Je tehnologija razširjenega dosega zaostala?
Prejšnji teden je Huawei Yu Chengdong v intervjuju dejal, da je "neumnost reči, da vozilo s podaljšanim dosegom ni dovolj napredno. Način s podaljšanim dosegom je trenutno najprimernejši način novega energetskega vozila."
Ta izjava je znova sprožila burno razpravo med industrijo in potrošniki o razširjeni hibridni tehnologiji (v nadaljevanju razširjeni proces).Številni šefi avtomobilskih podjetij, kot so idealni izvršni direktor Li Xiang, izvršni direktor Weima Shen Hui in izvršni direktor WeiPai Li Ruifeng, so izrazili svoje poglede.
Li Ruifeng, izvršni direktor blagovne znamke Wei, se je neposredno pogovarjal z Yu Chengdongom na Weibu in dejal, da "še vedno mora biti težko izdelati železo in da je soglasje industrije, da je hibridna tehnologija dodajanja programov zaostala."Poleg tega je izvršni direktor znamke Wei takoj kupil M5 za testiranje, kar je razpravi dodalo še en vonj po smodniku.
Pravzaprav so pred tem valom razprav o tem, "ali je povečanje nazadovalo", imeli vodstveni delavci Ideala in Volkswagna tudi "burno razpravo" o tem vprašanju.Feng Sihan, izvršni direktor Volkswagen China, je odkrito dejal, da je "program povečanja najslabša rešitev."
Če pogledamo domači avtomobilski trg v zadnjih letih, lahko ugotovimo, da novi avtomobili na splošno izberejo dve obliki pogona, in sicer podaljšani doseg ali čisto elektriko, in se le redko vključijo v priključni hibrid.Nasprotno, tradicionalna avtomobilska podjetja, nasprotno, njihovi novi energenti so bodisi čista elektrika bodisi priključni hibridi in jim za podaljšani doseg sploh ni »mar«.
Vendar pa z vedno več novimi avtomobili, ki na trgu sprejemajo sistem s podaljšanim dosegom, in s pojavom priljubljenih avtomobilov, kot sta ideal one in Enjie M5, potrošniki postopoma poznajo razširjeni doseg in je postal običajna hibridna oblika na trgu. danes.
Hiter porast razširjenega dosega bo zagotovo vplival na prodajo modelov na gorivo in hibridnih modelov tradicionalnih avtomobilskih podjetij, kar je koren spora med zgoraj omenjenimi tradicionalnimi avtomobilskimi podjetji in novo izdelanimi avtomobili.
Je torej tehnologija razširjenega dosega zaostala?Kakšna je razlika z vtičnikom?Zakaj se novi avtomobili odločajo za podaljšan doseg?Na ta vprašanja je Che Dongxi našel nekaj odgovorov po poglobljeni študiji obeh tehničnih poti.
1、 Razširjeni obseg in mešanje vtičnikov sta enakega korena, struktura razširjenega obsega pa je preprostejša
Preden razpravljamo o razširjenem dosegu in priključnem hibridu, najprej predstavimo ti dve obliki moči.
V skladu z nacionalnim standardnim dokumentom "terminologija električnih vozil" (gb/t 19596-2017) so električna vozila razdeljena na čisto električna vozila (v nadaljevanju "čisto električna vozila") in hibridna električna vozila (v nadaljevanju "hibridna električna vozila"). ).
Hibridno vozilo lahko glede na strukturo moči razdelimo na serijsko, vzporedno in hibridno.Med njimi serijski tip pomeni, da pogonska sila vozila izvira le iz motorja;Vzporedni tip pomeni, da pogonsko silo vozila zagotavljata motor in motor istočasno ali ločeno;Hibridni tip se nanaša na dva načina vožnje zaporedno/vzporedno hkrati.
Razširjevalnik dosega je serijski hibrid.Podaljševalec dosega, sestavljen iz motorja in generatorja, polni baterijo, ta pa poganja kolesa ali pa podaljševalec dosega neposredno napaja motor za pogon vozila.
Vendar je koncept interpolacije in mešanja relativno zapleten.Kar zadeva električna vozila, lahko hibride glede na zmogljivost zunanjega polnjenja razdelimo tudi na hibride z zunanjim polnjenjem in hibride brez zunanjega polnjenja.
Kot že ime pove, če obstaja polnilni priključek in se lahko polni od zunaj, gre za hibrid, ki ga je mogoče polniti od zunaj, ki ga lahko imenujemo tudi "plug-in hybrid".V skladu s tem klasifikacijskim standardom je razširjeni obseg neke vrste interpolacija in mešanje.
Podobno hibrid, ki ga ni mogoče polniti od zunaj, nima vrat za polnjenje, zato ga ni mogoče polniti od zunaj.Baterijo lahko polni samo prek motorja, rekuperacije kinetične energije in drugih metod.
Vendar se trenutno hibridni tip večinoma odlikuje po strukturi moči na trgu.V tem času je priključni hibridni sistem vzporedni ali hibridni hibridni hibridni sistem.V primerjavi s podaljšanim dosegom (serijski tip) lahko priključni hibridni (hibridni) motor ne le zagotavlja električno energijo za baterije in motorje, temveč tudi poganja vozila neposredno prek hibridnega menjalnika (ECVT, DHT itd.) in tvori spoj silo z motorjem za pogon vozil.
Priključni hibridni sistemi, kot so hibridni sistem Great Wall Lemon, hibridni sistem Geely Raytheon in BYD DM-I, so vsi hibridni hibridni sistemi.
Motor v podaljšku dosega ne more neposredno poganjati vozila.Elektriko mora proizvajati preko generatorja, elektriko hraniti v akumulatorju ali pa jo neposredno dovajati motorju.Motor kot edini izhod pogonske sile celotnega vozila zagotavlja moč vozila.
Zato trije glavni deli sistema za podaljševanje dosega – podaljševalec dosega, baterija in motor ne vključujejo mehanske povezave, ampak so vsi električno povezani, tako da je celotna struktura razmeroma preprosta;Struktura priključnega hibridnega sistema je bolj zapletena, kar zahteva povezovanje med različnimi dinamičnimi domenami prek mehanskih komponent, kot je menjalnik.
Na splošno ima večina sestavnih delov mehanskega prenosa v hibridnem sistemu značilnosti visokih tehničnih ovir, dolgega cikla uporabe in patentnega sklada.Očitno je, da novi avtomobili, ki iščejo hitrost, nimajo časa začeti s prestavami.
Vendar pa je za podjetja s tradicionalnimi vozili na gorivo mehanski menjalnik ena od njihovih prednosti, imajo pa globoko tehnično kopičenje in izkušnje z množično proizvodnjo.Ko prihaja plima elektrifikacije, je za tradicionalna avtomobilska podjetja očitno nemogoče, da bi opustila desetletja ali celo stoletja kopičenja tehnologije in začela znova.
Navsezadnje je težko narediti velik obrat.
Zato je enostavnejša struktura s podaljšanim dosegom postala najboljša izbira za nova vozila, priključni hibrid, ki ne more le v celoti izkoristiti odpadne toplote mehanskega prenosa in zmanjšati porabo energije, je postal prva izbira za preoblikovanje podjetja s tradicionalnimi vozili.
2、 Razširjeni doseg se je začel pred stotimi leti, motorna baterija pa je bila nekoč vlečna steklenica
Po razjasnitvi razlike med priključnim hibridom in podaljšanim dosegom ter zakaj novi avtomobili na splošno izberejo podaljšan doseg, se tradicionalna avtomobilska podjetja odločijo za priključni hibrid.
Ali torej za razširjeni obseg preprosta struktura pomeni zaostalost?
Prvič, kar zadeva čas, je razširjeni doseg resnično zaostala tehnologija.
Zgodovino povečanega dosega lahko zasledimo nazaj do konca 19. stoletja, ko je Ferdinand Porsche, ustanovitelj Porscheja, izdelal prvi serijski hibridni avtomobil lohner Porsche na svetu.
Lohner Porsche je električno vozilo.Za pogon vozila sta na sprednji osi dva motorja v pestu.Vendar pa je Ferdinand Porsche zaradi kratkega dosega vgradil dva generatorja za izboljšanje dosega vozila, ki sta tvorila serijski hibridni sistem in postala prednik povečanja dosega.
Zakaj tehnologija razširjenega dosega obstaja že več kot 120 let, zakaj se ni tako hitro razvila?
Prvič, v sistemu razširjenega dosega je motor edini vir moči na kolesu, napravo s podaljšanim dosegom pa lahko razumemo kot velik solarni polnilni zaklad.Prvi vnaša fosilna goriva in oddaja električno energijo, drugi pa vnaša sončno energijo in oddaja električno energijo.
Zato je bistvena funkcija podaljševalnika dosega pretvorba vrste energije, najprej pretvorba kemične energije v fosilnih gorivih v električno energijo in nato pretvorba električne energije v kinetično energijo prek motorja.
Po osnovnih fizikalnih spoznanjih se v procesu pretvorbe energije zagotovo pojavi določena poraba.V celotnem sistemu razširjenega dosega sta vključeni vsaj dve pretvorbi energije (kemijska energija električna energija kinetična energija), zato je energetska učinkovitost razširjenega dosega relativno manjša.
V dobi živahnega razvoja vozil na gorivo se tradicionalna avtomobilska podjetja osredotočajo na razvoj motorjev z večjo učinkovitostjo goriva in menjalnikov z večjo učinkovitostjo prenosa.Katero podjetje bi takrat lahko izboljšalo toplotno učinkovitost motorja za 1 % ali celo blizu Nobelove nagrade.
Zato so strukturo moči s podaljšanim dosegom, ki ne more izboljšati, temveč zmanjšati energetsko učinkovitost, mnoga avtomobilska podjetja zaostala in prezrla.
Drugič, motorji in baterije so poleg nizke energetske učinkovitosti tudi dva glavna razloga, ki omejujejo razvoj razširjenega dosega.
V sistemu razširjenega dosega je motor edini vir moči vozila, vendar pred 20 ~ 30 leti tehnologija pogonskega motorja vozila ni bila zrela, stroški so bili visoki, prostornina je bila relativno velika in moč ni mogla voziti vozilo sam.
Takrat je bil položaj baterije podoben položaju motorja.Niti energijske gostote niti posamezne zmogljivosti ni bilo mogoče primerjati s trenutno tehnologijo baterij.Če želite imeti veliko kapaciteto, potrebujete večjo prostornino, kar bo povzročilo dražje stroške in težo vozila.
Predstavljajte si, da bi pred 30 leti, če bi sestavili vozilo s podaljšanim dosegom glede na tri električne kazalnike idealnega, stroški neposredno narasli.
Vendar pa razširjeni obseg v celoti poganja motor, motor pa ima prednosti brez histereze navora, tih in tako naprej.Zato se je pred popularizacijo razširjenega dosega na področju osebnih avtomobilov bolj uporabljal za vozila in ladje, kot so tanki, velikanski rudarski avtomobili, podmornice, ki niso občutljivi na stroške in prostornino ter imajo višje zahteve glede moči, tišine , trenutni navor itd.
Skratka, ni nerazumno, da generalni direktor Wei Pai in Volkswagna trdi, da je podaljšani doseg zaostala tehnologija.V dobi razcveta vozil na gorivo je podaljšan doseg z višjimi stroški in nižjo učinkovitostjo res zaostala tehnologija.Volkswagen in Great Wall (znamka Wei) sta tudi dve tradicionalni znamki, ki sta zrasli v dobi goriva.
Čas je prišel v sedanjost.Čeprav načeloma ni nobene kvalitativne spremembe med trenutno tehnologijo razširjenega dosega in tehnologijo razširjenega dosega pred več kot 100 leti, še vedno gre za generatorsko proizvodnjo električne energije s podaljšanim dosegom, motorna vozila, ki jih še vedno lahko imenujemo "zaostala tehnologija".
Vendar je po stoletju končno prišla tehnologija razširjenega dosega.S hitrim razvojem tehnologije motorjev in baterij sta prva dva mopa postala njegova najpomembnejša konkurenčnost, s čimer sta odpravila pomanjkljivosti razširjenega dosega v dobi goriva in začela gristi trg goriva.
3、 Selektivno vtičnično mešanje v mestnih delovnih pogojih in delovnih pogojih visoke hitrosti z razširjenim obsegom
Za potrošnike je vseeno, ali je razširjeni doseg zaostala tehnologija, ampak katera je varčnejša in katera je udobnejša za vožnjo.
Kot že omenjeno, je razširjevalnik obsega serijska struktura.Podaljševalec dosega ne more neposredno poganjati vozila in vsa moč prihaja iz motorja.
Zaradi tega imajo vozila s sistemom razširjenega dosega podobno vozno izkušnjo in vozne lastnosti kot čisti tramvaji.Kar zadeva porabo energije, je razširjeni doseg podoben čisti električni energiji – nizka poraba energije v mestnih razmerah in visoka poraba energije pri visokih hitrostih.
Natančneje, ker podaljševalec dosega samo polni baterijo ali napaja motor, ga je mogoče večino časa vzdrževati v razmeroma ekonomičnem območju hitrosti.Tudi v čisto električnem prednostnem načinu (najprej porablja energijo baterije) se podaljševalnik dosega ne more niti zagnati, niti ne povzroči porabe goriva.Vendar pa motor vozila na gorivo ne more vedno delovati v fiksnem območju vrtljajev.Če morate prehiteti in pospešiti, morate povečati hitrost, če pa obstanete v prometnem zastoju, boste dolgo mirovali.
Zato je v običajnih voznih razmerah poraba energije (poraba goriva) pri podaljšanem dosegu na mestnih cestah z nizko hitrostjo na splošno manjša kot pri vozilih na gorivo, opremljenih z motorjem z enako prostornino.
Vendar pa je tako kot pri čisti električni energiji poraba energije pri visokih hitrostih večja kot pri nizkih hitrostih;Nasprotno, poraba energije vozil na gorivo pri visokih hitrostih je manjša kot pri mestnih razmerah.
To pomeni, da je v delovnih pogojih visoke hitrosti poraba energije motorja višja, baterija se bo porabila hitreje, podaljševalec dosega pa bo moral dolgo delati pri "polni obremenitvi".Poleg tega je zaradi obstoja baterijskih paketov teža vozil s podaljšanim dosegom enake velikosti na splošno večja od mase vozil na gorivo.
Vozila na gorivo imajo koristi od obstoja menjalnika.V pogojih visoke hitrosti se lahko vozilo dvigne v višjo prestavo, tako da ima motor ekonomično hitrost, poraba energije pa je relativno nižja.
Zato je na splošno poraba energije pri podaljšanem dosegu pri delovnih pogojih pri visokih hitrostih skoraj enaka kot pri vozilih na gorivo z enako prostornino motorja ali celo večja.
Po tem, ko smo govorili o značilnostih porabe energije pri podaljšanem dosegu in gorivu, ali obstaja hibridna tehnologija, ki lahko združuje prednosti porabe energije pri nizki hitrosti vozil s podaljšanim dosegom in porabe energije pri nizki hitrosti vozil na gorivo ter ima lahko bolj ekonomično porabo energije v širšem območju hitrosti?
Odgovor je pritrdilen, to je, premešati.
Skratka, priključni hibridni sistem je priročnejši.V primerjavi z razširjenim dosegom lahko prvi poganja vozilo neposredno z motorjem pri delovnih pogojih visoke hitrosti;V primerjavi z gorivom je mešanje z vtičnico lahko tudi kot razširjen doseg.Motor napaja motor in poganja vozilo.
Poleg tega ima priključni hibridni sistem tudi hibridne menjalnike (ECVT, DHT), ki omogočajo, da zadevna moč motorja in motorja doseže "integracijo", da se spoprime s hitrim pospeševanjem ali visoko povpraševanjem po moči.
A kot pravi pregovor, lahko nekaj dobiš le, če se temu odrečeš.
Zaradi obstoja mehanizma mehanskega prenosa je struktura vtičnega mešanja bolj zapletena in prostornina relativno večja.Zato je med priključnim hibridom in modelom s podaljšanim dosegom iste ravni zmogljivost baterije modela s podaljšanim dosegom večja kot pri priključnohibridnem modelu, ki lahko prinese tudi daljši čisto električni doseg.Če se z avtomobilom vozite samo v mestnem okolju, lahko podaljšani doseg napolnite celo brez dolivanja goriva.
Na primer, zmogljivost baterije 2021 Ideal one je 40,5 kWh, čista električna vzdržljivostna kilometrina NEDC pa 188 km.Zmogljivost baterije Mercedes Benz gle 350 e (priključno hibridna različica) in BMW X5 xdrive45e (priključno hibridna različica) blizu njegove velikosti je le 31,2 kWh in 24 kWh, čista električna vzdržljivostna kilometrina NEDC pa le 103 km in 85 km.
Razlog, zakaj je BYD-ov model DM-I trenutno tako priljubljen, je v veliki meri ta, da je zmogljivost baterije prejšnjega modela večja kot pri starem modelu DM in celo presega kapaciteto modela s podaljšanim dosegom iste ravni.Prevoz v mesto je mogoče doseči samo z elektriko in brez nafte, zato se bodo stroški uporabe avtomobilov ustrezno znižali.
Če povzamemo, za novo izdelana vozila priključni hibrid (hibrid) s kompleksnejšo zgradbo ne zahteva le daljšega predraziskovalnega in razvojnega cikla, temveč tudi veliko število testov zanesljivosti na celotnem priključnohibridnem sistemu, kar je očitno ne hitro v času.
S hitrim razvojem tehnologije baterij in motorjev je razširitev dosega s preprostejšo strukturo postala »bližnjica« za nove avtomobile, ki neposredno mimo najtežjega energetskega dela izdelave avtomobilov.
Toda za novo energetsko transformacijo tradicionalnih avtomobilskih podjetij se očitno nočejo odpovedati močnostnim, prenosnim in drugim sistemom, v katere so dolgoletno energijo (človeški in finančni viri) vložili v raziskave in razvoj, nato pa izhajajo iz praskati.
Hibridna tehnologija, kot je priključni hibrid, ki lahko ne samo v celoti izkoristi odpadno toploto sestavnih delov vozila, kot sta motor in menjalnik, ampak tudi močno zmanjša porabo goriva, je postala pogosta izbira podjetij s tradicionalnimi vozili doma in v tujini.
Torej, ne glede na to, ali gre za priključni hibrid ali razširjeni doseg, je to dejansko shema prometa v obdobju ozkega grla trenutne tehnologije baterij.Ko bodo težave z dosegom baterije in učinkovitostjo dopolnjevanja energije v prihodnosti popolnoma rešene, bo poraba goriva popolnoma odpravljena.Hibridna tehnologija, kot sta razširjeni doseg in priključni hibrid, lahko postane način napajanja nekaj posebne opreme.
Čas objave: 19. julij 2022