2022年，中國新能源汽車市場份額增長迅猛，全年銷量達到700萬輛，提前完成了《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出的2025年發(fā)展目標。與此同時，混合動力車型迎來爆發(fā)式增長，零售銷量達到141.98萬輛，同比增長160.5%，增幅超過純電動板塊。
【資料圖】
技術(shù)格局上，目前國內(nèi)新能源汽車的主流發(fā)展路線基本集中在純電動、混合動力，還有以氫能源為代表的燃料電池技術(shù)，三者之間并行發(fā)展。其中，混合動力受到當(dāng)下用戶的廣泛認可，主要緣于其有優(yōu)于燃油車的動力性、經(jīng)濟性，優(yōu)于純電車的性價比、補能和低溫表現(xiàn)，還能夠規(guī)避用戶的里程焦慮，已然成為目前最符合實際用車環(huán)境的出行方案。
基于市場趨勢與用戶需求，各大車企也都在加緊布局，百舸爭流，千帆并進之間，屬于中國混動的時代越來越繁盛。
4月初，一汽紅旗舉辦了新能源技術(shù)發(fā)布會，正式推出紅旗混動平臺HMP。作為紅旗“旗幟”超級架構(gòu)（FMEs）下的第三個平臺，它主攻混動技術(shù)，帶來了又一波自主創(chuàng)新黑科技。未來，它將作為紅旗深耕混動賽道的根基，不斷拓寬品牌技術(shù)矩陣與產(chǎn)品布局。
混動技術(shù)發(fā)展至今有20多年，大分支上，日系偏重于節(jié)能，歐美車型主攻性能。而他們之間，很難說哪一個是滿足了中國消費者的方案，因為中國用戶有一個嚴苛的需求——經(jīng)濟性與動力性都要，缺一不可。
在這樣的背景下，中國品牌的混動技術(shù)要如何突破才能都兼顧成為了一個難題。那么紅旗是如何思考的，HMP平臺能否突破這一點？
先來看HMP平臺的特征——
一是安全的品牌底蘊：構(gòu)建多重安全屏障，徹底消除電池?zé)釘U散風(fēng)險；二是低碳的能源消耗：支持200km以上純電續(xù)航，日常代步“零”油耗，B級車虧電油耗低于每百公里4升，續(xù)航里程超1400km，長途駕駛無憂；三是愉悅的駕乘體驗：依托全面的隔振降噪設(shè)計和智能化的操控策略，提供了靜謐、平穩(wěn)的駕乘環(huán)境，可支持線控轉(zhuǎn)向、主動懸架等各種高端裝備，滿足高品質(zhì)用戶的使用需求；四是強勁的動力輸出：兼顧橫置和縱置車型，覆蓋紅旗A級到C+級全部車型，全系車型支持四驅(qū)，最大功率495kW，做到動力澎湃有激情。
結(jié)合四個特點，市區(qū)短途下，HMP平臺可保證用戶擁有更長的純電行駛里程，用經(jīng)濟性強、補能快速、補能頻率低的優(yōu)勢滿足上下班代步人群的需求，實現(xiàn)無“油”通勤。而在跨城上班、自駕郊游等長途情況下，更低的油耗，更長的續(xù)航里程，可以在去往任何目的地的時候都不憂慮，說走就走。當(dāng)然，在不同場景中，HMP平臺也始終兼顧駕駛感，低速駕駛動力輸出強勁、高速駕駛力量源源不斷，讓速度與激情也不被辜負。
多項國內(nèi)首創(chuàng)首發(fā) HMP平臺拉高技術(shù)上限
誠如上文所講，兼顧多重需求很難，想要實現(xiàn)這樣的平衡，必然離不開技術(shù)研發(fā)上的積累。HMP平臺可實現(xiàn)純電驅(qū)動、串聯(lián)驅(qū)動、并聯(lián)驅(qū)動、能量回收、怠速發(fā)電等全部混動工作模式，并獨創(chuàng)了一系列先進技術(shù)。
分析一下具體的技術(shù)要點：
第一，是高效混動變速器系統(tǒng)。其特點是高效、強勁、靜謐，綜合效率達90%以上，縱置變速器輸出扭矩超過4500N·m；橫置變速器輸出扭矩達3900N·m；全域階次噪聲低于65分貝。
縱置前驅(qū)雙電機多擋混動變速器LDU45為國際首創(chuàng)，它將驅(qū)動橋、變速器、電機與控制器一體化集成，解決了縱置變速器向前傳遞動力的技術(shù)難題，并做到傳遞路徑最短、系統(tǒng)損耗最低；采用多擋化設(shè)計，高速巡航時發(fā)動機轉(zhuǎn)速保持在2000轉(zhuǎn)以下，處于高效率、低噪聲區(qū)，很好地解決了當(dāng)前多數(shù)混動車型高速噪音大、油耗高的問題。
作為汽車工業(yè)百年來尋得的最優(yōu)解之一，縱向布置能把整套動力總成放到更合理的位置，還能帶來更優(yōu)的車輛操控性，很多豪華車型都在采用此種布局。但傳統(tǒng)縱置后驅(qū)設(shè)計與大容量電池布局、電動四驅(qū)匹配存在矛盾，這是電動化背景下豪華車動力總成開發(fā)的痛點。而紅旗從2018年初開始，投入超過200人的研發(fā)團隊，持續(xù)開展縱置混動技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過單電機后驅(qū)、雙電機后驅(qū)等多種構(gòu)型方案的篩選與淘汰，開發(fā)了國際首創(chuàng)的縱置前驅(qū)雙電機多擋混動變速器LDU45。相信LDU45的全新構(gòu)型方案也能夠為豪華車動力總成開發(fā)提供新的思考。
緊湊、高效的橫置混動變速器HDU35，主要用于A、B級混動車型。紅旗表示其已迭代進化到第二代，軸向長度做到了行業(yè)最短的376mm，并首次采用中壓碳化硅逆變器、多層扁線油冷電機，實現(xiàn)總成重量較同級產(chǎn)品降低10kg以上。為實現(xiàn)HDU35產(chǎn)品的極致效率，紅旗開發(fā)了雙電泵按需供能液壓系統(tǒng)，以最小功耗來滿足冷卻與潤滑需求；還獨創(chuàng)了超低泄漏量的壓力控制閥，結(jié)合智能低功耗控制策略，實現(xiàn)系統(tǒng)運行功耗相比同類產(chǎn)品降低80%。
第二，是高效混動系列發(fā)動機模塊。2.0L、1.5L兩款混動發(fā)動機熱效率分別達成行業(yè)最高的44.3%和45.2%，并兼顧高效率、高動力，在理想熱效率下仍可實現(xiàn)升功率超過60kW/L的行業(yè)最佳水平。
對比市面上的技術(shù)來看，以省油著稱的日系車企，其發(fā)動機熱效率方面普遍在40%左右，而在自主品牌奮力追趕、持續(xù)迭代下，多個品牌的混動發(fā)動機熱效率已超過了44%、而今，紅旗混動發(fā)動機的到來進一步拉高了上限。并且，紅旗已經(jīng)儲備的下一代稀燃混動高效發(fā)動機，單缸機熱效率水平能突破47%。對于熱效率這一看似簡單，實則每0.1%的提升都如沖刺般艱難的課題來說，無疑是極大的進步，其對混動技術(shù)的發(fā)展意義也十分重大。
當(dāng)然，實現(xiàn)這樣的熱效率必須依靠多項技術(shù)的綜合作用。20TD發(fā)動機采用了高壓縮比米勒循環(huán)、分布式廢氣再循環(huán)等多項技術(shù)，加裝了雙軸平衡系統(tǒng)，運轉(zhuǎn)更穩(wěn)定。針對頻繁啟停的工作場景，運用自主開發(fā)的活塞自定位技術(shù)，實現(xiàn)振動噪聲降低12%，達到國際同級最好水平；15TD發(fā)動機采用集成式進氣與分離式排氣增壓兩項行業(yè)首創(chuàng)技術(shù)，可降低進氣阻力和排氣干擾，讓發(fā)動機呼吸更加通暢。同時開發(fā)了動態(tài)潤滑控制技術(shù)，摩擦損失再降低28%，全力將節(jié)油進行到底。
第三，是動力解耦式電驅(qū)系統(tǒng)。解耦式電驅(qū)系統(tǒng)的核心是智能斷開+電動輔驅(qū)的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，根據(jù)使用場景，在100ms內(nèi)自動實現(xiàn)四驅(qū)、兩驅(qū)的模式轉(zhuǎn)換。通過一種新的離合結(jié)構(gòu)與傳動軸完全分離，保證沒有拖曳損失，讓四驅(qū)車能耗達到兩驅(qū)車的水平。
紅旗動力解耦式電驅(qū)系統(tǒng)能夠輸出200kW以上的功率，轉(zhuǎn)速則達到每分鐘18000轉(zhuǎn)；電驅(qū)系統(tǒng)采用了最新一代高性能定制磁鋼和多層方導(dǎo)體等技術(shù)，實現(xiàn)了極致的小型輕量化，材料用量減少17%，重量小于74kg，可搭載到混合動力車后驅(qū)的狹小空間內(nèi)。通過突破全域深度變頻和超級過調(diào)制技術(shù)，高轉(zhuǎn)速段功率提升10%以上，在車輛高速行駛時可以提供更加出色的動力響應(yīng)和加速性能。
動力解耦式電驅(qū)系統(tǒng)的突破會給用戶帶來革新性的改變。此前，新能源四驅(qū)車電驅(qū)空載能耗大是用戶的痛點，也是行業(yè)的難點。而紅旗的方案將意味著用戶可以輕松享受到駕控隨心與澎湃動力。
最后，是全復(fù)合材料箱體電池。圍繞電池系統(tǒng)的全場景安全和全氣候安享，外部，全復(fù)合材料箱體高達1000MPa的強度和不脆裂的材料特性，給電池裝甲般的結(jié)構(gòu)防護，且耐1000℃高溫和全絕緣的特性可徹底杜絕短路及拉弧等風(fēng)險； 內(nèi)部，使用高穩(wěn)定性電池材料和電芯結(jié)構(gòu)安全技術(shù)，提升電芯本體安全；通過云管家大數(shù)據(jù)驅(qū)動技術(shù)，實時監(jiān)控并主動維護電芯健康，以全生命周期安全管控讓安全系數(shù)更高。
關(guān)于電池包箱體材料，此前很多品牌采用鋼板，因為鋼板天然具有較好的抗沖擊性，但缺點是質(zhì)量較大。隨著輕量化設(shè)計理念的深入，鋁制箱體因密度小、壓鑄性能好等優(yōu)點成為主要材料。而紅旗所使用的全復(fù)合材料箱體，剛度更高，還可滿足強度、沖擊等性能的要求，且確保更高的電池安全性。
而且，針對低溫環(huán)境下電池性能衰減的用戶痛點，紅旗研制了低溫活性電芯，并針對性開發(fā)了多源智能加熱技術(shù)，為電池性能發(fā)揮提供了良好保障。同時，利用全復(fù)合材料箱體的低導(dǎo)熱特性減少熱量散發(fā)損耗。經(jīng)臺架實測，零下20℃環(huán)境下擱置12小時，可用能量較金屬箱體電池高8%，功率輸出能力高25%以上。
四個核心模塊就像HMP平臺強有力的四肢，承載了優(yōu)秀的物理性能，但想要產(chǎn)生完美協(xié)同的產(chǎn)物，它還需要一個高智商的“大腦”實現(xiàn)管控與整合?；诖?，紅旗運用了獨家的智慧能量控制模型?？梢酝ㄟ^精準、嚴密的算法，有效調(diào)度動力系統(tǒng)，使車輛的能耗、排放、動力性、操控性、舒適性等達到極致狀態(tài)。
智慧能量控制模型主要包括全域能量流智能管理和智慧感知節(jié)能規(guī)劃兩項核心算法：全域能量流智能管理算法能夠瞬時識別各系統(tǒng)的工作狀態(tài)和運行數(shù)據(jù)，能夠根據(jù)用戶對油門和剎車等操作行為識別駕駛風(fēng)格，多維度優(yōu)化發(fā)動機和電動機工作區(qū)域，有效減低能耗；智慧感知節(jié)能規(guī)劃算法能夠根據(jù)云端大數(shù)據(jù)及導(dǎo)航等路網(wǎng)信息，智能識別和預(yù)測暢通、擁堵路況，對整車未來能耗進行全局規(guī)劃，智能調(diào)配油電能源，達到全局能耗最優(yōu)的開發(fā)目標。
例如，在實際駕駛中，當(dāng)識別到未來有擁堵路況時，在暢通路段自適應(yīng)啟動發(fā)動機給高壓電池充電，提前儲備高壓電池電量，以保證可以用純電動模式通過擁堵路段，避免發(fā)動機低效工作導(dǎo)致的能量浪費；當(dāng)預(yù)估到未來有長下坡時，優(yōu)先采用純電動模式將電池電量降低，以保證動力電池有足夠的空間來充分回收下坡時的制動能量，使系統(tǒng)能量得到最大程度的利用；當(dāng)識別到用戶駕駛風(fēng)格較為激進時，將動力電池電量保持在較高水平，確保動力“隨叫隨到”，讓不同車主都能處于自己習(xí)慣的駕駛狀態(tài)內(nèi)。
智慧能量控制模型完全打破了有電用電，沒電用油的慣性邏輯，把每一滴油，每一瓦時電能都利用到極致。紅旗此前公布的多樣本實測數(shù)據(jù)顯示，智慧能量控制模型能夠?qū)⑹炀毸緳C的使用油耗平均降低8%以上，實現(xiàn)機腦遠超人腦的智慧控制。
除了技術(shù)層面的發(fā)布，中國一汽董事、總經(jīng)理、黨委副書記邱現(xiàn)東還表示，紅旗HMP平臺下的新車型正在推進，今年下半年就將有兩款整車產(chǎn)品實現(xiàn)量產(chǎn)，足可見此次發(fā)布會是積蓄力量，有備而來。
從大環(huán)境上看，混動汽車正在迎來上升期，2023年混動車型仍將繼續(xù)快速增長，紅旗的入局，博得了又一個新機遇。
從技術(shù)上看，紅旗HMP平臺突破了一些當(dāng)下混動技術(shù)中的難點、痛點、要點，再一次拉升上限，將會持續(xù)推動技術(shù)的迭代。最值得點贊的是，紅旗HMP平臺呈現(xiàn)的態(tài)度是用技術(shù)進化改變用戶的體驗，在用戶的角度創(chuàng)造價值，而不是用技術(shù)賺取眼球和關(guān)注，這一點確實很“紅旗”。
有強大的體系依靠，有領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢，紅旗HMP平臺的到來不僅讓“旗幟”超級架構(gòu)更加完善，也將構(gòu)建出品牌多線路技術(shù)發(fā)展的護城河，更為新能源這個大賽道里增加了新的技術(shù)力量。未來，紅旗也會以技術(shù)和產(chǎn)品的不斷進步，推動中國混動走入百花齊放的黃金時代。
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