双电机驱动与氢燃料 从北京车展看新兴新能源科技

新浪汽车 综合报道

回头再去看过去的2014北京车展,在口水和口哨打成一片,掌声和批判混作一潭,指责和期望并驾齐驱过后,这届车展的确赋予了“奇葩”新的定义,历来奇特的事情总是招来口水,你也不能用好和不好武断决定。如果我们拨开“星星”的障掩,从一个单纯的看客角度出发,你能从中找到中国汽车未来的发展方向。

中国汽车的脉络从未如此清晰过,也许以后会更清晰,在经历了中国制造和合资自主低迷受挫期后,中国的这个国际大车展总算对接上了国际汽车发展的轨道。新能源车型在国内的车展中从未有过如此庞大的气势,几乎每个参展的汽车制造商都带来了自己的新能源车型,在车展上全球首发的118辆车中,中外车企共全球首发新能源车79辆,约占七成。

当然自主品牌在新能源方面也不甘示弱,有人更是觉得新能源是中国制造的汽车弯道超车的好机会,究竟是不是好机会先放在一边,但是从阵容和含金量上走出了有气势的第一步。这些新能源的车型当然不是一蹴而就的,它们的集中出现是国内新能源市场逐渐成长的体现,而且这些新能源车型的重磅出击也会加速中国车市的新能源化。

以电池发家的比亚迪一直都想在汽车的新能源方面有所作为,无奈品牌影响力的局限,成功失败总是一半一半。在北京车展中继比亚迪“秦”之后,比亚迪又带来了一款SUV“唐”。唐是一款插电式混合动力的四驱SUV,百公里加速达4.9秒,在性能和发展上都值得关注。

比亚迪唐的动力构成

比亚迪唐的动力构成

唐搭载一台2.0TI涡轮增压发动机(最大扭矩320牛·米),前后还各配备一台高功率电机,传动系统匹配6速湿式双离合变速箱。这就是比亚迪在宣传中所提到的三擎,双模就是可以提供纯电动以及混合动力两种驱动模式。

比亚迪唐的电动后驱

比亚迪唐的电动后驱

电动后驱还是使用的传动半轴来传动

电动后驱还是使用的传动半轴来传动

相比比亚迪秦,唐在后桥上又增加了驱动电机,驱动电机直接作用在后差速器内为后轮提供动力,而不是两个轮上分别装有的轮上驱动电机。这样的四驱布局省去了普通车型的前差速器,前后传动轴以及分动器这些复杂的机械结构。

比亚迪唐的前半部组成结构

比亚迪唐的前半部组成结构

比亚迪唐的后半部结构组成

比亚迪唐的后半部结构组成

比亚迪唐的后桥上也配备了电机的控制器和逆变器,比亚迪的逆变器可以实现多种电压充电,并且可实现快速充电。电机控制器通过综合管理来实现一些诸如动态前后轴动力分配功能来提供车辆更好的通过性能。

比亚迪唐的电池位于车身正下方

比亚迪唐的电池位于车身正下方

得益于SUV高的通过性,比亚迪唐可以将电池放置在车身正下方,这或许也是为何可以在后桥的位置加一个电机的缘故,要不后备箱的尺寸就要大大减小了。

对于比亚迪唐的行驶方式,比亚迪从一开始就在宣传双模电动车的概念,其实可以看做强混系统的升级版,也可以看做是插电式混合动力和增程式混合动力的组合版,车辆同时搭载纯电动和混合动力,并且两种动力和同时驱动车辆,并且还有外接充电(逆变器)(功能真够多)。这样大概可以解决没电充的问题,也可以解决动力不行的问题,还可以解决油耗的问题。

如此看来这样更符合中国市场的国情,既能顾及在目前无法大量普及充电网络的情况下充电难的问题,又能让消费者享受到一部分纯电动模式带来的低油耗同时又能有出色的动力性能。所以也不难理解为何比亚迪打出了要做混动超跑的旗号。

在平稳起步等经济工况下,唐可以使用后桥单独驱动;而在急加速等情况下,前后轮的电动机加上汽油机同时作用,让动力充分释放,从而实现5秒破百的动力性能。

最经济模式

比亚迪唐由于引入了后轮电驱结构,所以也有拥有了多种驱动模式。在经济状态下(起步,低速行驶),电池为后电机供电,后电机驱动车辆。

驱动形式:最强劲模式

在急加速等大功率需求的情况下,三个引擎(前后电机和汽油机)同时驱动,达到最强的动力输出。

行车发电模式

在行车过程中为电池充电,此时后电机驱动车辆,汽油机为电池充电。

怠速发电模式

怠速情况下,后电机停止工作,汽油机继续为电池充电。

协调前后电机的动力输出

这种前后同时有电力驱动的结构最大的问题应该在于是否能够和机械一样同步可靠,如何消除前后桥的速度差以及控制电力的输出,达到整车工作的协调。这应该是比亚迪这一技术的关键突破所在,如今已经摆出清晰的新能源车型架构的比亚迪应该在此方面有了关键性的技术突破。

单从技术角度来看,能够走出一条自己的路,不照搬国际上已经相对成熟的混动技术是一件值得赞扬的事情,也是一条自己主宰自己的道路。我们可以不断批判和监督,但也需要辩证的态度,这样我们才有希望用最少的钱买到最好的车。

业界人士预测,如果混合动力是目前燃油汽车最现实的替代方案,纯电动车是新能源的中期发展目标,那么燃料电池便是新能源领域的终极目标。本次车展上,上汽和丰田都同时带来了自己氢燃料电池的新车,只不过丰田的FCV CONCEPT在之前的东京车展和CES展上都有展出,这款车也终于将在2015年迎来自己的量产之日。

丰田FCV CONCEPT

丰田FCV CONCEPT

尽管采用氢能源技术的FCV获得了不少赞许,但这项技术在最近几十年来都一直处于边缘化的状态。丰田公司高级副总裁Bob Carter称,“燃料电池车型会是真正改变我们世界的产品,希望它的到来越快越好。”

氢燃料电池工作原理

氢燃料电池工作原理

丰田FCV CONCEPT

氢燃料电池严格地说是一种发电装置,像发电厂一样,是把化学能直接转化为电能的电化学发电装置,氢气供给汽车能量的过程,也是氢气与空气中的氧气发生化学反应变成水的过程,完全无污染,而且氢燃料电池的续航里程很长,充气时间很短。另外,氢燃料电池的电极用特制多孔性材料制成,这是氢燃料电池的一项关键技术,它不仅要为气体和电解质提供较大的接触面,还要对电池的化学反应起催化作用。

丰田FCV CONCEPT底盘揭示

丰田FCV CONCEPT底盘揭示

丰田FCV在能量充满后,续航里程可达310英里(约合500公里),车内可乘坐4名人员,仅需3分钟就可以再次充满能量。和外插电式车辆不同,它不需要用车人必须等待电池充满才能再次使用。该车的最高时速为100英里/小时(约合161公里/小时),0-100公里/小时加速时间大约10秒左右,这个表现基本上和1.8L汽油车型相仿。

上汽插电式氢燃料电池轿车

上汽插电式氢燃料电池轿车

上汽也在北京车展推出了氢能源车型,新车基于上汽荣威950车型平台打造。其搭载有动力蓄电池和氢燃料电池双动力源系统。新车行驶以氢燃料电池为主,动力蓄电池为辅,基于车载的On-board蓄电池充电器,车可通过市网电力系统为动力蓄电池充电。

上汽插电式氢燃料电池轿车

上汽插电式氢燃料电池轿车

氢燃料电池方面,新车搭载有两个700bar氢气瓶,其氢气储量可达4.34公斤,最大续航里程为400公里。此外,据上汽表示,通过优化车辆启动系统,即便是在-20℃的环境中,新车依旧可以正常启动与行驶。

能源革命被看做是新工业革命的核心,新能源汽车将在未来逐渐取代燃油汽车,而氢能源相关产业目前已经被东芝、松下等著名家电企业锁定,氢燃料电池拥有高续航里程,充电简单迅速以及能够做到真正意义上的纯净排放的优点,但是技术门槛高价格昂贵,预计到2015-2017年将会有千台以上的氢燃料汽车推出,产业化之后成本将会逐渐降低。

从自主品牌前仆后继的推出的这些新能源车型来看,它们的确携带了领先的科技和理念,这的确是一次接轨国际汽车产业的好机会,但是如何将先进的科技转化成为被接受和赞许的好产品,是一个持续而艰难的问题。

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