Cắm vào VS Phạm vi mở rộng

Suy cho cùng, thật khó để có thể quay đầu xe lại.

Do đó, cấu trúc phạm vi mở rộng đơn giản hơn đã trở thành sự lựa chọn tốt nhất cho các loại xe mới và xe hybrid cắm điện, không chỉ có thể tận dụng tối đa nhiệt thải của quá trình truyền động cơ học và giảm mức tiêu thụ năng lượng, đã trở thành sự lựa chọn hàng đầu cho quá trình chuyển đổi các doanh nghiệp xe truyền thống.

2、 Phạm vi mở rộng bắt đầu từ một trăm năm trước và pin động cơ đã từng là một chai kéo

Sau khi làm rõ sự khác biệt giữa xe hybrid cắm điện và phạm vi hoạt động mở rộng, và lý do tại sao xe ô tô mới thường chọn phạm vi hoạt động mở rộng, các công ty sản xuất ô tô truyền thống lại chọn xe hybrid cắm điện.

Vậy đối với phạm vi mở rộng, cấu trúc đơn giản có đồng nghĩa với sự lạc hậu không?

Trước hết, xét về mặt thời gian, phạm vi mở rộng thực sự là một công nghệ lạc hậu.

Lịch sử của phạm vi mở rộng có thể bắt nguồn từ cuối thế kỷ 19, khi Ferdinand Porsche, người sáng lập ra Porsche, chế tạo chiếc xe hybrid đầu tiên trên thế giới lohner Porsche.

Lohner Porsche là một chiếc xe điện. Có hai động cơ trục ở trục trước để dẫn động xe. Tuy nhiên, do phạm vi hoạt động ngắn, Ferdinand Porsche đã lắp đặt hai máy phát điện để cải thiện phạm vi hoạt động của xe, tạo thành hệ thống hybrid nối tiếp và trở thành tổ tiên của việc tăng phạm vi hoạt động.

Công nghệ phạm vi mở rộng đã tồn tại hơn 120 năm, tại sao nó vẫn chưa phát triển nhanh chóng?

Trước hết, trong hệ thống phạm vi mở rộng, động cơ là nguồn năng lượng duy nhất trên bánh xe và thiết bị phạm vi mở rộng có thể được hiểu là một kho báu sạc năng lượng mặt trời lớn. Thiết bị trước nhập nhiên liệu hóa thạch và xuất năng lượng điện, trong khi thiết bị sau nhập năng lượng mặt trời và xuất năng lượng điện.

Do đó, chức năng thiết yếu của bộ mở rộng phạm vi là chuyển đổi loại năng lượng, đầu tiên là chuyển đổi năng lượng hóa học trong nhiên liệu hóa thạch thành năng lượng điện, sau đó chuyển đổi năng lượng điện thành năng lượng động học thông qua động cơ.

Theo kiến ​​thức vật lý cơ bản, quá trình chuyển đổi năng lượng chắc chắn sẽ xảy ra một lượng tiêu thụ nhất định. Trong toàn bộ hệ thống phạm vi mở rộng, ít nhất có hai quá trình chuyển đổi năng lượng (năng lượng hóa học năng lượng điện năng động học), do đó hiệu suất năng lượng của phạm vi mở rộng tương đối thấp.

Trong thời đại phát triển mạnh mẽ của xe chạy bằng nhiên liệu, các công ty ô tô truyền thống tập trung vào việc phát triển động cơ có hiệu suất nhiên liệu cao hơn và hộp số có hiệu suất truyền động cao hơn. Vào thời điểm đó, công ty nào có thể cải thiện hiệu suất nhiệt của động cơ thêm 1%, hoặc thậm chí gần với giải Nobel.

Do đó, cấu trúc công suất của phạm vi mở rộng, vốn không thể cải thiện mà còn làm giảm hiệu suất năng lượng, đã bị nhiều hãng xe bỏ qua và không quan tâm.

Thứ hai, ngoài hiệu suất năng lượng thấp, động cơ và pin cũng là hai lý do chính hạn chế sự phát triển của phạm vi mở rộng.

Trong hệ thống phạm vi mở rộng, động cơ là nguồn cung cấp năng lượng duy nhất cho xe, nhưng 20 ~ 30 năm trước, công nghệ động cơ dẫn động xe chưa hoàn thiện, chi phí cao, thể tích tương đối lớn, công suất không thể tự dẫn động xe.

Vào thời điểm đó, tình hình của pin cũng giống như động cơ. Cả mật độ năng lượng lẫn dung lượng đơn đều không thể so sánh với công nghệ pin hiện tại. Nếu bạn muốn có dung lượng lớn, bạn cần một thể tích lớn hơn, điều này sẽ mang lại chi phí đắt hơn và trọng lượng xe nặng hơn.

Hãy tưởng tượng rằng 30 năm trước, nếu bạn lắp ráp một chiếc xe có phạm vi hoạt động mở rộng theo ba chỉ số điện lý tưởng, chi phí sẽ tăng ngay lập tức.

Tuy nhiên, phạm vi mở rộng hoàn toàn do động cơ điều khiển, và động cơ có ưu điểm là không có độ trễ mô-men xoắn, êm ái, v.v. Do đó, trước khi phạm vi mở rộng phổ biến trong lĩnh vực xe chở khách, nó được áp dụng nhiều hơn cho các phương tiện và tàu thủy như xe tăng, xe khai thác mỏ khổng lồ, tàu ngầm, không nhạy cảm với chi phí và khối lượng, và có yêu cầu cao hơn về công suất, êm ái, mô-men xoắn tức thời, v.v.

Tóm lại, không phải là vô lý khi CEO của Wei Pai và Volkswagen nói rằng phạm vi mở rộng là một công nghệ lạc hậu. Trong thời đại xe chạy bằng nhiên liệu bùng nổ, phạm vi mở rộng với chi phí cao hơn và hiệu quả thấp hơn thực sự là một công nghệ lạc hậu. Volkswagen và Great Wall (thương hiệu Wei) cũng là hai thương hiệu truyền thống đã trưởng thành trong thời đại nhiên liệu.

Thời gian đã đến hiện tại. Mặc dù về nguyên tắc, không có thay đổi về chất giữa công nghệ phạm vi mở rộng hiện tại và công nghệ phạm vi mở rộng hơn 100 năm trước, nhưng vẫn là máy phát điện phạm vi mở rộng, xe cơ giới, vẫn có thể được gọi là "công nghệ lạc hậu".

Tuy nhiên, sau một thế kỷ, công nghệ phạm vi mở rộng cuối cùng đã xuất hiện. Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ động cơ và pin, hai cây lau nhà ban đầu đã trở thành đối thủ cạnh tranh quan trọng nhất của nó, xóa bỏ những bất lợi của phạm vi mở rộng trong thời đại nhiên liệu và bắt đầu tấn công thị trường nhiên liệu.

3、 Trộn plug-in có chọn lọc trong điều kiện làm việc đô thị và điều kiện làm việc tốc độ cao phạm vi mở rộng

Đối với người tiêu dùng, họ không quan tâm liệu phạm vi hoạt động mở rộng có phải là công nghệ lạc hậu hay không, mà quan tâm loại nào tiết kiệm nhiên liệu hơn và lái xe thoải mái hơn.

Như đã đề cập ở trên, bộ mở rộng phạm vi là một cấu trúc nối tiếp. Bộ mở rộng phạm vi không thể điều khiển trực tiếp xe và toàn bộ công suất đều đến từ động cơ.

Do đó, điều này làm cho xe có hệ thống phạm vi mở rộng có trải nghiệm lái xe và đặc điểm lái xe tương tự như xe điện thuần túy. Về mức tiêu thụ điện năng, phạm vi mở rộng cũng tương tự như điện thuần túy - mức tiêu thụ điện năng thấp trong điều kiện đô thị và mức tiêu thụ điện năng cao trong điều kiện tốc độ cao.

Cụ thể, vì bộ mở rộng phạm vi chỉ sạc pin hoặc cung cấp điện cho động cơ, nên bộ mở rộng phạm vi có thể duy trì ở phạm vi tốc độ tương đối tiết kiệm trong hầu hết thời gian. Ngay cả ở chế độ ưu tiên điện thuần túy (đầu tiên tiêu thụ điện của pin), bộ mở rộng phạm vi thậm chí không thể khởi động, cũng không tạo ra mức tiêu thụ nhiên liệu. Tuy nhiên, động cơ của xe chạy bằng nhiên liệu không phải lúc nào cũng có thể hoạt động ở phạm vi tốc độ cố định. Nếu bạn cần vượt và tăng tốc, bạn cần tăng tốc độ, và nếu bạn bị kẹt xe, bạn sẽ phải chạy không tải trong một thời gian dài.

Do đó, trong điều kiện lái xe bình thường, mức tiêu thụ năng lượng (mức tiêu thụ nhiên liệu) của phạm vi mở rộng trên đường đô thị tốc độ thấp thường thấp hơn so với xe chạy bằng nhiên liệu được trang bị động cơ có cùng dung tích.

Tuy nhiên, giống như điện thuần túy, mức tiêu thụ năng lượng trong điều kiện tốc độ cao cao hơn mức tiêu thụ năng lượng trong điều kiện tốc độ thấp; Ngược lại, mức tiêu thụ năng lượng của xe chạy bằng nhiên liệu trong điều kiện tốc độ cao thấp hơn mức tiêu thụ năng lượng trong điều kiện đô thị.

Điều này có nghĩa là trong điều kiện làm việc tốc độ cao, mức tiêu thụ năng lượng của động cơ cao hơn, năng lượng pin sẽ được tiêu thụ nhanh hơn và bộ mở rộng phạm vi sẽ cần phải hoạt động ở chế độ "đầy tải" trong thời gian dài. Hơn nữa, do sự tồn tại của bộ pin, trọng lượng xe của xe có phạm vi mở rộng có cùng kích thước thường lớn hơn so với xe chạy bằng nhiên liệu.

Xe chạy bằng nhiên liệu được hưởng lợi từ sự tồn tại của hộp số. Trong điều kiện tốc độ cao, xe có thể tăng lên số cao hơn, do đó động cơ ở tốc độ kinh tế và mức tiêu thụ năng lượng tương đối thấp hơn.

Do đó, nhìn chung, mức tiêu thụ năng lượng khi di chuyển quãng đường dài trong điều kiện làm việc tốc độ cao gần bằng mức tiêu thụ năng lượng của xe chạy bằng nhiên liệu có cùng dung tích động cơ, thậm chí còn cao hơn.

Sau khi nói về đặc điểm tiêu thụ năng lượng của phạm vi hoạt động mở rộng và nhiên liệu, liệu có công nghệ hybrid nào có thể kết hợp ưu điểm tiêu thụ năng lượng ở tốc độ thấp của xe phạm vi hoạt động mở rộng và tiêu thụ năng lượng ở tốc độ thấp của xe nhiên liệu, đồng thời có mức tiêu thụ năng lượng tiết kiệm hơn ở phạm vi tốc độ rộng hơn không?

Câu trả lời là có, nghĩa là hãy trộn lẫn chúng lại.

Tóm lại, hệ thống hybrid cắm điện tiện lợi hơn. So với phạm vi mở rộng, hệ thống trước có thể lái xe trực tiếp bằng động cơ trong điều kiện làm việc tốc độ cao; So với nhiên liệu, hỗn hợp cắm điện cũng có thể giống như phạm vi mở rộng. Động cơ cung cấp năng lượng cho động cơ và lái xe.

Ngoài ra, hệ thống hybrid cắm điện còn có hộp số hybrid (ECVT, DHT) cho phép công suất tương ứng của động cơ và hộp số đạt được sự "tích hợp" để đáp ứng nhu cầu tăng tốc nhanh hoặc công suất cao.

Nhưng như câu nói, bạn chỉ có thể có được thứ gì đó khi bạn từ bỏ nó.

Do sự tồn tại của cơ cấu truyền động cơ học, cấu trúc của hỗn hợp cắm điện phức tạp hơn và thể tích tương đối lớn hơn. Do đó, giữa các mẫu xe plug-in hybrid và phạm vi mở rộng cùng cấp độ, dung lượng pin của mẫu xe mở rộng lớn hơn so với mẫu xe plug-in hybrid, cũng có thể mang lại phạm vi chạy điện thuần túy dài hơn. Nếu cảnh xe chỉ đi lại trong khu vực đô thị, phạm vi mở rộng thậm chí có thể sạc mà không cần tiếp nhiên liệu.

Ví dụ, dung lượng pin của 2021 lý tưởng là 40,5kwh và quãng đường chạy bằng điện thuần túy của NEDC là 188km. Dung lượng pin của Mercedes Benz gle 350 e (phiên bản plug-in hybrid) và BMW X5 xdrive45e (phiên bản plug-in hybrid) gần bằng kích thước của nó chỉ là 31,2kwh và 24kwh, và quãng đường chạy bằng điện thuần túy của NEDC chỉ là 103km và 85km.

Sở dĩ mẫu xe DM-I của BYD được ưa chuộng như hiện nay phần lớn là do dung lượng pin của mẫu xe trước lớn hơn mẫu xe DM cũ, thậm chí còn vượt trội hơn mẫu xe có phạm vi hoạt động mở rộng cùng cấp độ. Có thể đi lại trong thành phố chỉ bằng điện, không dùng dầu, chi phí sử dụng ô tô cũng sẽ giảm theo.

Tóm lại, đối với những xe mới chế tạo, xe hybrid cắm sạc (hybrid) có cấu trúc phức tạp hơn không chỉ đòi hỏi chu kỳ nghiên cứu và phát triển trước dài hơn mà còn phải thực hiện rất nhiều thử nghiệm độ tin cậy trên toàn bộ hệ thống hybrid cắm sạc, điều này rõ ràng là không thể nhanh chóng về mặt thời gian.

Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ pin và động cơ, việc mở rộng phạm vi hoạt động với cấu trúc đơn giản hơn đã trở thành "con đường tắt" cho những chiếc xe hơi mới, vượt qua trực tiếp giai đoạn khó khăn nhất trong quá trình chế tạo ô tô.

Nhưng đối với quá trình chuyển đổi năng lượng mới của các công ty ô tô truyền thống, rõ ràng là họ không muốn từ bỏ hệ thống truyền động, hệ thống truyền động và các hệ thống khác mà họ đã đầu tư nhiều năm năng lượng (nguồn nhân lực và tài chính) vào nghiên cứu và phát triển, rồi lại phải bắt đầu lại từ đầu.

Công nghệ hybrid, chẳng hạn như hybrid cắm điện, không chỉ có thể tận dụng tối đa nhiệt thải từ các bộ phận của xe chạy bằng nhiên liệu như động cơ và hộp số mà còn giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu, đã trở thành sự lựa chọn phổ biến của các doanh nghiệp xe truyền thống trong và ngoài nước.

Do đó, cho dù là hybrid cắm điện hay phạm vi mở rộng, thì thực chất đây là phương án luân chuyển trong giai đoạn thắt cổ chai của công nghệ pin hiện tại. Khi các vấn đề về phạm vi pin và hiệu quả bổ sung năng lượng được giải quyết hoàn toàn trong tương lai, mức tiêu thụ nhiên liệu sẽ được xóa bỏ hoàn toàn. Công nghệ hybrid như phạm vi mở rộng và hybrid cắm điện có thể trở thành chế độ năng lượng của một số thiết bị đặc biệt.