純電動(dòng)、插電混動(dòng)和混動(dòng)、48V這幾種汽車(chē)節(jié)能、新能源技術(shù),將迎來(lái)第二輪較量。
2012年7月,國(guó)務(wù)院印發(fā)《節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》,確立了以純電驅(qū)動(dòng)作為中國(guó)新能源汽車(chē)的技術(shù)路線。《發(fā)展規(guī)劃》雖然也提及,要推廣普及非插電式混合動(dòng)力汽車(chē)、節(jié)能內(nèi)燃機(jī)汽車(chē),但著重指出,要重點(diǎn)推進(jìn)純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)化。
2012-2020年,可以算是第一輪節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)比拼。在這一輪中,政策加持純電驅(qū)動(dòng),拔高純電驅(qū)動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)力;非插電混動(dòng)和其他節(jié)能路線,主要處于醞釀蟄伏狀態(tài)。經(jīng)過(guò)幾年發(fā)展,純電驅(qū)動(dòng)技術(shù)路線的三電技術(shù)更為成熟,百姓接受度大為提高,充換電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)一步完善,競(jìng)爭(zhēng)力大為提升。
但是2020年后補(bǔ)貼要退出,純電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛腳底下墊的磚塊被抽掉,再和混動(dòng)等節(jié)能車(chē)輛試比高,結(jié)果如何?
讓我們分別看看,純電動(dòng)、插電混動(dòng)、混動(dòng)和48V四種技術(shù)路線的近期進(jìn)展,由此找尋它們未來(lái)的發(fā)展軌跡。
1、純電動(dòng)技術(shù)大跨步
要說(shuō)純電動(dòng)近幾年的表現(xiàn),突出的變化必然是,動(dòng)力電池能量密度和續(xù)航里程大幅提升。
從廣州車(chē)展上車(chē)企明年的主力車(chē)型上看。純電動(dòng)方面,電動(dòng)汽車(chē)工況續(xù)航里程普遍達(dá)到了400公里,部分車(chē)型的續(xù)航里程甚至超過(guò)了500公里。在這一參數(shù)上,已經(jīng)和特斯拉部分車(chē)型達(dá)到同一水平。
續(xù)航最大的國(guó)內(nèi)車(chē)型比亞迪唐 EV600,電池系統(tǒng)能量密度達(dá)到160Wh/kg。還有更高的,根據(jù)第11批《新能源汽車(chē)推廣目錄》,東風(fēng)風(fēng)神E70系統(tǒng)能量密度達(dá)170Wh/kg。而2019年,180wh/kg能量密度的車(chē)型肯定會(huì)出現(xiàn)。
系統(tǒng)能量密度的提升首先取決于電芯能量密度的大跨越。2018年,業(yè)界已經(jīng)批量供貨的產(chǎn)品中,三元軟包和三元圓柱能量密度高達(dá)250-260wh/kg,方形三元的也達(dá)到了240 wh/kg。
相較早期國(guó)內(nèi)推廣的新能源汽車(chē),磷酸鐵鋰電芯能量密度120wh/kg左右,電池包90wh/kg左右。電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航在2014年還以150公里為主,進(jìn)步可謂飛躍。不過(guò),這也帶來(lái)了巨大的安全疑問(wèn)。2018年,市場(chǎng)監(jiān)督管理總局就留意到40多起新能源汽車(chē)起火事件。
除了核心的電池,電動(dòng)汽車(chē)在其他核心部件的研發(fā)、應(yīng)用上也有不小進(jìn)步,比如電機(jī)、電控以及車(chē)載充電機(jī)、DCDC等部件的集成。
仍以比亞迪為例,最新推出的幾個(gè)車(chē)型,都將電機(jī)、控制器和變速器進(jìn)行合成,即通常我們所說(shuō)的“三合一”。比亞迪稱,通過(guò)“三合一”的整合,原本的機(jī)械結(jié)構(gòu)和連接組件大幅節(jié)省,系統(tǒng)重量和體積分別降低了25%和30%。同樣思路,DC、OBC以及PDU在一起的“配電三合一”,也降低了25%的重量。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和配電系統(tǒng)模塊化整合已經(jīng)成為技術(shù)趨勢(shì)。長(zhǎng)安、東風(fēng)、零跑等車(chē)企都選擇將電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行整合。零部件企業(yè)也在積極推進(jìn)相關(guān)集成技術(shù)。如精進(jìn)動(dòng)力、大洋電機(jī)、博世、吉?jiǎng)P恩、采埃孚等也都積極推進(jìn)相關(guān)技術(shù)。除了節(jié)省空間和重量外,通過(guò)這種集成技術(shù)可以有效提高電機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化,能使車(chē)輛提速更為迅速。
充電領(lǐng)域,隨著充電國(guó)標(biāo)在2015年出臺(tái),不匹配問(wèn)題得到了較好解決。充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)展飛速,目前已建成充電樁數(shù)量超過(guò)60萬(wàn)個(gè)。
小鵬汽車(chē)超級(jí)充電樁
不過(guò),隨著電動(dòng)汽車(chē)裝載電量的不斷增加,充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題也隨之出現(xiàn)。不少車(chē)企和運(yùn)營(yíng)商都在探索更大功率充電的技術(shù)和產(chǎn)品。已經(jīng)有車(chē)企宣布旗下車(chē)輛將支持300kW快充的能力,即20分鐘充電80%,比如小鵬。盡管要達(dá)到20分鐘充電還要相關(guān)的充電設(shè)施配合。另外,東風(fēng)風(fēng)神E70稱,具備從20分鐘使電量從30%充至80%的能力。
2、插電式平穩(wěn)成長(zhǎng)
盡管插電式補(bǔ)貼沒(méi)有純電動(dòng)補(bǔ)貼高,但在補(bǔ)貼政策、免購(gòu)置稅優(yōu)惠和路權(quán)政策的刺激下,插混市場(chǎng)仍有不小的增量。根據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,今年前10個(gè)月插混乘用車(chē)?yán)塾?jì)同比增長(zhǎng)了155.02%,實(shí)現(xiàn)銷(xiāo)量19.59萬(wàn)輛。前十月插混車(chē)型的銷(xiāo)量比重占新能源車(chē)型銷(xiāo)售的26.99%。插電混動(dòng)車(chē)型相對(duì)于純電動(dòng)車(chē)型市場(chǎng)表現(xiàn)非常平穩(wěn)。
由于車(chē)輛混動(dòng)系統(tǒng)非常復(fù)雜,所以市場(chǎng)上流行的混動(dòng)車(chē)型也有不同的技術(shù)流派劃分。目前國(guó)內(nèi)插電混動(dòng)路線比較尷尬的一點(diǎn)是,常常采用大電池包、大功率電機(jī)和大功率發(fā)動(dòng)機(jī),在優(yōu)化車(chē)輛的動(dòng)力性能的同時(shí),無(wú)形之中加重了車(chē)身自重。不少受路權(quán)限制消費(fèi)者選擇插電混動(dòng)車(chē)型,但沒(méi)有充電設(shè)施支持,只能靠發(fā)動(dòng)機(jī)拖著沉重的車(chē)身上路,這樣油耗不降反增,沒(méi)有起到節(jié)能減排的目的。
與國(guó)內(nèi)插混技術(shù)路線不同,日本插混技術(shù)更偏向于經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性。豐田、本田和日產(chǎn)都有自己的混動(dòng)技術(shù),在各自混動(dòng)車(chē)型上都取得了不錯(cuò)的節(jié)油效果。其中公認(rèn)豐田的雙電機(jī)動(dòng)力分流技術(shù)最為突出。豐田將兩臺(tái)電機(jī)MG1與MG2集成于變速箱E-CVT之內(nèi),并將此稱為T(mén)HS技術(shù)。第四代THS通過(guò)行星齒輪組將變速箱與減速器連接,使車(chē)體結(jié)構(gòu)更加緊湊,集成度更高,車(chē)體重量也得到很好控制。
插電混動(dòng)版卡羅拉雙擎E+
豐田推出的新車(chē)卡羅拉雙擎E+,其核心技術(shù)依然是THS。根據(jù)一汽豐田官方發(fā)布的參數(shù)配置,該車(chē)帶電量為10KWh,純電續(xù)航里程為55km,綜合工況油耗為1.3L/100km,混合動(dòng)力模式下油耗為4.3L/100km。同時(shí)該技術(shù)也被用于豐田同期對(duì)華推出的亞洲龍和雷凌的插電混動(dòng)版本之上。
豐田此次與一汽、廣汽推出的插電混動(dòng)版本車(chē)型,被認(rèn)為是對(duì)華汽車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的一種妥協(xié)。由于普通混動(dòng)車(chē)型在國(guó)內(nèi)并不屬于新能源汽車(chē),不享受補(bǔ)貼等優(yōu)惠,豐田混動(dòng)車(chē)型在華市場(chǎng)表現(xiàn)相對(duì)國(guó)外的火爆表現(xiàn)一般。此次廣州車(chē)展,豐田一口氣推出了三款插電混動(dòng)車(chē)型,市場(chǎng)意圖已經(jīng)非常明顯。同樣享受政策優(yōu)惠價(jià)格與國(guó)產(chǎn)車(chē)型相當(dāng),顏值在線,且更加省油,非常具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
反觀德系插混路線則更注重發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能的提升。比較具有代表性的企業(yè)是大眾、寶馬。以大眾的“單電機(jī)雙離合”技術(shù)為例,即在發(fā)動(dòng)機(jī)后和變速箱前加入離合器和一個(gè)電機(jī)。這樣做的好處是,車(chē)輛高速行駛時(shí)電機(jī)可以輔助提高發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩,為車(chē)輛提供更強(qiáng)的動(dòng)力,純電模式時(shí)可以利用額外的離合斷開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出,由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛,兼顧環(huán)保。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)后端額外添加了一個(gè)離合,所以發(fā)動(dòng)機(jī)軸向尺寸有了比較明顯變化,需要通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)減缸和集成變速箱等手段進(jìn)行彌補(bǔ),技術(shù)難度比較大。
大眾全新DQ400e 變速箱
從大眾新推出途觀L PHEV上來(lái)看,主要也是在變速箱集成上做文章,進(jìn)一步優(yōu)化駕駛體驗(yàn)和動(dòng)力性能。電池方面進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化,裝備寧德時(shí)代供應(yīng)約12kWH的電池包,保證純電續(xù)航超過(guò)50公里的硬性規(guī)定。
從插混的技術(shù)來(lái)看,合資企業(yè)的積累更勝一籌。
3、混動(dòng)悄悄崛起
乘聯(lián)會(huì)10月份數(shù)據(jù),普通混動(dòng)車(chē)型銷(xiāo)量達(dá)到20,629輛,同比增長(zhǎng)54%,1-10月累計(jì)銷(xiāo)量達(dá)到170,663輛,同比增長(zhǎng)51%。
這里的普通混合動(dòng)力包括12V的BSG弱混系統(tǒng),也包括48V輕混方案和強(qiáng)混方案。BSG輕混技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)車(chē)企中使用的比較頻繁。盡管BSG啟停系統(tǒng)在節(jié)能減排上作用有限,但對(duì)于改進(jìn)駕駛體驗(yàn)有著重要作用。不少高級(jí)的混動(dòng)車(chē)型都會(huì)選擇在車(chē)中添加該系統(tǒng),例如比亞迪的DM3系統(tǒng)就在DM2系統(tǒng)的基礎(chǔ)上添加了一個(gè)BSG電機(jī)。
目前BSG電機(jī)的成本在1000元左右,所以在車(chē)企的車(chē)型中應(yīng)用比較廣泛。但隨著排放和能耗標(biāo)準(zhǔn)的趨嚴(yán),BSG輕混的地位可能會(huì)被撼動(dòng)。
比較復(fù)雜的強(qiáng)混系統(tǒng)表現(xiàn)會(huì)如何呢?無(wú)論是日系還是德系混動(dòng),其節(jié)能前提都建立在高效發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)車(chē)企在發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)上仍比較弱勢(shì),因而在復(fù)雜強(qiáng)混技術(shù)上沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)。在國(guó)內(nèi),混動(dòng)車(chē)型不屬于新能源汽車(chē)范疇,只能進(jìn)入節(jié)能汽車(chē)范疇。但在一些地區(qū)還能享受節(jié)能車(chē)指標(biāo)待遇,可以參與節(jié)能車(chē)型搖號(hào),甚至在一些地區(qū)還能享受到幾千元的節(jié)能車(chē)型補(bǔ)貼。
在混動(dòng)車(chē)型上雷克薩斯混動(dòng)、廣汽豐田雷凌、凱美瑞、本田雅閣銳、一汽豐田卡羅拉雙擎等在市場(chǎng)表現(xiàn)都比較強(qiáng)勢(shì)。
上半年,國(guó)內(nèi)市場(chǎng),雷克薩斯銷(xiāo)量同比增長(zhǎng)14%,其混動(dòng)車(chē)型增幅高達(dá)50%;今年7月,廣汽豐田雷凌、凱美瑞兩款混動(dòng)車(chē)型共銷(xiāo)售了5946臺(tái),同比增長(zhǎng)35.3%,占廣汽豐田總銷(xiāo)量的12%,而本田雅閣銳混動(dòng)更是長(zhǎng)期穩(wěn)居中高級(jí)轎車(chē)混動(dòng)銷(xiāo)量前端。車(chē)市萎靡大背景,混動(dòng)車(chē)型穩(wěn)中有升,也讓我們對(duì)其補(bǔ)貼退坡后的市場(chǎng)表現(xiàn)充滿期待。
4、群雄布局48V
國(guó)家對(duì)車(chē)企能耗排放要求日趨嚴(yán)格,車(chē)企必須拿出行之有效的節(jié)能減排方案。但純電動(dòng)和插混在非限購(gòu)城市競(jìng)爭(zhēng)力又十分有限,車(chē)企也不能一股腦生產(chǎn)新能源汽車(chē),而自主研發(fā)混動(dòng)技術(shù)成本又太高。
有什么辦法能讓車(chē)企的燃油車(chē)節(jié)能排放達(dá)標(biāo)么?目前從技術(shù)角度和成本角度來(lái)看,48V混動(dòng)技術(shù)是較為行之有效的方案。
48V技術(shù)可以看成BSG技術(shù)的升級(jí)版,通過(guò)48V電機(jī)來(lái)替代12V電機(jī),從而達(dá)到更加優(yōu)良的節(jié)能減排效果。據(jù)測(cè)算,12V微混系統(tǒng)節(jié)油水平約為5%,而48V系統(tǒng)節(jié)油率可以達(dá)到10%-20%,同時(shí)二氧化碳排放上有望降低13%-22%。
從硬件角度來(lái)看,48V系統(tǒng)硬件配置并不復(fù)雜,只需要安裝電機(jī)、電池組、逆變器和DC/DC轉(zhuǎn)換器即可。從技術(shù)角度來(lái)看,有強(qiáng)的兼容性,48V電機(jī)安裝的位置也比較靈活,可以取代BSG電機(jī)進(jìn)一步優(yōu)化車(chē)輛的啟停和能量回收,也可以集成在發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間,進(jìn)行扭矩輔助和能量回收。
國(guó)內(nèi)吉利、長(zhǎng)安、北汽、江淮、長(zhǎng)城等企業(yè)都有計(jì)劃生產(chǎn)配備48V系統(tǒng)的車(chē)型,如吉利博瑞GE、長(zhǎng)安的CS55等。而國(guó)外車(chē)企,如奔馳 AMG GT50、奧迪的A6L、全新馬自達(dá)3等新車(chē)型也都將加裝48V電機(jī)來(lái)提升車(chē)輛性能。
但值得注意的一點(diǎn),由于48V系統(tǒng)安裝的位置不同,其整體節(jié)能表現(xiàn)也有很大的區(qū)別。目前來(lái)看,歐洲企業(yè)更多將48V系統(tǒng)添加至P2端(發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間),用來(lái)為發(fā)動(dòng)機(jī)起步和低速時(shí)增加扭矩,提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率;而國(guó)內(nèi)大部分企業(yè)更強(qiáng)調(diào)48V啟停技術(shù),48V用來(lái)取代12V皮帶電機(jī),并用48V電網(wǎng)系統(tǒng)為車(chē)輛組件供電。雖然有點(diǎn)此48V非彼48V的意味,但在下一階段48V系統(tǒng)會(huì)成為燃油車(chē)的標(biāo)配之一。
四個(gè)技術(shù)路線的近期表現(xiàn)數(shù)過(guò),可以明確的是,四種技術(shù)都不會(huì)放棄。至于誰(shuí)更勝一籌,雖然還會(huì)受到雙積分等政策的影響,但是根本決定因素,還是要看節(jié)能投入和節(jié)能效果的對(duì)比。
評(píng)論