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中國乘用車市場的新能源滲透率在過去兩年持續(xù)突破,但有一個品類始終是例外——HEV(混合動力汽車)。
與帶有大容量電池、支持長距離純電行駛且可以插電的 PHEV 和增程式不同,HEV 的電池小巧,僅作為能量緩沖,發(fā)動機(jī)才是絕對的主力。
然而,正是這種不插電、不依賴充電樁的特性,讓它在保持傳統(tǒng)用車習(xí)慣的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)低于純?nèi)加蛙嚨挠秃摹?/p>
長期以來,這片市場幾乎被豐田雙擎和本田 e-HEV 牢牢把控。國產(chǎn)品牌在 PHEV 和增程賽道上高歌猛進(jìn),卻鮮少在 HEV 領(lǐng)域投入重兵。
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但在新能源市場競爭不斷加劇的當(dāng)下,主機(jī)廠們沒有理由對這樣一個規(guī)模不小的市場視而不見。
于是在昨天,吉利發(fā)布了他們的 i-HEV 智擎混動系統(tǒng)。
搭載該系統(tǒng)的帝豪 i-HEV 智擎混動在海南環(huán)島高速高速路況下,百公里綜合油耗為 2.22 升,低于豐田普銳斯在 2024 年美國創(chuàng)下的 2.52 L 紀(jì)錄;其配套發(fā)動機(jī)的熱效率達(dá)到了 48.41%,刷新了量產(chǎn)發(fā)動機(jī)全球紀(jì)錄;驅(qū)動電機(jī)峰值功率 230 kW,也明顯高于傳統(tǒng)日系雙擎體系。
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吉利這套 HEV 系統(tǒng)的構(gòu)型與豐田有著顯著差異。
豐田 THS 采用的是 P1 + P2 的行星齒輪功率分流結(jié)構(gòu)。這套方案在中低速城市工況下效率很高,但在高速巡航階段。部分動力必須經(jīng)過發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)的兩次能量轉(zhuǎn)換,這在物理層面上不可避免地會帶來一定的能量損耗。
吉利 i-HEV 則采用了混動專用變速器配合雙電機(jī)布局的架構(gòu)。該架構(gòu)提供三種不同的內(nèi)燃機(jī)選項(xiàng),并統(tǒng)一匹配混動專用電驅(qū)系統(tǒng)。
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其工作邏輯是:在低速擁堵時(shí)主要依靠純電驅(qū)動,中速時(shí)在串聯(lián)和并聯(lián)模式間切換,而在高速巡航階段,則允許發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動車輪。這種高速直驅(qū)模式的設(shè)計(jì),主要目的在于規(guī)避二次能量轉(zhuǎn)換帶來的效率衰減,從而提升整體系統(tǒng)的能耗表現(xiàn)。
在混動系統(tǒng)的節(jié)能核心指標(biāo),發(fā)動機(jī)熱效率上,吉利此次也在此刷新了行業(yè)記錄,來到了 48.41%。
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按照吉利在系統(tǒng)研發(fā)中的能量損耗模型測算,一升燃油所蘊(yùn)含的約 32.3 兆焦能量,在經(jīng)過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)化后,可利用的機(jī)械能約為 12.9 兆焦。
而在實(shí)際復(fù)雜的城市路況中,由于低速和非高效率區(qū)間的工作,最終驅(qū)動車輛的能量可能降至 7 兆焦左右。這意味著絕大部分能量以熱能形式流失,其中主要來源于發(fā)動機(jī)自身的熱力學(xué)損耗。
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因此,提升發(fā)動機(jī)熱效率是降低油耗的前置條件。
為了達(dá)到 48.41% 的熱效率,研發(fā)團(tuán)隊(duì)在三個層面上進(jìn)行了技術(shù)優(yōu)化。
在燃燒系統(tǒng)方面,依托 AI 模型優(yōu)化了氣缸內(nèi)部結(jié)構(gòu),配合 1.39 的行程缸徑比、15.5 高壓縮比,以及超高壓燃油噴射和高能點(diǎn)火技術(shù),結(jié)合米勒循環(huán)讓油氣混合更均勻、燃燒更充分。
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在機(jī)械結(jié)構(gòu)上,通過引入精磨拋光、類金剛石涂層和低黏度機(jī)油等工藝,有效降低了發(fā)動機(jī)內(nèi)部接觸面的摩擦損耗。此外,系統(tǒng)將制動能量回收作為降低能耗的核心閉環(huán),通過優(yōu)化回收效率和整車協(xié)同控制,進(jìn)一步拉低了實(shí)際的油耗表現(xiàn)。
為了解決混動車型加速「肉」的問題,吉利 i-HEV 提升了電驅(qū)的參與度,整個系統(tǒng)有較高比例的運(yùn)行時(shí)間處于電驅(qū)狀態(tài)。
在純電模式下,車輛能在市區(qū)道路達(dá)到最高 66 公里/小時(shí)的行駛速度。在起步加速階段,由于電動機(jī)無需像內(nèi)燃機(jī)那樣等待轉(zhuǎn)速攀升即可輸出峰值扭矩,其 0 至 30 公里/小時(shí)的加速時(shí)間為 1.84 秒。
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為了匹配這種高頻的電驅(qū)需求,同時(shí)控制系統(tǒng)重量,該系統(tǒng)采用了被稱為「黃金一度電」的小電池策略。
其搭載的混動專用電池容量在 1.83 度左右,重量控制在 30 公斤,但放電功率可達(dá) 110 千瓦,并支持 60C 的高倍率能量回收。
在充放電效率提升后,電池能夠快速吸收制動回收的能量并在加速時(shí)迅速釋放,同時(shí)也兼顧了駐車用電和對外放電的實(shí)用功能。
在 NVH 表現(xiàn)層面,吉利通過停機(jī)位置預(yù)測技術(shù),讓電驅(qū)系統(tǒng)可在發(fā)動機(jī)啟動瞬間將其拉升至適宜的點(diǎn)火轉(zhuǎn)速,以減少啟動振動,并輔以主動噪聲控制技術(shù),降低發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音感知。
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在雷神電混中已經(jīng)亮相的 AI 能量管理功能自然也沒有在 i-HEV 系統(tǒng)中缺席。
傳統(tǒng)混動多依賴固定的預(yù)設(shè)標(biāo)定來應(yīng)對平均工況,而 AI 模型則能夠結(jié)合環(huán)境溫度、濕度、海拔及道路坡度等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),動態(tài)調(diào)整油電切換和能量調(diào)度策略。
而且,基于專屬的電子電氣架構(gòu),系統(tǒng)的能量管理策略后續(xù)還可以在線 OTA 升級。
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整套系統(tǒng)的耐久性和安全性同樣經(jīng)歷了嚴(yán)格的驗(yàn)證。
吉利介紹,在臺架測試中,該系統(tǒng)完成了等效約 480 萬公里的耐久試驗(yàn),在更極端的環(huán)境測試中,車輛需連續(xù)通過包括攝氏零下 40 度低溫、攝氏 50 度以上高溫暴曬、高濕度交變以及跨度超過 3000 米的海拔交變等多種復(fù)雜工況,以驗(yàn)證其在極端條件下的工作穩(wěn)定性。
此外,系統(tǒng)還具備自適應(yīng)油品識別功能,通過調(diào)整點(diǎn)火提前角來降低爆震風(fēng)險(xiǎn),以適應(yīng)不同地區(qū)的燃油品質(zhì)差異。
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整套油、電、水及排氣系統(tǒng)在物理結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立通道隔離。動力系統(tǒng)采用了發(fā)動機(jī)與雙電機(jī)完全解耦的設(shè)計(jì),當(dāng)某一動力源失效時(shí),剩余部分仍可維持車輛行駛。
而在電池安全方面,i-HEV 采用了平板液冷方案和小容量功率型電芯,防塵防水等級達(dá)到 IP68,電量管理策略傾向于淺充淺放,并輔以云端算力對電池狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。
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當(dāng)然這些技術(shù)指標(biāo)的最終落地,依賴于制造環(huán)節(jié)的精度控制。
吉利在在發(fā)動機(jī)核心部件的生產(chǎn)中,采用了微米級的智能選配系統(tǒng),曲軸及軸瓦等部件的分組精度有顯著提升,并配備了全線質(zhì)量防錯系統(tǒng)。
曲軸部件需經(jīng)過高溫中頻感應(yīng)淬火處理,以兼顧核心韌性與表面硬度,提升耐磨壽命。裝配過程則引入了等離子清洗工序,以確保高密封要求部件的表面潔凈度。
目前,這套 i-HEV 智擎混動系統(tǒng)已投入量產(chǎn),并陸續(xù)搭載于星瑞、星越 L、博越 L 及帝豪等多款市場保有量較大的車型上。
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