,全部能量储存为电能。而同样30KW的充电功率,在丰田双擎的1.5KWH小电池组上,充电倍率高达20C!!!全部吃下非爆既燃,所以同样是动能回收,还是要综合考虑电机功率、电池容量来计算的。并不是所有的制动能量都被回收,而是要看你的动能回收软硬件机制能吃下去多少。丰田双擎的动能回收,最大回收功率无法超过3KW,其他的能量,都被刹车片磨掉了。

事实上,丰田也想把电池做大,但研发双擎技术的时候,配套厂家无法提供足够低价、优质的电池,只能被迫在变速箱结构,发动机效率上做文章。与手机的道理一样,再好的处理器,再好的OS,内存容量低绝对是硬伤。好在随着新能源汽车的推广应用,电池成本已经下降到了可以承受的范围,丰田等体系厂商,也开始走上插电式混动的道路。这也是为什么丰田等厂家藏着掖着一直不肯拿给中国市场的混合动力技术,在2016年后蜂拥来华的根本原因。即将淘汰的双擎技术,将在中国这个全球最大的汽车市场上,实现它的最后价值。

坊间一直有一句话叫做:混动界分两种,一种是丰田混动,一种是其他。我想这是对丰田最大的褒奖了吧。

丰田的混动做的确实不错,包括节油性,舒适性以及稳定度,都是很出色的,像卡罗拉以及凯美瑞的混动,我都开过一段时间,没出现过任何问题,还是比较推荐的。

而比亚迪作为国产插电的佼佼者,性能方面做的的确很棒,我想大家都知道比亚迪唐吧,一辆插电SUV,一般的车是跑不过它的,但是节油性稍差,不过在家220V电源就可以充电,这一点绝对方便了很多,而且续航能力更强一些。

而且唐二代马上就要来了,外观的变动很大哦。

我曾多次写过关于混动原理的文。丰田混动之所以牛,其精华在于它的混联结构。发动机的输出轴与电机在机械结构上用行星齿轮进行混联,只有这样才能保证汽油发动机始终工作在一个高效的燃油效率区间,才能达到省油的目的。

而比亚迪并没有混联技术,它只是一个简单的并联结构,一台涡轮发动机加双离合变速器的动力总成已经能够说明问题了,比亚迪依然是传统汽车,并无半点节能技术,额外又简单粗暴的加台电机和大电池,与发动机并联工作,即成为了“有电猛如虎,没电病若猫”的这么一个“大玩具”。

判断混动汽车是否节能的一个最简单的办法就是看它是否能够把传统变速箱给省掉,在这一点上,国内的厂商们目前还是无法做到!

我也衷心的希望比亚迪能够早日做出真正的节能混动汽车,因为中国地域辽阔,充电汽车并不符合实际需求,而只有不充电的混动才具有真正的现实意义!

技术角度解析「BYD·DM3.0」是现阶段最强混动系统

内容概述:比亚迪DM3.0平台详细拆分,解析与ECVT双擎混动异同之处。

混合动力技术哪家强?合资汽车用户应当普遍认为丰田双擎系统是技术标杆,但作为没有品牌偏好或偏恶,单纯讨论技术的车评人就不能苟同了。

因为比亚迪DM3.0系统在性能与能耗方面都达到了行业巅峰,已经储备的4.0系统似乎还有更高的水平;只是因为现阶段尚无升级的必要性所以还未升级,说白了就是DM3.0在短期内还不会超越,如此评价有理有据。

技术特点

ECVT·双擎变速箱非常特殊,机器实际是由两台电动机与两组变速器的集成。

内燃机与发电电机串联·匹配单速变速器

驱动电机匹配单速变速器

这套系统理论上是非常落后的,因为电动机可以只匹配「1·速比」,在转速可以非常高且几乎没有振动与噪音的前提下,需要的只是减速齿轮比且一组就够。

但是内燃机是不宜长时间高转速运行的,因其转化动力的基础是依靠燃烧产生的热能,在燃烧过程中会有明显的振动而降低NVH表现,磨损也会相当的严重。所以燃油汽车总需要匹配多速比变速箱,以不同的齿轮比实现【不同车速·恒定转速】;只有这种设定才能够控制能耗与NVH,不过这还不是主要的缺点。

重点:ECVT是横置变速箱,匹配的是前置前驱的汽车。然而优秀的高性能汽车一定是后驱或四驱,这套系统怎么升级呢?其实也不是没有办法,参考RAV4双擎版本,其后桥加入50多千瓦的小电机,在电控系统的作用下倒是也能够四轮驱动,但水平是不是太低了呢?

后电机的功率匹配要考虑到前驱系统的水平,ECVT集成的双电机总功率充其量有100多千瓦,参考双擎E+的卡罗拉类型等车,功率才50出头——去掉发电电机之后还能剩下多少,这些车还谈驾驶乐趣吗?

说明:比亚迪DM1.0-绿混系统也是这种结构,装备于2008款的比亚迪F3DM,只不过比亚迪直接称之为「CVT」。绿混系统在12年前已经做到了插电混动,而且匹配1.5L发动机的性能与油耗表现也不输双擎E+系列。

只不过比亚迪追求的不是单纯的低油耗,而是在实现「高性能」的前提下做到低油耗,对于技术还是很有些追求的。

【DM3.0系统】弃用了集成变速箱的电驱系统,改为两套独立结构但可并联输出的系统。

内燃机与BSG电机集成-匹配混动六档湿式双离合

电驱系统独立布局

BSG·发电启动一体机是延续DM绿混的升级,只是把集成于变速箱的电机搬到内燃机上,这种设计看似很简单但却会大幅提升制造成本,对于电控系统的技术要求也更高。不过这种集成方式就不会影响变速箱的原始结构了,内燃机有六个前进挡相比ECVT的单速比,那种体验更好还有争议吗?而且BSG电机可在双离合换挡时可以稳定发动机转速,没有换挡前后的转速差则升降档都会非常平顺。

驱动模式

ECVT主要为前轮启动,通过小功率的电机也可以匹配四驱;但是DM3.0系统最差也会是【全时四驱+后驱】双模式切换,消息称双擎前驱平台已经弃用了,所以换代版的秦Pro都有可能成为真正的操控流汽车,5.9s的破百成绩可以非常理想的发挥了。

实现双擎四驱的基础是「前置内燃机BSG+后置大功率驱动电机」,单电机的功率也会在≥120kw的范围内,这要比所有类型的ECVT驱动电机的功率更高。所以在纯电后驱模式中也能够感受到理想的驾驶乐趣,但是双擎E+就不能这么设定了;其次在HEV油电混合模式中又是稳定的全时四驱,还有可比性吗?

【三擎四驱】平台直接升级为全模式全时四驱,因为加入了前置P3架构电机(位于变速箱末端输出轴)。这套系统的体验是会更好一些的,前后电机驱动时的动力输出曲线相同,在特殊路面驾驶会有更高的稳定性。

所以在驾驶感受与操控极限方面,DM3.0系统已经大幅超越了ECVT平台;重要的是充足的动力储备才是节能的基础,大扭矩高功率的内燃机与电机可以更有效的控制运转转速,只有转速足够低才能降低发动机功,两套系统的差异基本如下。

DM3.0车辆以「双擎E+」的保守风格驾驶-油耗更低

「双擎E+」追DM3.0正常驾驶的车辆追不上·油耗很高

这就动力对于等效油耗的影响,如果说ECVT系列针对的是入门级代步汽车,DM3.0就算中高端全能型了。

是否亏电

ECVT最大的优势是HEV模式驾驶不会亏电,通过内燃机带动发电电机还可以不用充电;在停车比较困难的区域,用户似乎更愿意接受这种不用充电也不会亏电汽车。其中本田的ECVT主要以增程式模式驾驶,这套系统似乎比丰田还要吃香。

然而这种功能真的不算新鲜,DM3.0系统中的BSG系统的功能相同,而且额定功率就有25kw之高。也就是说电量消耗到SOC设定值之后,车辆会自动启动发动机并在很短的时间内完成充电。

综上所述,ECVT系统能够实现的所有功能,DM3.0平台都可以做到;但反之就是ECVT做不到的,所以两套系统孰优孰劣没有争议。而且DM系统的汽车在制造成本高很多的前提下,量产车的价格却没有更高。

比亚迪在新能源汽车技术领域目前仍旧是标杆,短期内似乎不会有敌手。

编辑:天和Auto

内容:原创发布

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