混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

本文作者“叫吃蝦的貓”,某一線車企從事動力總成規劃相關工作。

中國汽車產業中長期發展規劃中,將新能源汽車和智能網聯技術作為突破口,因此電動汽車和插電混合動力汽車在國家層面和地方政府層面都享有很高的“政治地位”,如補貼、免稅、牌照、路權等。然而,在實際市場方面,越來越多的消費者對混合動力有較強的購買意願,一個明顯的現象是,豐田在A級車市場的卡羅拉/雷凌雙擎銷量佔比已經超過20%,凱美瑞混合動力在換代之後也出現了銷量爆發。同時,廣汽本田更是一鼓作氣將雅閣混動的入門價格拉低到19.9萬元。現在,三家日系品牌的混動產品中,只有日產的在華產品還屬於偏弱勢的一家,但這並不意味著日產在混合動力技術上落後。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

日產Note自2016年11月在日本本土上市以來,一直保持著強勁勢頭, 上市之後不久,就在混動領域擊敗豐田普銳斯成為銷量榜首。而在2018年上半年更是成為日本市場汽車銷量排名NO.1,這也是自1970年“Sunny陽光”以來,時隔48年日產車型重新登上單車型銷量冠軍,對於這家日系車企而言,這個名次真的是久違了。

日產Note這款全新車型主打的賣點就是“不用充電的電動車”。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲日本市場 日產Note上市以來銷量,附中國國內主要競車對比

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲日本市場2018年1~7月 月均銷量前5名(K-car除外)

“不用充電的電動車”?

瞭解過e-POWER的人都知道,這是“串聯式混合動力”,在機械上稱為“電力傳動”,即機械能à電能à機械能。電力傳動並不新鮮,第一套電力傳動系統距今已經超過100年。

最早採用電力傳動系統的是船舶,Vandal號油輪由俄羅斯人於1903年製造,併成為第一艘搭載了電力傳動系統的船舶。該油輪採用三個89kW的柴油內燃機來發電,供給電機驅動系統。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲Vandal號結構圖

由於內燃機的外特性曲線是“等扭矩輸出模型”,需要配備變速器,轉換成“等功率輸出模型”,而電機天生是“等功率輸出模型”。因此電力傳動作為“電力變速器 E-CVT”應用在內燃機列車、坦克、船舶、礦山車等領域。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲東風系列電力傳動內燃機車

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲礦山車,滿載時600噸,排量90升的柴油發動機功率為2720kW,採用電力傳動

在乘用車領域,第一個嘗試電力傳動的是通用汽車公司,其概念車Precept是通用發佈的一款串聯式混合動力概念車型,然而在2000年該項目就終止了,原因是在那個年代的美國沒有人會特意去購買低油耗的車型。雖然Precept早早夭折,但是該車型的概念和技術被現在雪佛蘭的沃藍達(Volt)混合動力所繼承。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲通用概念車Precept

2013年寶馬發佈了增程式電動車i3,該車搭載33kWh電池,純電續航里程約250km,電量低時可以啟動充電寶(一臺0.65升的發動機)為電池充電。寶馬i3還是屬於電動車範疇,25kW的發動機,只作救急用,難以靠發動機來滿足車輛各項行駛性能。所以雖然結構上算是電力傳動,但這車更像是“電動車+充電寶”。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲寶馬i3

隨後在2016年,日產Note搭載了真正意義上的電力傳動系統,這時應該叫串聯式混合動力。 下圖是日產Note e-POWER的結構,發動機不參與驅動,100%由電機驅動車輛——由 “瑪馳同款1.2升發動機(58kW)”發電,為“聆風同款電機(80kW)”提供電源,電機在最大功率80kW運行時,不足的電源22kW(電機80kW減去發動機58kW)由電池補足,而這個電池雖然只有1.5kWh,但功率卻有22kW。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲日產Note e-POWER的結構

各種“同款”,看起來是否有東拼西湊的感覺?拼湊出來的東西能夠暢銷,如果在不成熟的市場,有可能歸功於“腦白金”一樣的宣傳手段,但是在日本本土這個學霸雲集的成熟市場中,日產這套招式必定有過人之處。

串聯式混合動力這種結構雖然簡單,但是想要把串聯式混合動力e-POWER做好是非常考驗技術功底的,其難點主要有兩個:一是電機的額定功率要能滿足車輛性能要求,二是油耗要低。

[額定功率]

現在市場上,除特斯拉、蔚來ES8以及奔馳EQC採用異步交流電機外,其他電動車和混合動力車型幾乎都使用永磁同步電機。選擇永磁同步電機的原因有結構緊湊、可靠、能量轉換效率高等優點;但是缺點也明顯,其中一個就是,長時間在峰值功率工作的話,電機會因過熱而發生磁石退磁。因此額定功率一般比峰值功率低很多。如下表,日產第一代聆風/Note e-POWER的峰值功率80kW,而額定功率達到70kW,這保證了車輛的性能。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

因為,在某些工況下,如測試百公里加速時間,只需要峰值功率高即可,但是在某些路況下,如滿載上長坡、較高車速下巡航、拖掛車(國內少)等,需要電機長時間在大功率下運行,這時就要求有高的額定功率。

日產得益於長期研發純電動車的優勢,Note e-POWER的驅動電機技術來源於純電動車聆風。如此一來,高效電機驅動的技術對於日產來說是輕而易舉,Note e-POWER的驅動層面其實就相當於一款純電動車,只是是電池容量很小而已。


混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER


[油耗]

實際上在“機械能à電能à機械能”過程中,串聯式混合動力的能量損耗會比較大,但Note e-POWER在JC08下能達到3.2L/100km,可見日產在發電機、電機和逆變器的能量轉換效率上花了不少工夫。

日產的工程師稱,為了提高電機的額定功率和燃油經濟性,e-POWER會在電機上採用潤滑油冷卻系統和更薄的磁片,在逆變器上採用碳化硅(SiC)/氮化鎵(GaN)半導體材料等。

日本用戶喜愛Note e-POWER,他們在反饋e-POWER的優點時,說得最多的是加速快。日本交通是“汽車讓行人”,市區內經常走走停停,在靜止加速這個場景下,為了不給後面的車添堵,快速起步是重要的需求,而e-POWER低速加速能力讓他們覺得很滿意。另外的滿意點則是e-Pedal(油門踏板既可加速也可減速)和低油耗(Note 在JC08工況下為3.2L/100km)。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲日本街頭,車輛排隊準備過紅綠燈路口

筆者試駕過Note e-POWER,試駕第一感受是加速推背感很強,在50km/h內比思域1.5T還強;在50~100km/h區間,與思域1.5T旗鼓相當。另外,e-POWER加速響應很快,動力相當平順。第二感受就是NVH性能還是不足,因為Note在日本算是價格低廉的小型車,隔音做得不好似乎也無可厚非,這時候三缸發動機聲音和電流聲音夾雜在一起,在中速時聽得比較明顯。


混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER


但總體來說,Note e-POWER的駕駛感受就像聆風,區別就是Note不需要安裝重重的電池,加速起來更靈活。

此外,Note e-POWER還有Nismo版本。據悉,換裝升級後的VCM車輛控制模組,在有效控制電量消耗的前提下,在S模式下提高了電池模組的供電量和功率,同時也針對動能回收系統進行程式修改,以達到有如鋼炮車款般的油門反應,至於在ECO模式下則是針對電力輸出曲線進行調整,讓耗能表現也有所進步。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

因為e-POWER技術的模塊化特性,日產如果願意更換更大功率的電機或者更大功率的小排量渦輪增壓發動機,應該能夠搭載到更高級車款上。同時也能在後軸安裝電機實現四輪驅動。Note e-POWER就在今年7月追加了四驅的版本。

日產e-POWER會不會導入國內?

之前媒體一直在推測日產e-POWER會不會導入國內,現在我們知道答案是肯定的。從下圖可以看出到2022年,將會有5款e-POWER車型導入。今年8月8日,在東風汽車有限公司成立15週年之際發佈了“綠色2022計劃”,公佈了該公司(東風日產、東風啟辰、東風英菲尼迪)此後幾年在新能源汽車領域的佈局,並宣佈到2022年電驅動化的車型銷售佔比達到30%。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲東風汽車有限公司發佈的“綠色2022計劃”中的新能源領域

屆時,豐田、本田、日產的混合動力產品都將在中國市場進行較量。

豐田、本田早已經在中國市場導入混合動力,其中豐田混合動力已經發展到第四代,在中國市場, 2018款凱美瑞混合動力級別的銷量比例已經接近20%。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲豐田凱美瑞2018款

本田在中國市場並沒有為雅閣導入2.0T發動機,反而是用i-MMD混合動力作為旗艦轎車的配置。或許本田希望推動自己更為擅長的混合動力技術,所以在定價時十分激進,十代雅閣混合動力車型指導價格下探到19.98萬,比凱美瑞混動版的23.98萬足足低了4萬、同時只比雅閣1.5升渦輪增壓車型高出一萬多元。

混合動力最後的打劫?專業人士詳解日產e-POWER

▲本田雅閣2018款

這時候e-POWER技術對日產在中國市場的表現就顯得尤為重要了。日產Note e-POWER 在日本一上市就阻擊了普銳斯,這已經顯示出日產在混合動力技術上的實力。在中國市場,日產e-POWER不僅要承擔起解決在中國市場的企業平均油耗問題,同時也要與豐田本田正面競爭,樹立“技術日產”的品牌形象。

結語:

現在還有一個關鍵問題是,豐田和本田首先在旗艦車型上導入混動技術,而後豐田下探到A級車卡羅拉/雷凌雙擎。日產的Note e-POWER是80kW級別,性能還達不到旗艦車型的要求,那麼該技術是否可能在入門車型上率先發力,更大範圍地進入平民百姓家?而在高端市場,日產又會否將e-POWER Nismo進行演化導入到更高級別的產品上,來推動高級別產品的價值提升呢?我們認為,這都是有很大可能的。能否上演在日本市場上打劫豐田本田的劇情,這值得拭目以待。

文|叫吃蝦的貓

圖|叫吃蝦的貓 網絡


分享到:


相關文章: