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混動和插電細微區別

知乎的問題:缺乏傳統油電混合動力技術儲備的汽車公司未來在的市場前景如何?

1.在油耗和排放標準越來越嚴苛以及電動及插混汽車的市場尚未成熟的大背景下,缺乏混動技術儲備是否會在未來5-10年在市場的銷量上吃癟?

2.假設電動汽車有一天已廣泛普及,使得大部分小型車或者緊湊型車都電動化了,那麼考慮到大型電動汽車電池的效率低(充電和續航),即便油電混動技術達不到平均油耗要求(2030年3L),在SUV和中大型車的領域,是否依然是油電混動車最有優勢(即使與插混相比)?

我們先從BMW為典型的企業來看

PS:這是我做的表格

這是BMW自己的圖,亮點是Mini的BEV和3系的BEV

其實它的戰略就是從兩頭來應對

放棄傳統的油電強混:因為傳統的混合動力,就是比拼性價比,加多少錢,與常規的車輛比較會降低多少油耗,消費者根據這個數值(Payback)來選購

  • HEV 其實是被認為是成熟技術了:從中混系統上,結合傳統內燃機的發展添加48V系統,可以內部消化這個成本,把它當成燃油車的下一階段標準節油降排放的配置來賣

這個圖以後Years to Payback都是0,讓消費者認為是一種固有的屬性,科技的進步,而無需額外付費

PHEV由於有插電的要求,與使用條件相結合可以達到不同的效果,所以才有各個地方有政策支持

備註:強混配1.1~1.5Kwh的電池系統,和插電配10~20kwh的電池系統,在驅動系統架構上沒有太大的區別,嚴格意義上,這裡是指放棄在傳統油電上配置小的電池系統

考慮以大量平台化的PHEV來應對整個油耗和新能源積分的要求

PHEV都是群車戰術

架構上,有未來挺看好X1的P1P4這種相對低成本的方案,在上海、深圳這樣的有牌照的地方使勁賣啊

有一個圖我覺得額外值得分享,未來到2020年,各個市場BEV/PHEV所提供的車型數量,歐洲(德國)基本緊密跟住的步伐,區別是PHEV和EV的比例

當然BEV是真賣不動,特別是I3這種小車,在國內的純電扎堆下,挺難,在歐洲和美國一共賣2.5萬,還是可喜可賀

混合動力汽車為什麼突然火了?混動都經歷了哪些階段?不同的技術各有什麼特點?

混合動力不算是什麼新鮮技術,但前幾年是豐田一家獨大,最近大眾、通用、本田、寶馬以及品牌像比亞迪、吉利等也紛紛推出混動車型,可以說混動進入了百家爭鳴的時代,那麼混動怎樣一步步發展至今?產生了哪些流派?這些流派間又各有什麼特點?

我來試著談一下為什麼混合動力汽車突然火了,很多地方並不一定很對,一家之言。

動力總成的選擇

在 每家汽車公司裡面,大體整車開發部門,各個其他部門(AVD、車身內外飾、底盤、空調、電子電氣)加起來與動力總成部門一樣重要,核心的點,就是動力總成是汽車的核心賣點,也是消費者能感受到的汽車在行駛過程中差異化最大的一部分。隨著政府對油耗和排放監管越來越苛刻,動力總成這塊既需要符合滿足各個地區法規的要求,也繼續大部分決定了汽車的利潤率,配置改變的最大一塊就是動力總成系統的組合,通過優化這個組合,通過動力總成的選擇和搭配,車企能夠找到自身的生存空間。

從大的視角來看,要滿足全球和的要求。任務擺在你這裡了,車企的工程師需要開始做選擇了。

圖1 全球的油耗要求(這裡折算成歐洲的二氧化碳的量)

圖2 的油耗要求

在汽車行業待的越久,才會比較理解突破和革命的困難,我們所看到的很多的概念和構型,很早之前就做了大量的樣品、試製車型然後進行儲備和鋪墊。

圖3 選擇不同的動力總成給不同的車型

根據車重和油耗降低幅度概覽

1) 在中混這個領域:首先試水的車企做了很多的嘗試,然後德國車企在12V啟停系統演化成低成本的48V中混系統,以謀求出路,德國汽車產業影響力更大,更拖著大量的供應商進行低成本的控制,這條路其實在怎麼樣也需要拭目以待

表1中混的之前的嘗試

2) 在強混這個領域,大家所知道的主要是豐田的成功,我們所提及的混合動力的成功,其實和豐田對整個產業的整合能力,核心半導體的器件的控制所分不開的。

a. 豐田的成功:豐田是堅定的走Power Split,其實後面跟著福特和GM兩家,從系統上來看,這個可以適應一個挺寬的範圍,可以覆蓋不同的車型,這是通過每個單個產品的油耗表現而做出的選擇。

如圖4所示,隨著技術的發展,在油耗方面,這三家車企做出來的效果與我們印象中結果開始變得有差異了。

圖4 Power Split 中級車對比

b. 德國企業的突破:德國幾個企業,在P2的混合動力上面嘗試了不少車輛,它們走的路,第一要是在各個整車平台上實現模塊化,第二是可以實現HEV和PHEV的兼容,所以我們看到了不少30多英里純電續航里程的PHEV出現,在這個領域採用模塊化全系混動/插電混動化帶來的規模效益是很驚人的,這是基於集團的戰略出發做的選擇。

i. 現代索納塔Hybrid也是在這個基礎上加了個HSG電機

c. 雙電機模式(iMMD ):這是一條新路,實際結果也還不錯。

圖5 P2和P1/P2和雙電機的選擇

d. 其他的路,最多的還是P1P4,主要通過降低技術門檻,實現收益,這個根據車企的實際情況來調整也不失為一條路。

3) 插電混合動力:這就是奔著積分和油耗計算方法去的,在這個領域存在著非常大的爭議,就是用戶為了一些電動里程是不是要去充電。隨著全球對新能源汽車的鼓勵政策經歷一輪迴顧,這塊將面臨大量車企提供這個技術,配合下一波政府是否繼續堅定支持,而消費者是否按照設定的使用習慣來走。

a. 插電的構型,比之上述的強混的要求,主要是需要增加充電機、把電池變大,把純電運行的工況做得更好。而電池變大之後對車的布置要求,對維持電量SOC的要求,使得PHEV在電池耗盡的工況下比HEV的油耗普遍要高一些。未來最大的變數是監管部門,能否切實得看到這一自然規律。

4) 純電動汽車:這塊不在本文覆蓋範圍之內,純電的主要問題,是以動力電池為代表的電化學這一產業,發展的速度其實不比汽車產業快多少。你寄希望於一個電化學產業來擺脫石油行業(大化工行業)和動力總成機械加工,這個事真需要細細來談。這種革命性的變化,缺乏堅實的基礎支撐會掉下來的。

政策方向

隨著國內的新能源汽車戰略有一些波動,汽車企業必須考慮一些現實的問題,未來的新能源汽車補貼的力度和總額限制,使得在大量部署插電類車型,勢必在數量上受到很多的瓶頸,其相對過高的成本,也限制了車企這一領域所能容納的市場總量。工信部計劃將車企平均燃油消耗量與新能源汽車積分制度并行實施,新能源汽車積分可以沖抵車企油耗不達標帶來的負積分,新能源汽車積分可以交易。所以一方面我們所能看到的將會是,汽車企業在傳統車型上會努力實施混合動力化,在兼容系統上開發插電式混合動力車型,未來以混合動力構型上的延展性將決定車企能否滿足監管部門對油耗和新能源車兩方面的要求。

· 補貼退坡之後,靠這方面去抵充成本的構想一定會落空的

· 新能源汽車獲取的收益將會是積分為主

· 發展傳統汽車的油耗下降,很大一部分就必須以混動化為實施基礎了

· 很多的趨勢,其實是結合了政策、市場和技術這幾部分綜合的結果出來的

圖6新能源乘用車(不含混合動力)的市場情況

如上圖所示的,都集中在大型城市的限購政策上的新能源車需要更長時間來務實基礎,在電池技術和成本的突破下,才能有更大的覆蓋面。

總的來說,消費者是希望價格實惠又能算得過來的車輛,其實並不關心裝了多少電池,也不關心太多的技術細節。從車廠來說,革命性的事業看上不去不靠譜,從現實出發,將大量的技術儲備拿出來,犧牲一些利潤率來實現法規的需求是硬需求,隨著功率電子和高倍率HEV電池的價格也下降,整個成本也在慢慢能接受的範圍上。這也是全球範圍來看,為什麼混合動力在國外和,漸漸站上舞台的原因。



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