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文檔簡介
插混汽車行業市場分析
1插混車型成為國內主流選擇
1.12022年新能源車型滲透率增長超預期
2022年,新能源車市場表現超年初預期,全年銷量規模達688.66萬
輛,新能源車市場滲透率超過25%。根據中國汽車工業協會數據,
2022年全年,國內汽車市場總銷量為2686.4萬輛,其中新能源車型
(包括純電車型、插混車型、增程式車型、燃料電池車型)銷量為
688.66萬輛,相比2021年接近翻倍,新能源車型的滲透率達到
25.64%。如果按月來看,2022年全年,新能源車銷量滲透率明顯呈
現逐月上升趨勢,11月份和12月份滲透率均超過30%,預期23年
滲透率將繼續保持提升。新能源汽車零售滲透率的提升,對新能源車
企業的信心有不小的提振作用,新能源車體量規模大幅提升將對燃油
車市場帶來較大沖擊,導致燃油車市場規模下降,新能源汽車市場競
爭力進一步提升,電動化普及時代將加速到來。
2023年,插混車型銷量將持續爆發增長,市場關注度將持續提升。
根據中汽協數據,2022年1-12月的新能源車銷量中,純電車型銷量
為536.49萬輛,占新能源車銷量比重為77.90%,插電式混動車型
銷量為151.84萬輛,占新能源車銷量比重為22.05%,其中,插電
式混動車型2021年銷量增長率為140.38%,2022年增長率達到
151.64%,可以預見,2023年插混車型銷量將繼續出現超過140%
的復合增長率,其在新能源車型銷量中的占比也將持續提升。
圖表3新能源車型中的電和插混車型占比
%電動汽車X計年儲量(萬柄)精電式混合動力汽車累計年俏量(萬柄)
—能電車型占新版費車里比立――林海車型占新葩密率里比立
相比純電路線,政策導向將使混動汽車收益更多,配合雙積分政策,
混動汽車迎來高增長黃金時期。工信部《節能與新能源汽車技術路線
圖2.0》規劃到2025年,新能源汽車占總銷量20%左右,混動車占
傳統能源車銷量的50%以上。2022年,新能源車型滲透率已達到
25.64%,提前實現2025規劃任務,而22年的混動車型銷量僅占傳
統能源車銷量的7.59%,未來三年,混動車型市場上升空間仍然非常
可觀。《路線圖2.0》規戈I]到2030/2035年,混動新車年銷售量占傳
統能源乘用車比例分別達到75%以上/100%,由此可見,混動汽車市
場尚處于市場快速擴張階段。《技術路線圖2.0》指出全面混動化方
向,用“全面電驅動計劃'代替"禁燃時間表”,到2035年,新能源汽車、
混動新車與傳統能源節能車年銷量占比分別為2:1:1,汽車產業實現
電動化轉型。
在補貼退坡之后,雙積分政策有效助力乘用車燃料消耗量逐年下降和
新能源汽車產銷快速增長,為產業穩增長和高質量發展提供了有力支
撐。新能源積分政策旨在引導傳統車企進行新能源汽車生產,在新能
源汽車積分政策下,企業所生產的新能源乘用車數量越大,企一業所能
獲得的新能源汽車積分越多,反之,則出現負積分,這極大促進了節
能汽車的技術進步和新能源汽車產業化推廣。2020年6月新版雙積
分政策規定“2019年度、2020年度、2021年度、2022年度、2023
年度的新能源汽車積分比例要求分別為10%、12%、14%、16%、
18%%2019-2023年積分比例每年穩定增長2%,2024-2025年每年
大幅增長10%,插混車標準車型積分不斷下調,2021-2023年度、
2024-2025年度插混車標準車型積分較上一階段分別下調20%、
37.5%,與純電車積分差距縮小,推動插混車市場不斷擴大。
1.2插混車型優勢明顯
插混車型綜合了傳統車和純電車的優點,系列優勢獲得消費者認可。
我國新能源汽車產業體量不斷壯大,新能源乘用車市場己經頗具規模,
隨著新能源車型滲透率快速提升,當前新能源汽車消費市場已經形成
了體量級的消費需求,消費者已逐漸接受新能源車型。
1.2.1新能源補貼政策退坡影響有限
補貼政策退坡影響有限,新能源車型銷量持續保持高增長。我國對新
能源汽車的消費補貼大致經歷了三個發展階段,第一階段為補貼提振
消費階段,第二階段為補貼始退坡階段,第三階段為補貼大幅下滑、
行業自主發展階段。自2014年起,隨著車企對新能源汽車的重視程
度提高以及技術投入增加,國家對新能源的補貼逐漸開始退坡,此后
在2016?2019年間,新能源補貼政策開始大幅下降,國內新能源汽
車在歷經技術持續革新和供應鏈成本下降之后,于2020年開始進入
高質量發展階段。在國家10多年引導發展之后,國內車企新能源技
術逐漸成熟,新能源車型價格已逐漸接近傳統燃油車價格,公眾對新
能源車的接受程度己大幅提升,2021年補貼如期溫和退坡之后,新
能源汽車市場受補貼影響明顯較小。2022年是新能源車型銷量大爆
發的一年,補貼對新能源車型銷量的拉動作用明顯減弱,以五菱宏光
MINI等不享受補貼的熱門車型為例,即便沒有補貼,車型銷量依舊
火爆。因此,我們認為,2023年補貼政策退坡影響有限,新能源車
型銷量將繼續維持高速增長狀態。
1.2.2新發車型較多、消費者選擇多
隨著車企密集推出新能源新車型,疊加優惠補貼政策,將有力助推新能
源汽車保有量快速增長。根據崔東樹公布的數據,2022年,國內推
出93款新能源車型發布,相對于歷年的70款左右的水平,大幅的
增長,尤其第三、四季度新車型發布數量持續保持高位,分別發行
31/24款新車型,而2021年國內汽車市場僅發布70款新能源車型,
增長率高達32.86%,大量的新能源車型發布給予了消費者更多樣化
的選擇。
圖表92022年新能源車型發布數量明顯增加
1.2.3市區行駛有優勢
插電式混動車型兼顧了燃油和純電動車的優勢,成為消費者的熱門選
擇。根據對易車網1607款車型(包括同款車型不同版本,僅包含乘
用車)數據整理,汽油車百公里能耗成本約57.93元,而插混車、增
程式車、純電車的百公里使用成本均為20元出頭(不考慮饋電油耗),
以插混車和增程式日常使用30%耗油和70%耗電的權重來計算,插
混車和增程式車型的能耗成本接近燃油車的三分之一,日常插電使用
確實會節約很大成本,純電行駛每公里成本接近2毛,而燃油車每公
里的成本近6毛。此外,插電混動車與傳統車使用習慣接近,除動能
回收功能之外,其他基本一樣,習慣使用傳統車的消費者可以選擇混
動車。
1.3插混方案成為主機廠主流選擇
從國內混動車型發展路徑來看,國內造車新勢力普遍選擇了純電或者
增程式混動路線,如理想、蔚來等,而傳統主機廠普遍選擇插電式混
動路線,如比亞迪、吉利、廣汽、上汽等,造成這種格局的主要原因
在于2019年發改委出臺的《汽車產業投資管理規定》中明確規定‘新
建汽車發動機企業投資項目企業法人應具備較強研發能力,研制的產
品主要技術指標達到行業領先水平。新建汽車發動機企業和現有企業
新增發動機產品投資項目,發動機產品應滿足國家最新汽車排放標準
相應要求。”對于新入場的造車新勢力而言,插電式混動車型關鍵零
部件發動機技術壁壘較高,企業研發能力難以獲得插混車型項目投資
準入標準,因而,沒有傳統燃油發動機技術積累的造車新勢力只能退
而求其次選擇與其他發動機制造商合作,在增程式電動車型上發力。
而具有發動機研發能力的傳統主機廠則利用雄厚的技術積累,發揮原
有技術優勢,在插電式混動方向開拓市場。
2插電式混動總成技術發展趨勢
多因素促使P1+P3的串并聯結構成為國內主流混動技術路線。根據
電機位置不同和不同電機位置的組合方式,混動車型動力系統架構有
多種技術路線。國內自主品牌混動技術的發展是揚長避短的過程,在
功率分流架構方面,豐田的行星齒輪功率分流專利和行星齒輪加工制
造難度限制了國內自主廠商的跟進,在P2電機架構上,歐美廠商擅
長的離合器技術和換擋撥叉的控制平順性技術是國內車企自主研發
難以解決的問題,多因素最終促使P1+P3的串并聯結構成為今天國
內主流混動技術路線。
2.1混動架構電機位置分布
不同位置的電機扮演著不同的角色,發揮的作用與車輛能耗、動力性
有直接關系。在混合動力汽車中,按電機位置的不同可分為P0-P4
和PS架構,PS架構即P2.5的位置,從P0到P4,電機的位置離
驅動輪端越來越近,與發動機越來越遠,即電機動力傳遞到輪端的傳
遞路徑越來越短、傳遞效率越來越高,同時電機與發動機的解耦程度
越高。
圖表11電機P0?P4位置分布
2.1.1P0架構
P0架構是利用皮帶傳動兼顧啟動和發電的一體機,能夠控制發動機
的啟停,并且還能回收發動機多余的熱量。優點是P0架構中可以調
控發動機的轉速,從而使車輛在啟停、怠速、換擋、加速等方面平順
性得到極大的改善。缺點是P0電機不能脫離發動機單獨驅動車輛,
通常擔當輔助角色。P0架構中,電機不與發動機直接相連,因此給
發動機的加力和電機回收動能效率較低。P0架構一般匹配48V弱混
系統,目前P0架構系統有奧迪SQ7TDI和馬自達i-Eloop等弱混系
統。
2.1.2P1架構
P1架構中,電機位于發動機的曲軸后端,直接與發動機連接,在離
合器之前。電機中的定子(電機的固定部分)直接放在了發動機的缸
體上,電機的轉子(電機的旋轉部分)取代了傳統的飛輪,發動機曲
軸則充當了電機的轉子。與P0結構相比,P1結構與P0架構同樣可
以控制發動機的啟停,回收多余的動能。由于直接與發動機相連,效
率會更高,但是這也會導致該架構中電機無法單獨驅動車輪,沒有純
電行駛的能力,同時由于很難解決散熱問題,因此,P1電機無法承
擔長時間高功率、高負荷的工作。除了可以運用在微混和弱混系統中,
還可以應用在100-200V電壓的中混系統中,目前P1架構系統有本
田INSIGHT、奔馳的S400混動系統等。
2.1.3P2架構
P2架構可謂是分水嶺,從P2架構開始,之后的架構都能夠單獨驅
動車輛工作。由于P2架構的布局,車輛可以形成純電、混動、純由
這三種工作模式。由于P2架構可以通過離合器的分合來實現單獨驅
動車輛,車輛可以形成純電、混動、純油這三種工作模式。從布局來
看,P2架構的結構更為簡單,不需要對發動機和變速器進行更改,
造價也比P1便宜。除此之外,P2架構的效率會有更高的效率和更
高的燃油經濟性。P2架構一般情況下會與P0架構一起,通常不會
單獨存在。許多歐洲車企愛用P2架構,如沃爾沃等。
2.1.4P3架構
P3架構中電機位于變速器之后,通常用在后驅的車上,比亞迪第二
代DM系統就是采用了P3架構。相比于P2架構,P3直接與傳動軸
相連,其純電驅動/起步效率和動能回收效率更高。由于位于變速器
之后,因此降低了對變速器承扭能力的要求。缺點是它需要單獨的空
間放置,另外該電機無法用于啟動發動機,因此需要額外的P0或者
P1電機彌補這一功能,最后在純電驅動下,電機會帶動前方的變速
箱從而導致能量損失。
2.1.5P4架構
P4架構與發動機沒有任何的聯系,一般不單獨出現,通常會與P0
和P1電機搭配出現,搭配不同的架構會出現不同的新能。優點該架
構不用傳動就能夠實現四輪驅動、與發動機的動力可以兼容,另外后
排地面沒有凸起,能夠帶來較好的乘坐體驗。缺點就是在沒電時,
P4電機的架構會增加油耗。
2.1.6P2.5架構
P2.5是將電機整合進入變速器,相比電動機置于發動機輸出端的P1
及變速箱輸入端的P2形式,P2.5在油電銜接瞬時沖擊方面更具優勢。
相比電動機置于變速箱輸出端的P3形式,P2.5可將電動機的力矩通
過變速箱多擋位放大,不僅能讓電動機經濟運行區域更廣,而且選型
時也可以考慮采用功率更小的電機。優點是電動機可以做得很小巧,
可以選擇高轉速小體積的電動機。另外,相對于P2的形式,因為有
離合器控制發動機到變速器的動力傳遞,在發動機和電動機的動力融
合時,可以做到更自然順暢。缺點是P2.5結構本身復雜,對系統的
匹配和調校也會比較復雜,比如雙離合器的接合控制、發動機和電動
機都作用到輸出軸上進行動力融合等,如果較調不夠完善,將會在變
速箱內部產生明顯的換擋沖擊。
2.2混動聯結方式
根據混合動力驅動的聯結方式,混合動力系統主要分為串聯式混合動
力系統、并聯式混合動力系統、混聯式混合動力系統三類,混聯式包
括串并聯和功率分流兩種。串聯:發動機并不直接提供動力,也不能
單獨帶動車輪,僅僅用來帶動發電機為電池充電,提供電動機運行的
電能。優點是結構簡單,動力總成控制邏輯簡單,發動機位置布置也
比較自由。缺點是發動機無法直接驅動車輛,發動機通過發電機將熱
能轉化為電能,再通過逆變器傳遞給電動機,該過程中能量損失較大,
并且,除電動機外還需要額外的專用發電機。該連接方式常見于增程
式車型。并聯:發動機和電動機與車輪均有機械連接,都可以單獨帶
動車輪同時也可以協同工作,共同驅動車輛。優點是可安裝功率較小
的電機配合發動機驅動車輛,并且極限輸出功率較高。缺點是需要安
裝變速箱,變速箱會帶來額外的功率損失。該方案多見于歐系車企的
P2架構混動方案。串并聯:在汽車低速行駛時,以串聯方式工作,
當汽車高速穩定行駛時,以并聯方式為主。該方案優點是能結合串聯
和并聯的優點,車輛可在不同工況下選擇相應的最佳效率工作方式。
缺點是動力總成結構較為復雜,需要更多精密零部件較調發動機與驅
動電機的工作配合,而且不同工況下的工作切換邏輯要求較高。國內
主流的P1+P3方案屬于該類型聯結方式。
圖表12不同聯結方式優缺點對比
除上述三種連接方式之外,豐田汽車早在1969年就開始研發混合動
力技術,1997年就上市了其第一款基于行星齒輪組實現的功率分流
(PS)架構車型。功率分流混動系統是把發動機的功率分為機械功
率流和電功率流,然后分別將兩個支流傳輸到車輪上驅動汽車,以提
升全局效率。根據其變速器的結構不同,有輸入式、輸出式和復合式
等三種形式,功率分流結構主要靠變速器內部的行星齒輪來實現。
輸入式功率分流是指發動機的功率在變速器輸入端的行星齒輪組齒
架上被分為兩個部分,并分別以機械、電的形式傳輸至變速器出口,
并在變速器上重新匯合。該架構的優點是結構簡單,組成部件只有發
動機、發電機、電動機及行星齒輪組;低速工況下,發動機功率大部
分由發電機吸收,發動機可在最佳效率區間工作,燃油經濟性有效提
高,系統整體效率有效提升。缺點是高速工況下,部分功率在變速器
內部循環,無法有效輸出到車輪端,系統效率較低。該方案的代表車
型為豐田PriusTHSo
輸出式功率分流是指發動機和電機傳來的兩部分功率在行星齒輪組
上進行匯合,功率匯合后通過變速器的輸出軸傳遞到車輪端。該架構
的優點是高速工況下,系統整體效率較高,輸出動力強勁。缺點是低
速時,電動機與發弓機的角色互換:電動機負責發電,而發電機負責
驅動,發動機輸入的功率分別傳遞給電動機和變速器輸出軸,傳遞到
電動機的功率轉化為電能后又傳遞到發電機,電能再次轉化為機械能
傳遞到發動機軸上,這導致變速器內部出現無效功率反復循環,整體
效率大大降低。通用汽車推出的雪佛蘭沃藍達第一代車型是該技術路
線的典型代表。
復合式功率分流是由兩個行星齒輪組構成,結合了輸入式和輸出式功
率分流。該結構的優點是系統內兩個電機沒有絕對的發電機和電動機
的角色劃分,兩臺電機可交互使用,在中高速車況下的車輛燃油經濟
性很高。缺點是低車速時:電機上的功率非常高,系統整體效率極低。
通用汽車推出的雪佛蘭沃藍達第二代車型是該技術路線的典型代表。
圖表16榆出式功率分流系統在低速行駛時變速器內功率流向
根據不同電機位置及其組合方式,各主機廠探索出了差異化的混動方
案。總體來看,在電機數量方面,早期的混動方案多采用單電機架構,
而現在的混動架構多采用雙電機甚至三電機。如低壓微混48V架構
在發動機前端P0位置安裝一臺BSG電機,輔助拉升發動機轉速,
使其越過低速抖動區間再點火;早期本H1IMA、奔馳、Volvo等混動
架構在P1位置單獨安裝啟動發電一體電機(ISG),而現在P1位
置電機很少單獨使用,常與P3或P4位置搭配安裝雙電機使用。
3自主混動技術百家爭鳴
國內各大主機廠均在積極布局混動領域,目前主要混動系統有比亞迪
DM混動系統、長城混動(檸檬和P2/P2+P4)、吉利混動(雷神混
動和GHS1.0混動)、廣汽GMC混動、奇瑞鯨鵬e+、長安藍鯨iDD
等。
3.1比亞迪:DM?i和DM?p雙平臺戰略
圖表20比無辿混動技術發展歷程
2006:第一代DM混動系統
2008:比亞iiF3DM將代部一代2020:比亞迪DM-i混動系統
P1+P3DU典動系統上市2021:比亞迪皋PLUSOM-i
晚上
雙電機?單寓
2013:第二代D*I;Z動系優(DCT+P3+P4)亨、,,
2015:比武迪唐DM-我第二代DM速動系石①赤3號>4)上市—-
2018:第三代DM混動系統(P0+DCT+P3+P4)
2018:比王迪唐DM珞級第三代DM混動后優便000丫2324)上市
W-020:比無迪DM-p足動系統(P0+DCT+P3+P4)
2021:比亞迪漢DM拓我[“p嶷動系統(P0-Y;
比亞迪早在2003年就開始研發插電式混動系統,并于2008年推出
第一代DM技術,2008年上市的F3DM是世界上第一款量產的插電
式混動汽車。第一代DM技術的設計理念是完全以節能為技術導向,
通過雙電機與單速減速器的結構搭配1.0L自吸三缸發動機,實現了
純電、增程、混動(包括直驅)三種驅動方式,取得了純電百公里電耗
16kWh,綜合工況油耗2.7L/100km的成績。第二代DM技術于2013
年發布,搭載在2013年末上市的秦2014款上。DMH從DMI的節
能取向變成性能取向,n代在I代的基礎上取消了P1電機,增大P3
電機功率至110kW,通過1.5T缸內直噴發動機(最大功率113kW)
以及6速干式雙離合變速箱做到了百公里加速5.9秒的成績。第三代
DM技術發布于2018年,首搭車型2018年上市唐DM。DMIII相較
DMII最大的特點是增加了位于P0位置的BSG電機,最大功率25kW,
主要作用是發電和啟動發動機,并在變速箱換擋的時候迅速調整發動
機轉速,大幅度減少了混動行駛時的頓挫感。
2020年6月,比亞迪發布雙模(DM)技術雙平臺戰略,即DM-p平臺
和DM-i平臺。DM-p平臺的p即powerful,是對DMII代強勁動力的
延續,是指動力強勁、極速,滿足“追求更好駕駛樂趣”的用戶。DM-i
的i即intelligent,是對DMI代智慧、節能、高效的傳承,滿足了“追
求極致的行車能耗”的用戶。DM-p混動系統在DM3.0的基礎上持續
改進,三電系統零部件性能更強、效率更高,在進一步補足DM3.0
燃油經濟性方面的短板后,DM-p混動系統動力性、靈活性等方面的
表現出顯著優勢。DM-p混動系統缺點在于成本較高、低溫油耗明顯
偏高、發動機啟動時噪音較大。DM-p混動系統目前已搭載車型有王
朝系列的22款漢DM-p、唐DM-p等。DM-i超級混動系統搭載的驍
云-插混專用1.5L高效發動機,采用阿特金森循環、分體冷卻熱管理、
低壓EGR、發動機附件驅動電動化等技術,具有簡約、高效、油電
結合專用化等特點。與之匹配的EHS電混系統中,驅動電機采用成
型繞組油冷技術,功率及扭矩密度表現卓越,適配范圍寬廣,可實現
從A級至C級車型的全覆蓋。DM-i混動系統的缺陷在于動力性較弱,
爬坡能力不足QM-i混動系統搭載車型有王朝系列的漢DMi、唐DM-i、
秦PlusDM-i、宋ProDM-i、宋MaxDM-i、宋PlusDM-i和海洋系列的
護衛艦07、驅逐艦05等。
3.2吉利:ePro混動+雷神智擎Hi.X混動
吉利汽車從2005年開始研發混動技術,先后經歷了與沃爾沃合作研
發基于沃爾沃的發動機技術與MHEV輕混技術的ePro,與科力遠聯
合成立CHS合資公司研發基于豐田THS混動平臺的行星齒輪式機電
耦合混動系統,2018年,吉利ePro混動平臺(又稱吉利GHS1.0
混動系統)第一款車型量產上市,2021年,吉利又發布了雷神智擎
Hi?X混動系統(又稱吉利GHS2.0混動系統),由此,吉利汽車形
成了ePro混動系統和雷神Hi-X混動雙平臺戰略。ePro混動系統和
雷神混動系統在結構上有著本質的架構區別,吉利GHS1.0混動系統
采用固定軸式機電耦合系統加P2.5單電機結構,而雷神智警Hi-X卻
走上了基于雙電機+行星齒輪組的P1+P2串并聯混動技術路線。
3.2.1ePro混動系統
吉利ePr。混動系統由吉利汽車和沃爾沃汽車、FEV合作研發,采用
了P2.5構型,即將電機集成在雙離合器內部,并與7速雙離合器的
偶數擋輸入軸(2、4、6、R擋)集成在一起。P2.5構型為單電機構
型,只需一套電機和PEB總成,成本低;吉利的構型所使用的變速
箱與傳統車的雙離合變速箱較為接近,便于與傳統車型同平臺共同開
發。整套動力傳動系統由一臺15T發動機、7DCTH濕式雙離合混合
動力專用變速箱、以及?臺高效電機組成。其中,發動機最大功率
130kW,最大扭矩2.55Nm,熱效率高達38%。7DCTH濕式雙離合
變速箱換擋平順,傳動效率高達97%。整套動力系統綜合最大功率
190kW.最大扭矩415Nm,動力性能達到30L排量傳統燃油車的水
平,零到百公里加速僅69s(繽越ePro)。但該系統饋電油耗太高,
導致市場銷量表現一般。ePro混動系統搭載在繽越ePro、嘉際ePro、
博瑞ePro、星越ePro、帝豪GLPHEV以及領克汽車01、02、03、
05、06的混動版本等。
3.2.2雷神智擎HLX混動
2021年,吉利汽車推出雷神智擎Hi?X混動系統,發布了全球最高熱
效率43.32%的DHE15(1.5TD)混動專用發動機、三檔DHTPro混
動專用變速器等多項技術。雷神智擎Hi-X平臺采用雙電機+行星齒輪
組的P1+P2串并聯技術路線,可提供強混、插混、增程多項動力組
合,將搭載在未來20余款車型上。雷神動力的產品布局包括:雷神
智擎、高效引擎、高效傳動和E驅,雷神智擎包括15TD/20TD混動
專用發動機、DHT/三檔DHTPro混動專用變速器,高效傳動包括第
二代DCT300/380扭矩高校變速器,E驅包括400V/800V新一代電
驅裝置。雷神智擎Hi?X混動平臺擁有極高可擴展性,具備六大關鍵
特性,分別是:模塊化、智能控制系統、全域FOTA、新能領先、舒
適以及節油。雷神混動平臺可適配A0-C級車型,涵蓋FHEV、PHEV、
REEV等不同混動方案。目前,雷神混動平臺搭載的車型有星越L、
帝豪L等車型。
3.3廣汽:銀浪雙混動技術路線
廣汽集團最早2009年推出了P1+P4架構的混動車型,2017年發布
了廣汽自主的DHT架構GMC1.0,該款混動系統搭載的廣汽的
GS4PHEV在在當時取得了不錯的銷量。歷經十多年的摸索,2022
年4月,廣汽正式發布其較為成熟的第二代DHT系統——銀浪混動。
銀浪混動擁有雙混動技術路線,路線一是正向自研的GMC雙電機串
并聯混動系統,經過多次迭代,技術愈加全能,具有高品質、低油耗、
強動力、更安靜、超平順五大核心優勢,且擴展性強,涵蓋油電混動、
插電混動、增程式混動,甚至氫動力系統。路線二是消化吸收并突破
創新的廣汽2.0TM發動機匹配豐田最新THS功率分流混動系統,兼
顧低油耗和強動力。
圖表22廣汽鋌浪混動結構圖
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鉗浪混動架構由混動發動機(E)、機電耦合系統(M)、動力電池
(B)三部分組成,以“組合多變、形式多樣、高兼容性”為主要優勢,
能基于“經濟適用型單擋系統、動力型功率分流系統、動力節能型多
檔系統、高效零碳氫混系統”四個主要類別衍生出N種動力總成組合,
兼容HEV、PHEV、REEV等車型。路線一的動力節能型GMC混動
系統搭載2.0ATK發動機最高熱效率42.1%,提供更強動力及燃油經
濟性,機電耦合系統首創集成式雙電機多擋DHT,實現多擋多模式
驅動和大扭矩輸出,WLTC工況下熱效利用率超過95.5%,具備極
致省油、動力澎湃、平順靜謐等特點,首搭車型影豹和影酷混動版均
于2022年底上市。而路線二的動力型2.0TM+THS功率分流系統搭
載了廣汽自主研發的第三代米勒循環發動機,采用豐田THS功率分
流式混動架構,具備高效節能、動力充沛的特點,搭載車型為傳祺
GS8和M8雙擎。
3.4上汽:超級電驅EDUG2PIUS
上汽集團屬于國內最早的一批自研混動系統的主機廠,早在2008年
?2009年就開始立項,2013年上汽發布了上汽第一代EDU混動系統。
由于第一代EDU混動系統存在換擋的邏輯控制難度很高、橫向日用
空間過大等缺陷,上汽推翻原有變速器的結構,重新研發了第二代上
汽EDU混動系統,2019年,上汽發布了其第二代EDU混動系統。
第二代上汽EDU混動系統主要由發動機、驅動電機、齒輪軸系、離
合器以及HCU(混合動力汽車整車控制器)等控制模塊組成,屬于
平行軸式的單電機電驅方案,第二代EDU混動系統采用了單電機、
單離合器的低成本設計,可實現高效率、低能耗、優駕乘體驗的綜合
平衡,變速方面,該系統擁有10速變速器,包括6個發動機專用擋
位和4個電機專用擋位,機械傳動總效率高達94%以上。配合1.5T
缸內直噴發動機和最大功率100kW>最大扭矩230N-m的高功率永
磁同步電機,最終可實現最大綜合功率224kW、百公里綜合油耗1.1L
的綜合性能。該款混動系統搭載榮威ei6Plus、榮威RX5eMAX以及
名爵6PHEV、MG領航PHEV等車型。
3.5長城:檸檬混動DHT
長城汽車混動系統最早于2013年立項,第一代混動系統并未選擇自
主研發,而是選擇購買拼湊的策略,電機和電機控制器源自德國西門
子,減速器源自德國舍弗勒,離合器來自格特拉克,混動控制器來自
德國大陸集團,混動系統軟件則師出德國博世集團,采用了歐洲車企
擅長的P0+P4分離式電機結構,該技術路線技術含量較低,主要是
為了應對日益嚴苛的排放法規。2018年,長城汽車立項研發全新的
混動平臺——檸檬混動,2020年,長城汽車發布了歷時兩年多獨立
自主設計、研發并具備完全自主知識產權的“七合一”高效能多模混動
總成,該混動總成采用高度集成化設計,和有HEV/PHEV兩種動力
形式,“1.5L+DHT115”、“1.5T+DHT130”以及“1.5T+DHT130+P4”三
套動力總成,兩驅結構采用P1+P3串并聯,四驅采用P1+P3+P4雙
驅動電機設計,雙電機混聯拓撲結構可控制系統智能切換行車模式,
與高效混動發動機高度配合,實現各種駕駛場景下動力與油耗的超級
匹配。這套混動系統最大的亮點在于PHEV架構搭載容量為45kWh
的電池,純電續航達200km。PHEV兩驅的最大功率可達240kW,
PHEV四驅的最大功率可達320kW,C級SUV的百公里加速為5.2s。
圖表24檸橫混動DHT動力總成
長城汽車目前共有兩套混動系統,一為基于檸檬平臺的混動系統,主
要應用于哈弗系列、歐拉系列、魏牌等車型,二為P2的兩驅系統或
P2+P4架構的四驅系統,主要應用于坦克系列車型。
3.6奇瑞:DP?i智能混動系統
2021年4月,奇瑞汽車正式發布“奇瑞4.0口寸代全域動力架構”,并將
架構下的燃油及混合動力解決方案定名為‘蟹鵬動力
CHERYPOWER”,鯨鵬動力包含燃油、混動、純電及氫動力多種能
源形式,可滿足用戶所有的出行場景。2022年8月,奇瑞汽車發布
新能源混動技術品牌——DP-i智能混動架構,DP-i智能混動架構由
i-HEC智效、i-BMS智電、i-DHT智芯三大系統組成。i-HEC是第四
代奇瑞新能源智效燃燒系統,應用米勒循環、全新電控可變幾何截面
泯輪增壓技術,可實現16:1的超高壓縮比,達成行業最高熱效率
43.9%、最大功率115kw和百公里加速5-8s的黃金數據。i-BMS是
奇瑞新能源智電管理系統,搭載了智能電池包恒溫系統、具備智能補
電、保電技術,以及輕質高強框式吸能傳力結構、全方位熱失控防護
和大數據監控系統,可有效確保用戶和車輛的安全性,同時保持電池
具更長的使用壽命以及具備更高的效能。在使用直流快充功率36kW
的情況下,25分鐘內電量充至80%,在交流功率6.6kW的充電樁使
用時,2.5小時便可充滿。i-DHT是奇瑞新能源智芯DHT電混系統,
此系統由發動機+雙驅動電機組成。
3.7長安:藍鯨iDD長安
2013年開始研發第一代分離式P2架構混動系統,2017年正式推出
第一代混動系統,2021年6月,長安汽車正式發布了藍鯨iDD混合
動力系統,該系統依舊采用P2技術路線,兼容PHEV和HEV兩種
混動技術。長安藍鯨混動系統定位全速域、全場域、全溫域、全時域,
打造出兼具動力澎湃、長續航低油耗、高低溫環境適應能力強和全生
命周期穩定可靠四大特點的混動系統。長安藍鯨iDD混動系統主要
由藍鯨NE發動機、藍鯨混動變速器、PHEV電池和智慧控制系統四
大組件構成。藍鯨1.5T混動專用渦輪增壓發動機,最大功率126kW,
最大扭矩260N?m,熱效率為40%,長安汽車稱在未來的5年內會將
可變氣門升程、可變截面電子渦輪增壓等一系列技術加入到新款的藍
鯨NE發動機中,以實現45%的熱效率。藍鯨電驅變速器由P2電機
和6速濕式雙離合變速器組成,可實現電驅動綜合效率90%、電機
控制器最高效率超過98.5%、電機功率密度達到10kW/kg、液壓系
統壓力60bar,這四項指標均達到了行業第一。整套藍鯨iDD混動系
統最高傳遞效率達到97%,系統綜合扭矩最大可達590N?m,實現
0-100km/h力口速6s,極速200km/ho
iDD:
藍鯨動力
藍鯨發動機藍鯨油電混驅
MMCorrHybridOweSyUem
W中持■NE中小譯■?締結成面向未來越標7速逑式
高性能發動機離效能發動機平均的動力集成方案雙動變速就DCT變速篇
—
目前自主平臺的主流混動系統解決方案是雙電機DHT方案,藍鯨混
動系統逆流而上選擇了P2單電機方案,所以在雙系統動力切換時,
會有較為明顯的頓挫感和抖動。該系統搭載的車型有UNI-KiDD、長
安歐尚Z6iDD°
4混動增量部件市場廣闊
隨著混動車型銷量快速放量,混動系統動力總成相關供應鏈市場也迎
來廣闊增量空間。與傳統能源車相比,混動產業鏈涉及的增量部件主
要有動力電池、電機、電控、混動專用發動機、混動變速器等,混動
專用發動機及其增量部件主要包括電子水泵、電子油泵、低壓冷卻
EGR、渦輪增壓器、集成油冷器、PRV膜片式單向閥、電控活塞冷
卻噴嘴、電控增壓器、VVT,混動專用電機方面的增量部件主要為扁
線電機,電控方面的增量部件包括逆變器、控制器等部件。
4.1混動專用發動機及增量部件
傳統發動機要同時兼顧動力強勁、省油、環境適應性強、穩定可靠等
特點,因此,在發動機設計過程中只能在性能、油耗、穩定等方面取
舍,發動機熱效率難以突破40%,而混動發動機工作過程中有電機
輔助,低溫啟動、低速蠕行、大油門加速等工況可由電動機實現,發
動機只需保持在最佳工作區間穩定輸出即可,在此條件下,混動發動
機的設計目標也轉變為了極致省油和高效率。在傳統發動機向混動專
用發動機進化過程中,冷卻循環電子泵、低壓冷卻EGR、渦輪增壓
器、VVT等零部件的適配是混動專用發動機高效化、電動化發展必
備的增量部件。冷卻循環電子泵常用于混動車和純電動車中電池、電
機及控制系統冷卻循環,暖風空調循環等,產品涵蓋汽車電子水泵(含
開關式電子水泵、電動水泵)、電子油泵(含自動變速箱電子泵、發
動機預供油泵)等。傳統機械水泵通過皮帶連接發動機同步旋轉,其
效率取決于發動機轉速,而電子水泵是采用壓電材料作動力裝置,以
電子集成系統完全控制液體傳輸,可實現液體傳輸的可調性和精準性,
更適應電動化、智能化的汽車發展方向。按照2022年國內市場688.66
萬輛新能源車銷量估計,2025年預計將實現1000萬輛年銷量,以
每車至少裝配2臺電子水泵,單個電泵的價格約為300元粗略估計,
2025年將有60億市場規模。
圖表28渦輪增壓器零部件
廢氣再循環系統(EGR)是汽車內燃機在燃燒后,將排除的氣體的
一部分進行分離后,導入進氣側使其再度燃燒的技術,主要的目的是
為了降低排出氣體中的氮氧化物(NOx),并在部分負荷下可提高燃
料經濟性。隨著油耗和排放標準的日益嚴格,同時具備經濟效益與降
耗性能的EGR技術成為燃油車輛關鍵核心部件,在混動相關車型中,
EGR能有效助力發動機運行于最經濟油耗區間,更是成為混動車型
標配。以單個EGR價格約為350元粗略測算,到2025年,僅混動
車EGR市場將有35億元的市場規模。
4.2混動適配電機
隨著新能源汽車驅動電機技術的發展,主機廠對電機高效率、低成本、
小體積要求逐漸提高,新能源驅動電機行業朝扁線化、集成化方向加
速發展。扁線電機相較于傳統圓線電機,大幅提高了功率密度,總銅
耗明顯減少,最高可節約10%成本,并且散熱性能好,電磁噪音低,
整體優勢更加明顯,更加契合新能源車電機的發展方向。集成化設計
是將驅動電機、端蓋與減速器三個部件進行兩位一體化或三位一體化
設計,不僅可降低單體電機的金屬用量,減少成本支出,還可以縮小
電驅動系統體積,降低重量,增大車內空間,滿足汽車輕量化要求,
有效提升續航里程。在驅動電機選擇方面,永磁同步電機憑借其功率
密度高、能耗低、體積小、重量輕等優勢成為眾多主機廠最廣泛的選
擇。根據易車網不同車型數據統計結果,在現有的1491款新能源車
型中,85.78%使用單電機前置或后置為車輛提供驅動,雙電機驅動
方案占比為7.78%。而在電機類型選擇方面,雙驅動電機方案中普遍
將永磁同步電機與交流異步搭配使用,以此來發揮兩種電機各自的優
點,提高整車動力性和不同環境下的車輛性能。
按照2022年1月,國內新能源汽車
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