近几年我们不难发现,在国内新能源汽车高速发展的大背景下,奔驰、宝马、奥迪在该领域节奏相对缓慢(投入过大),虽然也一直在尝试转型,但因为燃油车包袱太重(挣钱太容易),一直抱着试探的态度。例如,奥迪的e-tron系列、宝马的i系列、奔驰的EQ系列,都在探索纯电豪车的发展方向;只不过,跟比亚迪、特斯拉不同,如何给蓝牌燃油车“续命”(电气化改造)仍旧是TA们的核心课题,其中就包括当下比较常见&成熟的48V轻混技术,这或许是未来燃油车的最终命运。
首先,我们来梳理一下国内混动车市场的格局。混动技术我们已经很熟悉,但如果要细分的话,这个领域可以挖掘的东西还是非常丰富的。
丰田THS:不带变速器的混动方案
目前,像“两田一产”这样的日系车企都习惯使用不带变速器的双电机混动(蓝牌),以及由此衍生的插混技术,国内现役的卡罗拉双擎、RAV4双擎E+、思域e:HEV,以及即将推出的雅阁e:PHEV都是这种。
比亚迪DM-i:专用内燃机+双电机
同样的,目前一线自主车企也都是类似的技术路线,比亚迪DM-i全系都是绿牌插混,因为TA电池供应链自给自足,而像长城柠檬DHT、吉利雷神Hi·X这种则蓝牌混动和绿牌插混都有(主打蓝牌),也初步形成了规模,且具备中高端市场的发展潜力。
宝马530 Le:单电机P2混动布局
从国内现役混动产品格局来看,德系车对绿牌混动的态度要保守得多。甭管是20万价位的帕萨特PHEV,还是宝马530 Le、奔驰C 350 el豪车市场,产品本身的技术应用以及油耗表现,也远不如中日系“能打”,这也造成了目前德系极低的绿牌插混市占率,还不如蓝牌的凯美瑞双擎、雷克萨斯ES300h火爆。
如何能让蓝牌燃油车在未来汽车市场获得足够的“保留地”,轻混技术或许会成为德系BBA最后的救命稻草。
BSG 48V轻混系统
本质上,所谓轻混技术,就是工作电压&功率都明显低于正统混动的技术,目前主流的都是48V,功率则大多在20kW以内,也有24V轻混(马自达那台2.0L压燃机)。而从结构原理来看,目前市场出现的轻混技术大多为P0布局,也都是基于燃油车改造而来,成本低、门槛低,这对于主打燃油车的企业无疑是好消息,但相应的,其各项指标(特别是油耗)则不如正统轻混。
马自达SKYACTIV-X 2.0L发动机:24V BSG电机
当然,轻混技术本身也是有潜力可挖的。
P0布局轻混的所有组件(很简单)
最浅层的就是市面上最常见的BGS 48V轻混技术,即在燃油车的基础上,将原本的启动电机换成更高功率,且支持能量回收、断油滑行、高效启动等功能的BSG一体式电机,另外再换装一套更高功率的电池组和配电系统即可。
吉利iCON(老款)
别克昂科旗
沃尔沃XC60 B5
例如,别克1.3T发动机、奇瑞1.5T发动机,以及沃尔沃Drive E系列2.0T发动机、路虎捷豹Ingenium系列2.0T、3.0T发动机,都是这个思路,TA主要通过曲轴皮带轮系实现电机和发动机的机电耦合,不能完全解耦,且效率也相对低。
ISG 48V轻混:P2布局电机单元
在此基础上,梅赛德斯-奔驰开始在M256 3.0T发动机、M254 2.0T发动机上首次应用以ISG电机为基础的48V轻混技术,即P1布局方式,目前奔驰C级、S级都是这个技术方案。虽然都是低压低功率的轻混系统,但因为P1布局直接把电机集成在发动机和变速器中间,电机转子直接跟曲轴硬连接(取代飞轮),电磁感应施加的转矩要直接得多,功能实现也更高效。
同样采用该技术方案的还有新一代宝马X1车型,其在B48发动机和双离合变速器中间集成了电驱单元,也可以直接为发动机提供“加力”,不过跟上面奔驰不一样的是,X1是横置平台车型。官方数据显示,这台电机可额外提供14kW/55Nm的动力输出,并支持50kW最大功率的制动能量回收。
另外值得一提的是,马自达在最新纵置平台架构上也应用了类似的ISG 48V轻混技术,其中,定位中大型七座SUV的CX-90还有望在2023年引入中国市场。
最后我们再聊聊奥迪。目前,奥迪在EA837 3.0T V6发动机上依旧采用的是以BSG电机为基础48V轻混系统,但这并不代表奥迪A8就比奔驰S级落后,只是奥迪将48V电压平台进行了横向扩展。中规版奥迪A8可能还有严格,从欧规版A8来看,这台车不光动力系统有彻底的电气化改造,其底盘架构也以高压平台为基础进行了技术升级。
例如,奥迪为A8配备的AI悬架系统,其每个车轮不光有主动空气悬架,还有独立电动执行器,从而实时调节四个车轮的扭转刚度,保证整个车轮面对复杂环境依旧能平稳行驶;然后,其横向稳定杆也不是传统的机械式,而是集成了阻尼电机,可以主动调节抑震软硬;最后是主动后轮转向系统,也需要独立电机进行后轮的转向调节。而上述这些功能都需要以48V轻混系统为基础,这也是搭载EA837 3.0T V6发动机车型的核心竞争力。
基于48V电气平台的功能扩展
简单点说,如果纵向深挖,48V轻混系统可以在结构、电压、功率等多个层面进行技术升级,从而逐步提高整车动力响应和燃油经济性,即便依旧是蓝牌燃油车的底子,但也能大幅提高整车综合素质。而如果像奥迪一样横向扩展,48V轻混系统也会是整车行驶品质的重要“加分项”,且可以像正统混动一样延伸到户外用电层面(类似比亚迪DM-i系列的反向充电)。
总结:
2020年以后,国内绿牌车(插混+纯电)市场高速发展,至2023年已经达到约20%的市占率,特别是比亚迪、特斯拉、五菱汽车的新能源汽车产品系,均已初步摆脱政策依赖,具备和蓝牌燃油车正面竞争的硬实力。然而,反过来说,燃油车是否真的会从此一蹶不振,成为新能源大时代下的“炮灰”呢?这不仅是消费者关注的话题,也是决定老牌燃油车企命运的重要课题,特别是对把持全球豪车市场多年的德系BBA而言,更是生死攸关。
近日,根据欧洲议会网站消息,欧洲议会通过了欧盟委员会和欧洲理事会达成的2035年欧洲新售燃油轿车和小货车零排放协议。按照协议,到2030年,所有新上市的乘用车和轻型商用车碳排放水平须比2021年分别减少55%和50%,到2035年均减至零。这意味着由汽油、柴油等化石燃料驱动的车型从2035年起将无法在欧盟上市。
但是这个协议最后能否顺利执行,目前还是有太多的不确定性。站在能源结构的视角,甭管未来新能源汽车如何改变生活出行方式,给节能环保带来多大益处,只要化石燃料不真正退出历史舞台,燃油车就绝对不会真正消失,人类追求的从来不是碳归零,而是碳中和。