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乘用车技术在争议中前行

发布时间:20-01-08

  编前:跌跌不休的汽车产销,日新月异的技术进步,不断涌现的新车型,交织成2019年乘用车世界多姿多彩的画卷,而围绕增程式电动车、48V轻混系统、三缸发动机、电动汽车平台、辅助驾驶系统等技术的争议,则成为年度长河中一束束飞扬的浪花,映射出独特的色彩和光芒,激荡着乘用车技术砥砺前行。

  增程式电动汽车:是方向还是歧途

  增程式电动汽车作为新能源汽车类型之一,接近于纯电动汽车的驾驶体验,不仅能够起到解决续驶里程“焦虑”︶︷︸的作用,促进纯电动汽车的普及。同时,也能促进上◑↔↕▪游电池产业,以及电机电控技术的持续发展。但是,对于该技术,行业专家有不同看法。

  首先,是支持者众。一直以来,增程式电动汽车这条技术路线在我国新能源汽车发展技术路线中,从来没有被落下。中国汽车工程学会名誉理事长付于武告诉记者:“发展增程式电动汽车技术正当时。”他还提出,推动插电式混合动力汽车向增程式电动汽车发展,是应对补贴退坡、走向市场化的最佳技术路线,也符合目前国家倡导的发展方向。

  除了市场环境变化带来的利好,增程式这条技术路线也多次被官方提及。7月初举行的2019世界新能源汽车大会上,全国政协副主席、中国科学技术协会主席万钢指出,我国21世┄┅纪初就确立的新能源汽车“三纵三横”研发布局和产业化规划中▒,插电式混合动力汽车和增程式电动汽车是中间的过渡桥梁。

  “增程式电动汽车可以解决纯电动车的里程焦虑、安全焦虑、充电焦虑、电池焦虑、价格焦虑五大焦♯♮虑,是市场化最可行的一条技术路线。”中国工程院院士杨裕生不止一次在公开场合态度¨鲜明地支持推行增程式电动汽车。

  但是,也有持不同意见者认为:“增程式电动汽车根据增程器功率的大小也分为几种。发动机功率大、油箱大,可以一直烧油充电,无续驶里程焦虑;发动机功率小、油箱小,只能临时缓解里程焦虑。增程器的关键还在于传统内燃机的效率,假如随意匹配一个10年前的发动机,一样可以拿增程补贴,但整车费油┊┋费电。”反对者的理由是,增程式电动汽车开起来还是一辆电动汽车,对电池寿命、能量密度依赖大。电动汽车面临的问题,增程式电动汽车同样避不开,比如全生命周期碳排放、电池安全等。

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  相对于纯电动汽车而言,增程式电动汽车的研发成本更高。增程式电动汽车所要求的动力平台,是常规平台无法满足的。研发增程式Ω电动汽车所带来的巨大成本问题,是ↈ车企无法忽视的。因此,增程式电动汽车因为成本、技术等多种原因,导致其最终售价不可能走低价路线。宝〣马i3增程版40万元出头的售价让人望而却步,而理想智造ONE的起步售价约40万元,更是引来一片争议。

  应该说,增程式电动汽车对新能源产业发展的积极作用是毋庸置疑的。但目前的确受限于自身局限、政策导向以及市场认可度,希望在新的一年里增程式电动汽车能够不断改进,克服短板,走近百姓,赢得共识。

  48V轻混系统:前景远大还是╩稍纵即逝

  随着吉利嘉际的上市,其使用的48V轻混系统也引发关注。

  所谓48V轻混系统,就是采用了48伏工作电压作为电子系统和动力系统电源的混合动力系统,一般电池容量相对较小,电机介入程度不大。

  48V轻混系统从诞生起就存在不少争议,争议的焦点在于其是否是过渡性质的,是否有必要将它转化成长期战略产品?

  ♀业内曾流传一种说法,“世上只有两种混动技术,丰田的和其他的。”丰田混动汽车获得市场认可,其专利技术迫使竞争对手只能转向其他混动路线,48V轻混就是其中之一。48V轻▼混是对传统燃油车的一次升级,优点是成本不高,对汽车结构⿹的改动也不大,厂商能够迅速将技术转化为产品。因此,48V轻混技术获∈得了不少厂家的青睐,特别是欧系车。近2年来,国内一些自主车企如吉利、长安、长城汽车的48V轻混车型也陆续上市。

  从技术上看‥,48V部分拥有自己独立的电池(目前主流均采用锂电池)、发电机,并通过一个叫DC/DC转换器的部件与12V部分相连接,两部分可共享来自48V发电机的电能。48V相对于12V,优势除了更大的电压能实现更多功能之外,高压系统还因电流更小而拥有更低的能量损耗。48V轻混成本仅是高压混动系统(一般指中强混)的1/3,却能达到其2/3的节能效果,使整车燃油经济性提高10%~18%。

  法雷奥全球研发及产品营销总监Michel Forissier认为,48V轻混不是短期的过渡技术,将在市场上存在很长一段时间。他认为,如果要实现自动驾驶,必须要有非常强大的电力系统๑。传统汽车电压为12V,汽车一些小功率用电设备都可以轻松供给,但一些用电量大的电气设备,12V供电系统就捉襟见肘。同样电流对比12V系统,48V系统可以输出更大的υ功率。这样汽车就可以采用大功率器件来实现一些以前在12V系统上不能实现的功能。例如eBooster电子增压器对转速要求非常高,而12V电压难以发挥出其效果,电压低转速上不去,但采用48V供电以后问题迎刃而解。他甚至预测5~10年之后,12V电机会被48V电机所取代。

  但也有人对此有不同看法,认为48V轻混是单电机混动,节油排放效果相对有限,只是一个过渡性技术。博格华纳全球副总裁、中国区总裁谈跃生ㄨ表示,48V属于过渡型技术,肯定会被淘汰,但不会马上就被淘汰。P0(常见混动结构之一)结构的48V轻混刚刚开始╥应用,将持К续一段时间,但节油排放要符合越来越严格的法规要求,单个的P0结构的48V轻混很难达标,必须把多个技术组合在一起。据介绍,博格华纳正在通过产品组合扩大48V轻混技术应用。其中包含eBooster电子增压器和起发一体机相结合的解决方案,两者相得益彰,可以较有效的形式回收利用废弃能源,提供更大的功率、更高的效率以及更佳的功能性。

  时至今日,是买48V轻混,还是买丰田、本田、通用的油电混动车,很大程度上还要看消费者的选择。

  三缸发动机:要更平顺还是更环保

  当前,节能减排成为现在车企更加注重的领域,怎样让小排量的发动机爆发出大功率,成为新能源之外的另一个研究方向。在这样的情况下,很多车企开始采用三缸发动机。

  之前由于技术和结构问题,三缸发动机在怠速以及低速时出现较为明显的抖动,而且,随着时间越长,抖动越厉害,这一点,α成为三缸发动机的被诟病之处,很多人在问:三缸发动机的汽车能不能买?

  其实,每一项新技术(新型三缸机用了很多新技术来改善抖动和噪声)的推广都伴随着巨大争议,正是这些争议让新技术更加成熟,更加完善,一如当前技术界对三缸发动机的争议。

  有工程技术人员认为,三缸发动机尽管遭遇市场的巨大争议,却依然得到了奔驰、宝马、通用、奥迪、福特、吉利等一众车企的追捧。有技术人员表示,解々决三缸发动机的抖动问题,现阶段的技术能力,的确只能通过NVH(噪声、振动与声振粗糙度)的调校来解决,但未来的技术能够让三缸发动机如四缸发动机一样平顺。例如,领克02通过NVH的调整,能够让坐在车内者基本感受不到车辆的振动,而且它的节油效果非常明显。此外,支持者认为,基于三缸发动机更小、工作效率更高的特点,三缸机不仅适用于节能减排阶段的车型,更能助力于未来混合动力汽车的普及。

  从技术角度分析,发动机抖动和缸数确实有关系,发动机的工"作都是四个步骤,进气、压缩、√做功、排气,在一个运转的周期内,每一个气缸依次做上述四冲程工作,缸体之间的运转连贯性是否平顺,是决定发动机抖动幅度的重要原因。实践证明,发动机存在做工冲程叠加效应,有所谓“缸数即正义”的说法,三缸比四缸抖,四缸比六缸抖,缸数越多则越不抖。

  此外,因为三Ж缸机内部活塞运动的方式是“两上一下”。这种活塞在气缸内运动产生的不平均,造成活塞产生不同频率的振动,很容易与其他的部件产生共振。

  因此,持异议者认为,三缸发动机的弊端,主要就是振动和噪声这两个方面,由于三缸发动机天然的物理结构特性,发动机做功的时候会产生比四缸发动机更大的振动,虽然目前很多三缸发动机都采用了平衡轴和新型飞轮等技术去减少振动,但依旧无法与四缸发动机媲美,另外三缸发动机在点火和急加速的时候也会产生更大的噪音。在消费升级的当下,消费者更愿意为更好的驾乘体验买单,因此三缸机不值得推广。

  公平而言,从目前的情况来看,小排量三缸涡轮增压发动机在动力表现以及质量稳定性方面并不会比传统的四缸发动机差,唯独只是不能从根本上解决抖动问题。随着全球环保趋势演进,大排量发动机只会越来越少,而小排量三缸发动机·正冉ю冉升起。事实上,三缸发动机已经越来越被消费者所接受,新车型的销量已经说明了问题。

  电动汽车平台:走专用还是兼容路线

  2019年,随着国内车市的滑坡,新能源汽车在世界范围内却在悄然升温,特斯拉自不必说,德系、日系等汽车巨头电动化的步伐纷纷加速。由此,究竟是打造专用的电动汽车平台,还是用燃油车平台进行改造,这个平台路线之争也逐渐浮出水面。

  今年的法兰克福车展上,大众集团推出了其基于MEB电动汽车专属平台打造的首款电动量产车型大众ID.3。MEB平台是大众迎接电动化的基础支撑,未来10年,其将推出近70款电动汽车,产量目标也从最初设定的1500万辆增至2200万辆。因此,打造一个全新的MEB平台是必需的。

  大众集团的西班牙供应商海斯坦普公司底盘研发总监乌尔夫苏多威认为,毋庸置疑,生产电动汽车首先要打造一★个专属平台。他说,电动机转矩提升是如此之快,以致于普通的副车架根本就无法适应。海斯坦普此前曾为电动版e-Up开发了一个特有的副车架。不过,新的副车架需要▁▂▃▄新的冲压模具,从而增加了生产传统车型电动版的成本和复杂性。

  大众集团通过创建电动汽车MEB平台避免了那种“油改电”所带来的复杂性。通过斥资70亿欧元(约合人民币542亿元)打造MEB平台,大众集团可以在一个平台上生产从紧凑型轿车到大型MPV等覆盖多个细分市场的电动车型,而且很多零部件都是通用的,这能为大众集团带来极大⺌的规模效应。大众集团还表示,MEB平台带来的规模经济是未来其电动汽车实现盈利☼的关键所在。

  其实,纯电动平台的研发者中,还有戴姆勒正在研发EVA2平台,雷诺-日产联盟也在开发CMA电动汽车平台,丰田与斯巴鲁合作开发电动汽车专属平台。当然,国内的比亚迪已经有了纯电动e平台,长城则拥有ME平台。

  但是,即便如此,还是有声音认为“油电兼容”更适合。德国伯恩斯坦咨询公司汽车分析师马克斯沃伯顿认为:“如果消费者对于电动汽车没那么‘感冒’,那么沃尔夫斯堡将面临很大的麻烦。”事实上,其他汽车制造商也有着同样的担心。宝马、捷豹路虎和PSA集团均认为,对于现阶段而言,电动汽车专属平台并不是最佳选择。与之相对,这些车企将重点依靠可以兼⌒容内燃机汽车和电动汽车的灵活型生产平台。宝马计划在2021年推出全新版本的模块化扩展架构,可兼容多种动力系统,全面支持其未来研发的汽油、混合动力和纯电动车型。

  对此,宝马新掌门奥利弗齐普策曾表示:“现阶段,兼容内燃机汽车和电动︴汽车的灵活型平台才是能保证公司生存和实现盈利的不二之选。”他补充说道:“我们需要兼顾电动汽车和内燃机汽车的开发和生产,灵活性是实现利润的关键所在。”此外,齐普策还表示∵:“消费者很难分辨出一辆电动汽车到底是出自专♣属平台还是兼容平台,也许会有细微差别,但这不会影响他们的购车决策。”

  但是,并非所有人都同意齐普策的观点。IHS Markit首席汽车分析师蒂姆厄克特表示:“理想情况下,在专属平台上打造电动汽车当然是最优选项。电动汽车专属◈平台的最大优势在于它的架构大大简化,因为相比内燃机汽车而言,电动汽车少了大约1/3的零部件。在专⊿属平台上打造电动汽车,才能发挥它的最佳性能。”

  IHS Markit高级底盘分析师帕特里西奥芭芭拉则表示,打造电动汽车专属平台,除了内燃机,还可以去掉后轮制①动钳等部件,从而达到节省空间的目的。在大众看来,电动汽车专属平台的优点是不言而喻的,从车身设计到内饰布局都是全新的,驾驶舱的空间也更大。“高★尔夫的长度,帕萨特的空间”——大众是这么描述其在MEB平台上打造的首款量产车型ID.3的。

  不过,电动汽车专属Б平台也会带来新的问题。由于车底板下的电池组占用较大空间,因此后排乘客的腿部空间会被压缩,另外碰撞安全保护功能也需要加强。这是汽车测评机构在法兰克福车展上对ID.3后排座椅进行快速测试后得出的结论。

  平心而论,像大众这样的企业之所以对MEB平台那么有信心,很大一部分原因是它的规模。而对于那些规模小一些的企业来说,灵活的兼容平台更划算。

  辅助驾驶系统:是助手还是鸡肋

  这一年间,自动驾驶成为热门话题。新车装不装辅助驾驶系统,更是众说纷纭,莫衷一是。

  赞成者认为,在实际驾驶汽车▲过程中,驾驶者会受到不同因素的影响,存在着很多风险,尤其针对很多新手驾驶者,安装汽车辅助驾驶系统,能够达到┈┉提高汽车行驶安全性的效果,可╭╮♂以在一定程度上φ减少新车出现各类剐蹭或者严重的交通事故。还有,在倒车、停放过程中,为了避免新手由于个人技术生疏而导致各类事故出现,借助优质的汽车辅助驾驶系统,能够帮助驾驶者在前行与倒车的过程中避免事故,达到提高整体行车安全性的目的。

  驾驶辅助系统早已不是豪华品牌和科技公司的卖点,主流汽车品牌也陆续推出了拥有专属名字的驾驶辅助系统,比如本田的安全超感、日产的智控领航。在中国市场,不少自主品牌的高端产品也都宣称实现了L2级别自动驾驶。

  回到技术和功能本身,大多数驾驶辅助系统都是依靠摄像头、雷达传感器实现ACC及相关的驾驶辅助,比如自动跟车、并线辅助、紧急刹车等功能,各自的区别则在于不同的使用场景、系统激活的车速、作出反应的模式等实际体验。

  但业界也有人认为,就现有辅助驾驶系统的技术水平看,距离理想的自动、替代驾驶员功能还有相当长的距离,如果不管什么用途、类型的汽车都安装驾驶辅助系统,很多时候并无多大实际用处,利用率不高,相当一部分都成为“好看不好用”的摆设,甚至是鸡肋。而且,因为技术有限,难以普及,零部件价格较高等原因,现有驾驶辅助系统的成本居高不下,无形中提高了汽车本身的售价,加重了消费者的购车成本,影响了消费积极性。因此,现阶段的驾驶辅助系统最好用在试验ì中,而不是装车“赚吆喝”,如果现在就将其作为“◤卖点”,未免成本太高,代价过大。

  但很多人也认为,随着驾驶辅助系统的技术发展,其智能化真正能够完全替代驾驶员之时,倒是可以考虑大面积普及,因为无论是提高驾驶效率,还是改善交通效率,收效都将是显而易见的。本报记者 赵建国《 中国汽车报 》(2019-12╣-30  015 版)

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