DM-i对我们的意义,远不止省油
不知道各位有没有听过这么一类说法:“世上只有两种混动,一种是XX,一种是其他。”这里的XX不管是谁,反正和中国品牌没有关系。但如今,我们可以自豪地说,不管世上有几种混动,都一定有比亚迪DM-i一席之地。
节能减排是当下全球的主旋律,许多国家和地区都宣布了纯燃油车的“禁售时间表”,许多汽车制造商也将研发的重心转移到了纯电车型上。
纯电也许会是未来汽车的形态,但基建的支持、能源结构的改变非一日之功,可以预见,在未来很长一段时间内,内燃机和纯电动还将共存,而共存的形式必然是混合动力。
虽然混合动力像是过渡产品,但它同时需要应用到内燃机和电驱动两大领域的技术,研发门槛高、难度大。目前拥有先进混动技术的汽车制造商主要集中在日本、美国、韩国,而欧洲厂商对混动并不热衷,推出的产品更像是在应付法规。为什么这么说?后文会有解释。
中国的汽车工业起步晚,等到我们有实力开始研发混动技术时,国外品牌早已筑起了层层专利壁垒。不少车企发现,在夹缝中研发出的产品效果一般,难以与国外品牌匹敌。莫非我们就只能交“专利税”?
比亚迪不信这邪,在2008年推出比亚迪F3DM双模混动车型,想来相关的研发在更早之前就已经开始。查询当年比亚迪申请的专利,以及F3DM的图纸可以发现,这款比亚迪DM车型的鼻祖,同时也是如今第三代DM技术——DM-i超级混动的原型。
当年F3DM市场表现不佳,是因为时机和技术尚不成熟。如今DM-i的发布就像吹响了变革的号角:凭什么只有国外品牌能做好混动?凭什么它们的插电混动车卖那么贵?机电一体化,我们也不差。
比亚迪DM-i到底有多强?它的意义只是省油吗?接下来,我给各位仔细分析分析。
★ DM-i为什么能省油?关于混动系统的分类,各位可以翻看之前的《讲堂》栏目,里面已经有了非常详细的讲解。排除插电混动车纯电行驶的情况,混合动力之所以能实现省油,主要是通过两个方法:
第一,制动能量回收。第二,让内燃机工作在高效区间。
第一点很简单也很好理解,把原本通过刹车系统耗散掉的动能回收到电池,需要的时候再拿出来用,自然能够节约燃油的消耗。
第二点则复杂得多。相信各位都听说过发动机热效率,近些年来越来越多的厂商会对这个参数进行宣传。然而最高热效率只是发动机万有特性图上的一小块区域,车辆在实际行驶时发动机不一定处于这一工况。
从上面这张万有特性图可以看出,这款发动机(型号待查)的最高效率点(燃油消耗率最低,颜色最深)大概在1500rpm左右,中等扭矩输出,这对应的是高速巡航工况,所以我们通常会感觉跑高速油耗低。而一旦偏离这个工况,油耗就会明显上升。
对于纯燃油车来说,只能通过变速箱挡位切换来尽量维持在高效区间,但这还不够,开车难免会加速、会堵车、会怠速,发动机难免要进入低效区间。而一套优秀的混动系统能够最大程度地将发动机“保护”在高效区间。
用一个词来概括混动系统的工作逻辑就是:“削峰填谷”。当车辆的动力需求较低时,只让电机来驱动,发动机休息;或者让发动机输出多余的动力,驱动车辆的同时给电池充电。
当车辆动力需求较高时,电机和发动机协同工作,发动机依然只顾自己“舒服”,缺的动力让电机来补。当然,急加速的时候系统也会让发动机脱离舒适圈,提供最大输出。
许多人其实都有一个疑问:让发动机发电给电池,然后再用电驱动车辆,不会有二次损耗吗?反而还省油?
是的,能量转化的损耗一定会有,但经过计算,只要这种损耗小于让发动机工作在低效区间的损耗,这么做就是划算的。
“削峰填谷”说起来简单,但实现起来难度极大。丰田和通用使用的是行星齿轮组方案(详细解析见往期讲堂),偏向机械层面;本田的i-MMD和比亚迪DM-i使用的是电控耦合方案,偏向电子层面。
顺便说一句,i-MMD和DM-i虽然理念有些类似,但结构、原理都有区别。而且i-MMD推出时间比DM晚了5年,之前的IMA则是完全不一样的东西。
以比亚迪宋PLUS DM-i为例,它有纯电、并联混动、串联混动(增程)、直驱,四种驱动模式,而大部分混动车都做不到并联和串联共存。不同模式间的切换极其平顺而且安静,用户基本感受不到。
更多样的驱动模式,意味着发动机能够在更多工况下维持高效输出。另一方面,这也对电驱系统的性能提出了更高的要求。
DM-i混动的核心是一套名为EHS的电混系统,它包含两台最高转速16000rpm的高速永磁同步电机,一台负责驱动,一台负责发电。没有变速箱,依靠电机宽泛的调速范围和功率平台满足车辆的行驶需求。
如何让一台发动机和两台电机协同工作,同时满足最优效率,想想就让人头疼,这也是这套系统最大的设计难点。这一方面需要优秀的软件算法,另一方面需要强大的硬件性能,也就是IGBT,可以看做是自动化控制领域的CPU,这里先不展开。
而比亚迪拥有完全自主知识产权的第四代IGBT技术,是国内唯一一家,电控综合效率98.5%,这就相当于电脑厂商自己掌握着CPU技术,这意味着什么,大家可以想象。
电机同样是比亚迪自研,使用扁线8层绕组,槽满率更高,功率密度可达44.3kW/L。同时采用内置油冷方案,直接冷却热源,散热能力更强。电机最高效率达97.5%;效率>90%占比90.3%。
说了这么多,比亚迪DM-i通过软件、硬件、电机、电控各方面的努力,打造出了一套高效智能的系统,为发动机提供了一个极其“舒适”的环境,但发动机本身也不能拖后腿。
宋PLUS DM-i搭载了骁云-插混专用1.5L发动机,运行阿特金森循环,压缩比15.5,最高有效热效率43.04%。这可了不得,全球顶尖的热效率,配上顶尖的混动系统,不省油就怪了。
为了实现超高的热效率,这款1.5L发动机采用了先进的加工工艺,最大程度降低摩擦损耗;将压缩机、机油泵、水泵等传统轮系移除,转而由电机驱动,降低发动机的运行负载;再加上诸如低温废气再循环之类的技术,最终完成了这一杰作。
宋PLUS DM-i在亏电状态下依然能实现百公里4.4L的油耗(110km版本为4.5L),放眼全球,这也是极其优秀的水准。
★ DM-i和其他混动系统的区别?上文提到,丰田THS混动的核心是行星齿轮组,行星架、太阳轮和外齿圈分别连接发动机、1号电机、输出端&2号电机。整套结构非常精妙,节能效果极佳。但是受限于固定的齿比,发动机无法发挥出全部性能,电机纯电行驶的能力也比较差。这些情况直到最新的第四代THS有所改进。
欧系的混动车型要么是48V轻混,要么是插电混动。其中插电混动大多是P2或P3结构,电机与变速箱集成,发动机的动力输出依然需要通过变速箱,和电机无法形成高效协作,亏电时性能下降明显,同时削峰填谷的能力也将下降。优点是不需要对原本的底盘架构进行大幅修改。
最近增程式混动也是一大热门,它的优点是结构简单、方便控制,发动机和电动机之间是解耦的,是一种纯串联混动。缺点是在适合发动机直驱的工况下,发动机无法直驱,依然只能充当增程器的角色,承担能量转化的损耗,燃油经济性无法达到最优。同时,由于增程器功率往往较低,在亏电状态下增程混动车型性能会有明显下降。
而DM-i是一种相对全面的混动结构,没有变速箱的它输出极其平顺,有较好的高速行驶能力,燃油经济性也十分优秀。而且对消费者来说非常重要的是,它并不贵。
★ DM-i为什么这么实惠?以比亚迪宋PLUS为例,燃油版顶配的旗舰PLUS指导价为14.38万,而配置大致相同的宋PLUS DM-i 51km尊荣型,指导价为15.68万,仅高出1.3万元。至于宋PLUS DM-i 110km旗舰PLUS,指导价为16.98万,也仅高出2.6万元。
这里之所以用“仅”字,是因为宋PLUS DM-i终究是一款插电混动车,而对比其他的插电混动车型,例如本田CR-V锐?混动e+,丰田RAV4双擎E+,售价都比对应的燃油车型贵5-6万。
固然,丰田本田的混动技术也非常优秀,但如此之大的差价让人很难下手。除非是在限牌城市,算上购置税和牌照成本后,这样的售价才有合理性。
而比亚迪DM-i不同,不仅是宋PLUS DM-i,其他车型的DM-i版本也是一样,相比燃油版价格只高出一两万。如果算上购置税减免,实际购车成本差别更小,而这部分成本在后期用车过程中将很容易被更低的油费所抵消(即使不充电使用)。
试想,一年半之后,现行的新能源补贴政策到期,若是插电混动车型的补贴全面取消,那些高价的插混车型将直接失去存在的意义,唯有DM-i这样价格合理的车型才能继续活跃于市场上。
比亚迪是怎么做到的?大家可能也猜到了——自己动手,丰衣足食。上文提到,比亚迪DM-i的电机、电控、发动机都由比亚迪自主研发,至于电池更不必说,老本行了。DM-i配备的功率型刀片电池,实惠好用,还贼安全。
比亚迪的这些技术,每一项单独拎出来,也许不全是世界最好的,但性能/成本比一定是首屈一指的。这也算是中国企业的一个特点:不仅产品比你(外国企业)好,价格还更便宜,气不气?
全产业链一手抓,自然会导致运营成本增加,风险增大。但只要能保证技术的领先,这些就都会化作技术和成本的优势。更何况,三电系统这种核心技术,只要有可能,一定要握在自己手里。见到了华为的遭遇后,相信不会有谁还抱有侥幸心理。
从初代DM到现在DM-i,我们看到的是13年磨一剑,但比亚迪实际付出的心血一定更多。正是因为他们的坚持研发和创新,让我们能够买到便宜实惠的混动车型,让我们不再受制于专利壁垒,让中国的汽车行业拥有更光明的未来。
DM-i是新高,相信也是新的起点,比亚迪凭借着DM系列混动车型和刀片电池,让中国品牌“新能源汽车领导者”的名号实至名归。期待它在未来能给我们更多的惊喜,也期待其他中国品牌在新能源领域开花结果,在未来的竞争中提前占领高地。
本文作者为踢车帮 敖奕丰
这就是 Brembo 暗戳戳搞了 20 多年的智能刹车系统
嘿,大家好。我又来写刹车科普贴了。
从市值龙头特斯拉到国内新势力的蔚来、小鹏;海外品牌的极星 2、野马 Mach—E 到自主品牌的比亚迪唐,这些车都有一个共同点: Brembo 刹车卡钳。
而我也发现,这些刹车卡钳为了应对低碳和低排放的要求,在细节上有了许多的改进。有兴趣的同学们可以看尾部的延伸阅读:《开完 Mach-E 的我,却写了个刹车科普》。
好,现在进入正题。
就在上周六,也就是 2021 年 12 月 18 日,恰恰因为上述这篇文章,我有幸收到了 Brembo 的试驾邀请,去他们的大本营南京体验了 SENSIFY 智能制动系统。
鉴于以下内容可能会比较猛,我就先说一下结果:
太,太强了...这让我对未来线控刹车的到来充满了期待和信心。建议 Brembo 考虑 SENSIFY 拆分上市(让我也投点)!
接下来,我就给大家科普一下 Brembo 的这套 SENSIFY 到底是个什么东西,究竟是不是噱头大于实际。
刹车助力系统基础知识
在介绍 Brembo 的 SENSIFY 之前,我们得说一说目前市面上的制动系统的助力方式。
真空助力
图有点烂,你忍一下(图源:汽车制动网)
上图中表现出来的是目前最基础的助力方式。
没错,虽然刹车不需要助力也能用,但是那样的话,你力气不够恐怕都没办法让刹车抱死,仅限于赛车领域和一些低速应用。
当你踩下刹车踏板时,这个动作会通过杠杆结构联动,并借助真空助力器(需要有真空源,比如内燃机)推动制动总泵中的刹车油,而这个油会通过进入 ESP 泵通过电控阀门的方式被分配至连接四个刹车卡钳(分泵),从而对制动盘施加制动力以产生摩擦力,使得车辆停止。
那么问题来了,现在越来越多的电动车出现,就意味着越来越多的车子没有发动机,就意味着越来越多的车子没法产生真空,就意味着真空助力用不了了。
电子助力
其实和转向助力从真空液压变成电子助力一样,近几年的刹车助力也在走同样的发展趋势。
真空助力(稍微老点的燃油车和超跑用这个的比较多)电子助力(按理来说这种刹车并不会失灵,只会失去助力,所以你细品)
因为不需要真空源,而是只要有电就能驱动,还能通过软件随意改变助力的程度,所以电子助力的好处颇多:
适配更多车型;
可以更快建压;
可以改变脚感;
能更无缝地和动能回收搭配。
One-Box VS Two-Box
Two-box 方案(图源:电子工程世界)
普通的电子助力刹车也只是把真空助力用电子助力替换了而已,因为 ESP 泵还是分体的状态,一共两个模块,所以俗称 Two-box 方案。
One-box 方案(图源:电子工程世界)
而在目前的量产车上可以看到的最先进刹车助力方案就是整合了 ESP 的 One-box 方案。
*然而我国目前的法规并不允许视线离开路面,切记。
值得注意的是,目前的 One-box 方案中,踏板和液压系统已经没有了机械连接。在制动力的产生和脚部的输入这个环节,实质上已经实现了线控。也就是说,你的脚再怎么发力,也只是提供一个位置信息,刹车系统里的压力全靠电机建立。
ESP 泵,好鸡肋啊。
大家好,我是弱鸡...
但是,这样一来又出现了一个问题:为了自动驾驶的双冗余需求,还是会有一个外挂的 ESP 模块来提供备份的刹车油路压力。
而且,ESP 依然在传统电液压范畴,所需要的刹车时间是是目前电子助力刹车系统的几倍。如果你是个经常爱不关 ESP 的情况下开快车,每一次 ESP 的介入都会导致柱塞泵发热严重产生磨损,降低 ESP 的寿命。
本来很精简的系统又加上了一个冗余,而且还是个不太靠谱的东西。好像有点本末倒置,但这也是现阶段的法规需求。当然,这也侧面说明了纯机械系统在行业认知里还是高于机电混合的系统。什么时候能拿掉机械备份,现在还真的不好说。
SENSIFY 有何不同?
很不一样。
结构
看似很复杂,但实际很简单
Brembo 品牌名字来源于两个创始人的姓氏:Breda 和 Bombassei。同理,SENSIFY 也是 Sense(感觉)和 Simplify(精简) 的组合词。而除了传统的刹车卡钳、刹车盘和油路等部件外,这套系统主要由以下内容构成:
踏板模拟器;
制动控制单元;
液压执行器;
机电一体化卡钳。
踏板模拟器
SENSIFY 的踏板之所以叫做「踏板模拟器」,是因为它的刹车踏板和市面上的 One-box 系统一样,只是一个位置传感器。
入门级赛车模拟器:罗技 G920
事实上,它无非就是个脚感更好、成本更高、用料更足、可靠性更强的赛车模拟游戏踏板。
制动控制单元(不知道 Brembo 怕不怕缺芯啊,哈哈哈。)
而这个踏板产生的电信号,会传输给制动控制单元(可以理解成制动域控制器)处理后,对相应的车轮制动下达命令。
可以理解为是一个精密且迅速的电泵
假如你的车辆配备了传统的液压制动卡钳,那么这个信号将传输给液压执行器,推动刹车进行制动。
浮动卡钳可以实现全「干」
如果你的 SENSIFY 系统中还配备机电一体化卡钳,那么制动控制单元将会直接下令卡钳上的电机发力夹紧卡钳,完全不需要刹车油。
我就是善于发现细节
如果你觉得这套系统和上述的 One-box 方案一样,一旦电子系统失灵了就完蛋了,那就是大错特错了。因为,从上图里的踏板模拟器上的油壶就可以发现,SENSIFY 保留了踏板到下游制动系统的油路连接。从现场 Brembo 厂方的工程师了解到,这部分油路会在主系统失效时才打开。
灵活性
从零件数来看,SENSIFY 好像并不符合它名字后半段代表的 Simplify。但是它却实实在在地提升了造车的自由度,还让刹车的智能化变得更简单了。
搭配自如
我不油腻,因为我用电
对于不同车型的,SENSIFY 有灵活的定制方案。如果需要更大的制动力度或更高级的卡钳配置,依然可以选用传统的高性能多活塞固定卡钳,并通过液压执行器推动。但是如果是小型车辆、低配车型或者是电动车的后轮等制动力需求不高的情况下,完全可以使用上图中的机电一体卡钳来完成任务。
前干后干前干后干前湿后干前湿后湿前湿后湿,单个制动控制器,左右非独立
对于规则繁多的赛车应用,还可以有这种无法四轮独立控制且更加精简的系统。如果你和我观察力一样仔细,你就会发现这套系统中仅有一个制动控制器带动两个液压执行器。而如果需要四轮独立控制,上方的图中则用了两个制动控制器。
所以这里我有一个疑问:
为什么不能用一个控制器独立控制四轮?
不过 Brembo 毕竟是个意大利品牌,capiche?理解万岁!
布局自如
踏板(模拟器)随便放
只要以后的智能座舱发展得够先进,理论上来说你可以在车里以任何姿势都可以看着 VR 或者是大屏幕开车。
控制自如
脚感标定 OTA 升级也不是梦
和 One-box 系统一样,完全解耦的刹车踏板不仅可以最大化动能回收的利用范围,也可以通过软件来模拟和调节各种风格的刹车「脚感」。舒适模式下可以有买菜车般放松的脚感,而运动模式下则可以拥有跑车般精准的制动力控制。
这才是最骚的
虽然依靠传统的 ESP 模块也能做到这一点,但是架不住四个刹车分别用独立的电机来控制起来得快呀!
根据我从现场的 Brembo 工程师套到的信息,SENSIFY 的响应速度可以做到 60 ms。而据我调查,典型的 Two-box 系统则需要 120—150 ms,传统真空助力液压制动系统则需要 300—500 ms。如果反映到高速行驶状态下的从踩下脚开始计算的刹车距离,甚至可以差上十几米,等于是提升了安全性。
实际驾驶体验
一个刹车厂商 20 年磨一剑的刹车产品,真的可以从标定中感受到。
试驾采用了 AB 对比的方式。来自同一厂家的两台车型中,一台安装了 SENSIFY 全套的制动系统,而一台车则是原厂状态。
顺滑 EBD
入弯更自然
除了对刹车操作的响应速度超快以外,四轮独立控制加上理论上 5 ms 的动态刹车力度调节能力,让配备了 SENSIFY 系统的测试车能够在 trail brake(带刹车入弯)时展现出了更好的循迹性。
其实在体验之前,我对 SENSIFY 的预期很低,因为当今的电动车的操控本来就不差,而搭载的电子系统也是市场上比较新的版本。但是 SENSIFY 在弯中能给我更加符合预期的行车路线,制动中的车头指向和我打方向时预期的车头朝向更加一致。
无感 ABS
体验更舒适
虽然 One-box 系统作为解耦的刹车系统,已经可以做到杜绝 ABS 触发时的讨厌的 kick back(俗称打脚),但是 SENSIFY 让人感动的是它在轮端的控制也更细腻。得益于独立的电控结构,更加高频的控制逻辑带来了更顺滑的防抱死体验。
一般的 ABS 启动时,轮胎的状态实际上是在抱死和恢复抓地两者之间反复横跳,但 SENSIFY 给人的感觉就是轮胎恰恰好好在抱死的边缘,响胎的声音更小,车辆在 X 向上的加速度也更加恒定。
结果就是制动距离更短且更舒适。至于那些怀念 ABS 大脚感的人们,我觉得你们可能真的 OUT 了。接下来的购车人群中,可能越来越多的人会觉得这个现象只是一个非智能汽车时代的残留物。毕竟,刹得住才是关键的,
冰面制动效果
控制更润
同样速度冲入铺满润滑剂的塑胶路面,SENSIFY 搭载车型以更细腻的低附着路面制动控制,车身姿态更稳定,没有出现冰面上刹着刹着车头朝向就歪掉的危险情况。
由于四轮是独立控制的,就算在刹车过程中,其中一个甚至是两个轮子上的刹车失灵了,也可以靠精准且迅速的制动力分配让车辆能够以直线行驶的状态下停止。事实上,z在其中一次试驾过程中测试低速刹车脚感时,出现了制动力变弱的情况,因为也没有跑偏,所以我也并没有很在意。后来工程师告诉我,当时他其实关掉了其中两个轮子的制动功能...
低排放+智能化的刹车时代即将来临
全剧终
2024 年初量产,听说已经有厂家买单了。
减速是为了更好地加速,而减少过多的减速也是为了更好的节能。智能化的刹车系统不仅能够提供更好的刹车性能,也可以通过合理分配和调节制动力的大小,让动能回收做更多工作以减少能量的浪费、刹车粉末的释放,进而减少各种排放。
再者,减少或根除制动液本身,除了减少保养周期,也减少了环境的污染和化工原料的使用。
Brembo 的这套 SENSIFY 智能制动系统除了让我对未来的刹车系统充满了智能化的想像,也让我对 Brembo 这家在制动系统金字塔顶峰的意大利公司有了不一样的看法。
在不久的将来,刹车也将会进入除了拼硬件还要拼软件的时代。硬件上做到越来越解耦,就说明软件能够实现的东西越多,自由度越高。到时候的刹车性能比的不仅仅是谁的活塞多、谁的盘子大、谁的设计骚,而是谁的软件团队研发能力好、谁的数据接口全、甚至是谁的 AI 能力强。
比亚迪宋PLUS DM-i油箱国内外双标 “打脸”独家专利技术?
出品|清流工作室
作者|王晓悦 主编|赵妍
“长城背刺比亚迪”事件,让整个新能源汽车行业躁动起来。
5月下旬,长城汽车(601633.SH)突然发布公告,称比亚迪(002594.SZ)两款车型“秦PLUS DM-i”及“宋PLUS DM-i”采用常压油箱,涉嫌整车蒸发污染物排放不达标。长城汽车已在4月11日向生态环境部、国家市场监督管理总局、工业和信息化部递交举报比亚迪的材料。
这份举报公告在社交媒体上引出的一个质疑是,比亚迪是否在国内配置低价的常压油箱,而销往国外的车型则配置高价的高压油箱?
清流工作室独家调查发现,比亚迪的确存在“内外有别”的情况。
在国内,比亚迪前述两款车型全线采用相对便宜的常压油箱,而至少销往菲律宾和乌兹别克斯坦的部分“宋PLUSDM-i”车型,则采用了高压油箱。
与之矛盾的是,比亚迪宣称已经攻破技术难题,可以在采用常压油箱的情况下,满足监管对整车蒸发污染物排放的要求。那么,为何在销往国外的车型上,不使用这一“独家黑科技”,要花钱配置更贵价的高压油箱?
比亚迪提到的独家专利,也遭到部分业内人士的质疑。
毕竟,混动车的“祖师爷”丰田也还在用高压油箱,而大量车企高层也发声确认公司的混动车型采用高压油箱。
在比亚迪之前,市面几乎所有混动车型都采用高压油箱,才可在国标检测中达标。业内人士质疑,比亚迪的专利合规吗?在国标检测中真的可行吗?
手握“黑科技”的比亚迪,在公开专利“解救同行”之前,还要回答不少疑问。
“内外”有区别,“贫富”有差异?
网络上流传的一种说法是,比亚迪的油箱配置“内外有别”,在国内的两款车型均采用常压油箱,而出口国外的油箱则部分配置了高压油箱。
面对这个问题,比亚迪回复投资者表示公司有常压油箱技术解决方案,也有高压油箱技术解决方案。
“在应用上,国内和国外都一样,常压油箱和高压油箱都有采用,都符合当地蒸发排放法规标准。”比亚迪方面表示。
但这个回应,并没有正面回答一个问题:长城汽车所提及的“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”两款车,在国内外到底分别采用什么油箱?
清流工作室调查发现,“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”在国内可能全线采用常压油箱,但至少“宋PLUS DM-i”出口部分国家的部分配置,采用的则是高压油箱——也就是,“内外有别”并非不存在。
据媒体统计,比亚迪2022年1-11月个人用户销量前十的城市分别为:上海、深圳、北京、广州、天津、杭州、西安、重庆、郑州和武汉。
这十座城市至少20家4S店均向清流工作室确认,目前在售的“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”全线采用常压油箱。
与此同时,一位自称销售比亚迪原厂配件的工作人员避开了高压油箱的问题,只表示目前秦PLUS DM-i只有一种油箱,并在谈及新闻事件时表示不影响使用,“不然早召回了”。
而一位汽修厂的工作人员也告诉清流工作室,业内同行在拆车或修车中发现“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”均采用常压油箱。
那么,海外销售的同系列产品,采用的又是什么油箱?
清流工作室查询海关贸易数据发现,比亚迪对外出口的乘用车主要以电动汽车(EV)为主,销往印度、菲律宾、厄尔多瓜等地。而与之相比,销往海外的混合动力汽车(PHEV)则数量较少。
清流工作室可查询到的记录显示,比亚迪混动汽车在2020年曾销往巴拉圭和哥伦比亚。2022年以来,则主要销往厄尔多瓜、乌兹别克斯坦和菲律宾,其中乌兹别克斯坦可查询到的数量较多。
比亚迪菲律宾的经销商向清流工作室表示,店内销售的BYD混动车,只有“宋PLUS DM-i”这一车型,且只有一个价位,价格为249万菲律宾比索,折合人民币约31.52万元。他表示,店内在售的“宋PLUS DM-i”采用的均是高压油箱,不清楚是否是当地法规要求混动汽车配备高压油箱。
比亚迪在乌兹别克斯坦的经销商告诉清流工作室,目前公司在售的混动车型“宋PLUS DM-i”,共有3个价位,折合人民币分别为22.87万元、23.93万元及27.67万元。其中仅有价位为27.67万元的旗舰版宋PLUS DM-i采用高压油箱,另外两个价位则采用常压油箱。
也就是说,在国内至少十座城市至少20家4S店均确认“目前在售的“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”全线采用常压油箱”的同时,国外经销商在售车型“宋PLUS DM-i”,配备了高压油箱。
与配备高压油箱的车型相比,配备常压油箱的车价格相对便宜。
根据国内官网提供的售价,“宋PLUS DM-i”的价格从15.48万元至21.88万元。清流工作室从销售获得的报价,“宋PLUS DM-i”旗舰款落地价为16万元,旗舰款Plus落地价为17万元。
前述乌兹别克斯坦经销商也表示,店内还在销售价格稍低的比亚迪骏驰系列混动车型。该车型两个价位分别折合人民币21.25万元及22.87万元,均采用常压油箱。
那么是不是比亚迪在国内销售的混动车型,均因其技术“优势”而采用了常压油箱呢?对这个问题,比亚迪各地4S店没有统一的说法。其中部分地区的4S店销售称,除被举报的两款车型外,价格更高的比亚迪混动车型部分采用了高压油箱。
西安的一位销售声称,汉、唐和护卫舰系列都采用高压油箱,这些车型价格更贵,在20w以上。武汉的一位销售称,护卫舰系列是高压油箱,价格会贵些。上海和天津的销售也确认,除了被长城汽车举报的“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”,店内其他车型都采用高压油箱。
混动采用高压油箱是行业共识
在此次举报事件之前,混动车型采用高压油箱,几乎是业内共识。
国内高压油箱供应商亚普股份(603013.SH)在近期的一份投资者调研报告中表示,混动车型分为MHEV(轻型混合动力汽车)、FHEV(全混合动力汽车)、PHEV(插电式混合动力汽车)、EREV(增程式混合动力汽车),其中PHEV和EREV必须需要使用高压系统。
比亚迪的在售的车型“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”均属于PHEV。
至于PHEV车型必须使用高压系统的原因,亚普股份解释道,与传统燃油汽车相比,混合动力汽车工况较为复杂,具有电驱动、燃油驱动、油电混合驱动等多种工况,当混合动力汽车用电驱动时,由于燃油晃动和温度变化,液态燃油会转化为燃油蒸汽。
亚普股份表示,传统燃油系统无法对燃油蒸汽进行控制,从而造成整车碳氢排放超标。混合动力高压燃油系统将油箱内的燃油蒸汽控制在油箱内,形成密封燃油系统并能够承受燃油箱内的高压,从而减少了整车的碳氢排放。
一篇在《汽车科技》发表的论文《插电式混合动力汽车用密闭与非密闭燃油箱的分析及选择》提到,对于非密闭燃油系统(即常压油箱)的PHEV,连续纯电动模式行驶碳罐吸满燃油蒸气后无法再吸收,导致嗅气恶化和火灾风险。长期处在纯电动模式行驶,汽油会因挥发而损失。该文章作者的身份,为东风日产乘用车技术中心工程师。
业界从理论到实践,均显示出“无高压、非混动”的宗旨。
前述从事汽修工作的从业人员告诉清流工作室,除比亚迪外,业内油电混合的车基本都是采用高压油箱。
长城汽车举报比亚迪后,多家车企高管在社交媒体发声,确认自家混动车型采用高压油箱。
理想汽车创始人李想在社交媒体上表示,理想ONE采用的是韩国企业开发的高压油箱,理想还通过联合研发方式支持一家本土企业研发高压油箱,为理想L系列供货。
零跑汽车则在其官方媒体号上转发高管言论称,考虑到C11增程的车主会长时间使用纯电模式,因此公司在产品设计之初就已选用承压能力达35kPa的高压油箱,并且在全工况下都能满足国6b的排放标准。
岚图汽车的CEO卢放也发文称,岚图搭载的车型全系配备高压燃油系统,这个系统包括超低渗透的高压油箱和加油管、多层低渗透燃油输送管,及以高压阀为核心的燃油蒸汽控制系统,其实际HC排放量大概是限制的1/4。
深蓝汽车CEO也发文表示,公司2018年上市的插混产品已经使用高压油箱,深蓝全系增程车型都使用了高压油箱技术;吉利研究院总工程师郭梦梦在直播中谈及此事,也表示公司采用的是高压油箱。
“个人觉得比亚迪说不过去的原因(是),这个(混动)技术是丰田最早在雷克萨斯上使用的,雷克萨斯现在都是使用的高压蒸发箱。”一位汽车工程技术的前车企人员李亚高(化名)告诉清流工作室,作为混动技术的鼻祖,丰田的技术相对领先。他表示,日本的环保要求更高,丰田这类品牌会使用更长远的解决方案。
比亚迪选择常压油箱,业界猜测有控制成本的原因。
2017年一篇上海交通大学的论文显示,汽车主机厂对 PHEV塑料燃油箱的耐压要求是,在82℃环境中,燃油箱在整车装配状态中,燃油箱内部装载75%额定容积液态水,燃油箱内部能承受压力为35KPa。
这对油箱的材质和技术提出高要求,国内能制造高压油箱的供货商相对较少。因此,高压油箱的价格也更高。
清流工作室咨询拆车市场、二手车商及全新零部件供应商发现,比亚迪“宋PLUS DM-i”和“秦PLUS DM-i”的油箱,根据新旧程度不同,市价在300元至1000元之间。
亚普股份表示,根据不同的供货范围,高压燃油系统比传统燃油系统单车价值量高10%-30%。据媒体报道,高压油箱价格比常压油箱贵500元至1000元。
比亚迪“黑科技”站得住脚吗?
被长城汽车举报后,比亚迪在投资者互动中给出了公司采用常压油箱的解释。
比亚迪表示,公司PHEV插电式混动自2005年以来经历了四代动力系统的优化升级。第三代动力系统是基于燃油车平台设计,不能实现发动机与车轮解耦(脱开连接),EV模式下无法灵活启动发动机进行碳罐脱附(抽走碳罐内油汽),因此比亚迪在当时也采用了高压油箱以符合法规要求。
比亚迪称,公司在2020年推出了第四代插电混动方案,基于电动车平台进行全新设计,采用双电机串并联动力架构,实现了发动机与车轮解耦,可灵活启动发动机进行高效脱附,因此采用常压油箱也可符合法规要求。
具体到用户的使用场景中,车辆在EV模式下连续行驶6天左右,当达到脱附时间点,车速大于35km/h发动机就会启动,只需4分钟左右,此时发动机运转的噪音小于整车噪音,对用户来说无感。此外,发动机短时启动,解决油汽脱附的过程中也在发电,既不增加能耗,还实现了发动机保养。
一位从事汽车技术岗位的前车企人员陈鹏(化名)认为,比亚迪提出的这套方法不是合规的方法,只是维护的手段。
“类似通风可以降低甲醛,但是测试甲醛超标不能通风后测试,标准要求发动机断电后测试,类似于密闭24小时测甲醛来衡量空气质量一样……你开门通风24小时测空气质量是不合规的。”陈鹏表示。
根据国标GB18352.6-2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》,蒸发污染物排放测试的流程中,是在预处理行驶和高温行驶后,将车辆发动机熄火后推进密闭室进行2日昼夜排放测试。
前述发表在《汽车科技》的论文中提到,“国标要求PHEV纯电动模式续航里程不能少于55 km,测试中一旦发动机启动即判定试验终止,所以纯电动模式行驶中不能启动发动机脱附碳罐。”文章作者分析的是GB18352.5-2013,即此前实施的国标5。
黄河科技学院客座教授张翔则表示,比亚迪所提及的方式理论上是可行的。但需要注意的是,燃油蒸发排放的检验时间可能并不长,如何确保汽车在生命周期里都满足排放合规,还需具体考量。
对于比亚迪这个“黑科技”的技术含量,不少人也提出了质疑。
前述汽车工程出身的前车企人员李亚高表示,控制发动机自动启停很早就实现了,1997年丰田创新性地在原有汽油发动机基础上叠加了一个电动机,同时兼具了能量回收和短时驱动的能力,更能达到节能减排的目的。
因此,他认为发动机启停技术不复杂,也不是什么新技术。但是在EV模式下是否启动发动机、什么时候启动、启动多久,这些就是专利的内容。他表示,比亚迪提及的解耦技术也不复杂,但是断开后怎么重新结合、什么时机结合,这当中可能涉及到增加结构、过控制程序,这些也可以形成专利。
张翔也表示,比亚迪提到的“发动机与车轮解耦”技术难度并不大,相当于一个控制发动机与驱动是否挂钩的“离合器”。这在车企里是一个很常用的技术,其他车企也有类似的技术。
但他也认为,在车内有限的空间添加解耦结构及复杂的控制系统,对车企的能力也有一定的挑战,还可能会增加部分成本。
不过这个挑战也许很快将被“攻克”,因为比亚迪称,要把专利共享给同行。其他车企的混动车型,包括长城汽车,未来也会出现“常压油箱”吗?
长城汽车举报比亚迪一事,尚待生态环境部、国家市场监督管理总局、工业和信息化部的官方结论,清流工作室将对此保持跟踪关注。
(清流工作室作者梁耀丹、周淼对本文亦有贡献)