Je li tehnologija produženog dometa zaostala?
Prošli tjedan, Huawei Yu Chengdong je u intervjuu rekao da je "besmisleno reći da vozilo s produljenim dometom nije dovoljno napredno. Način rada s produljenim dometom trenutno je najprikladniji način rada vozila s novom energijom."
Ova izjava ponovno je izazvala žustru raspravu između industrije i potrošača o proširenoj hibridnoj tehnologiji (u daljnjem tekstu: prošireni proces). Brojni šefovi automobilskih tvrtki, poput Li Xianga, izvršnog direktora tvrtke Ideal, Shen Huija, izvršnog direktora tvrtke Weima i Li Ruifenga, izrazili su svoja mišljenja.
Li Ruifeng, izvršni direktor marke Wei, izravno je razgovarao s Yu Chengdongom na Weibu, rekavši da "još uvijek mora biti teško proizvesti željezo i da je industrijski konsenzus da je hibridna tehnologija dodavanja programa zaostala." Osim toga, izvršni direktor marke Wei odmah je kupio M5 za testiranje, dodajući još jedan miris baruta raspravi.
Zapravo, prije ovog vala rasprave o tome "je li povećanje unatrag", idealni i Volkswagenovi rukovoditelji također su vodili "žustru raspravu" o ovom pitanju. Feng Sihan, izvršni direktor Volkswagen China, bez uvijanja je rekao da je "program povećanja najgore rješenje".
Promatrajući domaće tržište automobila posljednjih godina, može se primijetiti da novi automobili uglavnom biraju dva oblika pogona: produljeni domet ili čistu električnu energiju, a rijetko se upuštaju u plug-in hibridni pogon. Naprotiv, tradicionalne automobilske tvrtke, naprotiv, svoje nove energetske proizvode izrađuju ili čisto na električnu energiju ili na plug-in hibrid i uopće ih nije "bilo" produljeni domet.
Međutim, s obzirom na to da sve više novih automobila na tržištu usvaja sustav produljenog dometa, te pojavom popularnih automobila poput Ideal One i Enjie M5, produljeni domet postupno postaje poznat potrošačima i postao je mainstream hibridni oblik na današnjem tržištu.
Brzi porast produljenog dometa zasigurno će utjecati na prodaju modela tradicionalnih automobilskih tvrtki na gorivo i hibridnih modela, što je korijen spora između gore spomenutih tradicionalnih automobilskih tvrtki i novoizgrađenih automobila.
Dakle, je li tehnologija produženog dometa unatrag usmjerena? Koja je razlika s plug-in tehnologijom? Zašto novi automobili biraju produljeni domet? Na ova pitanja, Che Dongxi je pronašao neke odgovore nakon dubinskog proučavanja dvaju tehničkih ruta.
1. Miksanje s proširenim rasponom i plug-in sustavom imaju isti korijen, a struktura proširenog raspona je jednostavnija.
Prije rasprave o produljenom dometu i plug-in hibridu, prvo predstavimo ova dva oblika pogona.
Prema nacionalnom standardnom dokumentu "terminologija električnih vozila" (gb/t 19596-2017), električna vozila se dijele na potpuno električna vozila (u daljnjem tekstu: potpuno električna vozila) i hibridna električna vozila (u daljnjem tekstu: hibridna električna vozila).
Hibridna vozila mogu se podijeliti na serijska, paralelna i hibridna prema strukturi snage. Među njima, serijski tip znači da pogonsku snagu vozila osigurava samo motor; paralelni tip znači da pogonsku snagu vozila osiguravaju motor i stlačeni motor istovremeno ili odvojeno; hibridni tip odnosi se na dva načina vožnje, serijska/paralelna, istovremeno.
Produživač dometa je serijski hibrid. Produživač dometa sastavljen od motora i generatora puni bateriju, a baterija pokreće kotače ili izravno dovodi energiju motoru za pogon vozila.
Međutim, koncept interpolacije i miješanja je relativno složen. Što se tiče električnih vozila, hibridi se također mogu podijeliti na hibride s vanjskim punjenjem i hibride bez vanjskog punjenja prema kapacitetu vanjskog punjenja.
Kao što i samo ime govori, sve dok postoji priključak za punjenje i može se puniti izvana, riječ je o hibridu s vanjskim punjenjem, koji se može nazvati i "plug-in hibrid". Prema ovom klasifikacijskom standardu, prošireni domet je vrsta interpolacije i miješanja.
Slično tome, hibrid koji se ne može puniti izvana nema priključak za punjenje, pa se ne može puniti izvana. Bateriju može puniti samo putem motora, povratom kinetičke energije i drugim metodama.
Međutim, trenutno se hibridni tip na tržištu uglavnom razlikuje po strukturi snage. Trenutno je plug-in hibridni sustav paralelni ili hibridni hibridni hibridni sustav. U usporedbi s produženim dometom (serijski tip), plug-in hibridni (hibridni) motor ne samo da može osigurati električnu energiju za baterije i motore, već i izravno pokretati vozila putem hibridnog mjenjača (ECVT, DHT itd.) i formirati zajedničku snagu s motorom za pogon vozila.
Plug-in hibridni sustavi kao što su Great Wall Lemon hibridni sustav, Geely Raytheon hibridni sustav i BYD DM-I su svi hibridni hibridni sustavi.
Motor u produživaču dometa ne može izravno pokretati vozilo. Mora generirati električnu energiju putem generatora, pohranjivati električnu energiju u bateriji ili je izravno dovoditi do motora. Motor, kao jedini izlaz pogonske snage cijelog vozila, osigurava energiju za vozilo.
Stoga, tri glavna dijela sustava za proširenje dometa - proširenje dometa, baterija i motor - nisu mehanički povezani, ali su električno povezani, pa je ukupna struktura relativno jednostavna; Struktura plug-in hibridnog sustava je složenija, što zahtijeva spajanje različitih dinamičkih domena putem mehaničkih komponenti poput mjenjača.
Općenito govoreći, većina mehaničkih komponenti mjenjača u hibridnom sustavu ima karakteristike visokih tehničkih prepreka, dugog ciklusa primjene i patentnog fonda. Očito je da novi automobili koji "traže brzinu" nemaju vremena za pokretanje s brzinama.
Međutim, za tradicionalna poduzeća koja se bave vozilima na gorivo, mehanički mjenjač je jedna od njihovih snaga, a imaju i duboko tehnološko iskustvo i iskustvo u masovnoj proizvodnji. Kada dolazi plima elektrifikacije, očito je nemoguće da tradicionalne automobilske tvrtke odustanu od desetljeća ili čak stoljeća akumulacije tehnologije i krenu ispočetka.
Uostalom, teško je napraviti veliki zaokret.
Stoga je jednostavnija struktura s produženim dometom postala najbolji izbor za nova vozila, a plug-in hibrid, koji ne samo da može u potpunosti iskoristiti otpadnu toplinu mehaničkog mjenjača i smanjiti potrošnju energije, postao je prvi izbor za transformaciju tradicionalnih automobilskih poduzeća.
2. Produženi domet započeo je prije stotinu godina, a baterija motora nekada je bila boca za vuču.
Nakon što je razjašnjena razlika između plug-in hibrida i vozila s produljenim dometom te zašto novi automobili općenito biraju vozila s produljenim dometom, tradicionalne automobilske tvrtke odabiru plug-in hibrid.
Dakle, za prošireni raspon, znači li jednostavna struktura zaostalost?
Prije svega, što se tiče vremena, prošireni domet je doista zaostala tehnologija.
Povijest produljenog dometa može se pratiti do kraja 19. stoljeća, kada je Ferdinand Porsche, osnivač Porschea, izgradio prvi serijski hibridni automobil na svijetu, Lohner Porsche.
Lohner Porsche je električno vozilo. Na prednjoj osovini nalaze se dva elektromotora za pogon vozila. Međutim, zbog kratkog dometa, Ferdinand Porsche ugradio je dva generatora kako bi poboljšao domet vozila, što je formiralo serijski hibridni sustav i postalo preteča povećanja dometa.
Budući da tehnologija produženog dometa postoji već više od 120 godina, zašto se nije brzo razvila?
Prije svega, u sustavu s produženim dometom, motor je jedini izvor snage na kotaču, a uređaj s produženim dometom može se shvatiti kao veliko solarno punjenje. Prvi unosi fosilna goriva i proizvodi električnu energiju, dok drugi unosi solarnu energiju i proizvodi električnu energiju.
Stoga je bitna funkcija produživača dometa pretvoriti vrstu energije, prvo pretvoriti kemijsku energiju fosilnih goriva u električnu energiju, a zatim pretvoriti električnu energiju u kinetičku energiju putem motora.
Prema osnovnim fizikalnim znanjima, određena potrošnja energije neizbježna je u procesu pretvorbe energije. U cijelom sustavu s produženim dometom uključene su najmanje dvije pretvorbe energije (kemijska energija, električna energija, kinetička energija), pa je energetska učinkovitost sustava s produženim dometom relativno niža.
U eri snažnog razvoja vozila na gorivo, tradicionalne automobilske tvrtke koncentriraju se na razvoj motora s većom učinkovitošću goriva i mjenjača s većom učinkovitošću prijenosa. U to vrijeme, koja je tvrtka mogla poboljšati toplinsku učinkovitost motora za 1%, ili čak blizu Nobelove nagrade?
Stoga su mnoge automobilske tvrtke zanemarile i ignorirale strukturu snage s produženim dometom, koja ne može poboljšati već smanjiti energetsku učinkovitost.
Drugo, osim niske energetske učinkovitosti, motori i baterije su također dva glavna razloga koja ograničavaju razvoj produženog dometa.
U sustavu s produženim dometom, motor je jedini izvor snage vozila, ali prije 20 ~ 30 godina tehnologija pogona vozila nije bila zrela, a cijena je bila visoka, volumen relativno velik i snaga nije mogla sama pokretati vozilo.
U to vrijeme, situacija s baterijama bila je slična onoj s motorima. Ni gustoća energije ni pojedinačni kapacitet nisu se mogli usporediti sa trenutnom tehnologijom baterija. Ako želite imati veliki kapacitet, potreban vam je veći volumen, što će donijeti veće troškove i veću težinu vozila.
Zamislite da bi prije 30 godina, kada biste sastavili vozilo s produženim dometom prema tri električna pokazatelja idealnog vozila, cijena izravno porasla.
Međutim, produženi domet u potpunosti pokreće motor, a motor ima prednosti nedostatka histereze momenta, tihog rada i tako dalje. Stoga se prije popularizacije produženog dometa u području osobnih automobila više primjenjivao na vozila i brodove poput tenkova, divovskih rudarskih automobila, podmornica, koji nisu osjetljivi na cijenu i volumen, te imaju veće zahtjeve za snagom, tihim radom, trenutnim momentom itd.
Zaključno, nije nerazumno što izvršni direktor Wei Paija i Volkswagena kaže da je produženi domet zaostala tehnologija. U eri procvata vozila na gorivo, produženi domet s višim troškovima i nižom učinkovitošću doista je zaostala tehnologija. Volkswagen i Great Wall (brend Wei) također su dva tradicionalna brenda koja su se razvila u eri goriva.
Vrijeme je došlo do sadašnjosti. Iako u načelu nema kvalitativne promjene između trenutne tehnologije produženog dometa i tehnologije produženog dometa prije više od 100 godina, to je još uvijek generiranje energije generatorom produženog dometa, motornim vozilima, što se još uvijek može nazvati "nazadnom tehnologijom".
Međutim, nakon stoljeća, konačno je stigla tehnologija produženog dometa. Brzim razvojem tehnologije motora i baterija, originalna dva mopa postala su njezina najvažnija konkurentnost, izbrisavši nedostatke produženog dometa u doba goriva i počevši osvajati tržište goriva.
3. Selektivno miješanje u gradskim uvjetima rada i uvjetima rada pri velikim brzinama s produženim dometom
Potrošače nije briga je li produljeni domet zaostala tehnologija, već koji je učinkovitiji u potrošnji goriva i koji je ugodniji za vožnju.
Kao što je gore spomenuto, produživač dometa je serijska struktura. Produživač dometa ne može izravno pokretati vozilo, već sva snaga dolazi iz motora.
Stoga vozila s produženim dometom imaju slično iskustvo vožnje i vozne karakteristike kao i obični tramvaji. Što se tiče potrošnje energije, produženi domet je također sličan čistoj električnoj energiji - niska potrošnja energije u gradskim uvjetima i visoka potrošnja energije pri velikim brzinama.
Točnije, budući da produživač dometa samo puni bateriju ili napaja motor, produživač dometa može se većinu vremena održavati u relativno ekonomičnom rasponu brzina. Čak i u čisto električnom načinu rada s prioritetom (prvo troši energiju baterije), produživač dometa ne može se ni pokrenuti, niti proizvoditi potrošnju goriva. Međutim, motor vozila na gorivo ne može uvijek raditi u fiksnom rasponu brzina. Ako trebate pretjecati i ubrzavati, morate povećati brzinu, a ako ste zaglavljeni u prometnoj gužvi, dugo ćete raditi u praznom hodu.
Stoga je, u normalnim uvjetima vožnje, potrošnja energije (potrošnja goriva) s produljenim dometom na gradskim cestama s malom brzinom općenito niža nego kod vozila s gorivom opremljenih motorom istog obujma.
Međutim, kao i kod čiste električne energije, potrošnja energije pri velikim brzinama je veća nego pri malim brzinama; Naprotiv, potrošnja energije vozila na gorivo pri velikim brzinama je niža nego u gradskim uvjetima.
To znači da je pri uvjetima rada pri velikim brzinama potrošnja energije motora veća, baterija će se brže trošiti, a produživač dometa morat će raditi pod "punim opterećenjem" dulje vrijeme. Štoviše, zbog postojanja baterijskih paketa, težina vozila s produljenim dometom iste veličine općenito je veća od težine vozila na gorivo.
Vozila na gorivo imaju koristi od postojanja mjenjača. Pri velikim brzinama vozilo može preći u viši stupanj prijenosa, tako da motor radi ekonomično, a potrošnja energije je relativno niža.
Stoga je, općenito govoreći, potrošnja energije kod vozila s produženim dometom pri velikim brzinama gotovo ista kao i kod vozila na gorivo s istim obujmom motora, ili čak i veća.
Nakon razgovora o karakteristikama potrošnje energije vozila s produženim dometom i goriva, postoji li hibridna tehnologija koja može kombinirati prednosti potrošnje energije vozila s produženim dometom pri maloj brzini i potrošnje energije vozila s gorivom pri maloj brzini, te može imati ekonomičniju potrošnju energije u širem rasponu brzina?
Odgovor je da, odnosno, pomiješajte to.
Ukratko, plug-in hibridni sustav je praktičniji. U usporedbi s produženim dometom, prvi može izravno pokretati vozilo pomoću motora pod uvjetima rada pri velikim brzinama; U usporedbi s gorivom, plug-in miješanje također može biti poput produženog dometa. Motor dovodi snagu do elektromotora i pokreće vozilo.
Osim toga, plug-in hibridni sustav ima i hibridne mjenjače (ECVT, DHT), koji omogućuju "integraciju" snage motora i sabirnice kako bi se nosilo s brzim ubrzanjem ili velikom potrebom za snagom.
Ali kako se kaže, nešto možeš dobiti samo ako se toga odrekneš.
Zbog postojanja mehaničkog mehanizma prijenosa, struktura plug-in miješanja je složenija, a volumen je relativno veći. Stoga je, između plug-in hibridnih i modela s produljenim dometom iste razine, kapacitet baterije modela s produljenim dometom veći od onog kod plug-in hibridnog modela, što također može donijeti dulji isključivo električni domet. Ako se automobil vozi samo u urbanom području, produljeni domet može se puniti čak i bez dolijevanja goriva.
Na primjer, kapacitet baterije idealnog modela za 2021. godinu je 40,5 kWh, a čisto električna autonomija prema NEDC ciklu je 188 km. Kapacitet baterije Mercedes Benz gle 350 e (plug-in hibridna verzija) i BMW X5 xdrive45e (plug-in hibridna verzija) bliskih veličina je samo 31,2 kWh i 24 kWh, a čisto električna autonomija prema NEDC ciklu je samo 103 km i 85 km.
Razlog zašto je BYD-ov DM-I model trenutno toliko popularan je uvelike taj što je kapacitet baterije prethodnog modela veći od kapaciteta starog DM modela, pa čak i veći od modela s produljenim dometom iste razine. Putovanje na posao u gradovima može se postići korištenjem samo električne energije i bez ulja, a troškovi korištenja automobila bit će u skladu s tim smanjeni.
Ukratko, za novoizgrađena vozila, plug-in hibrid (hibrid) sa složenijom strukturom zahtijeva ne samo dulji ciklus predistraživanja i razvoja, već i veliki broj testova pouzdanosti cijelog plug-in hibridnog sustava, što očito nije brzo.
S brzim razvojem tehnologije baterija i motora, produljenje dometa jednostavnijom strukturom postalo je "prečac" za nove automobile, izravno zaobilazeći najtežiji dio izgradnje automobila koji se odnosi na pogon.
Ali za novu energetsku transformaciju tradicionalnih automobilskih tvrtki, očito ne žele odustati od pogona, prijenosa i drugih sustava u koje su uložili mnogo godina energije (ljudskih i financijskih resursa) u istraživanje i razvoj, a zatim krenuti ispočetka.
Hibridna tehnologija, poput plug-in hibrida, koja ne samo da može u potpunosti iskoristiti otpadnu toplinu goriva iz komponenti vozila poput motora i mjenjača, već i uvelike smanjiti potrošnju goriva, postala je uobičajeni izbor tradicionalnih automobilskih poduzeća u zemlji i inozemstvu.
Stoga, bilo da se radi o plug-in hibridu ili hibridu s produljenim dometom, to je zapravo shema prometa u razdoblju uskog grla trenutne tehnologije baterija. Kada se problemi dometa baterije i učinkovitosti nadopunjavanja energije u budućnosti potpuno riješe, potrošnja goriva će se potpuno riješiti. Hibridna tehnologija poput produljenog dometa i plug-in hibrida mogla bi postati način napajanja neke posebne opreme.
Vrijeme objave: 19. srpnja 2022.