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本田混动皓影

以电机为核心动力的本田混动技术,真的能秒混动界老大丰田吗?

本田的动力系统是出了名的黑科技,比如本田的“地球梦”发动机就被工程师压榨出惊人的性能数据,所以本田也经常被车迷调侃“买发动机送车”。今天,疆哥还是跟大家聊聊本田的黑科技,不过不是熟悉的“地球梦”,而是本田的混合动力系统。本田混动号称“秒天秒地秒丰田”,那么本田的混合动力系统果真有那么牛吗?

本田的混合动力系统SPORT HYBRID分为三种:包括用于小型车的单电机i-DCD(智能双离合驱动)系统、用于中端车型的双电机i-MMD(智能化多模式驱动)系统以及高级别的三电机SPORT HYBRID SH-AWD系统。

今天,疆哥主要介绍本田搭载在最新发布的本田雅阁锐·混动上的混合动力系统i-MMD(Intelligent Multi-Mode Drive)。这套混动系统全称为SPORT HYBRID i-MMD,所以翻译过来大概就是运动混合智能多模式驱动的意思,SPORT也让我们看到本田对这系统运动的定位。不过听起来高大上的i-MMD系统构成并不复杂,主要由阿特金森循环汽油发动机、双电机电动CVT,锂离子电池、动力控制单元PCU和三个动力输出轴组成。

本田发动机以动力强劲著称,不过在i-MMD上的这个阿特金森循环发动机不以动力为第一目标,更加凸显燃油经济性,在本田工程师眼中i-MMD的动力输出主角是本田全新开发的高效率双电机,该电机启动后扭矩瞬间峰值可以媲美3.0L V6发动机,总扭矩高达315N·m,总功率达到135kW。在这个强大的电机面前,阿特金森发动机在非高速巡航的时候往往沦为电动机“充电宝”的角色。实际上,除了发动机充电以外,双电机里面,有一个电机在日常也是主要用于充电,这么多的“充电宝”也是雅阁混动实现极低的油耗的重要原因。

与普锐斯主要使用镍氢电池不同,本田采用了锂离子电池,重量更轻,容量更大,而广本对雅阁混动电池组给出了10年或20万公里的质保,也足见本田对这款锂离子电池的信心。

i-MMD的PCU(动力控制单元)实现了高度集成和轻量化,分析车辆工况来控制不同的行驶模式。PCU是i-MMD中Multi-Modes三种驾驶模式EV drive,Hybrid drive和Engine drive互相切换的关键部件:在EV drive,即纯电动模式下,离合器分离,发动机不工作,在此模式下最高时速仍可达120km/h;在Hybrid drive,即串联混动模式下,离合器分离,发动机发电,电机驱动;在Engine drive,即发动机直联式行驶模式下,离合器接合,发动机为主要输出,电机会根据时机介入。由此可见,得益于异常强大的电机,i-MMD的三种模式的工作策略与其他混动系统有着很大的不同。不过,以电机为核心动力的i-MMD真的能“秒”混动界多年的老大丰田吗?

按照混合动力的说法,疆哥选择油耗、动力、可靠性、驾驶模式等作为主要对比项目。在竞争对手方面,i-MMD自然要对标丰田的THS-II,不过疆哥也会在某些地方加入通用、比亚迪来一较高下。

中型车作为汽车重要的主战场,刚好本田雅阁、丰田凯美瑞都搭载了各家的混动系统。从动力系统的账面数据对比上可以看出,本田和丰田走的技术路线是不同的,本田的电动机功率远大于发动机,而丰田则相反。本田把电机作为核心动力输出,发动机更多是个“充电宝”,丰田则走的是传统的混动路子,发动机依旧是主力,电动机更多在低速驱动时工作。说到混合动力车的动力加速,人们多会想起“纽北跑不过秦”这句话,疆哥也让具有一定江湖地位的插电式混合动力车比亚迪秦加入到动力的部分对比中。

标榜SPORT HYBRID的本田在账面数据上确实做到了足够的SPORT,就单凭借那个黑科技的电机已经足够吓人。但是在实测加速里面,本田雅阁并没有如想象中的领先,反而处于劣势,这么说本田的电机是徒有这么大功率了?实际上,这与各家混动系统的控制策略有很大关系。比亚迪秦能跑出这么变态的加速时间(厂家宣传5.9秒),因为它在运动模式下加速阶段是电动机和发动机毫无保留双重发力,丰田凯美瑞的工作逻辑则是低速纯电动驱动,在达到中速以后发动机就会介入与电动机一起输出动力,高速则完全依靠发动机输出和充电。雅阁混动的特别之处在于,发动机相比凯美瑞不仅更少介入到动力输出,而且多数介入情况是充当发电机,只有在发动机效率最高而电机不适合工作的阶段才会进入纯发动机驱动模式,哪怕在高速阶段也会寻找时机让电机来工作。不过,在起步阶段,大马力、大扭矩电动机驱动的混动雅阁的加速远比凯美瑞要快,推背感也更似大排量自吸发动机,事实上,I-MMD也有电机+发动机驱动的模式,不过由于发动机被设计为效率较高的工况下才会驱动车辆,其他时候都在发电,另外,在EV模式下,时速已经可以达到120km/h了,还要什么发动机?所以电机+发动机并不是i-MMD主推的三种驾驶模式之一。

这样一来,雅阁混动相比其他两个对手,加速稍慢也就可以理解了,雅阁基本就是靠电机输出,凯美瑞和秦在很多时候甚至全部使用了电机+发动机的输出模式。而雅阁的SPORT感更多的来自其欧系的调校风格,更强的转向回馈和绷紧的悬架带来的驾驶体验。但是本田总不会做吃力不讨好的事情,这样做有什么好处?

本田把电机放到如此重要的位置,当然不会只是为了炫耀这款大马力电机,这样做让雅阁混动拥有了出色的油耗表现。各种实测的数据都说明一个结果,过去丰田混合动力可以大声地喊“一箱油跑一千公里”,本田不仅可以这么喊,而且可以喊得更大声。得益于不走寻常路的i-MMD,本田雅阁混动的油耗表现要比凯美瑞混动要优秀不少,丰田凯美瑞要带着个2.5L的阿特金森发动机作为中高速阶段的输出主力,自然要比用电机作为输出主力,带着2.0L阿特金森“发电机”的雅阁要多耗油,何况i-MMD还有着更加特别的混动模式控制策略。

从各方面的数据来看,使用i-MMD的雅阁比使用THS-II的凯美瑞每升油可以多跑个5-8公里的样子,本田在0-100km/h加速方面些许的舍弃换来的是更低的油耗,这或许是混合动力最需要的地方。

从上述对比可以看到,在动力数据方面,本田整体占优,而在中高段加速,丰田更有优势,油耗表现方面,本田混动是后来居上。两者在驾驶模式的控制策略上不尽相同,结果倾向也有所不同。但混合动力虽然已经不是什么新鲜事物了,但是还算不上应用成熟和广泛。可靠性,也成为许多人对混合动力的顾虑。丰田在混合动力车方面已经耕耘了二十来年了,丰田混合动力系统由THS演变到THS-II,THS-III。现今凯美瑞的那套THS-II主要由E-CVT、PCU、镍氢电池和一台阿特金森发动机组成,E-CVT电子无极变速系统包括了两台电机和一套行星齿轮组。在结构上,两个混动系统的区别是很大的,例如本田i-MMD系统没有丰田THS Ⅱ复杂的行星齿轮结构,i-MMD实际上也并没有变速器的存在,所以i-MMD的结构相对简单。不过行星齿轮的存在,可以让丰田混动的动力切换更加平顺,只是实际体验中,雅阁混动和凯美瑞混动在动力切换之间的闯动都不会有很大的差别。

另外,电池组作为混动系统的储能部件,是可靠性的关键组件之一。丰田采用的是相对传统保守的镍氢电池,本田用的是技术比较先进的锂电池,理论上锂电池寿命超过15年。但是由于本田锂电池车型推广时间不长,不像丰田已经经历了数十年的检验,所以本田的i-MMD还有待市场检验。虽然如此,我们还是可以通过厂家的质保政策来窥探一些厂家的信心。本田的质保政策对比丰田和别克,无论是公里还是年限都是最有诚意的。

当然经过对比,疆哥也不能说丰田THS-II和本田i-MMD孰优孰劣,因为两者各有千秋,而丰田在混合动力车领域耕耘多年,其系统的成熟、高效、经济已经得到认可。但是,疆哥可以肯定的是现今的本田混合动力系统已经有足够的技术资本和大佬丰田的混合动力系统一较高下了,对于本田而言,这或许就是梦想的力量!

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混动技术师出同门,为何只有比亚迪在市场取得成功?

坊间相传,本田的混动iMMD抄袭了比亚迪的DM技术,理由是比亚迪的插电式混动开发时间早,而且比亚迪在国内混动申请专利时间比本田早了将近一年。为此,车友在网上辩得不可开交,其实这两家公司或者说世界上绝大部分的混动技术原理都并非某个企业自己的原创,其源头都来自于美国一家名叫Paise的公司。

Paise是一家典型的NPE公司,致力于研究如何提高混合动力车辆效率和减少排放,靠专利授权在世界各地赚得盆满钵满,丰田混动THS系统也因专利原因与这家公司也有长达六年的专利官司。国内混动技术在2021年井喷式的爆发,核心原因是因为Paise公司USP6209672专利在2020年时已经过期,开放的专利给了中国汽车品牌在混动技术崛起的机会!

可以说,国内混动技术师出同门。两年多过去了,车企都积极布局混动车型、创立新品牌,但为何只有比亚迪在市场取得了成功?今天我们一起来看看

技术积累差异

专利是系统原理性概念,各家企业拿着相同的原理开发出的系统也会有巨大的差异,这些差异与企业自身技术积累和优势强关联。比亚迪于09年推出首款插电式混动车型F3DM至今已有14年,在这个过程中不断推陈出新,开发出秦、唐、宋等混合动力车型。在动力电池、电机、电控的研发方面积累大量经验,建立起混动汽车电气化技术的技术壁垒。而在这十多年的时间里消费者和媒体关注的焦点依然在燃油领域,如国内爆款SUV哈弗H6、“沃里沃气”的吉利星瑞、“秒天秒地秒空气”的本田思域还有“国民家轿”日产轩逸等,当时国内车企还忙于研究发动机、开发变速箱、收购合资车、打造品牌形象,而一直因LOGO被嘲讽的比亚迪却依然执着于混动技术的积累。冰冻三尺非一日之寒,DM-i的成功并不是因为专利,而是14年的技术储备,USP6209672专利只是一次机会。

对于国内其他车企,面对机会由于技术储备不足不敢轻易放弃燃油车市场,在燃油领域又存在合资车围堵,被迫背负着燃油车的使命匆忙进入新能源领域!

同行缺乏特色技术

混合动力技术各企业的技术构成不同。而大部分企业由于技术积累的原因走得是组装集成,特别是很多新势力车企,由于缺乏核心技术积累和研发体系,采用的是代工加自主营销的路线,在车型推出时的确吸引了不少年轻人,但缺乏持续增长的动力。有部分车企靠着后期发力研发混动技术但收效甚微,如吉利对标秦PLUS DM-i推出的帝豪L.Hi.P,偏向机械的3档DHT技术并没有让消费者买单。广汽传祺照搬丰田的THS架构开发的钜浪动力也未能引起市场广泛的反响。

钜浪动力车型

相对而言,比亚迪推出的刀片电池和高燃率混动专用发动机各项指标均处于当时行业领先水平,作为在国内市场混动技术的首发企业,在消费者心目中形成了“混动”=比亚迪的心理效应,你可能记得第一个登上月球的人是奥姆斯特朗,但是你应该不会知道第二个和第三个他们的名字叫什么。

刀片电池

成本控制

企业在技术领域想要有所建树,至少需要做到以下其中一件事。

1)发明创造,就像美国Paise那样的原理性开发,是0到1的过程。

2)技术产业化、平民化,让高端的技术实现低成本落地,是1到99的过程。

第二件事正是比亚迪积极在做的事情(多说一句,特斯拉也是),和大多车型采用组装集成的技术路线不同,比亚迪从电芯到电池包,绕组到电机,IGBT到电控甚至部分车用芯片都有相应的子公司负责研发生产,具有不可忽视的成本控制能力。2023年比亚迪陆续发布了的王朝系列车型的冠军版,降价增配。这是技术大规模量产后带来的成本效益,这种成本控制方式和良性循环与丰田如出一辙。

同时,DM-i技术以电为主,发动机为辅的单档变速箱结构,由于电气化技术代替了复杂的机械传动,提高可靠性的同时还降低了生产成本,核心系统成本的降低把混动车型售价拉入10万以内的国民主力购车区间,让秦PLUS DM-i车型直接卖断货。

最后的话

可以看到专利开放只是一次机会,唯一的好处是让企业技术的落地减少了麻烦,但不会影响企业的实力,更不会让拉跨的产品变得优秀。国内混动技术虽师出同门,只有比亚迪在市场取得成功也是情理之中。

结构几乎一致!本田iMM-D混动,到底是不是抄袭的比亚迪DM-i混动

随着混动技术在国内全面开花,混动系统再次成为了国人关注的话题,很多人都知道,目前已经量产的油电混动系统,主要是日本的三大混动,丰田THS混动,本田iMM-D混动,日产的e-POWER混动,还有自主品牌的比亚迪DM-i混动,长城的DHT混动,而奇瑞的鲲鹏混动还没有量产。

其中,对于混动技术比较了解的都知道,比亚迪的DM-i混动和本田的iMM-D混动,结构极其相似。都是高速直驱,低速有发动机发电驱动电动机的结构,只不过本田的电池容量较小,比亚迪的电池容量更大,都是含离合器的串并联混动结构。关于这两个混动系统,究竟谁才是老师,也引起了很多的争议,有网友说,比亚迪早在2008年就推出了这种结构的车型,比亚迪F3DM了,只不过因为技术实力,后来一直没有推出成熟的产品,后来本田推出iMM-D混动,比亚迪还把本田告上法庭,比亚迪和本田还庭外和解了。传得有鼻有眼的,到底是不是事实呢?

其实本田是因为混动技术侵犯专利被告上法庭了,但是原告不是比亚迪,而是美国的PAICE公司,最终PAICE公司授权给了本田。而且,无论是比亚迪还是本田,它们的技术实际上都来自于这家公司,所以根本谈不上谁抄袭谁。我知道很多人又要开始反驳了,你肯定是谁谁谁派来的,故意抹黑我们的民族之光,没关系,咱们打开国家知识产权局网站,这个总不会造假吧。

先看本田的iMM-D混动技术的专利,之前本田虽然在2006年4月份在日本就申请了一个混动系统的专利,但是和如今的iMM-D还是有一些不同之处,为了防止杠精,我们直接看本田iMM-D技术成型的专利,在日本申请的日期是2008年4月,优先权日 : 2008.04.14。在国家专利局申请的时间是2009年2月,专利公开号是CN102007011,有兴趣的可以去查阅这个专利,基本上和目前本田使用的混动技术是一模一样。

那么比亚迪的专利呢?和比亚迪DM-i混动最接近的混动系统,专利号是CN101314325,申请日期是2007年5月,发明人是比亚迪的创始人王传福。从理论上来说,本田的混动技术申请时间,要比比亚迪晚了1年,确实有抄袭的可能性。

但是,注意看比亚迪的混动专利里面的内容,这套动力系统,印证了一些专利,CN1647966A、CN1915702A、CN85102557A、US6053842A、US6209672B1,都是混动方面的专利,其中最重要的是US6209672,比亚迪的专利说明书中也说明了,它的专利,是在US6209672的基础上改进的,在离合器之后再增加了一组超速挡齿轮。

那么,US6209672这项专利什么来头呢?它就是来自我们开头说到的PAICE公司,它的这项专利,早在1998年就注册了,1999年在中国注册,翻看这套混动系统的结构图,和本田的iMM-D混动,比亚迪的DM-i混动结构极其相似,都是带离合器的串并联混动结构,唯一的不同就是这项专利在离合器之后没有超速挡齿轮。

所以说,无论是本田的iMM-D混动,比亚迪的DM-i混动,其实都是源自这项混动技术。两者可以说是姊妹关系,根本谈不上谁抄谁。

有人质疑,这家公司名不见经传,它要是有这个专利,为什么就不量产,要等到比亚迪和本田量产?PAICE公司由从前苏联移民至美国的工程师Alex Severinsky创建,曾担任凯迪拉克首席工程师和通用汽车研究实验室技术总监的鲍勃·滕普林担任 Paice 董事会成员,在通用汽车公司工作了40年 Ted Louckes 也是该公司的成员,该公司早在1992年就申请了一个单电机的混动专利。实际上,目前全球车企的混动技术,或多或少都和这个公司有点关系,你说为什么它不造汽车,因为它靠着专利授权已经赚得盆满钵满,造汽车巨大的投入和风险,也许让他们宁愿选择轻松的赚钱方式,下面我们列举一下这个公司的“战绩”。

2004年,Paice起诉丰田侵犯该公司混动方面的技术专利,后来丰田与其达成庭前和解,Paice将23项混动专利授权给了丰田。具体和解条款仍处保密状态,和解费用尚未公布,但是丰田据说支付了一笔不菲的和解费用。

2012年2月16日,美国Paice公司指控现代混合动力车侵犯了Paice的三项技术专利,现代汽车支付了该公司支付2890万美元的专利费。

2014年2月, Paice起诉福特混合动力技术和插电式混合动力技术侵犯了该公司的专利。尽管福特在2010年获得了该公司的专利许可,但福特却未经许可使用了其他两项专利。

2016年4月, Paice提起诉讼,称大众、保时捷以及奥迪侵犯其公司的混合动力技术专利权。

2018年,本田与Paice公司签了授权协议,有权使用该公司混动方面的技术专利。

2019年11月,Paice公司正式起诉宝马,称其旗下多款混动车型侵犯了其美国多项专利,

2020年,三菱公司从Paice购买了混合技术专利许可。

从以上可以看出,Paice公司绝对不是很多人眼中的小公司,没技术,只不过人各有志,它们就希望赚钱专利费,造车的事情不想掺和,而无论丰田、本田、大众、日产、比亚迪的混动技术,其实都是源自这家公司。

你问为什么今年各家混动技术如同雨后春笋般涌现,那我只能告诉你,中国《专利法》规定发明专利权的期限为二十年。再去看看Paice公司的专利公开日期,是不是很多事情都明白了?

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