本田插电混动技术 Plug-in HEV 详解
2020-01-20 21:06来源:我爱汽车网阅读量:

本田的插电混动技术根源来自本田的 i-MMD 混动技术,这一点与丰田有些相似。首先在市场成熟的 Hybrid 技术上深耕,积累油电管理经验,优化整车经济性能,然后逐步向 Plug-in 插电混动升级,从成熟的 Hybrid 过度到 Plug-in ,经历了多年的市场打磨,无论是整车性能和成熟可靠度还是在节能方面的表现都十分优异,这也是多年积累的结果。

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Clarity的车身尺寸与一台主流中级轿车相当,EPA纯电续航里程为75公里,这就意味着NEDC能轻松超过100公里,如果国产,拿到补贴没有技术门槛。

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与丰田 THS 混动策略上的差异

在之前的专栏里我详细介绍过丰田 THS 与本田 i-MMD 混动系统无论是结构,性能,实现方式上存在的巨大差异。由于丰田 THS 比本田 i-MMD 上市早了十多年,技术虽然成熟可靠,但是那时候还没有什么汽车电气化的思想,Hybrid 的目的是为了节油。所以丰田 THS 从 Hybrid 升级到 Plug-in 遇到了巨大的技术问题。这主要是因为THS采用的是行星齿轮进行动力分流,这会导致在纯电模式下,发电机的转速会超速运转。

所以 THS 在相当长一段时间里都会对纯电行驶速度进行限制,只能在非常低速情况下采用使用纯电。这与国家要求的插电混动车定义背道而驰,因为作为一台 PHEV 要想达到国家补贴标准,就需要纯电行驶速度能够达到 120 km/h 以上。国内直到丰田推出卡罗拉双擎E+插电混动版才解决这一问题。通过对发电机增加一套单向离合器来防止纯电模式下发电机反转超速。即便如此也只是能够勉强达到 120 km/h 时速的国家对新能源补贴要求。

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本田这套i-MMD Plug-in系统配备了一台高效的1.5L发动机,最大功率105匹,最大扭矩134牛米。

本田 Clarity 的 Plug-in HEV 虽然也是从原有的 i-MMD 混动技术衍生而来,但 i-MMD 从一开始就是按照电气化思维架构的混动系统。记得在本田刚推出 i-MMD 不久的时候,很多媒体人借来雅阁混动和凯美瑞混动进行油耗对比,发现两车的节油性能几乎没有什么差别,很多媒体给出的结论是无法给出 THS 和 i-MMD 的好坏评价,因为两车的性能太接近,甚至接近到小数点后1位数都是一致的。这其实是本田在开发 Hybrid 之初就定义了与凯美瑞混动一致的性能目标。在汽车研发制造领域,任何一点性能和材料的投放都意味着成本的上升,雅阁和凯美瑞的性能一致并不能作为 THS 和 i-MMD 性能好坏的唯一依据。

到了 Plug-in 插电混动时代,i-MMD的优势就凸显出来了。由于其放弃了行星齿轮分流策略,而是采用的空心轴+多片离合器的转矩耦合策略,所以在机械结构上不会受制于齿轮的运转速度。简单的说就是i-MMD不需要进行任何机械结构上的改造就能实现纯电高速行驶,而且是长时间高速巡航,这一点与丰田 THS 有着本质区别。

PHEV 的主要缺点

1:在纯电模式下发动机几乎毫无用处

2:在 SOC 剩余电量低时能量效率低

PHEV 的第一个缺点丰田并没有解决,由于 THS 的结构原因,在纯电模式下丰田只能通过限制发电机的运转来提高最高车速,所以在纯电行驶时发电机完全是个摆设,发动机也无实质作用。而本田的 i-MMD plug-in 则不存在这个问题,在纯电模式下,发动机发电机与传动系统完全断开,使得发动机可以继续带动发电机运转实现串联混动,也就是增程模式,这可以极大的提高续航里程降低 SOC 消耗。为了解决纯电效率问题,比亚迪DM 给出的方案是通过 P0 电机发电来弥补,而上汽 EDU 和广汽传祺的解决方案则更接近本田的 i-MMD,完全可以实现串联混动(增程模式)。

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i-MMD 通过空心轴和多片离合器的设计,可以让两个电机具备任何想要的驱动功能并且能够在运行过程中无缝切换。所以从 i-MMD 到 i-MMD Plug-in 不需要像丰田 THS 那样对结构进行改造。

本田 Plug-in HEV 通过多片离合器控制策略,在结构上可以完全实现双电机+燃油发动机同时驱动加速;纯电行驶;增程模式行驶;发动机和主电机驱动行驶,发电机发电弥补电能的多种混动模式,解决SOC值较低时的能量效率。

Clarity 平台的超强扩展性

回到重点,带有插电混动技术的本田 Clarity Plug-in HEV Touring 虽然拥有4895mm的车长和1877mm的车宽,外形尺寸与现款雅阁非常接近,但是这并不是一台与雅阁同平台的车,竞争对手也不是丰田凯美瑞的混动版。这是本田开发的一个全新平台,这个平台没有规划任何燃油车,这是一个纯粹的电气化架构的平台。它既可以实现插电混动,也可以实现纯电动车型的开发,同时这个平台还可以用来布置 FCV 氢燃料电池,拥有极高的可扩展性。

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▲ 纯电动版的本田Clarity

所以它与雅阁和凯美瑞相比有着本质区别。如果目前市场上销售的雅阁混动仍然是在一台燃油车基础上修修改改的产品,那么随着 Clarity 的投放,本田将跨入电气化平台时代。

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由于产品定义之初就考虑了平台的扩展性,本田Clarity充分预留了开发燃料电池车型所需要的储气罐空间和燃料电池反应堆布置空间。

Clarity Plug-in HEV Touring 除了拥有全新的电气化架构,在研发之初就考虑了市场需求巨大的 Plug-in 产品,这就意味着它不会像 Mirai 那样曲高和寡,从一开始就能获得不错的销量,通过大规模销售不断降低平台研发和采购成本,逐步从 PHEV 过度到纯电EV再而实现终极目标 FCV 产品投放。

这样的产品规划策略可以更进一步拉长产品生命周期,让成本的不断下探,通过累积的大规模销量最终在推出 FCV 燃料电池车型时拥有比丰田 Mirai 这种 FCV 燃料电池专用平台更低的成本更强的市场竞争力。当然,汽车是一个系统工程,本田 Clarity 的产品亮点还不止这些,作为一款混动车,燃油发动机的热效率是 SOC 低值时能耗的最关键因素,本田 Clarity 如何通过全新的发动机设计来实现更低油耗的?我们下期再聊。


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