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“日产e-POWER:鱼与熊掌兼得”的混动时代最优解

早在战国时期,孟子就有云:“鱼,我所欲也,熊掌,亦我所欲也,二者不可得兼,舍鱼而取熊掌者也。”自此这一名言佳句就作为古训流传至今,告诉世人现实生活中鱼与熊掌很难兼得。

然而现如今科技的快速发展却让越来越多的人既可吃“鲜鱼“又可享“熊掌”,特别是从近年来汽车行业的发展上就可见一斑。

既要新能源的经济环保,又要燃油车的方便安心,混合动力自然而然成为了新时代的又一宠儿。丰田的THS系统、本田的i-MMD、比亚迪的DM-i以及日产的e-POWER等混动技术顺势站到了汽车市场舞台的正中央,“鱼”与“熊掌”二者兼得的需求造就了百花齐放的盛景。

不过“乱花渐欲迷人眼”,哪种混动技术终能成为当下的最优解,这篇文章就来帮你铺个底。

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现状:混动技术百花齐放 ,谁是最优解


去年4月3日,比亚迪成为全球首家停售燃油车,专注于新能源与混动车发展的车企。不过早在这之前的1980年丰田就以THS系统作为先驱者,拉开了混合动力技术的序幕。

但是碍于混动技术的理念超前,以及世人对汽车的认知仍旧处于内燃机为主导的旋律中,甚至2016年在Model 3发布之前,大多数人都秉持“你买你疯子,我买内燃机”的传统观念。

来到今年,新能源的趋势是蓝鲸iDD、雷神Hi·X、柠檬DHT等众多混动技术井喷的时候,“混动”这一概念就变得十分容易理解。混动即指多种动力的混合,其核心要点就是动力输出到车轮上的最终形式,主要有两种:内燃机的机械动能和三电系统的电能。

内燃机的机械动能非常好理解,简要来说就是发动机的直接输出。三电系统的电能更为前沿,整个工作流程是先由电池释放电能给控制器,控制器接受来自电池的电能后,释放与踏板阀门开度相符合的电流大小给电机,最终由电机驱动车轮。两种形式不分先后,但分主次。例如丰田的THS是以发动机直驱的机械动能为主要输出,即为机械混动。但是要注意到一个进化的历程问题,现阶段丰田、本田、比亚迪以及一众混动技术,逐步意识到电机的作用和价值,逐步加大电机的应用,但仍无法去掉直驱,彻底实现电能混动,因此依然隶属于机械混动范畴。

而日产的e-POWER则是以三电系统的电能为主要输出,是为电能混动。所以目前的混动技术主要分为两大类,第一种称为机械混动,第二种称为电能混动。

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趋势:机械混动vs电能混动,效率是关键


从传统工业的效率输出来看,电气能源的利用率以及转化效率都远超过内燃机。就像是当初时速普遍在60km/h的蒸汽火车演变至现今时速普遍在300km/h左右的高铁一样。蒸汽火车的能耗不仅高,结构复杂还有高昂的后续维护成本,高铁的能耗明显降低,结构相对简单,后续的维护也仅仅需要几名工程师便可。

同理,电能混动比起机械混动的前期研发门槛确实要高许多,因为电能混动的主角从传统的发动机变为了当时全球汽车产业的陌生领域:电机。导致了日产对于电能混动所投入的各方面成本,包括时间成本都比机械混动多的多。

但对于实际用户来说则没有太大关系,咱们只用享受更加经济的用车成本。具体到实际表现来看,电能混动由于采用了更加先进,且类似于纯电车一般的电机直驱,所以在行驶过程中的动能传递以及静谧舒适都十分相像。

而机械混动由于依旧以发动机为主要能量来源,在行驶的大部分时间当中,发动机均参与了工作,行驶质感还是与普遍的燃油车更加类似,无法达到纯电车的静谧性以及动能传递的平顺性。

而且由于电能混动的发动机不用去耦合复杂繁多的齿轮,结构相对简单,无形当中也降低了后期使用过程中的维护成本和意外发生概率。

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解读:后发先至,e-POWER为混动市场带来新活力


电能混动的开端得从日产e-POWER的出现开始说起。20世纪80年代至90年代,科技宅日产打算另辟蹊径,直接将“电”作为汽车最主要的能源。于是乎,日产在2010年量产了全球首款电动车LEAF(聆风),领先所有人在电动车平台进行了e-POWER的初期技术验证。并通过与日产GT-R团队的合作,在2016年的日本本土上市了首款搭载这项技术的NOTE e-POWER车型,自此日产e-POWER打开了电能混动的大门。

e-POWER的问世,并未停止GT-R团队与LEAF团队之间的化学反应,二者分别在自己所擅长的发动机技术以及电动车领域不断磨合碰撞。在发动机如何专注于高效节能地发电,而三电系统如何快速平顺地传动为主要问题的研究背景下,不断优化智能发电系统、高功率驱动电机以及功率型锂电池。

作为e-POWER的发动机是一件轻松惬意的事情,因为它除了发电啥都不用做。也正是如此,发动机不需要像在机械混动中一样去耦合各种齿轮、与变速箱互动浪费动力,进而从相对低效的面工况进化为更为高效的线工况,保证发动机能够尽可能保持在2500转左右的最佳工况区间。

为了提升内燃机燃烧效能, e-POWER专用内燃机在传统技术、专用技术两个方面实现了进化:传统技术方面,应用了低摩擦技术(比如不带皮带的电子水泵等)、余能回收技术,并提高了燃烧比;在专用技术方面,毫无保留地用到了日产独有的高滚流比燃烧技术、低温高比例废气再循环技术等,最大程度降低泵气损失,提高燃烧效率,进一步提升了燃油经济性,将e-POWER市区百公里的油耗数据拉到最低3.9L。

有人偷懒,自然就有人付出更多。采用100%纯电驱动的e-POWER,动力均直接来源于电机,摆脱了HEV车型、PHEV车型较为常见的发动机直驱与电机驱动能量切换震动问题。

不仅如此,经过两代迭代的电机驱动得益于日产独有的MOT-INV抑制振动控制系统,通过使用电机减振控制高达96%驱动效率,让100kw的额定功率,以及300 N·m的峰值扭矩随踩随有。

但区别于大多数HEV车型、PHEV车型,e-POWER的功率型锂电池反而非常的小,它所处的第一排座椅下方正好位于汽车正中央。不过大可不必担心安全性,其周围还有大量使用强度超1.5GPa的超高强钢保护,即使真的发生碰撞也很难伤到。并且,由于电池组体积小所以可以不用充电的同时实现闪充闪放,避免了纯电动车与大多混动车型到处找充电桩的烦恼,以及后续维护费用高昂的问题。

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上路:一车双体验  等同于纯电车


实践永远是检验理论最好的试金石。为了验证复杂用车环境下e-POWER的工作情况,我们用近一天的时间,将一台轩逸·电驱版e-POWER从市区开到高速再回到市区。除了山路、非铺装等极其特殊的道路外,日常生活中的路况算是遇了个遍。

市区中行驶,堵车是家常便饭。走走停停的龟速前行中,这款轩逸e-POWER会让驾驶者误以为它是一款纯电车。当然,这也确实因为e-POWER在起步且缓加速的情况下全靠电池放电驱动,发动机则不启动。出了拥堵路段之后马上又是一个红灯,或许是堵车堵得太无聊,在红灯转变之前右脚早已放在了油门之上。绿灯一亮,右脚踩死,控制器瞬间释放电能至电机,这时候明显感觉到发动机开始了工作。急加速的过程中,电机瞬间300 N·m的峰值扭矩带来的推背感十分爽朗。

上了高速之后,车速基本稳定在120km/h左右。这个时候轩逸e-POWER的发动机会处于工作状态,不过不同于急加速,高速巡航中发动机的声音较为微弱,稍微将歌曲的音量调大一些就感受不到发动机到底在干嘛了。相较于超过100km/h时速之后,就全靠发动机驱动的大多数HEV车型、PHEV车型来说,轩逸·电驱版e-POWER的静谧性以及经济性,是真正做到了既可吃“鲜鱼“又可享“熊掌”。

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总结


作为电能混动技术的代表作,e-POWER不仅为东风日产在电动化转型之路贡献了力量;而轩逸·电驱版e-POWER通过日产深耕电动化领域多年的技术打底,以及在节能基础上带来更加电动化的全新产品体验,真正达成了“一车双体验”,为主流家轿界提供了全新发展方向。

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