预判:日产轩逸基于3缸机和扁线电机的e-Power混动技术状态

近日,新能源情报分析网了解到,东风日产将国产化搭载e-Power增程式油电混合技术的轩逸或将于2022年前上市。之前的天津国际车展上,轩逸e-Power版已经向公众进行了展示。无论日本版,还是中国版的e-Power增程混动技术,都是基于1台直列3缸1.2自然进气发动机+1台发电机+1台驱动电机+1套装载电量2度的动力电池系统构成。由于没有设定插电结构,轩逸e-Power虽然不能享受中国“绿牌”政策,但是整车成本因为没有集成OBC(充电机)降低不少。

增程混动驱动/传动技术,实际上就是发动机将动力输出至发电机,产生的电量用于电动机驱动整车。较为复杂的增程混动技术,具备外插电功能,并适配装载电量更大的动力电池系统,使得EV模式续航里程更长且存储的电量更多。

上图为日产公布的e-Power技术方案各分系统状态。

黄色箭头:直列3缸1.2发动机输出动力(至发电机)

红色箭头:发动机的扭矩经发电机转换为电量(输出至驱动电机)

白色箭头:驱动电机

蓝色箭头:与驱动电机关联的单级减速器

绿色箭头:单级减速器通过2组传动半轴将扭矩传递至2组前置驱动轮

黑色箭头:发电机与驱动电机共用的“2合1”高压电控系统

从东风日产官方公布的数据看, 轩逸e-Power整车长宽高4649/1815/1445mm、轴距2712mm,该车百公里油耗为4.1升、续航里程突破1000公里。显然,轩逸e-Power的车身平台与在售的燃油版轩逸甚至EV版共享, 大程度的降低了车身、内饰甚至悬架等分系统的开发和制造成本。

在东风日产发布的轩逸e-Power的技术参数中,唯独缺少了整车自重以及更加重要的发电机发电功率两组数据。整车自重参数可以用来对比同类型的丰田卡罗拉HEV驱动效率;发电机发电功率( 大发电功率和平直发电功率)可以用来判定整车发电效率和驱动效率是否均衡。

当然。通过研读官方发布轩逸e-Power发电机(黄色箭头所指)和驱动电机(红色箭头所指)技术架构,几乎可以大概率的确认采用了“1槽4/6线”扁线绕组技术。

自2020年1月,新能源情报分析网就开始对基于扁线绕组技术启发电一体机的军用轮履装备,民用车辆扁线驱动/发电机技术应用持续研读和判定。目前国内某型军用装备采用了“1槽10线”扁线绕组技术;

吉利ZEEKR 001(EV)采用“1槽8线”扁线绕组技术的电驱动系统;

比亚迪唐DM-i(结合PHEV技术和EREV技术)采用“1槽6线”扁线绕组技术的驱动/发电系统;

对于自重或设定在1.4-1.5吨左右、动力电池装载电量只有1.45度的轩逸e-Power,动力控制策略是提升驱动效率,而不是通过增加动力电池电量获得更强的扭矩表现。因此,无论“1槽4线”还是“1槽6线”,引入扁线绕组技术的发电机和驱动电机都会为降低综合电耗提供有效支持。

扁线电机的优势在于,相对同样功率的圆线绕组电机体积和自重相应减少、散热需求降低;或者直接在保证同样的自重为前提,大幅发电/驱动功率,使得整车的动力表现更占优



轩逸e-Power的增程混动技术方案 大特色,去掉了复杂的机械或电液换挡/传动系统。在发动机-发电机-驱动电机这一路径中,机械动力首先转化为电量,然后被驱动电机再转化为扭矩用于驱动。

简单地说,EREV/REV类增程混动车的能量转换模式为发动机-发电机-驱动电机(HEV串联模式);发动机-发电机-动力电池(行车发电模式);发动机-发电机-动力电池-驱动电机(HEV并联模式)动力电池-驱动电机(EV模式)等几类。

据了解,引入国内的e-Power技术为第二代,相比上一代集成逆变器的缘故,其体积缩小了百分之四十,重量也下降了百分之三十三。相比于丰田的THS和本田的IMMD而言,日产e-Power混动系统结构更加简单,因此成本相对而言更低,能够让东风日产轩逸e-Power版本具备更强的市场竞争力。

当然,e-Power技术相比本田丰田成本低,体积小,但这也是该混动系统的缺点,因

据了解,引入国内的e-Power技术为第2代,相比上一代车型应用高压电控系统,体积缩小了40%,重量也下降了33%。相比丰田THS机电传动系统,更多的使用“行星轮”结构的扭矩分流策略;相对本田IMMD电传动系统,发电机在必要时刻用于驱动,与主驱动电机并联输出扭矩用于驱动。虽然还是电驱动策略,但是结构依旧复杂。反观轩逸e-Power增程混动技术方案所具备的 大优势,就是结构异常简单,整车成本甚至可以做到与燃油版持平。

当然,轩逸e-Power的不足也十分显著,那就是搭载1台直列3缸1.2排量自然进气发动机,在高负载、低电量以及冬夏季开启驾驶舱空调系统,动力输出不足以及抖动等弊端。不过,不会超过1.5吨自重的轩逸e-Power,只是1台前轮驱动的两驱车,而不是用来玩沙漠的四驱SUV。通过控制策略的优化让车辆尽可能运行在高效区间,降低油耗的特性足以压制了3缸机所特有的抖动不足。

现款轩逸燃油版 低配车价为11万余元,而轩逸e-Power版的 低售价或设定在13万元左右。只要买车价格足够低,用车成本足够小,那么3缸机是否掉面子,也就无所谓了。

笔者有话说:

e-Power增程混动系统是日产在中国的又一次尝试,虽然不能够享受“绿牌”相关红利,但是在品牌层面可以与三缸新奇骏有效获得更高额度的“双积分”,避免高额购买其他车厂的“双积分”所带来的利润流失等问题。虽然轩逸e-Power还未上市,不过可预见的是,其市场销量将会以超过燃油版的态势迅速激增。

需要注意的是,售价10.58-14.58万元的比亚迪秦DM-i,是一款集成PHEV\EREV\EV技术且可以享受“绿牌”政策优惠的车型,且具备了低购车成本和第用车成本双重优势。

显然,搭载4缸发动机的比亚迪秦DM-i与搭载3缸发动机的日产轩逸e-Power,在售价上构成竞争态势,但是两款车的技术对比与实际使用过程中的抖动感受,将会在后续稿件中具体解读。

新能源情报分析网评测组 粟超


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