Is een achterwaartse technologie met groter bereik?
Vorige week zei Huawei Yu Chengdong in een interview dat "het onzin is om te zeggen dat het voertuig met groter bereik niet geavanceerd genoeg is. De modus met groter bereik is momenteel de meest geschikte nieuwe energievoertuigmodus."
Deze uitspraak leidde opnieuw tot een verhitte discussie tussen industrie en consument over de augmented hybride technologie (hierna augmented process genoemd). En een aantal bazen van autobedrijven, zoals Ideal CEO Li Xiang, Weima CEO Shen Hui en WeiPai CEO Li Ruifeng, hebben hun mening geuit.
Li Ruifeng, CEO van het merk Wei, sprak rechtstreeks met Yu Chengdong over Weibo en zei dat "het nog steeds moeilijk moet zijn om ijzer te maken, en het is een consensus in de industrie dat de hybride technologie van het toevoegen van programma's achterlijk is." Bovendien kocht de CEO van het merk Wei onmiddellijk een M5 om te testen, waardoor er nog een geur van buskruit aan de discussie werd toegevoegd.
Vóór deze golf van discussie over “of de stijging achterwaarts is” hadden de leidinggevenden van Ideal en Volkswagen ook een “verhitte discussie” over deze kwestie. Feng Sihan, CEO van Volkswagen China, zei botweg dat “het verhogingsprogramma de slechtste oplossing is.”
Kijkend naar de binnenlandse automarkt van de afgelopen jaren, kan worden vastgesteld dat nieuwe auto’s over het algemeen kiezen voor de twee energievormen: grotere actieradius of pure elektriciteit, en zelden betrokken raken bij plug-in hybride energie. Integendeel, traditionele autobedrijven zijn integendeel, hun nieuwe energieproducten zijn óf pure elektriciteit óf plug-in hybride, en het maakt hen helemaal niets uit dat ze een grotere actieradius hebben.
Nu echter steeds meer nieuwe auto's het systeem met groter bereik op de markt adopteren, en de opkomst van populaire auto's zoals de Ideal en de Enjie M5, wordt het grotere bereik geleidelijk bekend bij de consument en is het een mainstream hybride vorm op de markt geworden. Vandaag.
De snelle opkomst van het uitgebreide assortiment zal ongetwijfeld gevolgen hebben voor de verkoop van brandstof- en hybridemodellen van traditionele autobedrijven, wat de oorzaak is van het geschil tussen de bovengenoemde traditionele autobedrijven en nieuw gebouwde auto's.
Is de technologie met groter bereik dus achterwaarts? Wat is het verschil met plug-in? Waarom kiezen nieuwe auto's voor een grotere actieradius? Met deze vragen vond Che Dongxi enkele antwoorden na een diepgaande studie van de twee technische routes.
1. Het uitgebreide bereik en de plug-in-mixing zijn dezelfde basis, en de uitgebreide bereikstructuur is eenvoudiger
Voordat we het grotere bereik en de plug-in hybride bespreken, willen we eerst deze twee vermogensvormen introduceren.
Volgens het nationale standaarddocument "terminologie van elektrische voertuigen" (gb/t 19596-2017) worden elektrische voertuigen onderverdeeld in puur elektrische voertuigen (hierna puur elektrische voertuigen genoemd) en hybride elektrische voertuigen (hierna hybride elektrische voertuigen genoemd). ).
Het hybride voertuig kan worden onderverdeeld in serie, parallel en hybride, afhankelijk van de vermogensstructuur. Onder hen betekent serietype dat de aandrijfkracht van het voertuig alleen van de motor komt; Parallel type betekent dat de aandrijfkracht van het voertuig tegelijkertijd of afzonderlijk door de motor en de motor wordt geleverd; Het hybridetype verwijst naar twee rijmodi serie/parallel tegelijk.
De range extender is een seriehybride. De range extender, bestaande uit motor en generator, laadt de accu op, en de accu drijft de wielen aan, of de range extender levert rechtstreeks vermogen aan de motor om het voertuig aan te drijven.
Het concept van interpolatie en mixen is echter relatief complex. Wat elektrische voertuigen betreft, kan hybride ook worden onderverdeeld in extern oplaadbare hybride en niet-extern oplaadbare hybride, afhankelijk van het externe laadvermogen.
Zoals de naam doet vermoeden is het, zolang er een laadpoort aanwezig is en extern opgeladen kan worden, een extern oplaadbare hybride, die ook wel ‘plug-in hybride’ genoemd mag worden. Volgens deze classificatiestandaard is uitgebreid bereik een soort interpolatie en mixen.
Op dezelfde manier heeft de niet extern oplaadbare hybride geen oplaadpoort en kan deze dus niet extern worden opgeladen. Het kan de batterij alleen opladen via de motor, kinetische energieterugwinning en andere methoden.
Momenteel onderscheidt het hybride type zich echter vooral door de machtsstructuur in de markt. Op dit moment is het plug-in hybridesysteem een parallel of hybride hybride hybridesysteem. Vergeleken met het uitgebreide bereik (serietype) kan de plug-in hybride (hybride) motor niet alleen elektrische energie leveren voor batterijen en motoren, maar ook voertuigen rechtstreeks aandrijven via hybride transmissie (ECVT, DHT, enz.) en een gezamenlijke verbinding vormen. kracht uitoefenen met de motor om voertuigen aan te drijven.
Plug-in hybride systemen zoals het Great Wall Lemon-hybridesysteem, het Geely Raytheon-hybridesysteem en BYD DM-I zijn allemaal hybride hybridesystemen.
De motor in de range extender kan het voertuig niet rechtstreeks aandrijven. Hij moet elektriciteit opwekken via de generator, de elektriciteit opslaan in de accu of rechtstreeks aan de motor leveren. De motor, als enige uitlaatklep voor de aandrijfkracht van het hele voertuig, levert stroom voor het voertuig.
Daarom hebben de drie belangrijkste onderdelen van het range extender-systeem – range extender, batterij en motor geen mechanische verbinding, maar zijn ze allemaal elektrisch verbonden, dus de algehele structuur is relatief eenvoudig; De structuur van het plug-in hybridesysteem is complexer, waardoor koppeling tussen verschillende dynamische domeinen vereist is via mechanische componenten zoals de versnellingsbak.
Over het algemeen hebben de meeste mechanische transmissiecomponenten in het hybridesysteem de kenmerken van hoge technische barrières, een lange toepassingscyclus en een pool van patenten. Het is duidelijk dat nieuwe auto's "op zoek naar snelheid" geen tijd hebben om met versnellingen te beginnen.
Voor bedrijven met traditionele brandstofvoertuigen is mechanische transmissie echter een van hun sterke punten, en ze hebben diepgaande technische accumulatie en massaproductie-ervaring. Wanneer het tij van de elektrificatie op komst is, is het uiteraard onmogelijk voor traditionele autobedrijven om decennia of zelfs eeuwen van technologische accumulatie op te geven en opnieuw te beginnen.
Het is immers moeilijk om een grote U-bocht te maken.
Daarom is een eenvoudiger structuur met uitgebreide actieradius de beste keuze geworden voor nieuwe voertuigen, en is plug-in hybride, die niet alleen de restwarmte van mechanische transmissie ten volle kan benutten en het energieverbruik kan verminderen, de eerste keuze geworden voor de transformatie van traditionele voertuigbedrijven.
2. Het uitgebreide bereik begon honderd jaar geleden en de motoraccu was ooit een sleepfles
Nadat het verschil tussen plug-in hybride en uitgebreide actieradius is verduidelijkt, en waarom nieuwe auto's over het algemeen kiezen voor een grotere actieradius, kiezen traditionele autobedrijven voor plug-in hybride.
Betekent een eenvoudige structuur voor het uitgebreide bereik achterlijkheid?
In de eerste plaats is een groter bereik qua tijd inderdaad een achterlijke technologie.
De geschiedenis van de uitgebreide actieradius gaat terug tot het einde van de 19e eeuw, toen Ferdinand Porsche, de oprichter van Porsche, 's werelds eerste hybride auto Lohner Porsche bouwde.
Lohner Porsche is een elektrisch voertuig. Op de vooras bevinden zich twee naafmotoren om het voertuig aan te drijven. Vanwege het korte bereik installeerde Ferdinand Porsche echter twee generatoren om het bereik van het voertuig te verbeteren, wat een seriehybridesysteem vormde en de voorloper werd van de bereikvergroting.
Waarom heeft de Extended Range-technologie zich al meer dan 120 jaar lang niet snel ontwikkeld?
In de eerste plaats is in het systeem met groter bereik de motor de enige krachtbron op het stuur, en kan het apparaat met groter bereik worden opgevat als een grote schat aan zonne-energie. De eerste gebruikt fossiele brandstoffen en levert elektrische energie, terwijl de laatste zonne-energie invoert en elektrische energie produceert.
Daarom is de essentiële functie van de range extender het omzetten van het type energie, waarbij eerst de chemische energie in fossiele brandstoffen wordt omgezet in elektrische energie en vervolgens de elektrische energie via de motor wordt omgezet in kinetische energie.
Volgens de fysische basiskennis zal er zeker een bepaald verbruik plaatsvinden tijdens het proces van energieconversie. In het hele systeem met groter bereik zijn ten minste twee energieconversies (chemische energie, elektrische energie, kinetische energie) betrokken, dus de energie-efficiëntie van het grotere bereik is relatief lager.
In het tijdperk van de krachtige ontwikkeling van brandstofvoertuigen concentreren traditionele autobedrijven zich op de ontwikkeling van motoren met een hogere brandstofefficiëntie en versnellingsbakken met een hogere transmissie-efficiëntie. Welk bedrijf zou op dat moment de thermische efficiëntie van de motor met 1% kunnen verbeteren, of zelfs in de buurt van de Nobelprijs?
Daarom is de machtsstructuur van het grotere bereik, die de energie-efficiëntie niet kan verbeteren maar verminderen, door veel autobedrijven achterwege gelaten en genegeerd.
Ten tweede zijn motoren en batterijen, naast de lage energie-efficiëntie, ook twee belangrijke redenen die de ontwikkeling van een grotere actieradius beperken.
In het systeem met groter bereik is de motor de enige bron van voertuigkracht, maar 20 tot 30 jaar geleden was de technologie van de voertuigaandrijfmotor nog niet volwassen, en de kosten waren hoog, het volume was relatief groot en het vermogen kon niet bestuur het voertuig alleen.
Destijds was de situatie van de batterij vergelijkbaar met die van de motor. Noch de energiedichtheid, noch de afzonderlijke capaciteit kunnen worden vergeleken met de huidige batterijtechnologie. Als u een grote capaciteit wilt hebben, heeft u een groter volume nodig, wat hogere kosten en een hoger voertuiggewicht met zich meebrengt.
Stel je voor dat je 30 jaar geleden, als je een voertuig met een groter bereik zou assembleren volgens de drie elektrische richtingaanwijzers van het ideale voertuig, de kosten direct zouden stijgen.
Het grotere bereik wordt echter volledig door de motor aangedreven en de motor heeft de voordelen dat er geen koppelhysterese is, dat hij stil is, enzovoort. Daarom werd het vóór de popularisering van het grotere bereik op het gebied van personenauto's meer toegepast op voertuigen en schepen zoals tanks, gigantische mijnbouwauto's en onderzeeërs, die niet gevoelig zijn voor kosten en volume, en hogere eisen stellen aan kracht, stille , onmiddellijk koppel, enz.
Concluderend is het niet onredelijk van de CEO van Wei Pai en Volkswagen om te zeggen dat een grotere actieradius een achterlijke technologie is. In het tijdperk van snelgroeiende brandstofvoertuigen is een grotere actieradius met hogere kosten en lagere efficiëntie inderdaad een achterlijke technologie. Volkswagen en Great Wall (merk Wei) zijn ook twee traditionele merken die zijn opgegroeid in het brandstoftijdperk.
De tijd is gekomen tot het heden. Hoewel er in principe geen kwalitatieve verandering is tussen de huidige technologie met groter bereik en de technologie met groter bereik van meer dan 100 jaar geleden, is het nog steeds de opwekking van stroom door generatoren met een groter bereik, motoraangedreven voertuigen, die nog steeds "achterwaartse technologie" kunnen worden genoemd.
Na een eeuw is er echter eindelijk een technologie met een groter bereik gekomen. Met de snelle ontwikkeling van de motor- en batterijtechnologie zijn de oorspronkelijke twee mops het belangrijkste concurrentievermogen geworden, waardoor de nadelen van een grotere actieradius in het brandstoftijdperk zijn uitgewist en de brandstofmarkt begint te bijten.
3. Selectief plug-in mixen onder stedelijke werkomstandigheden en uitgebreide werkomstandigheden met hoge snelheid
Voor consumenten maakt het hen niet uit of de grotere actieradius achterwaartse technologie is, maar welke zuiniger is en comfortabeler om te rijden.
Zoals hierboven vermeld, is de range extender een seriestructuur. De range extender kan het voertuig niet rechtstreeks aandrijven en alle kracht komt van de motor.
Hierdoor hebben voertuigen met een Extended Range-systeem een vergelijkbare rijervaring en rijeigenschappen als pure trams. Wat het stroomverbruik betreft, is de grotere actieradius ook vergelijkbaar met pure elektriciteit: een laag stroomverbruik onder stedelijke omstandigheden en een hoog stroomverbruik onder hoge snelheden.
Omdat de range extender alleen de accu oplaadt of stroom levert aan de motor, kan de range extender het grootste deel van de tijd in een relatief economisch snelheidsbereik worden gehouden. Zelfs in de puur elektrische prioriteitsmodus (die eerst de stroom van de batterij verbruikt) kan de range extender niet eens starten en geen brandstof verbruiken. De motor van een brandstofvoertuig kan echter niet altijd in een vast toerentalbereik werken. Als je moet inhalen en accelereren, moet je de snelheid verhogen, en als je in de file staat, zul je lange tijd stationair draaien.
Daarom is onder normale rijomstandigheden het energieverbruik (brandstofverbruik) van een grotere actieradius op stadswegen met lage snelheid over het algemeen lager dan dat van brandstofvoertuigen die zijn uitgerust met een motor met dezelfde cilinderinhoud.
Maar net als bij pure elektriciteit is het energieverbruik onder omstandigheden met hoge snelheden hoger dan onder omstandigheden met lage snelheden; Integendeel, het energieverbruik van brandstofvoertuigen onder hogesnelheidsomstandigheden is lager dan dat onder stedelijke omstandigheden.
Dit betekent dat onder hoge snelheidswerkomstandigheden het energieverbruik van de motor hoger is, het batterijvermogen sneller zal worden verbruikt en de range extender lange tijd op "volle belasting" zal moeten werken. Bovendien is, vanwege het bestaan van accupakketten, het voertuiggewicht van voertuigen met groter bereik met dezelfde afmetingen doorgaans groter dan dat van brandstofvoertuigen.
Brandstofvoertuigen profiteren van het bestaan van de versnellingsbak. Onder hoge snelheidsomstandigheden kan het voertuig naar een hogere versnelling schakelen, waardoor de motor op een zuinig toerental draait en het energieverbruik relatief lager is.
Daarom is het energieverbruik van voertuigen met grotere actieradius onder hoge snelheidswerkomstandigheden over het algemeen vrijwel hetzelfde als dat van brandstofvoertuigen met dezelfde cilinderinhoud, of zelfs hoger.
Bestaat er, na te hebben gesproken over de energieverbruikskenmerken van voertuigen met een grotere actieradius en brandstof, een hybride technologie die de voordelen van het lage-snelheidsenergieverbruik van voertuigen met een grotere actieradius en het lage-snelheidsenergieverbruik van brandstofvoertuigen kan combineren, en een zuiniger energieverbruik kan hebben? in een groter snelheidsbereik?
Het antwoord is ja, dat wil zeggen: meng het door elkaar.
Kortom: het plug-in hybridesysteem is handiger. Vergeleken met de grotere actieradius kan de eerste het voertuig rechtstreeks met de motor aandrijven onder hoge snelheidswerkomstandigheden; Vergeleken met brandstof kan plug-in mengen ook een groter bereik zijn. De motor levert stroom aan de motor en drijft het voertuig aan.
Bovendien beschikt het plug-in hybridesysteem ook over hybride transmissies (ECVT, DHT), waardoor het respectieve vermogen van de motor en de motor "geïntegreerd" kan worden om snelle acceleraties of een hoge vermogensvraag aan te kunnen.
Maar zoals het gezegde luidt: je kunt alleen iets krijgen als je het opgeeft.
Vanwege het bestaan van een mechanisch transmissiemechanisme is de structuur van plug-in-mixen complexer en is het volume relatief groter. Daarom is de accucapaciteit van het plug-in hybride model en de modellen met groter bereik van hetzelfde niveau groter dan die van het plug-in hybride model, dat ook een groter puur elektrisch bereik kan opleveren. Als de autoscène alleen in de stad pendelt, kan de grotere actieradius zelfs worden opgeladen zonder te tanken.
De batterijcapaciteit van de ideale batterijcapaciteit van 2021 is bijvoorbeeld 40,5 kWh, en het puur elektrische uithoudingsvermogen van de NEDC is 188 km. De batterijcapaciteit van de Mercedes Benz gle 350 e (plug-in hybride versie) en BMW X5 xdrive45e (plug-in hybride versie) die dicht bij zijn grootte ligt, bedraagt slechts 31,2 kWh en 24 kWh, en het puur elektrische uithoudingsvermogen van NEDC bedraagt slechts 103 km en 85 km.
De reden waarom het DM-I-model van BYD momenteel zo populair is, is voor een groot deel omdat de batterijcapaciteit van het vorige model groter is dan die van het oude DM-model, en zelfs groter is dan die van het model met groter bereik van hetzelfde niveau. Woon-werkverkeer in steden kan worden bereikt door alleen elektriciteit en geen olie te gebruiken, en de kosten voor het gebruik van auto's zullen dienovereenkomstig worden verlaagd.
Samenvattend: voor nieuw gebouwde voertuigen vereist plug-in hybride (hybride) met een complexere structuur niet alleen een langere pre-onderzoeks- en ontwikkelingscyclus, maar ook een groot aantal betrouwbaarheidstests op het hele plug-in hybridesysteem, dat uiteraard niet snel in de tijd.
Met de snelle ontwikkeling van batterij- en motortechnologie is de uitbreiding van het bereik met een eenvoudiger structuur een "snelkoppeling" geworden voor nieuwe auto's, die rechtstreeks voorbijgaat aan het moeilijkste energiegedeelte van de autobouw.
Maar voor de nieuwe energietransformatie van traditionele autobedrijven willen ze uiteraard niet de energie-, transmissie- en andere systemen opgeven waarin ze vele jaren energie (menselijke en financiële middelen) hebben geïnvesteerd in onderzoek en ontwikkeling, en dan beginnen vanaf kras.
Hybride technologie, zoals plug-in hybride, die niet alleen de restwarmte van brandstofcomponenten van voertuigen zoals de motor en versnellingsbak ten volle kan benutten, maar ook het brandstofverbruik aanzienlijk kan verminderen, is de gebruikelijke keuze geworden van traditionele voertuigbedrijven in binnen- en buitenland. in het buitenland.
Of het nu plug-in hybride is of een groter bereik, het is dus feitelijk het omzetschema in de knelpuntperiode van de huidige batterijtechnologie. Wanneer de problemen van het batterijbereik en de efficiëntie van het aanvullen van energie in de toekomst volledig zijn opgelost, zal het brandstofverbruik volledig verdwijnen. Hybride technologie zoals een grotere actieradius en plug-in hybride kunnen de energiemodus worden van een paar speciale uitrustingen.
Posttijd: 19 juli 2022