纯电动、插电混动和油电混动,三种汽车在技术、成本和安全性上的差别有哪些?

「EV·HEV·PHEV」三类【新型汽车】差距有三个方面

  • 内容概述:两类混动汽车与电动汽车,在制造成本、技术需求和安全性层面的差异。

首先需要说明一点:HEV油电混合汽车不属于新能源汽车类目,但是PHEV插电式混动汽车却属于新能源。存在这种差异的原因在于“电是哪来的”的问题,下面就以「制造成本」进行第一节分析。

HEV·成本

「内燃机动力传动系统+电驱系统=混动汽车」。HEV油电混合汽车并不完全符合这一公式,因为主流的ECVT系统很“刁钻”,其电驱系统完全集成于燃油系统中传统位置的变速箱里;众所周知内燃机需要具备多个前进挡的变速箱,从而实现不同车速行驶的【转速相对一致】,但油电混合汽车为了控制成本就不管这么多了。(下图为ECVT架构的概念)

ECVT是一台集成两台电机的变速箱,内燃机串联发电电机控制仅有的一个前进挡;这就无法实现内燃机参与驱动时的转速控制,拉升输出功率和车速只有提高转速。于是为了体现节油则不得不使用动力很差但是可以节油的米勒循环,或者阿特金森自然吸气发动机。

至于电动机倒是只需要一个档位即可,因为这种机器本就能够以超高转速运行,而且不用考虑磨损与噪音的问题。不过ECVT的结构限制了电机功率,结果则是两台机器加在一起输出时的动力体验也很差。

重点:限制电机功率还有另一个原因,那就是为了控制制造成本而使用了仅为1kwh左右容量的电池组。如果电机功率过大的话,小小的电池组可能连几百米的纯电驾驶都无法实现;在混动模式中也会快速的亏电,这种运行状态会强制内燃机高频率的带动电机发电,油耗最终还是难以控制的。

至于使用小容量电池组,原因无非是减少充电模组而降低制造成本——车辆的电能完全依靠消耗燃油转化,这对于以充电方式辅助调整峰谷电耗和减少弃电没有任何帮助,发电过程中又会产生排放,所以这种车不属于新能源汽车。

PHEV·成本

插电式混动汽车可以参考DM平台,这就是标准的「1+1模式」了。因为内燃机匹配了标准的多挡变速箱,制造成本不比普通燃油动力汽车低。

电驱系统由BSG发电启动一体机,前置或后置、或前后双驱动电机加减速器组成;很显然这又是一套标准的电动汽车的“三电系统”,只有动力电池组容量控制在10/20kwh之间,标准为纯电动汽车的三分之一左右。然而多出的“半台燃油车”的成本加上电驱系统后,制造成本仍然是超过纯电动汽车的。

PHEV车辆的技术要求自然要更高一些,因为两套动力曲线完全不同的系统要并联输出,对于控制程序的要求则非常高;P3架构的电机会串联在传统变速箱的输出轴上,这种匹配其实非常难。P4电机布局在后桥会形成全时四驱平台,结果则是对动力匹配的要求更高。

重点:内燃机与排气系统运行中会产生非常高的温度,电驱系统要理想的与该系统并存则要针对性重新设计平台,能达到稳定标准是很难的。动力电池的质量又有数百公斤,平台的设计与底盘的调校显然也是难题——这些设计试验都需要很高的成本投入,所以HEV汽车没有资格与PHEV车辆定出相同的价格。

总结:两类混动汽车的综合素质并不在同一等级,PHEV具备相当程度的领先。至于电动汽车则是故障率最低的平台,减少内燃机与变速箱去掉了其实是一套庞大的系统,研发与制造投入都要低的多,所以也才会有很多新势力品牌的出现。

安全性方面三类车辆基本相同,因为安全的决定因素主要在于电控与电池组的水平,大多数没有自产能力的车企都会选择几乎相同的供应商,不用过多解释了吧。

编辑:天和Auto

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