Ці з'яўляецца тэхналогія пашыранага радыусу дзеяння адсталай?
На мінулым тыдні прадстаўнік Huawei Юй Чэндун заявіў у інтэрв'ю, што «гэта глупства казаць, што транспартны сродак з падоўжаным запасам ходу недастаткова прасунуты. Рэжым падоўжанага запасу ходу — гэта найбольш прыдатны рэжым транспартнага сродку на новай энергіі ў цяперашні час».
Гэтая заява зноў выклікала гарачую дыскусію паміж галіной і спажыўцамі аб дапоўненай гібрыднай тэхналогіі (далей — дапоўнены працэс). Свае меркаванні выказалі і шэраг кіраўнікоў аўтамабільных прадпрыемстваў, такія як генеральны дырэктар Ideal Лі Сян, генеральны дырэктар Weima Шэнь Хуэй і генеральны дырэктар WeiPai Лі Руйфэн.
Лі Руйфэн, генеральны дырэктар брэнда Wei, пагутарыў непасрэдна з Юй Чэндунам на Weibo, заявіўшы, што «выраб жалеза ўсё яшчэ павінен быць складаным, і ў галіны існуе кансенсус адносна таго, што гібрыдная тэхналогія дадання праграм адсталая». Акрамя таго, генеральны дырэктар брэнда Wei адразу ж набыў M5 для тэставання, дадаўшы яшчэ адзін пах пораху ў дыскусію.
Насамрэч, перад гэтай хваляй дыскусій пра тое, «ці з'яўляецца павышэнне адваротным», кіраўнікі Ideal і Volkswagen таксама вялі «гарачую дыскусію» па гэтым пытанні. Фэн Сіхан, генеральны дырэктар Volkswagen China, рэзка заявіў, што «праграма павышэння — гэта найгоршае рашэнне».
Калі паглядзець на ўнутраны аўтамабільны рынак апошніх гадоў, можна заўважыць, што новыя аўтамабілі звычайна выбіраюць два віды сілкавання: падоўжаны запас ходу або чыстую электрычнасць, і рэдка выкарыстоўваюць падключаемы гібрыд. Наадварот, традыцыйныя аўтамабільныя кампаніі выкарыстоўваюць новыя энергетычныя прадукты як чыстую электрычнасць, так і падключаемы гібрыд, і ім зусім не "абыякавы" падключаемы запас ходу.
Аднак, з улікам таго, што на рынку ўсё больш новых аўтамабіляў пераходзяць на сістэму падоўжанага запасу ходу, і з'яўлення такіх папулярных аўтамабіляў, як Ideal One і Enjie M5, павялічаны запас ходу паступова становіцца вядомым спажыўцам і сёння становіцца асноўнай гібрыднай формай на рынку.
Хуткі рост продажаў аўтамабіляў з падоўжаным запасам ходу абавязкова паўплывае на продажы паліўных і гібрыдных мадэляў традыцыйных аўтамабільных кампаній, што з'яўляецца коранем спрэчкі паміж вышэйзгаданымі традыцыйнымі аўтамабільнымі кампаніямі і новымі аўтамабілямі.
Дык ці з'яўляецца тэхналогія падоўжанага запасу ходу адноўленай? У чым розніца паміж падключанымі да сеткі прыладамі? Чаму новыя аўтамабілі выбіраюць падоўжаны запас ходу? На гэтыя пытанні Чэ Дунсі знайшоў адказы пасля паглыбленага вывучэння двух тэхнічных маршрутаў.
1. Пашыраны дыяпазон і мікшаванне з убудовамі маюць адзін і той жа корань, а структура пашыранага дыяпазону прасцейшая.
Перш чым абмяркоўваць падоўжаны запас ходу і падключаемы гібрыд, давайце спачатку прадставім гэтыя дзве формы магутнасці.
Згодна з нацыянальным стандартным дакументам «Тэрміналогія электрамабіляў» (gb/t 19596-2017), электрамабілі падзяляюцца на чыста электрычныя транспартныя сродкі (далей — чыста электрычныя транспартныя сродкі) і гібрыдныя электрычныя транспартныя сродкі (далей — гібрыдныя электрычныя транспартныя сродкі).
Гібрыдныя транспартныя сродкі можна падзяліць на паслядоўныя, паралельныя і гібрыдныя ў залежнасці ад структуры магутнасці. Сярод іх, паслядоўны тып азначае, што рухаючая сіла транспартнага сродку паступае толькі ад рухавіка; паралельны тып азначае, што рухаючая сіла транспартнага сродку забяспечваецца рухавіком і рухавіком адначасова або асобна; гібрыдны тып адносіцца да двух рэжымаў руху адначасова паслядоўна/паралельна.
Пашыральнік запасу ходу — гэта серыйны гібрыд. Пашыральнік запасу ходу, які складаецца з рухавіка і генератара, зараджае акумулятар, а акумулятар прыводзіць у рух колы, альбо падаўжальнік запасу ходу непасрэдна падае энергію на рухавік для руху аўтамабіля.
Аднак канцэпцыя інтэрпаляцыі і змешвання з'яўляецца адносна складанай. Калі казаць пра электрамабілі, гібрыды таксама можна падзяліць на гібрыды з знешняй зарадкай і гібрыды без знешняй зарадкі ў залежнасці ад ёмістасці знешняй зарадкі.
Як вынікае з назвы, калі ёсць порт зарадкі і магчымасць звонку зараджацца, гэта гібрыд з звонку зараджаецца, які таксама можна назваць «падключаным гібрыдам». Згодна з гэтым стандартам класіфікацыі, пашыраны запас ходу з'яўляецца разнавіднасцю інтэрпаляцыі і змешвання.
Аналагічным чынам, гібрыдны аўтамабіль без знешняй зарадкі не мае порта зарадкі, таму яго нельга зараджаць звонку. Ён можа зараджаць акумулятар толькі праз рухавік, рэкуперацыю кінетычнай энергіі і іншыя метады.
Аднак у цяперашні час гібрыдны тып на рынку ў асноўным адрозніваецца структурай магутнасці. У цяперашні час падключаемая гібрыдная сістэма з'яўляецца паралельнай або гібрыднай гібрыднай сістэмай. У параўнанні з падоўжаным запасам ходу (серыйным тыпам), падключаемы гібрыдны (гібрыдны) рухавік можа не толькі забяспечваць электрычнай энергіяй акумулятары і рухавікі, але і кіраваць транспартнымі сродкамі непасрэдна праз гібрыдную трансмісію (ECVT, DHT і г.д.) і ўтвараць сумесную сілу з рухавіком для кіравання транспартнымі сродкамі.
Такія падключаемыя гібрыдныя сістэмы, як Great Wall Lemon, Geely Raytheon і BYD DM-I, з'яўляюцца гібрыднымі сістэмамі.
Рухавік у падаўжальніку запасу ходу не можа непасрэдна прыводзіць у рух транспартны сродак. Ён павінен выпрацоўваць электрычнасць праз генератар, назапашваць электрычнасць у акумулятары або непасрэдна падаваць яе на рухавік. Рухавік, як адзіная крыніца рухаючай сілы ўсяго транспартнага сродку, забяспечвае энергіяй транспартны сродак.
Такім чынам, тры асноўныя часткі сістэмы падаўжэння запасу ходу — падаўжальнік запасу ходу, акумулятар і рухавік — не маюць механічнага злучэння, але злучаны электрычна, таму агульная структура адносна простая; Структура падключанай гібрыднай сістэмы больш складаная, што патрабуе сувязі паміж рознымі дынамічнымі даменамі праз механічныя кампаненты, такія як каробка перадач.
У цэлым, большасць кампанентаў механічнай трансмісіі ў гібрыднай сістэме характарызуюцца высокімі тэхнічнымі бар'ерамі, доўгім цыклам прымянення і наяўнасцю патэнтаў. Відавочна, што новыя аўтамабілі, якія "імкнуцца да хуткасці", не паспяваюць завесціся з перадачамі.
Аднак для традыцыйных прадпрыемстваў, якія вырабляюць аўтамабілі на паліве, механічная трансмісія з'яўляецца адной з моцных бакоў, і яны маюць глыбокі тэхнічны вопыт і вопыт масавай вытворчасці. Калі набліжаецца хваля электрыфікацыі, відавочна, што традыцыйным аўтамабільным кампаніям немагчыма адмовіцца ад дзесяцігоддзяў ці нават стагоддзяў назапашвання тэхналогій і пачаць усё спачатку.
Бо цяжка зрабіць вялікі разварот.
Такім чынам, больш простая структура з пашыраным запасам ходу стала найлепшым выбарам для новых аўтамабіляў, а падключаемы гібрыд, які можа не толькі цалкам выкарыстаць адпрацаванае цяпло механічнай трансмісіі і знізіць спажыванне энергіі, стаў першым выбарам для трансфармацыі традыцыйных аўтамабільных прадпрыемстваў.
2. Пашыраны запас ходу пачаўся сто гадоў таму, а акумулятар рухавіка калісьці быў бутэлькай для дрэг-ботынгу.
Пасля тлумачэння розніцы паміж падключаемым гібрыдам і аўтамабілем з падоўжаным запасам ходу, а таксама прычын, па якіх новыя аўтамабілі звычайна выбіраюць аўтамабілі з падоўжаным запасам ходу, традыцыйныя аўтамабільныя кампаніі выбіраюць падключаемы гібрыд.
Такім чынам, для пашыранага дыяпазону, ці азначае простая структура адсталасць?
Па-першае, з пункту гледжання часу, пашыраная далёкасць дзеяння сапраўды з'яўляецца адсталай тэхналогіяй.
Гісторыя аўтамабіляў з пашыраным запасам ходу бярэ свой пачатак у канцы XIX стагоддзя, калі Фердынанд Поршэ, заснавальнік Porsche, пабудаваў першы ў свеце серыйны гібрыдны аўтамабіль Lohner Porsche.
Lohner Porsche — гэта электрамабіль. На пярэдняй восі ёсць два рухавікі-ступіцы для прывада аўтамабіля. Аднак з-за кароткага запасу ходу Фердынанд Поршэ ўсталяваў два генератары для павелічэння запасу ходу аўтамабіля, што стварыла серыйную гібрыдную сістэму і стала родапачынальнікам павелічэння запасу ходу.
Паколькі тэхналогія пашыранага радыусу дзеяння існуе ўжо больш за 120 гадоў, чаму яна не развіваецца хутка?
Па-першае, у сістэме з падоўжаным запасам ходу рухавік з'яўляецца адзінай крыніцай энергіі для кола, і прыладу з падоўжаным запасам ходу можна разглядаць як вялікі скарб сонечнай зарадкі. Першы выкарыстоўвае выкапнёвае паліва і выпрацоўвае электрычную энергію, а другая выкарыстоўвае сонечную энергію і выпрацоўвае электрычную энергію.
Такім чынам, асноўная функцыя падаўжальніка запасу ходу заключаецца ў пераўтварэнні тыпу энергіі, спачатку пераўтвараючы хімічную энергію выкапнёвага паліва ў электрычную энергію, а затым пераўтвараючы электрычную энергію ў кінетычную энергію праз рухавік.
Згодна з базавымі фізічнымі ведамі, у працэсе пераўтварэння энергіі абавязкова адбываецца пэўнае спажыванне. Ва ўсёй сістэме з падоўжаным запасам ходу ўдзельнічаюць як мінімум два пераўтварэнні энергіі (хімічная энергія, электрычная энергія, кінетычная энергія), таму энергетычная эфектыўнасць сістэмы з падоўжаным запасам ходу адносна ніжэйшая.
У эпоху бурнага развіцця транспартных сродкаў, якія працуюць на паліве, традыцыйныя аўтамабільныя кампаніі канцэнтруюцца на распрацоўцы рухавікоў з больш высокай паліўнай эфектыўнасцю і каробак перадач з больш высокай эфектыўнасцю трансмісіі. У той час, якая кампанія магла палепшыць цеплавую эфектыўнасць рухавіка на 1% або нават наблізіцца да Нобелеўскай прэміі?
Такім чынам, структура магутнасці з пашыраным запасам ходу, якая можа не толькі палепшыць, але і знізіць энергаэфектыўнасць, была пакінута і праігнаравана многімі аўтамабільнымі кампаніямі.
Па-другое, акрамя нізкай энергаэфектыўнасці, рухавікі і акумулятары таксама з'яўляюцца двума асноўнымі прычынамі, якія абмяжоўваюць развіццё падоўжанага запасу ходу.
У сістэме пашыранага запасу ходу адзінай крыніцай энергіі для транспартнага сродку з'яўляецца рухавік, але 20-30 гадоў таму тэхналогія прывада транспартных сродкаў была недастаткова развітай, яе кошт быў высокім, аб'ём — адносна вялікім, а магутнасць не дазваляла кіраваць транспартным сродкам самастойна.
У той час сітуацыя з акумулятарамі была падобнай да сітуацыі з рухавіком. Ні шчыльнасць энергіі, ні ёмістасць акумулятара не маглі параўнацца з сучаснай тэхналогіяй акумулятараў. Калі вы хочаце мець вялікую ёмістасць, вам патрэбен большы аб'ём, што прывядзе да больш высокіх выдаткаў і большай вагі аўтамабіля.
Уявіце сабе, што 30 гадоў таму, калі б вы сабралі транспартны сродак з падоўжаным запасам ходу ў адпаведнасці з трыма электрычнымі паказчыкамі ідэальнага аўтамабіля, кошт імгненна павялічыўся б.
Аднак пашыраны запас ходу цалкам кіруецца рухавіком, і рухавік мае такія перавагі, як адсутнасць гістэрэзісу крутоўнага моманту, цішыня і г.д. Таму да папулярызацыі пашыранага запасу ходу ў галіне легкавых аўтамабіляў ён часцей ужываўся ў транспартных сродках і караблях, такіх як танкі, гіганцкія шахтныя вагоны, падводныя лодкі, якія не адчувальныя да кошту і аб'ёму, і маюць больш высокія патрабаванні да магутнасці, цішыні, імгненнага крутоўнага моманту і г.д.
У заключэнне, генеральны дырэктар Wei Pai і Volkswagen цалкам згодны сцвярджаць, што тэхналогія падоўжанага запасу ходу — гэта адсталая тэхналогія. У эпоху буму аўтамабіляў на паліве падоўжаны запас ходу з больш высокім коштам і меншай эфектыўнасцю сапраўды з'яўляецца адсталай тэхналогіяй. Volkswagen і Great Wall (брэнд Wei) таксама з'яўляюцца двума традыцыйнымі брэндамі, якія выраслі ў эпоху паліва.
Надышоў час сучаснасці. Нягледзячы на тое, што ў прынцыпе няма якасных змен паміж сучаснай тэхналогіяй павялічанага запасу ходу і тэхналогіяй павялічанага запасу ходу больш за 100 гадоў таму, гэта ўсё яшчэ генератар павялічанага запасу ходу для генератараў павялічанага запасу ходу, транспартныя сродкі з рухавіком, якія ўсё яшчэ можна назваць "адсталымі тэхналогіямі".
Аднак, праз стагоддзе, нарэшце з'явілася тэхналогія падоўжанага запасу ходу. З хуткім развіццём тэхналогій рухавікоў і акумулятараў, першапачатковыя дзве швабры сталі яе найважнейшымі канкурэнтамі, сціраючы недахопы падоўжанага запасу ходу ў паліўную эпоху і пачынаючы заваёўваць рынак паліва.
3. Выбарачнае змешванне ў гарадскіх умовах працы і на высокіх хуткасцях з пашыраным дыяпазонам руху.
Для спажыўцоў усё роўна, ці з'яўляецца пашыраны запас ходу адсталай тэхналогіяй, а важна, якая з іх больш эканамічная і якая больш камфортная ў кіраванні.
Як ужо згадвалася вышэй, падаўжальнік запасу ходу мае паслядоўную структуру. Ён не можа кіраваць транспартным сродкам непасрэдна, і ўся магутнасць паступае ад рухавіка.
Такім чынам, транспартныя сродкі з сістэмай павялічанага запасу ходу маюць падобныя ўражанні ад кіравання і характарыстыкі кіравання, як і звычайныя трамваі. Па спажыванні энергіі павялічаны запас ходу таксама падобны да чыстай электрычнасці — нізкае спажыванне энергіі ў гарадскіх умовах і высокае спажыванне энергіі на высокай хуткасці.
У прыватнасці, паколькі падаўжальнік запасу ходу толькі зараджае акумулятар або забяспечвае энергіяй рухавік, падаўжальнік запасу ходу можа падтрымлівацца ў адносна эканамічным дыяпазоне хуткасцей большую частку часу. Нават у рэжыме чыста электрычнага прыярытэту (спачатку спажываючы энергію акумулятара), падаўжальнік запасу ходу не можа нават завесціся і не спажываць паліва. Аднак рухавік аўтамабіля, які працуе на паліве, не заўсёды можа працаваць у фіксаваным дыяпазоне хуткасцей. Калі вам трэба абагнаць і паскорыць, вам трэба павялічыць хуткасць, а калі вы затрымаліся ў заторы, вы будзеце доўга працаваць на халастым ходу.
Такім чынам, пры нармальных умовах руху спажыванне энергіі (выдатак паліва) з падоўжаным запасам ходу на нізкахуткасных гарадскіх дарогах звычайна ніжэйшае, чым у аўтамабіляў з такім жа аб'ёмам рухавіка, які працуе на паліве.
Аднак, як і ў выпадку з чыстай электрычнасцю, спажыванне энергіі ва ўмовах высокай хуткасці вышэйшае, чым ва ўмовах нізкай хуткасці; наадварот, спажыванне энергіі транспартных сродкаў, якія працуюць на паліве, ва ўмовах высокай хуткасці ніжэйшае, чым у гарадскіх умовах.
Гэта азначае, што пры працы на высокай хуткасці спажыванне энергіі рухавіком вышэйшае, акумулятар разраджаецца хутчэй, і падаўжальнік запасу ходу павінен будзе працаваць на «поўнай нагрузцы» працяглы час. Больш за тое, з-за наяўнасці акумулятарных блокаў вага аўтамабіляў з падоўжаным запасам ходу аднолькавага памеру звычайна большая, чым у аўтамабіляў, якія працуюць на паліве.
Аўтамабілі, якія працуюць на паліве, маюць перавагу ад наяўнасці каробкі перадач. Пры высокай хуткасці транспартны сродак можа пераключыцца на больш высокую перадачу, дзякуючы чаму рухавік працуе на эканамічнай хуткасці, а спажыванне энергіі адносна ніжэйшае.
Такім чынам, у цэлым, спажыванне энергіі з падоўжаным запасам ходу пры высокай хуткасці практычна такое ж, як і ў аўтамабіляў з такім жа аб'ёмам рухавіка, якія працуюць на паліве, або нават вышэйшае.
Пасля абмеркавання характарыстык спажывання энергіі транспартных сродкаў з падоўжаным запасам ходу і палівам, ці існуе гібрыдная тэхналогія, якая можа спалучаць перавагі спажывання энергіі транспартных сродкаў з падоўжаным запасам ходу на нізкай хуткасці і спажывання энергіі транспартных сродкаў з падоўжаным запасам ходу на нізкай хуткасці, і можа мець больш эканамічнае спажыванне энергіі ў больш шырокім дыяпазоне хуткасцей?
Адказ — так, гэта значыць, змяшайце.
Карацей кажучы, падключаемая гібрыдная сістэма больш зручная. У параўнанні з падоўжанай дыяпазонам, першая можа кіраваць аўтамабілем непасрэдна з дапамогай рухавіка ў умовах высокай хуткасці; у параўнанні з палівам, падключаемая гібрыдная сістэма таксама можа быць падобнай да падоўжанага запасу ходу. Рухавік падае энергію на рухавік і кіруе аўтамабілем.
Акрамя таго, гібрыдная сістэма з падзарадкай ад сеткі таксама мае гібрыдныя трансмісіі (ECVT, DHT), якія дазваляюць адпаведнай магутнасці рухавіка і рухавіка дасягнуць «інтэграцыі» для барацьбы з хуткім паскарэннем або высокімі патрабаваннямі да магутнасці.
Але, як кажуць, можна нешта атрымаць толькі тады, калі ад гэтага адмовішся.
З-за наяўнасці механічнага механізму трансмісіі структура падключанага гібрыда больш складаная, а аб'ём адносна большы. Такім чынам, у мадэлях падключанага гібрыда і мадэлях з падоўжаным запасам ходу аднаго ўзроўню ёмістасць акумулятара мадэлі з падоўжаным запасам ходу большая, чым у мадэлі падключанага гібрыда, што таксама можа забяспечыць большы запас ходу выключна на электрычнасці. Калі аўтамабіль ездзіць толькі па горадзе, падоўжаны запас ходу можна нават зараджаць без дазапраўкі.
Напрыклад, ёмістасць акумулятара ідэальнага аўтамабіля 2021 года складае 40,5 кВт·г, а запас ходу на электрычнай цязе паводле NEDC — 188 км. Ёмістасць акумулятара Mercedes Benz gle 350 e (гібрыдная версія з падключэннем да сеткі) і BMW X5 xdrive45e (гібрыдная версія з падключэннем да сеткі) блізкіх па памеры аўтамабіляў складае ўсяго 31,2 кВт·г і 24 кВт·г, а запас ходу на электрычнай цязе паводле NEDC — усяго 103 км і 85 км.
Прычына папулярнасці мадэлі DM-I ад BYD у цяперашні час у значнай ступені заключаецца ў тым, што ёмістасць акумулятара папярэдняй мадэлі большая, чым у старой мадэлі DM, і нават перавышае ёмістасць акумулятара мадэлі з падоўжаным запасам ходу таго ж узроўню. Паездкі ў гарадах можна ажыццяўляць, выкарыстоўваючы толькі электрычнасць і без нафты, і кошт выкарыстання аўтамабіляў адпаведна зніжаецца.
Карацей кажучы, для новых аўтамабіляў падключаемы гібрыд (гібрыд) з больш складанай структурай патрабуе не толькі больш працяглага цыклу перадвыбарчых даследаванняў і распрацовак, але і вялікай колькасці выпрабаванняў на надзейнасць усёй падключаемай гібрыднай сістэмы, што, відавочна, не з'яўляецца хуткім па часе.
З хуткім развіццём тэхналогій акумулятараў і рухавікоў пашырэнне запасу ходу з дапамогай больш простай канструкцыі стала «скарочаным шляхам» для новых аўтамабіляў, непасрэдна абыходзячы найбольш складаную сілавую частку аўтамабілебудавання.
Але для новай энергетычнай трансфармацыі традыцыйных аўтамабільных кампаній яны, відавочна, не хочуць адмаўляцца ад сілавых, трансмісійных і іншых сістэм, у даследаванні і распрацоўкі якіх яны ўклалі шмат гадоў энергіі (чалавечых і фінансавых рэсурсаў), а потым пачынаць усё з нуля.
Гібрыдныя тэхналогіі, такія як падключаемы гібрыд, якія не толькі дазваляюць у поўнай меры выкарыстоўваць адпрацаванае цяпло кампанентаў паліва, такіх як рухавік і каробка перадач, але і значна зніжаюць расход паліва, сталі распаўсюджаным выбарам традыцыйных аўтамабільных прадпрыемстваў у краіне і за мяжой.
Такім чынам, незалежна ад таго, ці гэта падключаемы гібрыд, ці падключаемы гібрыд з падоўжаным запасам ходу, гэта фактычна схема павароту ў перыяд вузкага месца ў сучаснай тэхналогіі акумулятараў. Калі праблемы запасу ходу акумулятара і эфектыўнасці папаўнення энергіі будуць цалкам вырашаны ў будучыні, расход паліва цалкам знікне. Гібрыдныя тэхналогіі, такія як падоўжаны запас ходу і падключаемы гібрыд, могуць стаць рэжымам харчавання некаторых спецыяльных машын.
Час публікацыі: 19 ліпеня 2022 г.