Phạm vi mở rộng có phải là công nghệ lạc hậu?
Tuần trước, Huawei Yu Chengdong cho biết trong một cuộc phỏng vấn rằng "thật vô nghĩa khi nói rằng phương tiện phạm vi mở rộng chưa đủ tiên tiến. Chế độ phạm vi mở rộng là chế độ phương tiện năng lượng mới phù hợp nhất hiện nay."
Tuyên bố này một lần nữa gây ra một cuộc thảo luận sôi nổi giữa ngành và người tiêu dùng về công nghệ lai tăng cường (sau đây gọi là quy trình tăng cường).Và một số ông chủ doanh nghiệp ô tô, chẳng hạn như Giám đốc điều hành lý tưởng Li Xiang, Giám đốc điều hành Weima Shen Hui, và Giám đốc điều hành WeiPai Li Ruifeng, đã bày tỏ quan điểm của mình.
Li Ruifeng, Giám đốc điều hành của thương hiệu Wei, đã nói chuyện trực tiếp với Yu Chengdong trên weibo, nói rằng "làm ra sắt vẫn cần phải khó khăn, và ngành công nghiệp đều đồng thuận rằng công nghệ kết hợp thêm chương trình là lạc hậu."Ngoài ra, CEO của thương hiệu Wei đã ngay lập tức mua một chiếc M5 để thử nghiệm, thêm một mùi thuốc súng khác vào cuộc thảo luận.
Trên thực tế, trước làn sóng tranh luận về việc “tăng có phải là lạc hậu” hay không, các lãnh đạo của Ideal và Volkswagen cũng đã có một cuộc “thảo luận sôi nổi” về vấn đề này.Feng Sihan, Giám đốc điều hành của Volkswagen Trung Quốc, thẳng thắn nói rằng "chương trình tăng giá là giải pháp tồi tệ nhất".
Nhìn vào thị trường ô tô trong nước những năm gần đây, có thể thấy, ô tô mới nhìn chung lựa chọn hai dạng điện là chạy xa hoặc điện thuần, hiếm khi tham gia vào plug-in hybrid.Ngược lại, các hãng xe truyền thống thì ngược lại, sản phẩm năng lượng mới của họ là điện thuần túy hoặc plug-in hybrid và không “quan tâm” đến phạm vi mở rộng chút nào.
Tuy nhiên, với ngày càng nhiều xe mới áp dụng hệ thống phạm vi mở rộng trên thị trường và sự xuất hiện của những chiếc xe phổ biến như chiếc lý tưởng và Enjie M5, phạm vi mở rộng dần được người tiêu dùng biết đến và trở thành một dạng xe hybrid chủ đạo trên thị trường. Hôm nay.
Sự gia tăng nhanh chóng của phạm vi hoạt động mở rộng chắc chắn sẽ tác động đến doanh số bán nhiên liệu và các mẫu xe hybrid của các công ty ô tô truyền thống, đây là nguyên nhân dẫn đến tranh chấp giữa các công ty ô tô truyền thống nói trên và ô tô mới sản xuất.
Vậy phạm vi mở rộng có phải là công nghệ lạc hậu?Sự khác biệt với trình cắm là gì?Tại sao xe mới chọn phạm vi mở rộng?Với những câu hỏi này, Che Dongxi đã tìm ra một số câu trả lời sau khi nghiên cứu sâu về hai tuyến kỹ thuật.
1, Phạm vi mở rộng và trộn trình cắm là cùng một gốc và cấu trúc phạm vi mở rộng đơn giản hơn
Trước khi thảo luận về phạm vi mở rộng và plug-in hybrid, trước tiên chúng ta hãy giới thiệu hai dạng công suất này.
Theo tài liệu tiêu chuẩn quốc gia “Thuật ngữ về xe điện” (gb/t 19596-2017), xe điện được chia thành xe điện thuần túy (sau đây gọi là xe điện thuần túy) và xe điện hybrid (sau đây gọi là xe điện hybrid). ).
Xe hybrid có thể được chia thành nối tiếp, song song và hybrid theo cơ cấu công suất.Trong đó, loại nối tiếp là động lực của xe chỉ đến từ động cơ;Loại song song nghĩa là lực dẫn động của xe được cung cấp bởi động cơ và động cơ cùng lúc hoặc riêng biệt;Loại hybrid dùng để chỉ hai chế độ lái nối tiếp/song song cùng một lúc.
Bộ mở rộng phạm vi là một loạt kết hợp.Bộ mở rộng phạm vi bao gồm động cơ và máy phát điện sẽ sạc pin và pin dẫn động các bánh xe hoặc bộ mở rộng phạm vi cung cấp năng lượng trực tiếp cho động cơ để dẫn động xe.
Tuy nhiên, khái niệm nội suy và trộn tương đối phức tạp.Về mặt xe điện, hybrid cũng có thể được chia thành hybrid có thể sạc bên ngoài và hybrid không sạc được bên ngoài tùy theo khả năng sạc bên ngoài.
Đúng như tên gọi, chỉ cần có cổng sạc và có thể sạc từ bên ngoài thì đó là loại hybrid có thể sạc từ bên ngoài, còn có thể gọi là "plug-in hybrid".Theo tiêu chuẩn phân loại này, phạm vi mở rộng là một loại nội suy và trộn.
Tương tự, loại hybrid không sạc được từ bên ngoài cũng không có cổng sạc nên không thể sạc được từ bên ngoài.Nó chỉ có thể sạc pin thông qua động cơ, thu hồi động năng và các phương pháp khác.
Tuy nhiên, hiện nay, loại hybrid chủ yếu được phân biệt dựa trên cơ cấu sức mạnh trên thị trường.Tại thời điểm này, hệ thống plug-in hybrid là hệ thống hybrid song song hoặc hybrid hybrid.So với phạm vi mở rộng (loại sê-ri), động cơ plug-in hybrid (hybrid) không chỉ có thể cung cấp năng lượng điện cho pin và động cơ mà còn dẫn động xe trực tiếp thông qua hộp số hybrid (ECVT, DHT, v.v.) và tạo thành một khớp nối lực với động cơ để dẫn động phương tiện.
Các hệ thống plug-in hybrid như hệ thống Great Wall Lemon Hybrid, hệ thống Geely Raytheon Hybrid và BYD DM-I đều là các hệ thống hybrid hybrid.
Động cơ trong bộ mở rộng phạm vi không thể trực tiếp điều khiển xe.Nó phải tạo ra điện thông qua máy phát điện, tích trữ điện vào ắc quy hoặc cung cấp trực tiếp cho động cơ.Động cơ, là ổ cắm duy nhất của động lực của toàn bộ chiếc xe, cung cấp năng lượng cho chiếc xe.
Do đó, ba bộ phận chính của hệ thống bộ mở rộng phạm vi - bộ mở rộng phạm vi, pin và động cơ không liên quan đến kết nối cơ học mà đều được kết nối bằng điện nên cấu trúc tổng thể tương đối đơn giản;Cấu trúc của hệ thống plug-in hybrid phức tạp hơn, đòi hỏi sự ghép nối giữa các miền động khác nhau thông qua các bộ phận cơ khí như hộp số.
Nói chung, hầu hết các bộ phận truyền động cơ học trong hệ thống hybrid đều có đặc điểm là rào cản kỹ thuật cao, chu kỳ ứng dụng dài và có nhiều bằng sáng chế.Rõ ràng là những chiếc xe mới “đi tìm tốc độ” không có thời gian để nổ máy.
Tuy nhiên, đối với các doanh nghiệp sản xuất xe chạy nhiên liệu truyền thống, hộp số cơ khí là một trong những thế mạnh của họ, họ có sự tích lũy kỹ thuật sâu sắc và kinh nghiệm sản xuất hàng loạt.Khi làn sóng điện khí hóa đang ập đến, rõ ràng các hãng ô tô truyền thống không thể từ bỏ hàng thập kỷ, thậm chí hàng thế kỷ tích lũy công nghệ và bắt đầu lại.
Rốt cuộc, thật khó để thực hiện một cú quay đầu lớn.
Do đó, cấu trúc phạm vi hoạt động mở rộng đơn giản hơn đã trở thành lựa chọn tốt nhất cho các phương tiện mới và plug-in hybrid, không chỉ có thể phát huy hết lượng nhiệt thải của hộp số cơ khí và giảm mức tiêu thụ năng lượng, đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho quá trình chuyển đổi doanh nghiệp xe truyền thống.
2, Phạm vi mở rộng đã 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 plug-in hybrid và phạm vi mở rộng, cũng như lý do tại sao ô tô mới thường chọn phạm vi mở rộng, các công ty ô tô truyền thống lại chọn plug-in hybrid.
Vì vậy, đối với phạm vi mở rộng, cấu trúc đơn giản có nghĩa là lạc hậu?
Trước hết, xét về mặt thời gian, phạm vi mở rộng thực sự là một công nghệ lạc hậu.
Lịch sử của phạm vi hoạt động mở rộng có thể bắt nguồn từ cuối thế kỷ 19, khi Ferdinand Porsche, người sáng lập Porsche, chế tạo dòng xe hybrid đầu tiên trên thế giới là Porsche.
Lohner Porsche là một chiếc xe điện.Có hai động cơ trung tâm ở trục trước để dẫn động xe.Tuy nhiên, do quãng đường di chuyển ngắn nên Ferdinand Porsche đã lắp đặt hai máy phát điện để cải thiện phạm vi hoạt động của xe, hình thành nên hệ thống hybrid nối tiếp và trở thành tổ tiên của việc tăng phạm vi hoạt động.
Vì công nghệ phạm vi mở rộng đã tồn tại hơn 120 năm nhưng tại sao nó lại không 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.Cái trước đầu vào là nhiên liệu hóa thạch và sản xuất ra năng lượng điện, trong khi cái trước đầu vào là năng lượng mặt trời và tạo ra năng lượng điện.
Do đó, chức năng thiết yếu của bộ mở rộng phạm vi là chuyển đổi loại năng lượng, trước tiên chuyển đổi năng lượng hóa học trong nhiên liệu hóa thạch thành năng lượng điện, sau đó chuyển đổi năng lượng điện thành động năng thông qua động cơ.
Theo kiến thức vật lý cơ bản, mức tiêu thụ nhất định chắc chắn sẽ xảy ra trong quá trình chuyển đổi năng lượng.Trong toàn bộ hệ thống phạm vi mở rộng, có ít nhất hai chuyển đổi năng lượng (năng lượng hóa học, năng lượng điện, động năng), do đó hiệu suất năng lượng của phạm vi mở rộng tương đối thấp hơn.
Trong thời đại phát triển mạnh mẽ của phương tiện sử dụng nhiên liệu, các hãng ô tô truyền thống tập trung phát triển động cơ tiết kiệm nhiên liệu và hộp số có hiệu suất truyền động cao hơn.Khi đó, hãng nào có thể cải thiện hiệu suất nhiệt của động cơ thêm 1%, thậm chí tiến gần đến giải Nobel.
Vì vậy, cơ cấu sức mạnh ở phạm vi mở rộng không thể cải thiện mà còn làm giảm hiệu quả sử dụng năng lượng đã bị nhiều hãng xe bỏ qua và bỏ qua.
Thứ hai, ngoài hiệu suất sử dụng năng lượng thấp, động cơ và pin cũng là hai nguyên nhân 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 trưởng thành, giá thành cao, khối lượng tương đối lớn và công suất không thể lái xe một mình.
Khi đó, tình trạng của ắc quy cũng tương tự như của động cơ.Cả mật độ năng lượng lẫn công suất đơn đều không thể so sánh được với công nghệ pin hiện tại.Muốn có dung tích lớn thì cần thể tích lớn hơn, điều này sẽ kéo theo 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 rộng theo ba đèn báo điện của chiếc xe lý tưởng, chi phí sẽ tăng vọt.
Tuy nhiên, phạm vi mở rộng hoàn toàn được điều khiển bởi động cơ và động cơ có ưu điểm là không có độ trễ mô-men xoắn, yên tĩnh, v.v.Do đó, trước khi phổ biến phạm vi mở rộng trong lĩnh vực ô tô du lịch, nó được áp dụng nhiều hơn cho các phương tiện và tàu thủy như xe tăng, ô tô khai thác khổng lồ, tàu ngầm, không nhạy cảm với chi phí và khối lượng, đồng thời có yêu cầu cao hơn về năng lượng, sự yên tĩnh. , mô-men xoắn tức thời, v.v.
Tóm lại, không phải vô lý khi CEO của Wei Pai và Volkswagen nói rằng phạm vi hoạt động mở rộng là một công nghệ lạc hậu.Trong thời đại bùng nổ các phương tiện sử dụng nhiên liệu, việc mở rộng phạm vi hoạt động với chi phí cao hơn và hiệu suất thấp hơn thực sự là một công nghệ lạc hậu.Volkswagen và Vạn Lý Trường Thành (thương hiệu Wei) cũng là hai thương hiệu truyền thống trưởng thành trong thời đại nhiên liệu.
Thời gian đã đến hiện tại.Mặc dù về nguyên tắc, không có sự thay đổi về chất giữa công nghệ phạm vi mở rộng hiện nay và công nghệ phạm vi mở rộng hơn 100 năm trước, nhưng đó vẫn là việc phát điện máy phát điện phạm vi mở rộng, phương tiện chạy bằng động cơ, vẫn có thể 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 khả năng cạnh tranh quan trọng nhất của nó, xóa bỏ những nhược điểm về phạm vi hoạt động kéo dài trong thời đại nhiên liệu và bắt đầu lấn sân sang 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
Với người tiêu dùng, họ không quan tâm quãng đường mở rộng có phải là công nghệ lạc hậu hay không mà là cái 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 xe trực tiếp và toàn bộ năng lượng đều đến từ động cơ.
Do đó, điều này làm cho những chiếc xe có hệ thống phạm vi mở rộng có trải nghiệm lái và đặc tính lái tương tự như xe điện thuần túy.Về mức tiêu thụ điện năng, phạm vi mở rộng cũng tương tự như điện thuần túy - tiêu thụ điện năng thấp trong điều kiện đô thị và 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 được duy trì ở dải 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 năng lượng của pin), bộ mở rộng phạm vi thậm chí không thể khởi động và cũng không tạo ra mức tiêu thụ nhiên liệu.Tuy nhiên, động cơ của xe chạy nhiên liệu không phải lúc nào cũng hoạt động ở một dải tốc độ cố định.Nếu cần vượt và tăng tốc thì cần tăng tốc độ, nếu bị kẹt xe sẽ cầm chừng rất lâu.
Do đó, trong điều kiện lái xe bình thường, mức tiêu thụ năng lượng (mức tiêu thụ nhiên liệu) khi di chuyển quãng đường dài trên đường đô thị tốc độ thấp nhìn chung thấp hơn so với xe sử dụng nhiên liệu được trang bị cùng động cơ phân khối.
Tuy nhiên, cũng như điện thuần túy, mức tiêu thụ năng lượng ở điều kiện tốc độ cao sẽ cao hơn ở điều kiện tốc độ thấp;Ngược lại, mức tiêu thụ năng lượng của phương tiện sử dụng nhiên liệu trong điều kiện tốc độ cao thấp hơn so với 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 tiêu thụ nhanh hơn và bộ mở rộng phạm vi sẽ cần phải hoạt động ở mức "đầy tải" trong thời gian dài.Hơn nữa, do sự tồn tại của bộ pin nên trọng lượng xe của các loại xe chạy đường dài có cùng kích thước thường lớn hơn trọng lượng xe chạy bằng nhiên liệu.
Xe sử dụng nhiên liệu được hưởng lợi từ sự tồn tại của hộp số.Trong điều kiện tốc độ cao, xe có thể tăng số cao hơn để động cơ ở tốc độ tiết kiệm và mức tiêu thụ năng lượng tương đối thấp hơn.
Do đó, nói chung, mức tiêu thụ năng lượng trong phạm vi mở rộng trong điều kiện làm việc tốc độ cao gần như tương đương với mức tiêu thụ năng lượng của xe chạy bằng nhiên liệu có cùng động cơ phân khối, hoặc thậm chí cao hơn.
Sau khi nói về đặc điểm tiêu thụ năng lượng của phạm vi mở rộng và nhiên liệu, liệu có công nghệ hybrid nào có thể kết hợp ưu điểm của việc tiêu thụ năng lượng ở tốc độ thấp của phương tiện phạm vi mở rộng và mức tiêu thụ năng lượng ở tốc độ thấp của phương tiện sử dụng nhiên liệu và có thể tiêu thụ năng lượng tiết kiệm hơn không? trong phạm vi tốc độ rộng hơn?
Câu trả lời là có, tức là hãy trộn nó lên.
Tóm lại, hệ thống plug-in hybrid tiện lợi hơn.So với phạm vi mở rộng, chiếc trước có thể lái xe trực tiếp bằng động cơ trong điều kiện làm việc tốc độ cao;So với nhiên liệu, việc trộn plug-in cũng có thể giống như phạm vi mở rộng.Động cơ cung cấp năng lượng cho động cơ và dẫn động xe.
Ngoài ra, hệ thống plug-in hybrid còn có hộp số hybrid (ECVT, DHT), cho phép công suất tương ứng của động cơ và động cơ đạt được sự "tích hợp" để đáp ứng khả năng tăng tốc nhanh hoặc nhu cầu công suất cao.
Nhưng như người ta vẫn nói, bạn chỉ có thể đạt được điều gì đó nếu bạn từ bỏ nó.
Do sự tồn tại của cơ chế truyền động cơ học nên cấu trúc trộn plug-in phức tạp hơn và âm lượng tương đối lớn hơn.Do đó, giữa các mẫu plug-in hybrid và mô hình phạm vi mở rộng cùng cấp, dung lượng pin của mô hình phạm vi mở rộng lớn hơn so với mô hình plug-in hybrid, điều này cũng có thể mang lại phạm vi hoạt động thuần điện dài hơn.Nếu bối cảnh ô tô chỉ đi lại trong khu vực thành thị, phạm vi di chuyển mở rộng thậm chí có thể được sạc mà không cần đổ xăng.
Ví dụ: dung lượng pin lý tưởng của năm 2021 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 giống với kích thước của nó chỉ là 31,2kwh và 24kwh, đồng thời quãng đường chạy điện thuần túy của NEDC chỉ là 103km và 85km.
Lý do khiến mẫu DM-I của BYD được ưa chuộng hiện nay một phần lớn là do dung lượng pin của mẫu cũ lớn hơn mẫu DM cũ, thậm chí còn vượt xa dung lượng pin của mẫu phạm vi mở rộng cùng cấp.Việc đi lại trong thành phố có thể đạt được bằng cách chỉ sử dụng điện và không sử dụng dầu, và chi phí sử dụng ô tô sẽ giảm theo.
Tóm lại, đối với các loại xe mới được sản xuất, plug-in hybrid (hybrid) có cấu trúc phức tạp hơn không chỉ đòi hỏi chu trình nghiên cứu và phát triển trước dài hơn mà còn phải thực hiện một số lượng lớn các bài kiểm tra độ tin cậy trên toàn bộ hệ thống plug-in hybrid, tức là rõ ràng là không nhanh 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 kết cấu đơn giản hơn đã trở thành “đường tắt” cho những chiếc ô tô mới, trực tiếp vượt qua phần sức mạnh 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 họ không muốn từ bỏ hệ thống điện, hệ thống truyền động và các hệ thống khác mà họ đã đầu tư nhiều năm công sức (nhân lực và tài chính) vào nghiên cứu và phát triển, sau đó bắt đầu từ cào.
Công nghệ hybrid, chẳng hạn như plug-in hybrid, không chỉ có thể tận dụng tối đa nhiệt thải của các bộ phận sử dụng nhiên liệu như động cơ và hộp số mà còn giảm đáng kể mức tiêu thụ nhiên liệu, đã trở thành lựa chọn phổ biến của các doanh nghiệp xe truyền thống trong nước và ở nước ngoài.
Do đó, cho dù đó là plug-in hybrid hay phạm vi mở rộng, nó thực sự là kế hoạch doanh thu 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 giải quyết hoàn toàn.Công nghệ hybrid như phạm vi hoạt động mở rộng và plug-in hybrid có thể trở thành chế độ năng lượng của một số thiết bị đặc biệt.
Thời gian đăng: 19-07-2022