近年来,能源与环境的危机加速了各国政府对汽车行业的产品能耗和排放的严格控制。到2020年,除美国之外的全球主要的汽车生产与消费国家和地区对乘用车燃油油耗的要求都将严格限制在5L/100km以下的水平,而且碳排放更为严格(国内在2020将采用国Ⅵ的排放标准)。
这里我们不探讨电能源的获得问题,只从目前的油耗测算方法说,不管是NEDC还是EPA,纯电汽车无疑可以很大程度的去拉低企业碳排放以及平均油耗。但是纯电动车型目前存在着诸多的现实问题:
1、电动汽车的续航里程不够,让车主根本不愿意去尝试使用,特别是在长途旅行应用方面;
2、电动汽车的续航里程被夸大,实际体验与宣传数字有较大出入:使用冷暖空调导致续航里程会有较大的缩减,冬天的低温对电池的可用容量减小更是有较大的影响;
3、电动汽车的使用过程中充满里程焦虑感,对现有的剩余里程和SOC存在不信任感;
4、充电的速度比较慢,使得车辆可用性受到影响;
5、电动汽车的折旧率较高;
6、二手车交易较为困难,与牌照捆绑;
7、电动汽车质量问题较多;
8、安全性受质疑。
这些问题中,技术的问题可以通过资本的推动来解决,比如目前电池的功率密度已经完全够用,下一阶段需要解决的就是容量密度。而基础设施的限制会是影响电动车使用方便性最大的障碍。比如公共充电桩的铺设以及相关电网的改造;比如说目前的家用电网无法满足电动车快充的要求。因为家用电表和线路负载大多数都限制在40A以下,假如以目前45kW·h(这个容量的电池,续航里程目前也就200km左右)的动力电池来算,以220V、40A充电,那么也要5个小时左右才能充满,达不到快速充电的要求。如果一个小区有数台特斯拉在同时进行快速充电(特斯拉快速充电电流高达200多A),在炎热的夏季,整个小区的电网甚至有可能面临崩溃。所以这就要求家用电网进行大面积的改造去升级电压和电流,这个社会成本可能是巨大而且耗时耗力的。
解决油耗和碳排放的新能源汽车路径目前来看混合动力更具有实用性和可靠性。混合动力车型一来不需要太依赖电力,尤其是PS(Power Split)这类混动,混连式HEV(不插电式PS)甚至完全可以不依赖外接电源的输入就可以实现很好的降低能耗效果。二来成熟的混合动力系统都可以大幅降低油耗和碳排放量,满足2020甚至2025的油耗和碳排放量标准。所以
未来十年内主流(微型车有纯电化趋势,但它不是主流车型)新能源汽车的发展趋势应该是中小型车混连式HEV化,大型或者性能车混连式PHEV化
。中小型车在能耗和性能之间更容易找到平衡,性能车和大型豪华车都对动力性能都有着一定的偏向性,这时候为了降低能耗和排放同时又要保证较好的动力性能优势,那么就只能通过借助外部更多的电能来补充。
通用在国内混合动力市场快速发力
混合动力汽车的本质是降低能耗和碳排放,从这个角度去说,目前全球范围内研发混合动力车型的企业里,在能耗和碳排放的管理方面做的最好的无疑就是三家企业:通用、丰田和本田。这其中尤以通用的混动系统能耗管理策略更精细化、综合节能效果最佳,丰田在品质可靠性的口碑上领先于其他两家企业。而这三家企业在混动技术上的优劣、能耗管理的精细化上,笔者曾经在《》这篇文章里详细的介绍了通用目前混动技术相比其他两家所处的优势,感兴趣的读者可以去看看。
对于通用的混合动力车型,国内的消费者可能都不太熟悉。因为通用的新能源产品阵列主要集中在北美市场发力,凯雷德双模混动、雪弗兰Volt一代和二代、Bolt EV、迈瑞宝XL混动等等产品,在北美市场都有着非常高的人气。而2016年,通用即将在国内市场连续推出三款PS型混合动力车型:君越30H全混动、迈瑞宝XL全混动、凯迪拉克CT6 PHEV。
通用的目前的混合动力系统是GEN2 Voltec电驱系统,基于核心技术Gen2 Voltec电驱系统打造了最新的混合动力系统平台,包括前驱与后驱两个平台,涵盖HEV\PHEV\EREV等车型。实现电驱动系统在新能源汽车环保节油、动力性能、驾乘舒适性这三方面综合性能的新高度。雪弗兰Volt、君越30H全混动、迈瑞宝XL全混动、凯迪拉克CT6 PHEV等都是基于这套系统打造的代表性车型。
通用三款新能源汽车产品的特色
通用在国内推出的这三款车的定位很符合未来十年新能源汽车的发展趋势,中小型车混连式HEV化,大型或者性能车混连式PHEV化。君越30H全混动和迈瑞宝XL全混动属于B+级和B级的中型车,CT6则属于C级的大型车。君越30H全混动和迈瑞宝XL全混动采用的是混连式HEV,也就是不插电的PS构型。CT6采用的是混连式PHEV,也就是插电式的PS构型。
君越30H全混动
君越30H全混动与常规版28T车型在配置上几乎是一致的,主要差别在动力系统以及与动力系统相关联的电子系统配置上。30H的混合动力系统主要是由一台1.8L SIDI直喷发动机、两组高性能交流永磁同步电机、双排行星齿轮组、集成式TPIM电控模块、额定电量为1.5kW·h的锂电池组等核心部件组成,满足在不同驱动工况下实现效能的最大化。
而且相比常规版,为了配合电气化的能耗管理以及驾乘体验,制动系统换成了博世iBooster电机伺服制动助力系统(改善制动脚感和实现能量回收的关键系统)、空调压缩机也切换成了电子空调压缩机,上下进气格栅换成主动开闭式。
与常规版相比,内饰最大的不同就是仪表上可以实时的显示混动系统目前所处的工作模式,最近50km的平均油耗以及行驶过程中的最佳油耗水平。这里其实是一个很有意思的设计,会让驾驶者会有一种不断挑战这辆车的最低能耗值的想法。在中间的大屏幕上还能看到车辆行驶时的能量示意图。
仪表中可以看到动力系统所处的工作模式(电动模式、发动机驱动模式、混动模式),以及车辆行驶时是否处于节能的工作状态下。
转速仪表中的显示也可以通过方向盘中的按键切换为油耗显示、四轮的胎压、电池电压等信息。
中间显示屏幕上的能量示意图可以让驾驶者清晰的看到目前车辆的工作状态,也让驾驶者更清晰的理解这套系统的工作原理,对通用这套混动系统工作原理理解的越深刻,就越能知道如何去让自己的车辆更节能。显示总共有四种能量的流示图:电池能量、发动机能量、发动机和电池能量,能量回收。当然,实际君越30H全混动的动力系统工作模式高达12种。
君越30H全混动的最大亮点还是在于在动力性能和平均油耗上做出了出色的平衡。在不到9s的百公里加速成绩下还能保证4.7L/100km的油耗水平,足见通用这套混动系统的出色程度。相比28T同配置车型,只有6000左右的溢价,而且在享有常规车相同的质保权益下,还能有锂电池组8年或者16万公里质保、3年或者6万公里免费保养服务,这些优惠服务都让君越30H全混动具有很高的市场竞争力。
迈瑞宝XL混动
迈瑞宝XL混动目前尚未上市,车型代号和其他配置信息目前官方尚未发布,但是混合动力系统确实与君越30H全混动保持了一致。都是由一台1.8L SIDI直喷发动机、两组高性能交流永磁同步电机、双排行星齿轮组、集成式TPIM电控模块、额定电量为1.5kW·h的锂电池组等核心部件组成。
外观与目前常规版的迈瑞宝XL几乎是一致的,只是在尾部有着混合动力车型的独特蓝色H标示。
内饰的中间显示屏幕上也增加了车辆行驶工况下能耗流示图。而且显示的表达方式以及显示的内容也与君越30H全混动是一致的。
从目前官方的数据来看,迈瑞宝XL一样有着出色的动力性能和节能特性。官方给出的油耗为4.3L/100km。这个成绩相比同是B级混合动力的凯美瑞双擎有着0.7L的优势。鉴于君越30H全混动的售价只比同配置常规版溢价6000左右,那么迈瑞宝XL全混动的售价也让我们保持了很高的期待,凯美瑞双擎将会迎来一个强有力的市场挑战者。
凯迪拉克CT6 PHEV
CT6 PHEV是通用即将在国内推出的唯一一款插电式式PS构型的混合动力车型。这与未来混和动力在中大型车上插混化的趋势不谋而合。CT6是一款追求动力性能以及操控的豪华型C级车,CT6 PHEV在提升原有动力性能的前提下,利用通用的混合动力优势来实现更好的燃油经济性。
CT6 PHEV的混合动力系统是由一台2.0T SIDI涡轮增压直喷发动机(发动机与CT6 28T车型一直)、双电驱高性能多模式智能电驱单元(电驱系统核心由2个高压驱动电机、3排行星齿轮、五组离合器组成)、18.4kWh大容量电池组,以及最新一代智能电驱控制系统等组成。实际电驱单元构型与君越30H全混动相差不太大,新增加的一组行星轮主要是用来调速和放大系统扭矩的作用,毕竟CT6 PHEV相比君越30H全混动,通用意在重新打造一台电气化驾乘感受的全新豪华C级性能车。
CT6 PHEV与CT6在外观上也几乎没有太大区别,最明显的地方就是在车身左侧增加了一处充电口,与右侧的加油口处于对称位置,还有就是车尾30E的蓝色标示,而30E很可能也是CT6 PHEV上市后的车型代号。
CT6 PHEV的内饰还是保持了CT6原有的设计和奢华质感,差别与君越30H全混动和迈瑞宝XL全混动一样,在CT6 PHEV的内饰仪表上和中间屏幕增加了清晰的各种能耗和混合动力的工作模式信息。
CT6 PHEV的仪表相比CT6多了动力系统的工作模式以及能耗的显示信息,而且取消了传统的发动机转数显示、增加了电机的转速显示(电子数显)。
CT6 PHEV也是后驱模式,能量流示表上也可以很清晰的看到,能量是通过集成在变速箱内的电驱单元传递给6速变速箱通过输出轴传递到后轮上。这里要说明一点,CT6 PHEV的电驱单元输出端连接的是一台6速自动变速箱,并且电驱单元是集成在变速箱内。这个形式和欧系的偏性能特性的插电式P2构型很类似,但是又完全不同,因为CT6 PHEV的电驱单元可以让它实现串联模式,让发动机完全规避高能耗的低效率区间,可以更精细化的实现能耗的管理。
从目前官方给出的数据来看,CT6 PHEV的纯电续航里程达到了80km,综合续航里程达935km。百公里综合油耗仅1.7L,相比传统发动机的油耗降低了6.2L,燃油经济性大幅提升。虽然相关配置和售价目前也尚未公布,据通用内部的消息,配置和售价与现有的40T车型会相差不大。而且因为它是PHEV的性质,在政策上获得财政补贴以及免拍牌照的可能性很大。
综述:以君越30H全混动公布的定价策略来看,通用在迈瑞宝XL全混动和CT6 PHEV上,定价策略与君越30H全混动应该会保持相似的策略。这才会使得迈瑞宝XL全混动和CT6 PHEV在同级市场中具有较高的市场竞争性。君越30H全混动和迈瑞宝XL全混动的推出,对国内中大型混动市场会是一个不小的震动,而CT6 PHEV电气化的驾乘体验以及受到新能源政策的影响,或许会在中高端汽车市场开拓出一条新的市场路径。面对愈发紧迫的汽车能耗政策,通用打出的这一套组合拳可能会让很多对手由进攻转为疲于防备的状态,时间是新能源汽车市场的最好见证者,我们拭目以待。
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