Czy rozszerzony zasięg to technologia wsteczna?
W zeszłym tygodniu Huawei Yu Chengdong powiedział w wywiadzie, że „nonsensem jest twierdzenie, że pojazd o zwiększonym zasięgu nie jest wystarczająco zaawansowany. Tryb zwiększonego zasięgu jest obecnie najodpowiedniejszym nowym trybem pojazdu energetycznego”.
To stwierdzenie po raz kolejny wywołało gorącą dyskusję pomiędzy branżą a konsumentami na temat technologii rozszerzonej hybrydy (zwanej dalej procesem rozszerzonym).Swoje poglądy wyraziło także wielu szefów przedsiębiorstw samochodowych, takich jak idealny dyrektor generalny Li Xiang, dyrektor generalny Weima Shen Hui i dyrektor generalny WeiPai Li Ruifeng.
Li Ruifeng, dyrektor generalny marki Wei, rozmawiał bezpośrednio z Yu Chengdongiem na Weibo, mówiąc, że „wytwarzanie żelaza nadal musi być trudne, a branża jest zgodna co do tego, że hybrydowa technologia dodawania programów jest zacofana”.Poza tym prezes marki Wei od razu kupił M5 do testów, dodając do dyskusji kolejny zapach prochu.
Tak naprawdę, przed tą falą dyskusji na temat „czy podwyżka jest cofnięta”, kierownictwo Ideal i Volkswagena również odbyło „gorącą dyskusję” na ten temat.Feng Sihan, dyrektor generalny Volkswagen China, stwierdził bez ogródek, że „program podwyżek to najgorsze rozwiązanie”.
Przyglądając się krajowemu rynkowi samochodowemu w ostatnich latach można stwierdzić, że nowe samochody na ogół wybierają dwie formy zasilania: zwiększony zasięg lub czystą energię elektryczną, a rzadko angażują się w napęd hybrydowy typu plug-in.Wręcz przeciwnie, tradycyjne firmy samochodowe, wręcz przeciwnie, ich nowe produkty energetyczne są albo czystą energią elektryczną, albo hybrydą typu plug-in i w ogóle nie „obchodzą” się z większym zasięgiem.
Jednakże wraz z pojawieniem się na rynku coraz większej liczby nowych samochodów stosujących system zwiększonego zasięgu oraz pojawieniem się popularnych samochodów, takich jak model idealny i Enjie M5, konsumenci stopniowo zyskują coraz większą wiedzę o rozszerzonym zasięgu, który stał się głównym nurtem hybrydy na rynku Dzisiaj.
Gwałtowny wzrost zasięgu rozszerzonego z pewnością będzie miał wpływ na sprzedaż modeli paliwowych i hybrydowych tradycyjnych koncernów samochodowych, co jest przyczyną sporu pomiędzy wspomnianymi tradycyjnymi producentami samochodów a samochodami nowo produkowanymi.
Czy zatem technologia o rozszerzonym zasięgu jest zacofana?Jaka jest różnica w przypadku wtyczki?Dlaczego nowe samochody wybierają rozszerzony zasięg?Na te pytania Che Dongxi znalazł odpowiedzi po dogłębnym przestudiowaniu dwóch dróg technicznych.
1. Rozszerzony zakres i miksowanie wtyczek to ten sam rdzeń, a struktura rozszerzonego zakresu jest prostsza
Zanim omówimy rozszerzony zasięg i hybrydę typu plug-in, przedstawmy najpierw te dwie formy zasilania.
Zgodnie z krajowym dokumentem normalizacyjnym „Terminologia pojazdów elektrycznych” (gb/t 19596-2017) pojazdy elektryczne dzieli się na pojazdy czysto elektryczne (zwane dalej pojazdami czysto elektrycznymi) i pojazdy hybrydowe elektryczne (zwane dalej pojazdami hybrydowymi elektrycznymi). ).
Pojazd hybrydowy ze względu na strukturę mocy można podzielić na szeregowy, równoległy i hybrydowy.Wśród nich typ szeregowy oznacza, że siła napędowa pojazdu pochodzi wyłącznie z silnika;Typ równoległy oznacza, że siła napędowa pojazdu jest dostarczana przez silnik i silnik jednocześnie lub oddzielnie;Typ hybrydowy odnosi się do dwóch trybów jazdy szeregowo/równolegle jednocześnie.
Przedłużacz zasięgu jest hybrydą szeregową.Urządzenie zwiększające zasięg składające się z silnika i generatora ładuje akumulator, który napędza koła, lub urządzenie zwiększające zasięg bezpośrednio dostarcza energię do silnika w celu napędzania pojazdu.
Jednakże koncepcja interpolacji i mieszania jest stosunkowo złożona.Jeśli chodzi o pojazd elektryczny, hybrydę można również podzielić na hybrydę ładowaną zewnętrznie i hybrydę, która nie jest ładowana zewnętrznie, w zależności od wydajności ładowania zewnętrznego.
Jak sama nazwa wskazuje, o ile jest port ładowania i można go ładować zewnętrznie, jest to hybryda ładowana zewnętrznie, którą można również nazwać „hybrydą typu plug-in”.Zgodnie z tą normą klasyfikacyjną zakres rozszerzony jest rodzajem interpolacji i mieszania.
Podobnie hybryda, której nie można ładować zewnętrznie, nie ma portu ładowania, więc nie można jej ładować zewnętrznie.Może ładować akumulator jedynie poprzez silnik, odzysk energii kinetycznej i inne metody.
Jednak obecnie typ hybrydowy wyróżnia się głównie strukturą władzy na rynku.Obecnie system hybrydowy typu plug-in jest systemem hybrydowym równoległym lub hybrydowym.W porównaniu z silnikiem o zwiększonym zasięgu (typ seryjny), silnik hybrydowy (hybrydowy) typu plug-in może nie tylko dostarczać energię elektryczną do akumulatorów i silników, ale także napędzać pojazdy bezpośrednio poprzez przekładnię hybrydową (ECVT, DHT itp.) i tworzyć wspólny siłę silnika do napędzania pojazdów.
Systemy hybrydowe typu plug-in, takie jak system hybrydowy Great Wall Lemon, system hybrydowy Geely Raytheon i BYD DM-I, są hybrydowymi systemami hybrydowymi.
Silnik we wzmacniaczu zasięgu nie może bezpośrednio napędzać pojazdu.Musi generować energię elektryczną za pośrednictwem generatora, magazynować ją w akumulatorze lub bezpośrednio dostarczać ją do silnika.Silnik, jako jedyne ujście siły napędowej całego pojazdu, zapewnia zasilanie pojazdu.
Dlatego też trzy główne części systemu zwiększającego zasięg – przedłużacz zasięgu, akumulator i silnik – nie wymagają połączenia mechanicznego, ale wszystkie są połączone elektrycznie, więc ogólna konstrukcja jest stosunkowo prosta;Struktura układu hybrydowego typu plug-in jest bardziej złożona, co wymaga sprzężenia różnych dziedzin dynamicznych za pomocą elementów mechanicznych, takich jak skrzynia biegów.
Ogólnie rzecz biorąc, większość elementów przekładni mechanicznej w układzie hybrydowym charakteryzuje się wysokimi barierami technicznymi, długim cyklem aplikacyjnym i pulą patentów.Wiadomo, że nowe samochody „poszukujące prędkości” nie mają czasu na start z biegami.
Jednak w przypadku tradycyjnych przedsiębiorstw zajmujących się pojazdami napędzanymi paliwem mechaniczna skrzynia biegów jest jedną z ich mocnych stron i mają one głęboką akumulację techniczną oraz doświadczenie w produkcji masowej.Kiedy nadchodzi fala elektryfikacji, tradycyjne firmy samochodowe nie mogą porzucić dziesięcioleci, a nawet stuleci akumulacji technologii i zacząć od nowa.
W końcu trudno jest zawrócić.
Dlatego też prostsza konstrukcja o zwiększonym zasięgu stała się najlepszym wyborem w przypadku nowych pojazdów, a hybryda typu plug-in, która nie tylko może w pełni wykorzystać ciepło odpadowe mechanicznej skrzyni biegów i zmniejszyć zużycie energii, stała się pierwszym wyborem w przypadku transformacji pojazdów tradycyjne przedsiębiorstwa zajmujące się pojazdami.
2. Rozszerzony zasięg rozpoczął się sto lat temu, a akumulator silnika był kiedyś butelką przeciąganą
Po wyjaśnieniu różnicy między hybrydą typu plug-in a zwiększonym zasięgiem oraz dlaczego nowe samochody zazwyczaj wybierają większy zasięg, tradycyjni producenci samochodów wybierają hybrydę typu plug-in.
Czy w przypadku rozszerzonego zakresu prosta konstrukcja oznacza zacofanie?
Po pierwsze, jeśli chodzi o czas, wydłużony zasięg jest rzeczywiście technologią zacofaną.
Historia rozszerzonego zasięgu sięga końca XIX wieku, kiedy Ferdinand Porsche, założyciel Porsche, zbudował pierwszy na świecie seryjny samochód hybrydowy Lohner Porsche.
Lohner Porsche to pojazd elektryczny.Napęd pojazdu zapewniają dwa silniki umieszczone na przedniej osi.Jednak ze względu na krótki zasięg Ferdinand Porsche zainstalował dwa generatory, aby poprawić zasięg pojazdu, co utworzyło szeregowy układ hybrydowy i stało się przodkiem zwiększenia zasięgu.
Skoro technologia rozszerzonego zasięgu istnieje od ponad 120 lat, dlaczego nie rozwinęła się szybko?
Przede wszystkim w systemie o rozszerzonym zasięgu silnik jest jedynym źródłem mocy na kole, a urządzenie o rozszerzonym zasięgu można rozumieć jako duży skarb ładowania energią słoneczną.Ten pierwszy pobiera paliwa kopalne i wytwarza energię elektryczną, podczas gdy drugi pobiera energię słoneczną i wytwarza energię elektryczną.
Dlatego podstawową funkcją przedłużacza zasięgu jest konwersja rodzaju energii, najpierw konwersja energii chemicznej paliw kopalnych na energię elektryczną, a następnie konwersja energii elektrycznej na energię kinetyczną za pośrednictwem silnika.
Zgodnie z podstawową wiedzą fizyczną, w procesie konwersji energii musi nastąpić określone zużycie.W całym systemie o rozszerzonym zasięgu zachodzą co najmniej dwie konwersje energii (energia chemiczna, energia elektryczna, energia kinetyczna), więc efektywność energetyczna rozszerzonego zasięgu jest stosunkowo niższa.
W dobie dynamicznego rozwoju pojazdów napędzanych paliwem tradycyjne firmy samochodowe koncentrują się na opracowywaniu silników o wyższej wydajności paliwowej i skrzyń biegów o wyższej wydajności przekładni.Która firma w tym czasie byłaby w stanie poprawić sprawność cieplną silnika o 1%, czyli nawet blisko Nagrody Nobla.
Dlatego struktura mocy o rozszerzonym zasięgu, która nie może poprawić, ale zmniejszyć efektywność energetyczną, została pozostawiona w tyle i zignorowana przez wiele firm motoryzacyjnych.
Po drugie, oprócz niskiej efektywności energetycznej, silniki i akumulatory to także dwie główne przyczyny ograniczające rozwój zwiększonego zasięgu.
W systemie o rozszerzonym zasięgu silnik jest jedynym źródłem mocy pojazdu, ale 20 ~ 30 lat temu technologia silnika napędowego pojazdu nie była dojrzała, a koszt był wysoki, objętość była stosunkowo duża, a moc nie mogła prowadzić pojazd samodzielnie.
W tamtym czasie sytuacja baterii była podobna do sytuacji silnika.Ani gęstości energii, ani pojedynczej pojemności nie można porównać z obecną technologią akumulatorów.Jeśli chcesz mieć dużą pojemność, potrzebujesz większej objętości, co pociągnie za sobą wyższe koszty i większą masę pojazdu.
Wyobraź sobie, że 30 lat temu, jeśli zmontowałeś pojazd o zwiększonym zasięgu według trzech wskaźników elektrycznych idealnego pojazdu, koszty natychmiast wzrosłyby.
Jednakże rozszerzony zakres jest całkowicie napędzany przez silnik, a silnik ma tę zaletę, że nie ma histerezy momentu obrotowego, jest cichy i tak dalej.Dlatego przed popularyzacją rozszerzonego zasięgu w samochodach osobowych, był on bardziej stosowany w pojazdach i statkach takich jak czołgi, gigantyczne samochody górnicze, łodzie podwodne, które nie są wrażliwe na koszt i objętość, a mają wyższe wymagania dotyczące mocy, cichej pracy chwilowy moment obrotowy itp.
Podsumowując, nie jest nierozsądne, gdy dyrektor generalny Wei Pai i Volkswagena twierdzi, że zwiększony zasięg jest technologią zacofaną.W dobie dynamicznie rozwijającego się pojazdów napędzanych paliwem większy zasięg przy wyższych kosztach i niższej wydajności jest rzeczywiście technologią zacofaną.Volkswagen i Great Wall (marka Wei) to także dwie tradycyjne marki, które rozwinęły się w erze paliw.
Nadszedł czas na teraźniejszość.Chociaż w zasadzie nie ma żadnej jakościowej zmiany pomiędzy obecną technologią rozszerzonego zasięgu a technologią rozszerzonego zasięgu sprzed ponad 100 lat, nadal jest to generator prądu o rozszerzonym zasięgu i pojazdy silnikowe, które nadal można nazwać „technologią wsteczną”.
Jednak po stuleciu w końcu pojawiła się technologia o rozszerzonym zasięgu.Wraz z szybkim rozwojem technologii silników i akumulatorów, oryginalne dwa mopy stały się jego najważniejszą przewagą konkurencyjną, niwelując wady zwiększonego zasięgu w epoce paliwowej i zaczynając gryźć rynek paliw.
3, Selektywne mieszanie typu plug-in w miejskich warunkach pracy i w warunkach pracy przy dużych prędkościach o większym zasięgu
Konsumentów nie interesuje, czy zwiększony zasięg jest technologią wsteczną, ale która jest bardziej oszczędna i wygodniejsza w prowadzeniu.
Jak wspomniano powyżej, wzmacniacz zasięgu jest konstrukcją szeregową.Urządzenie zwiększające zasięg nie może bezpośrednio napędzać pojazdu, a cała moc pochodzi z silnika.
Dzięki temu pojazdy z systemem o zwiększonym zasięgu mają podobne wrażenia z jazdy i właściwości jezdne jak zwykłe tramwaje.Pod względem zużycia energii rozszerzony zasięg jest również podobny do czystego prądu - niski pobór mocy w warunkach miejskich i wysoki pobór mocy w warunkach dużych prędkości.
W szczególności, ponieważ przedłużacz zasięgu ładuje jedynie akumulator lub zasila silnik, przez większość czasu może utrzymywać stosunkowo ekonomiczny zakres prędkości.Nawet w trybie priorytetu wyłącznie elektrycznego (w pierwszej kolejności zużywający energię akumulatora) wzmacniacz zasięgu nie może się nawet uruchomić ani nie powoduje zużycia paliwa.Jednakże silnik pojazdu napędzanego paliwem nie zawsze może pracować w ustalonym zakresie prędkości.Jeśli musisz wyprzedzić i przyspieszyć, musisz zwiększyć prędkość, a jeśli utkniesz w korku, będziesz długo stał na biegu jałowym.
Dlatego w normalnych warunkach jazdy zużycie energii (zużycie paliwa) przy zwiększonym zasięgu na drogach miejskich o niskiej prędkości jest generalnie niższe niż w pojazdach napędzanych paliwem wyposażonych w silnik o tej samej pojemności skokowej.
Jednakże, podobnie jak w przypadku czystej energii elektrycznej, zużycie energii w warunkach dużej prędkości jest wyższe niż w warunkach małej prędkości;Wręcz przeciwnie, zużycie energii przez pojazdy napędzane paliwem w warunkach dużych prędkości jest niższe niż w warunkach miejskich.
Oznacza to, że w warunkach pracy z dużą prędkością zużycie energii przez silnik jest wyższe, moc akumulatora będzie zużywana szybciej, a wzmacniacz zasięgu będzie musiał pracować przez dłuższy czas przy „pełnym obciążeniu”.Co więcej, ze względu na istnienie zestawów akumulatorów, masa pojazdów o większym zasięgu i tej samej wielkości jest na ogół większa niż masa pojazdów napędzanych paliwem.
Pojazdy napędzane paliwem korzystają na istnieniu skrzyni biegów.W warunkach dużych prędkości pojazd może wskoczyć na wyższy bieg, dzięki czemu silnik osiąga ekonomiczną prędkość, a zużycie energii jest stosunkowo niższe.
Dlatego ogólnie rzecz biorąc, zużycie energii przy zwiększonym zasięgu w warunkach pracy przy dużych prędkościach jest prawie takie samo jak w pojazdach spalinowych z silnikiem o tej samej pojemności skokowej lub nawet wyższe.
Po omówieniu charakterystyki zużycia energii w przypadku pojazdów o większym zasięgu i paliwa, czy istnieje technologia hybrydowa, która może łączyć zalety zużycia energii przy małych prędkościach przez pojazdy o większym zasięgu i zużycie energii przy małych prędkościach przez pojazdy napędzane paliwem, a także może zapewniać bardziej ekonomiczne zużycie energii? w szerszym zakresie prędkości?
Odpowiedź brzmi: tak, to znaczy wymieszaj.
Krótko mówiąc, system hybrydowy typu plug-in jest wygodniejszy.W porównaniu z rozszerzonym zasięgiem, ten pierwszy może prowadzić pojazd bezpośrednio za pomocą silnika w warunkach pracy przy dużych prędkościach;W porównaniu z paliwem, mieszanie typu plug-in może również zapewniać większy zasięg.Silnik dostarcza moc do silnika i napędza pojazd.
Ponadto system hybrydowy typu plug-in jest również wyposażony w przekładnie hybrydowe (ECVT, DHT), które umożliwiają „integrację” odpowiedniej mocy silnika i silnika, aby sprostać szybkiemu przyspieszaniu lub dużemu zapotrzebowaniu na moc.
Ale jak to się mówi, możesz coś zyskać tylko wtedy, gdy z tego zrezygnujesz.
Ze względu na istnienie mechanicznego mechanizmu przekładni struktura miksowania typu plug-in jest bardziej złożona, a objętość jest stosunkowo większa.Dlatego w przypadku modeli hybrydowych typu plug-in i modeli o rozszerzonym zasięgu na tym samym poziomie pojemność akumulatora modelu o rozszerzonym zasięgu jest większa niż w przypadku modelu hybrydowego typu plug-in, który może również zapewnić większy zasięg wyłącznie na napędzie elektrycznym.Jeśli scena samochodowa dotyczy wyłącznie dojazdów do pracy w obszarze miejskim, akumulator o zwiększonym zasięgu można ładować nawet bez tankowania.
Na przykład pojemność akumulatora idealnego na rok 2021 wynosi 40,5 kWh, a przebieg w trybie wyłącznie elektrycznym w cyklu NEDC wynosi 188 km.Pojemność akumulatorów Mercedesa Benz gle 350 e (wersja hybrydowa typu plug-in) i BMW X5 xdrive45e (wersja hybrydowa typu plug-in) zbliżona do jego wielkości wynosi tylko 31,2 kWh i 24 kWh, a przebieg w trybie wyłącznie elektrycznym w cyklu NEDC wynosi tylko 103 km i 85 km.
Powodem, dla którego model DM-I firmy BYD jest obecnie tak popularny, jest w dużej mierze fakt, że pojemność akumulatora poprzedniego modelu jest większa niż w starym modelu DM, a nawet przekracza pojemność akumulatora o tym samym poziomie w modelu o rozszerzonym zasięgu.Dojazdy do pracy w miastach można osiągnąć, korzystając wyłącznie z energii elektrycznej i bez oleju, a koszty korzystania z samochodów zostaną odpowiednio obniżone.
Reasumując, w przypadku pojazdów nowo budowanych hybryda typu plug-in (hybryda) o bardziej złożonej budowie wymaga nie tylko dłuższego cyklu przedbadawczo-rozwojowego, ale także dużej liczby badań niezawodnościowych całego układu hybrydowego typu plug-in, jakim jest oczywiście nie szybko.
Wraz z szybkim rozwojem technologii akumulatorów i silników, rozszerzenie asortymentu o prostszą konstrukcję stało się „skrótem” dla nowych samochodów, przechodzącym bezpośrednio przez najtrudniejszą część energetyczną budowy samochodów.
Jednak na rzecz nowej transformacji energetycznej tradycyjnych firm samochodowych najwyraźniej nie chcą rezygnować z mocy, przekładni i innych systemów, w które zainwestowali wiele lat energii (zasobów ludzkich i finansowych) w badania i rozwój, a następnie zaczęli od zadrapanie.
Technologia hybrydowa, taka jak hybryda typu plug-in, która może nie tylko w pełni wykorzystać ciepło odpadowe komponentów pojazdu, takich jak silnik i skrzynia biegów, ale także znacznie zmniejszyć zużycie paliwa, stała się powszechnym wyborem tradycyjnych przedsiębiorstw motoryzacyjnych w domu i za granicą.
Dlatego niezależnie od tego, czy jest to hybryda typu plug-in, czy o zwiększonym zasięgu, w rzeczywistości jest to schemat obrotu w okresie wąskiego gardła obecnej technologii akumulatorów.Kiedy w przyszłości problemy z zasięgiem akumulatorów i wydajnością uzupełniania energii zostaną całkowicie rozwiązane, zużycie paliwa zostanie całkowicie usunięte.Technologia hybrydowa, taka jak zwiększony zasięg i hybryda typu plug-in, może stać się trybem zasilania kilku specjalnych urządzeń.
Czas publikacji: 19 lipca 2022 r