混合动力技术最早出现在上个世纪80年代末,距今整整20年。“混合动力”这一最容易普及的新能源技术,在漫长的开发历程中,不断吸引到许多厂商参与研发,这其中也有许多厂商中途放弃了。
但凡新技术的推出,总会有个从稚嫩到成熟的过程——在这20年间,以通用、奔驰、宝马为代表的主流汽车厂商,对混合动力系统投入了海量资金,不断促进新技术向量产转化。经过不懈努力,混合动力技术在20年间实现了从弱混到强混的进化,从低效到高效的提升。尤其是在近一两年,一批拥有较强商业化价值的混合动力车型相继量产上市,让人们看到了混合动力的未来已不是梦。
我们放眼全球市场,已经投入销售的各类混合动力车型包括丰田普锐斯、奔驰SMART以及最新上市的全球首款强混合动力全尺寸豪华SUV凯雷德等等。从技术水平上来归类,这些车型可以分为“强混”和“弱混”、“辅助混合”三种类型,其中强混与弱混最为常见。
弱混合动力车的电动机功率通常只有大约20千瓦,它们的电动机主要是在刹车时将汽车的动能转换成电能,而在起步时则提供额外的扭矩。开发弱混合动力的成本相对较低,目前的发动机室和底盘的设计不用做太大改动。
近年来,为满足未来主流车型混合动力的技术需求,全球三大豪华厂商凯迪拉克、宝马和奔驰联手推进了一项名为“2-MODE”的强混合动力技术。与弱混合动力技术和辅助混合动力技术相比,强混合动力系统拥有4大特征,包括完善的制动回收系统、电动助力系统、节能起停功能和电力驱动系统,该项技术的第一款产品就是新近亮相的凯迪拉克全尺寸豪华SUV凯雷德的Hybrid版。
以这款三大公司共同研发的凯迪拉克凯雷德Hybrid技术为例,这款代表未来混合动力技术特点的双模强混合动力车型,也是全球首款全尺寸豪华混合动力SUV。该技术平台上还将很快诞生宝马X6 Hybrid车型。该技术采用双模式主动变速箱技术,经实验证明,与搭载同排量普通发动机的车型相比,高性能混合动力车型同比可以降低至少25%的燃油消耗和尾气排放,在城市拥堵路况下更是可以节省超过40%的燃油,节能效果显著。
率先投入商业运营的凯迪拉克凯雷德Hybrid的双模式强混合动力系统由一台6.0升V8发动机和2台83kw电动机组成,它们之间用串联的方式组成2mode hybrid的动力单元。发动机驱动发电机发电,电能通过控制器输送到300V镍镉电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。
低负载时由电池驱动电动机驱动车轮,高负载时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处启动、加速、爬坡工况时,发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。
2mode Hybrid强混合动力系统适用于城市内频繁起步和低速运行工况,可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转,通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况,从而提高了发动机的效率,减少了废气排,而城市油耗降幅更高达40%。官方给出数据显示,凯雷德hybrid的综合油耗仅为11.1升,这一油耗和一辆1.8排量的轿车无异。
目前凯雷德Hybrid是市场上最先进的强混合动力车型代表,其后还将有宝马和奔驰的同类车型上市销售,据悉这种Hybrid技术不仅节能效果明显,动力强大,同时还能拥有非常安静的驾乘享受,特别适合豪华车的特质。虽然,以凯雷德Hybrid 136万的售价来看,双模强混合动力技术并不是工薪阶层所能承受的,但它的存在预示着一种趋势的到来,也让人们相信未来强混合动力系统将会自上而下,普及到众多车型,相信在不久之后大众消费者也将受益于此。
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