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混聯式混動和并聯混動

圖文 更新时间:2024-12-23 11:42:34

混聯式混動和并聯混動(并聯式插電混動的5個問答)1

——本文屬《電車百事通》第5期

從某種程度上而言,插電混動車型是燃油車的“省油版”,既能充電,又能加油。目前的車市中,插電混動車型主要有三種動力方案,分别是:串聯式插電混動汽車、并聯式插電混動汽車和混聯式插電混動汽車。

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在第4期《電車百事通》的内容中我們講解了何謂串聯式插混車,分析了增程車為何沒普及,剖析了為何增程車必然會消亡。今天,我們聚焦并聯式插電混動車型,來看看這一細分類型有何奧秘,前景又将如何?

什麼是并聯式混合動力汽車?

并聯式混合動力汽車PHEV是Parallel Hybrid Electric Vehicle的簡寫,指的是發動機和電驅動系統可以各自分别來驅動車輛行駛(注意:PHEV還是Plug in Hybrid Electric Vehicle的簡寫,意指所有的插電式混合動力汽車),之中的“并”字可以簡單理解為發動機和電動機是“并列”起來可以各自去驅動汽車的,原理圖如下圖所示。

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這種驅動形式最大的特點是:發動機和電動機會有一個動力分配機構完成動力耦合。簡單來理解的話,并聯式混合動力汽車是在傳統燃油汽車由發動機 變速器組成的動力總成的基礎上加了一套純電動汽車電池包 電動機組成的動力總成,二者共同驅動車輛行駛。如下圖所示,便是并聯式混合動力汽車代表車型奔馳C350插電版。

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關于并聯式混合動力汽車,咱們可以這麼去類比:一男一女兩個人騎雙人自行車,男方(電動機)負責踩前踏闆,女方(發動機)負責踩後踏闆,二人合力驅動自行車前行。這個過程中,無論是男方還是女方,都可以單獨各自發力,也可以各自按實際需求選擇休息。

并聯式插電混合動力汽車有什麼優缺點?

并聯式插電混合動力汽車的原理與串聯式插電混合動力汽車剛好相反,從結構上來說仍然需要傳統變速箱的加持,甚至還要加上一套額外的部件以供電驅動介入,成本較高,比如大衆、寶馬等旗下早期的由燃油方案改為插電混動方案的混動車型基本上都是并聯結構,如下圖的寶馬5系插電式混合動力汽車、奔馳S級插電式混合動力汽車便是代表。

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并且,考慮到大多數并聯式插電混合動力汽車的電動機位于變速箱的輸入端(即位于發動機和變速箱之間),因而,在純電模式下電機輸出的動力依然要經過變速箱才能抵達車輪,相比于直接連接而言,效率要打一部分折扣。

但總體來說,這個方案對傳統車企更為友好,可以以最小的改造代價,實現了較好的動力性、經濟性提升。

并聯式插電混合動力汽車有哪些工作模式?

從驅動模式來看,并聯式插電混合動力汽車與串聯式插電混合動力汽車的工作模式基本一樣,都具有純電、純油、油電混合三種驅動模式,分别見下圖所示。

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并聯式插電混合動力汽車工作在純燃油驅動工作模式主要适用于高速勻速行駛,此時車輛由發動機直接驅動。

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并聯式插電混合動力汽車工作在純電驅動工作模式主要适用于正常起步、擁堵跟車、小油門勻速行駛,此時,車輛由電動機直接驅動。

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并聯式插電混合動力汽車工作在油電混合驅動工作模式主要适用于全域加速、高速加速超車等車輛需要大馬力驅動的場景,此時,車輛由發動機和電動機共同驅動。

為什麼大部分插電混合動力汽車沒有快充口?

相信許多人都有發現,無論是并聯式插電混合動力汽車,還是其它形式的插電混合動力汽車,大部分都不配有快充口。

關于這個點,我們還得從快充口的根本需求說起。

快充口的作用是:降低充電時間。想要在盡可能短的時間内把電充滿,就得增大充電電壓或者充電電流,這就是快充口的特性及意義。

在當下,大部分插電混合動力汽車的動力電池容量并不大,一般在10-15kW·h之間,按當下的水平,每kW·h的電可以跑5~8km,那麼,這些插電混合動力汽車純電狀态下的續駛裡程在50-100km之間,這也是在當前政策引導下的主流插電混合動力車型的平均水平。

如下圖所示便是搭載13.1kW·h電池包的2018款路虎攬勝運動版PHEV,續航裡程僅為51km,如果使用快充的話,考慮到電池的特性以及電池總成的散熱需求,那麼動力電池的性能、安全等需要進一步升級,這會帶來進一步的成本的增加。

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與此同時,對于插電混動汽車而言,即便使用慢充,3-5小時也可以充滿電,時間也并不算太長。如果再算一筆賬的話,用快充花10分鐘充滿10kW·h再跑70km的意義也并不大,還不如直接加油來的快,從這個角度考慮,插電混合動力汽車也就沒有必要去增加一套快充系統了。

當然,市面上也不乏特例。

比如理想ONE,雖然是增程式插電混合動力汽車,但其既配備有慢充口,也配備有快充口,而這,則是因為理想ONE的電池包是40.5kWh,比絕大多數的插電混動車型都要大不少。

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在此多說一句,目前市面上有一些針對插電混合動力汽車加快充口的改裝,但是這些改裝都必然要更改車輛的線路,這會存在極大的風險,建議不要嘗試。

為什麼很少見到柴油版插電混動車型?

相信也有許多人注意到了,目前市面上的插電混動車型,幾乎全都是針對汽油車的。

其實,這是因為,混動車型搭配電動機的主要目的是為了改善中低速域的動力輸出和燃油消耗,但是,柴油機本身在中低速域的效率和經濟性就更具優勢,再加入電動機,就顯得有些多餘了。

結束語

整體來看,包括并聯式插電混動汽車之内的混動方案,都隻是“權宜之計”。随着純電動汽車技術的進步,随着電池續航裡程的不斷提升,随着充電樁等基礎設施的不斷完善,消費者對于純電動汽車的焦慮将會逐步降低。誰能主導未來?或許得十年後才能見分曉了!

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