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梦天荒遍地花香

纪要|长城柠檬DHT混动交流纪要日期:2

纪要|长城柠檬DHT混动交流纪要

日期:20201228

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【核心内容】

1、为何长城如何重视混动技术?

政策+技术导向推动混动技术发展,国产化替代市场广阔

2、混动系统源何能省油?

1)储能设备+电动机“削峰填谷”;2)电动机低转速高扭矩特性,使得发动机更加纯粹,专注于最佳工况;3)电机+电池特性能够参与制动能量回收,进一步提升燃油经济性。

3、长城混动究竟优势在哪里?

1)当前强混市场日系占据垄断,强混技术经济性强于48V轻混系统;2)长城柠檬DHT多驱动模式,覆盖全用户场景,优化了本田i-MMD高速再加速乏力的短板,经济性和动力性指标全面超越合资竞品。


【主要内容】

整篇报告主要是希望能够回答三个问题:1)为何长城如何重视混动技术?2)混合动力为何如此省油?3)长城混动究竟优势在哪里?

首先,为何长城如此重视混动技术?在目前充电条件不够完善的国情下,混合动力正越来越受到市场的重视。近期中国汽车工程学会发布《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,指出到2035年节能车占比达50%。在节能车领域,混合动力2025/2030/2035年占比分别达到50%/75%/100%,测算销量分别为1011/1350/ 1500万辆。基于技术路线中的要求,2035年油耗目标为4L/100km,通过48V轻混技术难以达到,需要使用HEV强混技术。

而丰田和本田通过先发优势建立了较高的技术壁垒,使得后来者难以追赶,目前占据了目前强混市场99%以上的份额,EV混合动力基本上已成为了日系的代名词。据2020 1-11月销售数据显示,HEV全国销量为66.8万辆,占乘用车比例仅4.31%。随着混动技术逐渐受到政策和市场的重视,未来增长空间打开,长城推出“柠檬DHT”混动技术,积极响应政策导向,打破合资技术垄断,满足市场需求,加速推进国产替代,利于自主崛起。

其次,混动系统源何能省油?1)混动的目的是使发动机更有效的工作,目前发动机最高的热效率能够达到40%左右,但该区域比较狭窄,正常工作情况下很难达到最佳工况,发动机在不同工况下的效率差别很大,低效区间仅为高效工况的60%左右,甚至更低。因此需要储能装置协助发动机“削峰填谷”,始终工作在最优状态。2)混合动力架构,使得发动机设计更加纯粹,无需考虑全工况覆盖,能够用低转速高扭矩的电动机弥补“阿特金森”发动机低转速扭矩小的缺陷,从而获得更好的中高速经济性。3)电机+电池的特性能够参与能量回收,将传统车制动过程中作为热能白白消耗掉的能量加以回收,进一步的提升了燃油经济性。

混合动力油-电两套动力系统不同的组合方式带来了串联、并联以及串并联三种不同的架构。1)串联架构,优点:发动机和电动机间无机械连接,结构最为简单,易于布置和设计。缺点:1)发动机无法直接驱动车轮,能量转化存在消耗浪费;2)电机设计需覆盖全工况,成本要求高。2)并联架构。优点:布局接近传统燃油车布置,设计改动小;电机动力通过变速箱变速,所需功率小,成本降低。缺点:电机直驱时,动力仍然需要通过变速箱,存在动力损耗。3)串并联混合架构。优点:无需变速箱,发动机和电动机均可参与动力输出,增加了传动效率。缺点:对离合器和M2电动机要求较高,驱动模式切换复杂,成本较高。

电机位置不同带来不同的混动方案。1)P0/P1,适合轻混及中混方案,P0位置在原发电机位置,通过皮带软连接,P1位置在发动机曲轴后,离合器前,硬连接。优点:成本低,结构简单,缺点:无法实现电机直驱。2)P2,适合强混方案,位置在离合器之后,与变速器输入轴相连。优点:电机可与发动机解耦,实现电机直驱,电机驱动扭矩可以降低,减小电机体积和成本,缺点:变速箱处于空档时,方可用电机启动发动机。3)P2.5,位置在双离合变速箱中。优点:无需更改整车布置,电机所需功率小,成本低,缺点:纯电驱动动力性差。4)P3,位置在变速箱输出轴,优点:电机直驱效率高,缺点:无法和车轮解耦,导致无法驻车充电。5)P4,发电机与发动机驱动不同的轴,通过地面耦合,用于实现4驱功能。

基于电池容量及电机功率对混动进行分级,可以分为微混、轻混、中混、强混、插电混动以及增程式混动这六个级别。微混是燃油车的加强版,增程式(EREV)与插电混动(PHEV)可以看作纯电车型的过渡方案。处于中间部分的轻混、中混、强混这三大类型可以看作真正的混合动力方案,燃油经济性逐次提升。从成本、减重以及节能的角度,HEV强混技术或成为最佳的选择。


最后,长城混动究竟优势在哪里?目前市场格局,2020年1-11月HEV强混总销量为39.4万辆,占混动销量比例为52%,当前市场HEV强混中99%以上由日系两强(本田、丰田)占据,日系基本成为HEV强混的代名词。2020年1-11月PHEV市场销量为15.17万辆,比亚迪DM系统主要着力于PHEV市场,目前在PHEV市场中占比约为21%。

从节油效率的角度来看,HEV强混强于48V轻混,从动力性和经济性的角度来看,本田i-MMD技术动力性强于丰田的THS,经济性稍逊,但长城柠檬DHT技术,从经济性和动力性角度来说,在市场中处于领先地位。

本田和丰田专注于HEV强混技术,而比亚迪专注于PHEV车型,吉利推出了领克01一款HEV车型,但是P2.5单电机架构,导致拥堵工况无法实现串联,油耗增加。长城柠檬DHT双电机架构,多种工况覆盖,三套动力系统满足不同消费者需求。

精密高效行星齿轮组铸就专利壁垒—丰田THS系统。历经四代升级,丰田THS是目前应用最广泛、最成熟的混合动力系统,行星轮+太阳轮+行星架+双电机,实现多种工况动力分流,行星齿轮系统提升系统效能,通过申请专利壁垒对架构进行保护。

另辟蹊径设立混合动力新标杆—本田i-MMD系统。绕过丰田专利壁垒,达到媲美THS的燃油效率及更加优秀的动力性能,结构简单可靠,整车成本大大降低。EV/混合驱动/发动机直驱三种模式+能量回收,应对多种工况。高速电机扭矩衰减,再加速性能下降。i-MMD急加速工况时,进入混合驱动模式,发动机全力发电,电动机全力驱动车辆加速。基于电动机的动力输出特性,在96km/h时,电机扭矩仅为181Nm左右,远低于峰值扭矩307Nm,导致i-MMD技术被抱怨高速巡航再加速性能差。

通过双离合变速箱实现的P2.5单电机方案—吉利ePro技术。采用P2.5单电机架构,不同于日系双电机架构。不同于日系双电机结构,吉利ePro技术利用双离合变速器自身的耦合特性,通过单电机与偶数挡位耦合的P2.5架构来实现混动方案。利用双离合发动机现有架构,简化系统结构,降低电机要求。P2.5方案的主要优点在于:1)利用燃油车现有的双离合变速箱,无需增加额外的离合器等部件,并且易于布置;2)动力输出通过变速箱速比放大,使得电机扭矩要求降低,成本下降。单电机无法与车轮解耦,纯电阶段加速性能较弱。ePro整套系统通过单电机来实现驱动、发电和启动功能,无BSG电机。降低成本的同时也带来了一定的缺点:1)单电机无法与车轮解耦,当低速工况时无法通过串联模式来提升发动机工作效率,从而增加油耗;2)电动机功率偏低,导致纯电阶段动力性较弱,加速较慢。

性能、经济双平台发展—比亚迪DM-p/DM-i混动技术。历经三代升级,划分两大平台,主攻PHEV市场。比亚迪08年发布初代混动技术DM 1.0,目前已经进化到DM 3.0,从DM3.0开始划分为两大平台DM-p和DM-i,分别主打性能和经济,目前两平台均为PHEV架构,配备有>10kwh动力电池,拥有50公里以上纯电里程。P0+P4双电机四驱架构,DM-p带来强劲动力。DM-p架构通过前轴的高性能BSG电机调节发动机转速,使其工作在最高效区域。后轴电机通过地面与发动机耦合,共同为车辆提供加速动力,系统功率高达321kw,带来4.7s的百公里加速。主打“超低油耗”,DM-i混动技术。DM-i平台是比亚迪在DM3.0平台上划分出来的新技术路线,主打燃油经济性,目前尚未完全发布,仅透露了发动机和基础架构。为该平台比亚迪研发了一款 “骁云”1.5L阿特金森循环发动机,取消所有轮系,压缩机、水泵、起动机等附件均进行电气化,获得高达43%的热效率。

柠檬DHT多种驱动模式,应对不同工况,1)EV模式,纯电行驶体验;2)串联模式,适用市区场景;3)并联模式,两档变速箱增加发动机直驱速度范围,与TM电机共同驱动;4)能量回收模式,适用制动/减速场景。两套架构+三套动力总成,满足多元化用户需求。搭配1.8kwh和45kwh两种不同容量的动力电池,实现HEV及PHEV两种架构,分别适用不同场景的用户群体。并组成系统功率分别为140/240/320kw的三套动力总成,满足不同级别车型配置要求。

完全自主知识产权,动力性和经济性指标全面优于市场主流架构。在本田i-MMD基础上增加了一个定轴式两档变速箱,使得发动机直驱的工况范围比i-MMD更宽广。且混动驱动模式发动机与电动机实现并联驱动,有效弥补了i-MMD高速再加速能力弱的短板。#股票# #投资#


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2020年12月31日 18:09
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