蕪湖?？铺┛藙?dòng)力總成有限公司是奇瑞的全資子公司，奇瑞的全部動(dòng)力總成產(chǎn)品都由?？铺┛颂峁?。2023年10月19日，在第十一屆汽車與環(huán)境創(chuàng)新論壇暨第十五屆全球汽車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)，蕪湖?？铺┛藙?dòng)力總成有限公司副總經(jīng)理周之光表示，自2021年起，中國市場(chǎng)PHEV銷量快速增長(zhǎng)。而HEV在中國市場(chǎng)增速放緩，1-8月與去年同期基本持平，這不免有PHEV對(duì)其的沖擊?？傮w來看，PHEV面臨著良好的發(fā)展機(jī)遇。

同時(shí)，周之光認(rèn)為，增程式和PHEV并非是對(duì)立的關(guān)系，而是PHEV的細(xì)分技術(shù)路線。根據(jù)《混合動(dòng)力電動(dòng)汽車類型 QC/T 837-2010》，按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，可分為串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。其中，混聯(lián)式混合動(dòng)力兼具串聯(lián)和并聯(lián)的所有功能模式，兼顧動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

周之光 | 蕪湖埃科泰克動(dòng)力總成有限公司副總經(jīng)理

以下為演講內(nèi)容整理：

?？铺┛耸瞧嫒鹑Y子公司，奇瑞所有的發(fā)動(dòng)機(jī)都由?？铺┛搜邪l(fā)、生產(chǎn)制造。我們也對(duì)外銷售我們的動(dòng)力總成，累計(jì)有超70萬發(fā)動(dòng)機(jī)銷售到美國、日本、歐洲的著名主機(jī)廠。目前我們也承擔(dān)奇瑞戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型電氣化產(chǎn)品開發(fā)工作以及電驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品等。

混動(dòng)市場(chǎng)分析

前幾年P(guān)HEV發(fā)展處于不溫不火的狀態(tài)，在20萬左右的數(shù)量級(jí)徘徊。2021年之后有了很大的飛躍，比亞迪開發(fā)的DMI混動(dòng)為該行業(yè)作出了巨大貢獻(xiàn)，贏得市場(chǎng)認(rèn)可?；靹?dòng)產(chǎn)品并非不好賣，只是以前缺乏有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，細(xì)分市場(chǎng)一旦被打開，就會(huì)發(fā)現(xiàn)混動(dòng)并非我們所說的短期過渡。目前很多專家認(rèn)為PHEV是長(zhǎng)期重要的市場(chǎng)。

圖源：演講嘉賓素材

就HEV而言，中國的HEV市場(chǎng)90%以上是日本本田和豐田，本土占比少。從今年開始，HEV的銷量保持微增長(zhǎng)，一定程度上受到PHEV的沖擊。許多PHEV的車價(jià)格比HEV低，這對(duì)HEV而言是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。

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以前PHEV在限牌城市有很好的發(fā)展，而當(dāng)前不止是在限牌城市，華中、華南、華北以及西南地區(qū)的PHEV銷量都很高。整個(gè)中國市場(chǎng)PHEV占比達(dá)10%，PHEV在各個(gè)地區(qū)的市場(chǎng)銷量都較為平衡。

歐洲市場(chǎng)PHEV的發(fā)展與中國截然相反。前幾年由于中國政策鼓勵(lì)純電動(dòng)，純電動(dòng)發(fā)展較好，而PHEV由于受到政策壓制，需求沒有釋放出來。而歐洲的PHEV和純電動(dòng)在之前是五五開的，到了今年P(guān)HEV的銷量基本沒有增長(zhǎng)，但電動(dòng)車開車有所增長(zhǎng)。可見政策對(duì)PHEV市場(chǎng)的影響是極大的。而歐洲HEV的發(fā)展在沒有政策支持的情況下，仍然發(fā)展較好，市場(chǎng)占有率超25%。可見HEV在沒有許多政策導(dǎo)向的環(huán)境下仍有強(qiáng)大的生命力。

由于奇瑞市場(chǎng)是面向全球80多個(gè)國家在銷售，因此我們是PHEV和HEV進(jìn)行同步開發(fā)。

混合動(dòng)力技術(shù)路線

業(yè)界常將增程與PHEV進(jìn)行對(duì)比。實(shí)際上，從國家標(biāo)準(zhǔn)看，混合動(dòng)力串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)三種類型。增程就是串聯(lián)把電池加大，是PHEV的細(xì)分路線，并非對(duì)立關(guān)系。

我們從動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性維度對(duì)串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)進(jìn)行了比較。串聯(lián)由于電機(jī)不能做得很大，前驅(qū)要把動(dòng)力增強(qiáng)，靠四驅(qū)驅(qū)動(dòng)2噸以上的車輛，在動(dòng)力方面比較吃虧。另外，在高速發(fā)動(dòng)直驅(qū)過程中，由于沒有發(fā)動(dòng)機(jī)的介入，其油耗稍高。

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就并聯(lián)的混動(dòng)而言，P2是比較好的構(gòu)型，歐洲幾個(gè)主機(jī)廠都在開發(fā)，以滿足歐洲200km/h以上的車速要求。如果是面向普通客戶，能夠大批量生產(chǎn)，技術(shù)分析認(rèn)為性價(jià)比最高的方案是DHT的技術(shù)路線，奇瑞選擇的技術(shù)路線是混聯(lián)DHT。

豐田混動(dòng)發(fā)展到五代的過程中，剛開始是通過行星齒輪將發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)進(jìn)行耦合，中間減速箱一直在進(jìn)行開發(fā)升級(jí)，從以前的鏈輪到行星齒輪再到平行軸，為了滿足高性能車輛的需求還在后面加了一個(gè)四檔的AT結(jié)構(gòu)。本田最經(jīng)典的是i-MMD構(gòu)型，是行業(yè)內(nèi)最早成熟上市的一檔箱，目前已經(jīng)開發(fā)了三代，最近推出的四代i-MMD加了一個(gè)擋位，以滿足高速動(dòng)力不足帶來的缺陷。而日產(chǎn)為了提升其競(jìng)爭(zhēng)力添加了電動(dòng)后橋方案以彌補(bǔ)動(dòng)力的不足。不同主機(jī)廠都在不斷升級(jí)混動(dòng)產(chǎn)品。

比亞迪從2008年開始就對(duì)一檔箱進(jìn)行了研發(fā)，由于當(dāng)時(shí)一檔箱的技術(shù)路線并不適合市場(chǎng)，其后經(jīng)歷了二代、三代的升級(jí)。P3構(gòu)型開發(fā)后，在2021年回到DHT構(gòu)型上，最終得以扭轉(zhuǎn)銷售局面。

總體而言，目前行業(yè)內(nèi)一擋、二擋、三擋DHT都有主機(jī)廠在開發(fā)。由于每個(gè)主機(jī)廠的車型定位不同，考慮的因素不同，因此所選擇的技術(shù)路線有較大差異。一擋可能是性價(jià)比最高的方案，而多擋化是為了滿足更高的動(dòng)力需求，或帶來更高車速的提升。

奇瑞鯤鵬超能混動(dòng)C-DM

奇瑞做混動(dòng)很早。2008年我們的ISG、BSG上市，2016年第一代PHEV上市，2021年第二代PHEV上市。目前我們?cè)陂_發(fā)的是第三代PHEV。

奇瑞的混動(dòng)是根據(jù)平臺(tái)化開發(fā)，我們根據(jù)車型大小，開發(fā)三個(gè)高效混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)，分別是1.5自熄、1.5TGDI和2.0TGDI。目前變速箱的規(guī)劃有兩種，分別是一擋箱和三擋箱。針對(duì)更大的動(dòng)力需求，有電動(dòng)后橋可選的配置。小電池主要滿足HEV需求，大電池滿足PHEV需求。

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針對(duì)不同構(gòu)型，我們做了許多方案，最終根據(jù)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、換擋舒適型等多個(gè)維度，選擇了三擋的DHT。該構(gòu)型是性價(jià)比最高的方案，發(fā)動(dòng)機(jī)有三個(gè)擋位，有9種工作模式，組合擋位超11種，能夠在不同車速下有十分高效的擋位與其對(duì)應(yīng)。我們?cè)谌龘跎蠈?duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡(jiǎn)化，開發(fā)了一擋的混動(dòng)箱，特點(diǎn)是無級(jí)變速。

針對(duì)DHT，我們?cè)O(shè)立了專門的開發(fā)平臺(tái)，可以將速比、電機(jī)功率扭矩定義出來。速比定義出來可以做齒輪設(shè)計(jì)，電機(jī)功率扭矩效率出來后做電機(jī)的電磁場(chǎng)仿真以及熱場(chǎng)的仿真，最終回歸到整箱和整車集成的仿真中。在方案設(shè)計(jì)初期就能知道方案設(shè)計(jì)效果如何，能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

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我們?nèi)龣n的一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)是75千瓦，另一個(gè)是90千瓦，共計(jì)165千瓦。我們與行業(yè)最大的不同是兩個(gè)電機(jī)都能夠參與驅(qū)動(dòng)，節(jié)省電機(jī)成本。在純電動(dòng)模式下，雖然兩個(gè)電機(jī)都比較小，但能夠同時(shí)驅(qū)動(dòng)，比150千瓦的電機(jī)動(dòng)力好很多。一擋箱目前開發(fā)的是150千瓦，310Nm版本，在動(dòng)力上具備優(yōu)勢(shì)。

我們認(rèn)為混動(dòng)車出來后，不論是在怎樣的條件下，都不能有失速問題。許多海外地區(qū)的高速是不限速的，因此我們?cè)谶x擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)特別考慮了全球市場(chǎng)的需求。與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，我們?cè)诨靹?dòng)模式下的優(yōu)勢(shì)更明顯，尤其是三擋箱支持最高車速超240km/h，能夠滿足歐洲不限速的需求，一擋箱最高車速在180km/h左右。

以下是兩個(gè)箱子的爆炸圖。三擋箱的齒輪比一擋箱多，還多了一些離合器，都是一些比較成熟的零部件。一擋箱里采取了許多高效的設(shè)計(jì)方案，包括高效電機(jī)、高效的液壓系統(tǒng)等。

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就電機(jī)而言，其在系統(tǒng)中的影響很大，不僅是動(dòng)力源，還會(huì)對(duì)油耗和電耗產(chǎn)生非常大的影響。為了平衡動(dòng)力性、效率和NVH，我們用了很長(zhǎng)的時(shí)間，進(jìn)行了2000多種方案的迭代，尋找到了最佳方案。

我們與合作伙伴聯(lián)合開發(fā)了x-pin扁線電機(jī)方案。x-pin的軸線長(zhǎng)度比Hairpin短，用銅量更少，在體積和成本上具備優(yōu)勢(shì)。通過超薄的硅鋼片設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)雙90的高效目標(biāo)。

我們?cè)诳刂破魃弦策M(jìn)行了諸多考量。目前行業(yè)內(nèi)使用的大部分IGBT都是單面水冷的，我們選擇了雙面水冷的IGBT方案，溫升比一般的IGBT小，峰值功率能夠釋放更多，持續(xù)的功率能夠堅(jiān)持更長(zhǎng)時(shí)間，體積能夠做得更小。

在電機(jī)熱管理層面，考慮到電機(jī)冷卻的需求，我們將廣角設(shè)得比較大。噴淋后，電機(jī)能夠得到非常均勻的冷卻，整體電機(jī)溫差能夠控制在20度以內(nèi)。

此外，奇瑞為第三代混動(dòng)專門開發(fā)了高效的發(fā)動(dòng)機(jī)，實(shí)測(cè)熱效率44.5%。目前發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)量產(chǎn)，整車將在今年年底上市，它的功率在115千瓦，扭矩在220Nm，壓縮比達(dá)到14.5。發(fā)動(dòng)機(jī)效率的提高有許多維度，總體而言是開源節(jié)流。開源主要是提高效率，中間有許多細(xì)節(jié)的技術(shù)需要去開發(fā)，各個(gè)技術(shù)之間存在一些矛盾和沖突需要平衡，最終達(dá)到好的效果。節(jié)流則是如何把摩擦損耗降到最低。高效發(fā)動(dòng)機(jī)離不開燃燒系統(tǒng)，我們?cè)诟邼L流比、高端動(dòng)能和高EGR三方面做了許多開發(fā)工作，保證系統(tǒng)燃燒高效。我們的摩擦水平比行業(yè)內(nèi)上市的所有發(fā)動(dòng)機(jī)都低，保證在節(jié)流層面能夠有很好的效果。

此外，爆震是高壓縮比后面臨的一個(gè)較大難題，我們從各個(gè)維度對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了解決。從缸蓋的設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)匹配，每個(gè)區(qū)域都會(huì)根據(jù)不同的溫度、濕度、海拔進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)定，保證每個(gè)區(qū)域都能很好的規(guī)避爆震問題。在制造方面，我們也會(huì)控制壓縮比的偏差，保證生產(chǎn)的一致性。

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用戶的使用工況是我們混合動(dòng)力開發(fā)重點(diǎn)考慮的點(diǎn)。奇瑞的客戶是面向海外80多個(gè)國家的，如何用正向開發(fā)的混動(dòng)系統(tǒng)滿足不同工況的需求，是需要考慮的。我們會(huì)采集各個(gè)不同國家的路譜，進(jìn)行混合動(dòng)力系統(tǒng)的匹配輸入。

油耗方面，我們充分利用全局優(yōu)化算法能夠得到最優(yōu)解這一優(yōu)勢(shì)，結(jié)合基于規(guī)則控制策略，將兩者結(jié)合，對(duì)有矛盾的地方進(jìn)行仲裁，得出最優(yōu)的控制策略，保證整個(gè)系統(tǒng)的效率十分高效。

下圖是我們通過優(yōu)化計(jì)算后，在整車上標(biāo)定的MAP，左邊是三擋，右邊是一擋的。在低速下用的純電動(dòng)較多。在三擋箱尤其是在30碼以上會(huì)盡快使用發(fā)動(dòng)機(jī)參與驅(qū)動(dòng)，因?yàn)榇藭r(shí)會(huì)進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的高效區(qū)間，能夠?qū)⒄麄€(gè)效率進(jìn)行提升。

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總共的擋位組合有11個(gè)，一擋箱的控制比較簡(jiǎn)單，大部分是純電動(dòng)，還有增程模式。在高速的小扭矩工況下會(huì)用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，這樣系統(tǒng)效率是最高的。一擋箱DHT和增程的另外一個(gè)區(qū)別是在高速狀態(tài)下，發(fā)動(dòng)機(jī)可以參與驅(qū)動(dòng)，提供更多動(dòng)力，在超車加速時(shí)更具優(yōu)勢(shì)。

下圖是1.5TGDI發(fā)動(dòng)機(jī)和三擋混動(dòng)箱在實(shí)車上標(biāo)定完后測(cè)試的結(jié)果，左圖是發(fā)動(dòng)機(jī)的萬有特性MAP，在低速小扭矩下大部分使用純電動(dòng)模式，在中低負(fù)荷中速下用增程模式，在70碼以上進(jìn)入并聯(lián)驅(qū)動(dòng)，主要用三擋的擋位調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況點(diǎn)，提升整個(gè)系統(tǒng)的效率。經(jīng)過實(shí)車測(cè)試，在城市工況下發(fā)動(dòng)機(jī)有90%以上都能工作在我們所定義的高效區(qū)間，在高速上基本100%都用在最高效的區(qū)間。

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下圖是一擋箱與1.5TGDI發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的結(jié)果。左圖可以看出，其比三擋箱簡(jiǎn)單，同樣是在低速負(fù)荷時(shí)會(huì)用到純電動(dòng)模式，中高速上用到并聯(lián)的模式。

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我們的系統(tǒng)效率具備極大的競(jìng)爭(zhēng)力，尤其是在高速工況下，高速工況和我們發(fā)動(dòng)機(jī)的最高效率區(qū)間是完全匹配的。在市郊、市區(qū)以及WTC工況下，同樣具備明顯的優(yōu)勢(shì)。

我們搭載一擋箱的首款車是風(fēng)云A8，將于今年年底上市。與競(jìng)品相比，風(fēng)云A8純電里程更長(zhǎng)，滿電滿油能行駛超1400km。在WLTC工況下，油耗是4.2升。其動(dòng)力在7秒多，加速體驗(yàn)感極佳。

（以上內(nèi)容來自蕪湖埃科泰克動(dòng)力總成有限公司副總經(jīng)理周之光于2023年10月19日-20日在第十一屆汽車與環(huán)境創(chuàng)新論壇暨第十五屆全球汽車產(chǎn)業(yè)峰會(huì)發(fā)表的《奇瑞鯤鵬超能混動(dòng)C-DM開發(fā)》主題演講。）

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