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PART1:混之道 严绍健 李尔欣
以前的吃油怪兽,如今“混”起来特别狠
市场推动美系混动崛起
说到厉害的混合动力技术,大家脑海里浮现的似乎尽是日本车厂捣鼓的那些玩意儿。可实际上,除了日本人之外,美系车厂在油电混合动力技术领域也是颇有建树的,他们不仅早在19世纪末就已实现油电混合动力有轨电车量产,更在20世纪70年代时,由“美国混合动力汽车教父”Victor Wouk研制出搭载可输出16kW功率电机的油电混合动力原型系统。
只是,不同于生活在能源稀缺国家的日本人,坐拥丰富资源的美国人在很长一段时间里,并没有真正重视混合动力技术,就连一度支持Victor Wouk的美国EPA环境保护局,也在1976年正式放弃运行仅两年的“Federal Clean Car Incentive Program清洁能源汽车奖励”项目,甚至到21世纪初,美国汽车行业的主流观点也依然不看好混合动力技术。
然而,随着第二代丰田普锐斯在市场上获得广泛成功,加上美国车不是只卖美国,还要卖到欧洲这个环保法规比较严格的市场,以及全球最大且正积极开拓新能源车领域的中国市场,并且全球还有非常多地方,它们都没法像美国那样卖超便宜的汽油,于是通用、福特、克莱斯勒等美国车厂对于混合动力技术的态度发生了明显改变,不再坚持纯电动力将直接取代燃油动力的观点,转而支持先以混合动力过渡的发展模式。
可见,美国车厂在新世纪研发混合动力技术的动机,从一开始就是以市场为导向的。因此,那时美国车厂对于混合动力技术的要求也很简单:一、有明显的节油效果,以便尽快取得客户的认可,进而与日本车厂瓜分混合动力汽车市场;二、想办法规避日本厂商的专利壁垒。
正是这段剑走偏锋的经历,让美国车厂学会一些不同于日本车厂的混合动力技术,还走出了一条独特的发展道路。如何独特,以下就让我们一睹为快。圈
通用、福特混动发展史
2004年
GMC Sierra轻混开局
如何见证省油的奇迹?GM认为最简单有效但叉能回避日系车厂技术专利的方法,就是以自家开发轻度混合动力技术先开局,并将技术应用在耗油量最为人诟病的美式大皮卡上。于是,通用汽车选择了对旗下GMC品牌的皮卡车型Sierra下手,在变速器和发动机之间加装上电机,以及独立的一套42V电力系统,但这套系统只用于发动机启停以及帮独立的电池充电,主要驱动力还是依靠排量高达5.3升的V8来运作,也因此这款车就实用性上来说并不高,算是通用汽车比较偏向实验以及市场试探性质的混动首作。
更具历史意义的反而是,在该年通用汽车联手当时的戴姆勒克莱斯勒公司开发出柴油双模混合动力系统,并应用在公交车上。随后,通用又把这种带有双排行星齿轮与双电机的功率分流式混合动力系统里的内燃机给换成汽油发动机,从而让2008~2013年间的雪佛兰Tahoe、凯迪拉克Escalade等几款搭载6.0升V8发动机的全尺寸SUV,能跑出仪表显示低于10L/100km的油耗数值,这时通用的混合动力技术节油效果就十分显著了。
2010年
雪佛兰Volt的增程式技术
这款车相信大家都不陌生,因为它也有被少量引进国内销售,而这款车代表的意义,是通用汽车在插电式串联混合动力系统的基础上,首度研发出拥有自家特色的增程式电驱动系统,电驱动与发动机驱动的角色至此调换,发动机主要负责为电力系统充电就好像发电机,而车辆则主要是以电力马达来驱动。
不仅如此,通用更进一步优化这套系统的传动与电池效率,然后在2015年发布搭载第二代增程式电力驱动系统的全新雪佛兰Volt,而这款车在国内则是被挂上了别克的品牌,名为Velite 5,有关这车我们会在之后更深入说明。
2018年
三大系統组成混动矩阵
通用不愧是美国老牌车厂,发力投入新能源领域不过短短十几年,就已经开发出三种能够回避日系车厂混动技术专利的技术,近两年,通用旗下的混合动力车型主要搭载第一种:应用90V电池的轻混系统;第二种:基于行星齿轮机构变速箱加电机的Full Hybrid全混系统;第三种:Vortec系列增程式电力驱动系统。
值得一提的是,搭载Voltec增程式电力驱动系统的通用系车型已售出约25.3万辆,成为全球第三畅销的插电式混合动力车,它与90V轻混系统一道被业内视为通用汽车混合动力技术的代表! 2001年
美版Escape开局
福特是一家懂得妥协与商业互惠的车厂,打从决定发展新能源技术开始,福特就用自己的专利技术从丰田那儿交换来部分混合动力技术,并以第一代美版Escape休旅车为基础开发出混合动力版车型。但与日系混动技术略有不同的是,由于2000年初美国正追捧生质燃油,因此福特Escape应用的混合动力系统是直接可以使用E85乙醇汽油的,这车也因此成为美国市场上第一款可使用E85复合燃料的混合动力SUV。
显然,对于混合动力技术的应用,福特这名学生比老师更懂美国市场一些!
2007年
走进插电式混合动力的大门
2007年,福特开始研究插电式混合动力系统,但福特的插电式混合动力系统并没有在市场上获得成功。截至2015年10月,福特总共仅售出约5.6万辆插电式混合动力车。不过,搭载常规油电混合动力系统的福特车却获得不俗的销售成绩,哪怕福特与丰田于2013年终止混合动力合作开发项目,福特都能在2014年11月成为仅次于丰田的全球第二大混合动力车制造商。
2017年
全力进军混动技术
为加速推进电气化战略,福特决心在2017~2020年间投入45亿美元用于开发插电式混合动力车,福特的业务重心便明显偏向插电式混合动力系统,无论研发还是市场,资源全都优先惠及插电拭混合动力系统,而且以目前的发展趋势,这种情况在2020年后多半还会延续。
美系混动技术比一比
三台代表车型例牌来自通用系与福特两强,按照技术与理念前瞻性由浅及深,可以按照蒙迪欧2.0L PHEV、CT6 30E、Velite 5来作排序。蒙迪欧PHEV算是时代催生的产物,较简单但车辆整体依旧表现出一种成熟的品质,CT6 30E则系统和构造上较复杂,但在性能与省油表现上非常强大,Velite 5则是用上通用汽车压箱底的增程式混动技术,发展多年后也迎来最新一代。
蒙迪欧2.0L PHEV
油、电动力各走各路
与其他混合动力车型不同的是,新蒙迪欧插电混动版并没有综合功率/扭矩的说法,简而言之就是它的发动机和电动机无法同时进行工作为车辆提供驱动动力。
这套混合动力系统提供EV Auto、EV Now、EVLater三种驾驶模式切换:EV Auto是系统自动控制切换驱动,适用于郊区和城市路面交替出现路段;EVNow则是纯电动驱动模式;EV Later模式则是锁定当前电量,以此来合理规划油耗,行车电脑会记录当前电量,以汽油动力为主,保证电量不下降的同时,模拟EV Auto的工作模式,例如在慢速起步、松油门滑行时电动机会介入工作。三种驾驶模式中,EV Now、EV Later需要在有一定电量的时候才能肩动,否则就是一辆只能靠汽油机驱动的“混动车”。
凯迪拉克CT6 30F
地球最强PHEV
30E这套插電式混合动力系统可以达到很强的性能表现,0~100km/h仅需5.4s、纯电动续航里程80km、纯电动最高速度可达125km/h,整套系统联合发功,可以达到最大续航里程935km、百公里油耗仅为1.7L的水准。要达到这样的性能标准,一是为了契合凯迪拉克这个品牌的顶端表现,另外也是在豪华品牌中,凯迪拉克新技术的储备与进化,亦势必要在新能源车层面有所建树。
CT6 30E的核心亮点在于一台机械结构与电力系统结合非常紧凑、复杂的EVT变速箱,但是凯迪拉克却能将其体积做到和普通款CT6的8挡自动变速器相当,纵置的结构设计也使其与CT6传动形式相符,车辆的空间和配重并未有多大影响,可见通用的技术确实厉害。这套双电机系统能够实现更为细致的动力分配,增加的行星齿轮组可以实现更大范围传动比,除了可以让动力更经济的输出、降低油耗,还能满足驾驶者对动力的要求,更大的传动比也允许CT6 30E在高速时更易实现纯电驱动,这也是之所以CT6 30E纯电驱动最高车速可以达到125km/h的奥秘之一。
别克Velite 5
或许是业界最领先的增程式混动方案
相信大家都明白增程式混动与插电式混动的不同,而Velite 5,有目前业界最领先的第二代VOLTEC增程式混动技术。基本上,即便这一代发动机增加了机械路径驱动车轮,但仍可将它看作是一台电动车,或者广义上的增程式电动车。电动车的要义,除了环保大义,一是迅捷顺滑的驾驶感,二是续航里程,在纯电模式下仍未有效解决行驶里程及充电效率问题时,增程式系统出手解决续航问题!
Velite 5设有4种驾驶模式,普通模式即纯电行驶,在电量耗尽之后会自动肩动发动机增程行驶;运动模式则将油门反应调得更为灵敏;山地模式则是比较特别的模式,理论上是说确保坡道行驶性能,实际上应该是相对于普通模式的一个折中模式,切换至此模式后,发动机肩动,而电力的损耗则会比普通模式相对慢一些;锁定模式则类似一些插电式混动车型的回城模式,保持当前电量并锁定,以混动模式驱动车辆,这一模式最适合高速工况,当下了高速进入城区时,则可切入普通模式以纯电行驶,获得最佳的油耗效率。
PART2:谁更能混 严绍健 涂纯明 林映辉
混动与性能的博弈,老美这样玩
长安福特蒙迪欧2.0L PHEV VS上汽通用凯迪拉克CT6 30E VS上汽通用别克Vellte 5
混合动力汽车发展至今,市场上有关美系车厂混合动力技术的探讨、表现力,说起来似乎总没有日系车厂来得那么热闹。但殊不知,美国人不缺新能源技术,更不缺脑洞,汽车强国的技术本领,是不可忽视的一股力量! 各有各腔调
先来谈谈这三台车的行驶感受吧!基本上,除了Velite 5有较为特别的表现之外,其他两台PHEV基本都是将插电混动的行驶特征与现代美国高级轿车的行驶质感结合在一起。蒙迪欧PHEV虽有蒙迪欧出众的底盘底子,但当你明白这套混合动力的工作逻辑之后,就会知道速度与激隋基本与新蒙迪欧插电混动车说拜拜,并且它虽然是PHEV,虽然有EV Now模式,但52km的纯电续航里程你我皆知这是相当鸡肋的,而在高速长途行驶下,抑或是需要运动化的驾驶感受时,你就会知道这台蒙迪欧PHEV在简单技术的车格定调下,它能达到的成就有限。
CT6 30E则是讲求安静豪华和高性能的豪华汽车,无声无息的安静与陕,纵置而且高效的混动系统加上凯迪拉克等级的舒适豪华,让人觉得凯迪拉克开发这套复杂的系统,一切都是因为老牌豪华品牌的尊严!
车内静肃性,对于擅长NVH技术的通用集团,以及又有配备电机动力的CT6 30E来说只是基本要求。它的“无声无息”除了反映在真的很安静的车内环境之外,还体现在如此精妙的插电混合动力系统,居然操作起来超乎想象简单、人性。
别克Velite 5是一台很独特的混动汽车,在造型上就已展现出与未来对话的意思,而机械层面上确实是很有意思的一辆混合动力车,也能够看出通用在这车上花了不少的精力,毕竟Velite 5的第二代VOLTEC技术不管电池有电或没电,其加速体验都是基本一致的,加上优秀的综合油耗以及纯电续航里程表现,Velite5确实给了“混合动力”一个新的方向。
基本上,Velite5的驾驭简单性和用户友好性,和一台品质出色的A级轿车相差无几。而只要有过混动车或电动车驾驶经历的人,开过Velite5之后一定会觉得,它有着更优化的驾驶质感——贯之其中的,是行车质素的厚实高级感,静音舒适,车架的扎实与刚度足够出色,这是一种很高級的乘坐质素。
驾驶乐趣or省油省心?
蒙迪欧虽然上市多年,但依然是一台底子雄厚的好车,因为毕竟在底盘及行车质感方面的打造,福特向来是毫不马虎的,但在阿特金森发动机和电动机的驱动下,插电混动版的蒙迪欧动力参数就只有那样,因此它并不会对你“激昂”的驾驶油门动作有太大响应,加上CVT变速箱,整车动态表现除了平顺便是舒适,并且电动机与发动机之间的动能切换也丝毫不唐突。
至于CT6 30E的表现反而超出我的预期,它的动力性能很强,在全油门加速时能营造出比不少传统发动机动力性能车Launch Control起步还强烈的弹射感,一直加速到大约160km/h车速的过程都是快得有如子弹射出却又平顺线性,这种加速力度相对一辆体重约莫1.9吨的车来说,真是超乎想象。
同时,CT6 30E的可玩性也很高,方向盘后的“换挡拨片”其实是控制电机在驾驶人放油门踏板时给出多少反向制动力与电能回收效率。为了平衡操控表现,考虑到不影响驾乘空间,同时又要考虑到碰撞等破坏因素,最终工程师们将电池组放置于后轴之上,也就是后排座椅和行李箱之间,仅占用行李箱较小的储物空间,这样做虽然提高了电池组重心,但是却最大限度地减少了电池组对于整车重量分布、结构强度的影响。而且,还能有效避免在发生意外撞击时对电池的损害。在此之下,要想平衡这车身后部181kg的电池组重量非常困难,所以相比普通车型50:50的重量分配,CT6 30E变为40:60。不过工程师们就车架和后悬挂进行了强化和重新调校,而且为后轮换上了265/45R18的轮胎,确保了超大扭矩输出时后轮拥有更好的抓地力和从动转向力,进一步提升驾控品质。 Velite 5有着超乎正常推算的398Nm扭矩,扭力涌出的弹射感,加上电控无级变速的顺滑无比,让Velite 5的加速质感既锋利又迅捷,效率奇高,凌厉而又悄无声息,而Velite 5又将这种加速感营造得很高级,即使是运动模式,也是陕而不狂,精致斯文。
纯电模式下开Velite 5有不错的爽陕感,当电力耗尽时发动机自动介入开始增程模式,发动机专为增程模式而设计,功率和扭矩比普通的同级发动机要低一些,由于有机械路径直接驱动车轮,可以减掉已往传递至电机一路上的损耗,因而比起雪佛兰沃兰达的第一代VOLTEC系统有更好的省油效率。发动机介入后,驾驶上要适应的是和其他混合动力车型不太一样的发动机反应,就像我们小时候玩过的手摇微型发电机一样,会感觉到一种惯性。踩下油门,发动机反应会略微滞后一些;收油时,发动机由于带动着电机运转,惯性力下转速滑落的反应也要比普通发动机慢得多,会感觉到油门松开后发动机仍要继续运转一段时间,然后转速才慢慢下降。这是这台增程混合动力系统中发动机运转的特点,转速与车速之间略有滞后,并不同步,而车速只是与油门同步。
总体来说,Velite 5的机械质素与驾驶感是一种很高级与顺畅的表现,衡量这部车已不能完全按纯机械系统构造的汽车来评价,始终电动输出与传动,与机械式的在动力特性与质感上有不小的差别,但有一些仍是相通的:增程模式已将人们对于新能源车最担忧的续航恐惧症完全抹除,所以Velite 5可以说是在汽车全面电动化之前具有里程碑意义的一部汽车。
不同定位,怎么选?
如果你问我,这三款车究竟谁最能代表美系混动的精髓,我想这就得取决于你的关注点是什么了。如果说你是个技术控,那么我相信你会对Velite 5十分喜爱,毕竟它的增程式混动技术处于业内前沿水平,即使面对丰田THS混动系统这样强大的对手,Velite 5这套使用两组行星齿轮的系统在机械方面都更加精妙。但要特别强调的是,据说新一代的Velite 6也快要于今年下半年推出了,如果不急着购车,估计Velite 6会更值得等待。
如果你手上并没有太多预算,但是对新能源车充满着好感,渴望去尝试,那么我认为蒙迪欧是个十分具有性价比的选择,其阿特金森循环加电机的组合将车辆成本控制在很低的范围内。而如果你希望充分感受科技与豪华的结合,那么我认为CT6 30E可谓美系混动的顶端代表作,其动力输出有着很强的表现,油耗却保持在极低的水准,整套系统体现着强大的技术储备,内饰与配置则尽显美式豪华主义!
定位、价位、取向不同,三款车各自有着自己的风格与受众群体。但相同的是,三者都是美系混动领域中的厉害角色,在技术层面都不随波逐流,有自己的主张,在舒适性上传承自己品牌一贯的优点,成功在竞争激烈的混动市场中开创出自己的天地。
THE END
充滿想象的时代,是新能源的沃野
在我心里,对于美系车其实一直都不怎么感冒,因为美系车一直以来引以为豪的大排量自吸发动机,无非是技术老旧、只会用排量来压榨动力的玩意儿。未曾想,美系车厂会投入如此多的精力在新能源领域,并且成绩斐然。
显然,我对美系车的偏见,导致我没有及时正视其一直以来的努力,美系车早已不是油老虎,也早已有了自己的技术功底。我知道很多人会想,美系车厂对混动技术这么努力付出又怎样,市场份额还不是大部分在日系混动手上?但在我看来,这正是美系车厂的宝贵精神,明知前方道路困难重重,依然坚毅前行,要知道在市场竞争中,没有谁能永远当常胜将军,而胜利者绝对是日常善于积累的人,能挑战自己不擅长的领域,十分难能可贵。
因此,这一期我们策划了美系混动这个专题,是为让他们的奋斗被更多人看见,要知道日系混动由于有着大量混动技术的专利,让不少车企不敢涉足这个领域,而如美系混动在技术上另辟蹊径绝非易事,我也相信在有了混动技术的沉淀之后,未来他们发展纯电动乃至燃料电池会更加有把握。
这是一个充满想象力的时代,车企只有不断创新才能收获消费者的青睐,我也希望未来有更多车企能在技术上不断超越,让新能源技术更好的发光发热。