全球最强插混的DMH系统!到底强在哪里?这篇文章算是讲透了

狮座谈車啊 2024-07-05 10:18:53

据乘联会数据,今年前10月,新能源车的累计销量已达595.4万辆,同比增长34.2%。其中,纯电车累计销量增长18.8%,增长至399.6万辆;插混车累计同比增长82.6%,增至195.8万辆。这些数据背后释放出来的一个明显趋势是,虽然现阶段纯电车和插混车的销量比例是67%对33%,但插混车的增长已大幅领先于纯电车多达4.3倍。

根据上汽集团的预测,到2025年,新能源车所占的市场比例将接近50%。其中大概60%是纯电车,40%是包含增程式在内的插混车。如果按照2500万辆的乘用车年销量计算,2025年插混车的年销量将增至500万辆,将是2023年的2倍左右。

这表明,纯电车的增长已遇到瓶颈,而插混车市场正展现出不断上升的市场前景。可以想见,插混车将是接下来车企布局新能源赛道的主力市场。

近日,上汽集团在最新一期的“智咖汇”会上发布了其最新一代的混动技术——DMH超级混动系统。对于这一代混动技术,上汽方面表示“非常有底气”,并将DMH自视为最强的混动系统。

区别于以往的“油改电”混动产品,DMH的思路是“电改油”,以电车平台为基础,往油车平台改造,特点是具备良好的电感化体验。目前,DMH已经在荣威D7车型上首发搭载。在荣威看来,DMH混动技术将是荣威未来三年产品开发的重中之重。

放眼至整个上汽集团,DMH也是相当有分量的存在,是上汽实现转型升级的重要推动力。

“未来十年内,上汽集团插电式混合动力和增程式混合动力是上汽新能源重要的组成部分,也是上汽实现三年行动计划重要支撑。”上汽集团副总裁、总工程师、创新研究开发总院院长祖似杰在会上表示。

今年4月,上汽发布了“新能源三年行动计划”,到2025年,要实现上汽新能源车年销量达到350万辆,较2022年增长2.5倍,年复合增长率达到50%,其中自主品牌在新能源车整体销量中的占比将达到70%,即245万辆的销量。

这,是一个足够难的目标。对比2022年的数据,去年上汽共卖出了107.3万辆新能源车,代表自主品牌的上汽乘用车的新能源车销量为24.3万辆,占比为23%。

关乎上汽的未来三年,DMH是一件怎样的武器?

DMH插混系统实力几何?

据上汽集团创新研究开发总院副院长仇杰介绍,DMH超级混动系统可以浓缩为四大突破点。

第一是电池的升级。DMH采用21.4kW的超混专用电池,可以实现100公里以上的续航能力,放电倍率达到6C。

第二是发动机的升级。上汽为DMH开发了混动专属发动机,这款发动机热效率超过43%,与竞品进行对比,上汽车型能够降低10%的油耗。

第三是双电机混动专用变速箱的升级。DMH变速箱主体结构采用P1+P3的结构,上汽认为,这套集成度更高的结构长期来看将是主流。其中,发动机与P1电机是同轴直驱,即同轴转子嵌入组合分离式离合器模块化结构设计,为行业内首创。

仇杰表示,发动机与P1电机同轴直驱带来的好处非常大,一方面是用户可感知的静音体验,60公里等速噪声降低近12%左右,“噪声降低也就是效率提升,对整续航的帮助非常大。”

PICU可以看作是某种程度上的“弯道超车”。 “发动机控制单元一直是三家跨国Tier 1独大,到了混动以后,如果再不能把发动机的效率和整个混动系统融为一体进行同质、同一化的控制,上汽的效率再提高也很难。”仇杰认为,PICU是最难并真正突破的事情。

市场对于荣威D7 DMH的评价,是上汽DMH混动系统迎接的第一次大考。据上汽乘用车荣威品牌事业部产品高级总监刘景安介绍,在10月份的高原挑战赛中,荣威D7 DMH的百公里亏电油耗能做到4.61L,怠速振动仅为0.286m/s²,在参与比赛的18款主流插电混动车中排名第一。

另一方面是,发动机和电机实现同体化,四缸发动机在720度过程当中需经历116个脉冲,响应时间较长,而电机为毫秒级响应,发动机和电机的一体式控制,能够带来更好的动力响应速度和能耗表现。

第四则是混动控制大脑PICU的运用,也是此次发布的最大亮点。PICU在行业内首次集成了四大系统的控制,包括发动机、变速箱、混动系统以及热管理系统控制。

四大系统的集成,带来的核心优势便是效率的提升。PICU将过去四个控制器整合成一个MCU,由主核和两个辅核协同控制,对四大系统的运转进行计算和能量分配,运算速度提升了50%,进而使混动系统的动力响应速度由0.5秒提升至0.26秒。

仇杰表示,上汽历时6年才完成了PICU的开发,在开发过程中面临不少挑战。在仇杰看来,作为动力“大脑”,PICU能形成很快的决策,并且把能量都管理起来。他认为,汽车技术未来一定会往这个方向发展,无非就是看谁能够更快的把管理决策做到高效整合。

打好基础才有发展后劲

今年以来,插电混动与增程混动两大细分市场迎来爆发式增长。数据显示,今年1-9月份,国内插电式混合动力销售近135万台,同比增长68.2%;同期,国内增程式混合动力销售39.4万台,同比增长164.5%。

因此,国内不少新能源车企都在今年加大对混动车型的布局,上汽选择此时推出DMH,也是为了抓住混动市场的机遇。上汽旗下的汽车子品牌也对此寄予了厚望,首发搭载DMH的荣威D7明年要完成混动版本与纯电版本双车过万的月销量目标。据荣威方面透露,上市5天,荣威D7的真实订单已经突破5000辆。

除了国内市场,DMH也为上汽的出海做足了准备。祖似杰表示,在不同的地方排放不一样,油耗的标准也不一样,DMH混动系统采用模块化设计,支持插电、增程混动,整个平台架构能够覆盖全球不同区域用户的需求。

根据上汽的规划,未来两年DMH系统将被全系适用到上汽的自主品牌,根据不同品牌进行细分市场的需求适配,将推出十余款混合动力的整车产品,全面覆盖轿车、SUV、MPV等车型。

“上汽会有前驱和后驱,甚至有四驱,增程,包括插混等等的技术,我们可以自由的组合。”目前,上汽乘用车的造车速度基本上以18个月的进度往前推进。“当你把所有底层数据想通以后,我们在车的应用上会更加得心应手,把产品做得更好。”祖似杰表示,基础打好,后劲会非常好,将来的开发周期也能大幅缩短。

针对外界十分关注的上汽智能化规划,祖似杰在会上同时强调了掌握核心技术与产业链专业分工的重要性。他表示,对于智能车,与用户服务相关的技术一定要掌握在自己手里。“上汽对智能化软件架构,电子电气架构全部自己研发,对通信架构、数据架构自己掌握,这才是核心。

上汽最新一代全球最强超级混动系统——“上汽DMH混动系统”

该套混动系统主要由四个部分组成,分别是混动专用发动机、超混专用高效长续航电池、五合一PICU以及双电机混动专用变速箱。

下面我们就来和大家聊聊,这套混动技术都有哪些亮点?

混动变速器:P13架构,P1电机同轴布置

首先,我们来看最为核心的DMH混动变速器,其基本构型采用了时下最为流行的「P13架构」,即P1+P3双电机+一档直驱,相比那些2挡DHT、3挡DHT甚至是4挡DHT,其结构上要更简单更紧凑一些。

在具体结构方面,其包括用于驱动的P3电机、用于发电和调整发动机转速的P1电机、控制器(5合1的PIUC)以及一套机电耦合机构等组件构成。

可以看到,上汽DMH属于目前最主流的单挡串并联式混动系统,但是在结构设计上,上汽却有自己的想法和创意。

1、P1电机同轴布置

与比亚迪DM-i的“EHS”结构略有不同,其P1电机与混动专用发动机同轴布置,相比平行轴布置少一组齿轮,这样的好处是传动效率更高,运行更平顺,同时上汽方面表示,这样的设计也能带来更好的NVH性能。

2、P1电机与离合器高度集成

其C1离合器是嵌套在P1电机内部,整体结构会更加紧凑,端部绕组更短。根据上汽的说法,其总成轴向长度相对于一般的Hairpin绕线电机,轴向长度缩短10%以上,整体质量轻10%以上,能够带来更好

3、冷却效率提升30%

电机的散热效率也会直接影响电机的输出功率。对此,上汽DMH的P3电机采用了直喷式油冷技术,这样一来可以缩短传递路径、散热更直接,相比传统电机冷却系统,持续性能提升20%以上。而P1电机则采用过绕组的沉浸式油冷设计,冷却效率提升30%,这样一来可以让电机持续功率达到峰值功率的80%以上。

综合来看,相较于一般单档DHT,上汽的这套DHT体积更小、重量更轻,但输出功率和集成度更高。

根据上汽公布的数据,其电机最大功率150kW,峰值扭矩330N·m,质量功率密度为6.1kW/kg。而且,其P3电机采用高效率的HAIR-PIN扁线设计,功率密度高、散热性能更好。官方给到的数据是最高效率达97.5%,而且电机高效区广泛,WLTC 综合效率高达90%以上。

4、进一步优化NVH

最后在NVH方面,上汽工程师则将P3电机转子采用经典双V及六段斜极设计,可以实现电机转矩脉动低,转子扭转振动小。同时结合电控主动谐波注入技术,进一步提升电机NVH性能。

混动专用发动机:热效率高达43%

混动系统除了DHT变速箱,另一个比较关键的自然就是发动机,会直接影响到油耗的表现。这套DMH超级混动配备的是1.5L自然吸气的混动专用发动机,最大功率为82kW,动力参数层面属于同级主流水准。

那这台1.5L的混动专用发动机有哪些技术特点呢?

首先在燃烧效率方面,通过配合高滚流比气道和紧凑型燃烧室设计,发动机的湍动能和燃烧速率都得到有效提升,比如通过高滚流气道技术,滚流比提高64%;通过燃烧系统匹配优化(压缩比达到16:1),湍动能提升23%,这样带来的好处就是可以提高燃烧效率,

根据上汽公布的数据,其热效率高达43%。而作为对比,吉利新一代雷神混动系统8848中的雷神1.5T混动专用发动机热效率为44.26%,比亚迪骁云插混专用1.5L发动机热效率为43.04%。

其次,在热管理方面,该发动机采用了电子水泵、双节温器、缸盖双层水套等技术,保证发动机在各种工况下工作在最佳的温度区间。

另外,这台发动机采用了机械电子双油泵集成,可做到全时段冷却出油的精确控制,自主调节更省油,性能表现更好。比如,低速时电子油泵智能供油,加速能力表现更好;高速时电子油泵智能关闭,仅用机械油泵供油,节省40%以上变速箱液压系统能耗。

最后,降低系统的摩擦,也是提升发动机效率不可缺少的一环。这台发动机在活塞、缸孔、曲轴系统、气门机构、链系统、润滑系统以及附件系统采用了多大18项的降低摩擦技术,最终实现了43%热效率。

五合一PICU控制器:运行速度更快

在控制方面,这套混动系统采用的是五合一PICU控制器。它将五大管理融为一体,即发动机管理、混动模式管理、变速箱管理、电池热管理和空调管理。融为一体的好处在于统一管理,快速决策,也就是过去的五个大脑互相商量的决策模式,变成了一个大脑管五个事情。

官方表示,通过更高的集成度设计,可以节省70%冗余组件,结构更紧凑。从现场展示的部件来看,相比前几代产品,体积的确小了很多。

当然,除了物理体积减少,还可以极大降低车内网络负载和数据延迟,带来的好处就是运算速度的提升,相比之前要提升50%。具体到车型上,最直接的就是带来动力响应速度的提升,比如荣威D7 DMH的动力响应时间仅为0.26秒。

电池:实现穿刺不起火

电池方面,上汽DMH的电池模组实现了可拆卸可维修的特殊电池组,在电池组的外部设计了高强度的框架,能够实现穿刺不起火,挤压变形可达30%,完善了热失控阻断系统。

工作模式:五模混动

在工作模式方面,此次DMH混动共将提供五种驱动模式,分别为纯电模式、串联模式、全负荷模式、直驱模式和能量回收模式。具体来看:

纯电模式下,动力电池直接连接P3电机实现驱动;串联模式下,发动机将带动P3电机驱动车辆,同时带动P1电机为电池充电;在全负荷模式下,动力电池和发动机同时为P1和P3电机供能;直驱模式下发动机将直接为车辆驱动供能。至于能量回收模式,这里就不多说了。

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评论列表
  • 上气不接下气的没有灵魂的车企能有什么技术?[笑着哭][笑着哭][笑着哭][笑着哭]

    酒后暴打丈母娘 回复: 尽讲大实话d大家不要怕
    只要拒绝华为合作,做被人大黑特黑,这就奇怪了[得瑟]。特别有意思的是上汽是国企,每一分利润都要上交财政的
    尽讲大实话d大家不要怕 回复:
    有本事就自己领先行业,别贬低别人!
  • 2024-07-05 23:16

    去年十月的旧闻今天拿出来当新闻?