本田插電混動技術 Plug-in HEV 詳解
2020-01-20 21:06來源:我愛汽車網閱讀量:

本田的插電混動技術根源來自本田的 i-MMD 混動技術,這一點與豐田有些相似。首先在市場成熟的 Hybrid 技術上深耕,積累油電管理經驗,優化整車經濟性能,然后逐步向 Plug-in 插電混動升級,從成熟的 Hybrid 過度到 Plug-in ,經歷了多年的市場打磨,無論是整車性能和成熟可靠度還是在節能方面的表現都十分優異,這也是多年積累的結果。

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Clarity的車身尺寸與一臺主流中級轎車相當,EPA純電續航里程為75公里,這就意味著NEDC能輕松超過100公里,如果國產,拿到補貼沒有技術門檻。

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與豐田 THS 混動策略上的差異

在之前的專欄里我詳細介紹過豐田 THS 與本田 i-MMD 混動系統無論是結構,性能,實現方式上存在的巨大差異。由于豐田 THS 比本田 i-MMD 上市早了十多年,技術雖然成熟可靠,但是那時候還沒有什么汽車電氣化的思想,Hybrid 的目的是為了節油。所以豐田 THS 從 Hybrid 升級到 Plug-in 遇到了巨大的技術問題。這主要是因為THS采用的是行星齒輪進行動力分流,這會導致在純電模式下,發電機的轉速會超速運轉。

所以 THS 在相當長一段時間里都會對純電行駛速度進行限制,只能在非常低速情況下采用使用純電。這與國家要求的插電混動車定義背道而馳,因為作為一臺 PHEV 要想達到國家補貼標準,就需要純電行駛速度能夠達到 120 km/h 以上。國內直到豐田推出卡羅拉雙擎E+插電混動版才解決這一問題。通過對發電機增加一套單向離合器來防止純電模式下發電機反轉超速。即便如此也只是能夠勉強達到 120 km/h 時速的國家對新能源補貼要求。

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本田這套i-MMD Plug-in系統配備了一臺高效的1.5L發動機,最大功率105匹,最大扭矩134牛米。

本田 Clarity 的 Plug-in HEV 雖然也是從原有的 i-MMD 混動技術衍生而來,但 i-MMD 從一開始就是按照電氣化思維架構的混動系統。記得在本田剛推出 i-MMD 不久的時候,很多媒體人借來雅閣混動和凱美瑞混動進行油耗對比,發現兩車的節油性能幾乎沒有什么差別,很多媒體給出的結論是無法給出 THS 和 i-MMD 的好壞評價,因為兩車的性能太接近,甚至接近到小數點后1位數都是一致的。這其實是本田在開發 Hybrid 之初就定義了與凱美瑞混動一致的性能目標。在汽車研發制造領域,任何一點性能和材料的投放都意味著成本的上升,雅閣和凱美瑞的性能一致并不能作為 THS 和 i-MMD 性能好壞的唯一依據。

到了 Plug-in 插電混動時代,i-MMD的優勢就凸顯出來了。由于其放棄了行星齒輪分流策略,而是采用的空心軸+多片離合器的轉矩耦合策略,所以在機械結構上不會受制于齒輪的運轉速度。簡單的說就是i-MMD不需要進行任何機械結構上的改造就能實現純電高速行駛,而且是長時間高速巡航,這一點與豐田 THS 有著本質區別。

PHEV 的主要缺點

1:在純電模式下發動機幾乎毫無用處

2:在 SOC 剩余電量低時能量效率低

PHEV 的第一個缺點豐田并沒有解決,由于 THS 的結構原因,在純電模式下豐田只能通過限制發電機的運轉來提高最高車速,所以在純電行駛時發電機完全是個擺設,發動機也無實質作用。而本田的 i-MMD plug-in 則不存在這個問題,在純電模式下,發動機發電機與傳動系統完全斷開,使得發動機可以繼續帶動發電機運轉實現串聯混動,也就是增程模式,這可以極大的提高續航里程降低 SOC 消耗。為了解決純電效率問題,比亞迪DM 給出的方案是通過 P0 電機發電來彌補,而上汽 EDU 和廣汽傳祺的解決方案則更接近本田的 i-MMD,完全可以實現串聯混動(增程模式)。

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i-MMD 通過空心軸和多片離合器的設計,可以讓兩個電機具備任何想要的驅動功能并且能夠在運行過程中無縫切換。所以從 i-MMD 到 i-MMD Plug-in 不需要像豐田 THS 那樣對結構進行改造。

本田 Plug-in HEV 通過多片離合器控制策略,在結構上可以完全實現雙電機+燃油發動機同時驅動加速;純電行駛;增程模式行駛;發動機和主電機驅動行駛,發電機發電彌補電能的多種混動模式,解決SOC值較低時的能量效率。

Clarity 平臺的超強擴展性

回到重點,帶有插電混動技術的本田 Clarity Plug-in HEV Touring 雖然擁有4895mm的車長和1877mm的車寬,外形尺寸與現款雅閣非常接近,但是這并不是一臺與雅閣同平臺的車,競爭對手也不是豐田凱美瑞的混動版。這是本田開發的一個全新平臺,這個平臺沒有規劃任何燃油車,這是一個純粹的電氣化架構的平臺。它既可以實現插電混動,也可以實現純電動車型的開發,同時這個平臺還可以用來布置 FCV 氫燃料電池,擁有極高的可擴展性。

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▲ 純電動版的本田Clarity

所以它與雅閣和凱美瑞相比有著本質區別。如果目前市場上銷售的雅閣混動仍然是在一臺燃油車基礎上修修改改的產品,那么隨著 Clarity 的投放,本田將跨入電氣化平臺時代。

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由于產品定義之初就考慮了平臺的擴展性,本田Clarity充分預留了開發燃料電池車型所需要的儲氣罐空間和燃料電池反應堆布置空間。

Clarity Plug-in HEV Touring 除了擁有全新的電氣化架構,在研發之初就考慮了市場需求巨大的 Plug-in 產品,這就意味著它不會像 Mirai 那樣曲高和寡,從一開始就能獲得不錯的銷量,通過大規模銷售不斷降低平臺研發和采購成本,逐步從 PHEV 過度到純電EV再而實現終極目標 FCV 產品投放。

這樣的產品規劃策略可以更進一步拉長產品生命周期,讓成本的不斷下探,通過累積的大規模銷量最終在推出 FCV 燃料電池車型時擁有比豐田 Mirai 這種 FCV 燃料電池專用平臺更低的成本更強的市場競爭力。當然,汽車是一個系統工程,本田 Clarity 的產品亮點還不止這些,作為一款混動車,燃油發動機的熱效率是 SOC 低值時能耗的最關鍵因素,本田 Clarity 如何通過全新的發動機設計來實現更低油耗的?我們下期再聊。


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