通用的小目标：让消费者从心底爱上混动

随着通用集团的三款新能源车型-凯迪拉克CT6 PHEV插电混动版，别克君越HEV混动版和雪佛兰迈锐宝XL HEV混动版上市在即，厂商不仅召开了新能源技术体验营邀请媒体近距离体验相关技术，更是请来了业界大拿Larry Nitz先生介绍通用的新能源战略布局和相关驱动技术。既然小编之前开文介绍了凯迪拉克CT6 的后驱插电混动技术，今天我们就把重点放在君越和迈锐宝两款混动版车型上。跟随LarryNitz先生的介绍来感受一下，没有了政策补贴的助力，通用如何使用相关电驱动、发动机和锂电池技术带来一种别样的驾驶体验，让消费者从心底里爱上混动。

为什么说Larry Nitz先生是业界大拿呢？不仅因为他位居通用集团全球驱动系统部变速箱与电气化执行总监(Executive Director, Global Transmission & Electrification)的要职，更因为他40年在通用的工作经验涵盖了动力总成、变速箱以及几乎所有重要的新能源项目。其中就包括最早的EV-1双模混动汽车、Spark EV纯电动汽车、凯迪拉克 ELR及雪佛兰Volt增程式混动汽车。他不仅持有超过40个专利而且4次获得通用集团最高等级创新大奖GM Boss Kettering Awards。他领导的团队还首次提出了模块化DHT专用混动变速箱理念（Modular Dedicated Hybrid Transmission），并且以此开发的第二代雪佛兰Volt的混动变速箱不仅适用于Volt这样的增程混合动力车型，而且经过小幅优化可以用于插电式混合动力车型如凯迪拉克CT6 PHEV或者混合动力车型如君越和迈锐宝HEV上。如上图Larry Nitz在介绍凯迪拉克CT6 PHEV车型时透出了无比自豪的感觉。该模块化DHT混合动力系统使得这款车型充满了驾驶乐趣。

下面我们就来具体聊聊该模块化DHT混合动力系统在君越和迈锐宝两款混合动力车型上是如何得到优化的。上图分别为别克君越HEV混动版和雪佛兰迈锐宝XL HEV混动版。

如下图所示这套混合动力系统的核心包括位于车头部的电驱动模块以及1.8L发动机（1.8L Engine and drive unit）和位于车尾部的锂电池系统（Lithium-ion Battery System）。

电驱动模块

电驱动系统的设计仍然沿用了第二代雪佛兰Volt的主要设计理念。如下图所示动力电机功率逆变器驱动模块TPIM和双电机（Motor A和B）集成在一起，这样省却了高压大功率三相交流电缆。来自锂电池系统的高压直流电缆连接器位于模块的上部（High-voltage connection to battery），逆变器与电机的连接被高压连接端子（High-voltage connection to power electronics）所取代并集成在模块内部，这样大幅降低了整体模块的体积。

如下图由于电驱动模块整体体积非常紧凑，它可以和1.8L发动机一起从容的布置在迈锐宝和君越车型的发动机舱内。

为了混动车型以发动机为主电池容量小的特点，迈锐宝和君越的电驱动系统都相对雪佛兰Volt车型进行相应的优化修改。如下表所示，主要的变化体现在节省了一组单向离合器OWC（One Way Clutch）和双电机均为大功率的汝铁硼磁体材料电机。具体来说，由于混动车型的电池容量相对较小，因此纯电模式下仅保留了单电机驱动模式（1 motor EV）。对应了减少了单向离合器的使用，提高了系统效率。

同时对于电机磁体材料如下图所示，在混动车型注重电池电量维持以及燃油经济性，更经常出现的低速高扭工况，汝铁硼磁体材料的电机具有更低能耗损失，相对效率更高。而雪佛兰Volt增程混动车型则更注重电池电量消耗以及纯电续航里程，其扭矩输出在整个车速区间相对稳定，铁磁体材料电机具有更高的效率，且使用更少稀土材料成本较低。

如下图的电驱动模块剖面图所示，双电机定子绕线沿用了雪佛兰Volt的条状绕线设计Bar Winding。这样的设计降低了电机工作时的噪音，提高了工作效率。但总重要的一点，如Larry Nitz先生所说，这样的设计使得全自动的电机生产成为可能。

如下图所示是之前Larry Nitz先生在美国马里兰州巴尔的摩Baltimore动力电机工厂介绍相应电机生产工艺的照片。图中相应的电机绕组即采用了条状绕线方式，可由自动生产设备制造。类似的生产线会否引入国内则有待时间的验证。

发动机

相应的迈锐宝和君越混动车型的发动机也针对混动应用需要更高效更大动力的特点进行了优化。如下图所示为相应混动车型所使用的1.8L发动机以及电驱动模块。其相比使用1.5L的雪佛兰Volt车型，发动机功率和排量更大，但是油耗则不升反降。这其中的原因就是通用集团采用了四种关键性的排气及热管理技术提升发动机的效率。

这四项技术分别是冷却废气再循环系统Cooled EGR，电控节温器Electronically ControlledThermostat，分体积紧凑耦合催化器SVCC（Split-volumeClose Coupled Converter）以及SVCC对应的废气热回收系统EGHR（Exhaust Gas Heat Recovery）。如下图所示冷却废气再循环系统可以有效提升燃油效率，电控节温器可以优化抗爆震性能，分体积紧凑耦合催化器在满足排放需要的同时可以支持相应的废气热回收系统。

而如下图废气热回收系统细节可以看到，排气管可以按照阀总成Valve Assembly控制不同的模式让废气流过不同的管路。回收模式RecoveryMode，废气流经热交换器Heat Exchanger。旁路模式，废气流过旁路管Bypass Pipe。

Larry Nitz先生还在介绍时骄傲地指出，由于采用了阿特金森循环技术，该发动机的效率实在太高，导致不采用如上提到的排气及热管理技术，就没有足够的废热可以给驾驶舱热空调提供热源，发动机本身也需要很长的时间才能达到工作温度。如下图为该发动机的转速与效率对应表格，越绿的区域越低的数值表示越低的油耗。在新的测量体系制动油耗率BSFC（Brake Specific Fuel Consumption）中，该发动机最经济油耗区域达到了224g/kWh的优秀成绩。但是正如Larry Nitz先生演讲中所说，只有真正使用该区域的工况才有实际意义。因此下图中看到的，所有三种混动工作模式：高续航里程模式High Range、低续航里程模式LowRange和固定比例模式Fixed Ratio的工作点几乎全部落在了最经济工作区域。

锂电池系统

相应的混动车型需要锂电池系统提供更多的功率，因此并未采用雪佛兰Volt所使用的大容量能量电池Energy Battery，而是使用了1.5kWh功率电池Power Battery。其内部采用的电芯数量也从Volt的192个减少到80个，并采用日本日立Hitachi的高功率方形电芯。散热方式也由原来Volt的水冷改成了目前的风冷方式。如下图所示为迈锐宝混动版所使用的锂电池组。内部电芯为日立Hitachi的方形电芯。可以看到电池组前侧的风冷冷却进风口。

由于电池组等电芯用量减少，以及工作模式为倾向于混合动力的电量维持模式。因此整个电池组的发热量相对雪佛兰Volt要小很多。因此风冷成为一个相对优化的设计。如下图所示，乘客舱内的空气由导风管组成的电池组进风口Battery Pack Air Inlet Duck抽入电池组Battery Pack进行冷却。然后流出电池组的空气经由电池组出风口Battery Pack Air Outlet Duck进入电池组上方的附件功率模块APM（Accessory Power Module）的导风口APM Air Duck。空气流过APM模块的散热鳍为APM模块散热。APM主要用来将高压锂电池的电源转换成传统12V为传统用电器及电池供电。最后空气通过鼓风机Blower排出后备箱。

对于电池组，上汽通用还计划在上海投资17亿人民币用于建设汽车电池组装厂。相信相应的电池组国产化后整体成本将进一步降低。

Larry Nitz先生还提到实际上通用集团一直在根据客户的需求调整新能源车型的开发。其背后秉承的理念就如下图所示的EVness。它包含四个方面：智能电气化Electrification、高效Efficiency、节能Economy和环保Environment。而在实际的操作中会碰到很多挑战。比如新能源车型是否会降低用户的驾驶感受或者会否因为一些节能技术的使用如低滚阻轮胎而降低安全性能。通用EVness的宗旨就是在节油环保Effectiveness、驾控乐趣Responsiveness以及安全舒适Smoothness之间找到一个完美的平衡。

综上所述，通用用相关电驱动、发动机和锂电池技术，基于模块化DHT混合动力系统，针对别克君越和雪佛兰迈锐宝XL两款混动车型进行了极致的优化。没有了政策补贴的助力，通用旨在提升消费者的驾驶感受来让他们从心底里爱上混动。如果你是一位技术控，那经过上面的介绍希望你对这两款车型的技术细节有了一定的了解。如果你是为普通消费者，那么别克君越30H混动车型已经上市。推荐你去试驾感受一下Larry Nitz先生多次提到的行云流水版的加速（Liquid Acceleration）。并且由于制动能量回收系统的加入，该车型的刹车过程也表现的非常线性。抛开混动驱动系统，你所能享受的还有君越以及迈锐宝XL这两款B级旗舰车型配备的舒适娱乐以及主被动安全系统。你所要做的只是从心而动。