Genişletilmiş menzil geri kalmış bir teknoloji midir?
Geçtiğimiz hafta, Huawei Yu Chengdong bir röportajında "uzatılmış menzilli aracın yeterince gelişmiş olmadığını söylemek saçmalıktır. Genişletilmiş menzil modu şu anda en uygun yeni enerji aracı modudur." dedi.
Bu açıklama, endüstri ve tüketiciler arasında artırılmış hibrit teknolojisi (bundan sonra artırılmış süreç olarak anılacaktır) hakkında bir kez daha hararetli bir tartışmayı tetikledi. Ve ideal CEO Li Xiang, Weima CEO'su Shen Hui ve WeiPai CEO'su Li Ruifeng gibi bir dizi otomobil şirketi patronu görüşlerini dile getirdi.
Wei markasının CEO'su Li Ruifeng, Weibo'da Yu Chengdong ile doğrudan görüşerek, "Demir üretmenin hala zor olması gerekiyor ve program ekleme hibrit teknolojisinin geri kalmış olduğu konusunda endüstri genelinde bir fikir birliği var." dedi. Ayrıca, Wei markasının CEO'su hemen test için bir M5 satın aldı ve tartışmaya barut kokusu daha ekledi.
Aslında, "artışın geriye dönük olup olmadığı" hakkındaki bu tartışma dalgasından önce, ideal ve Volkswagen yöneticileri de bu konu hakkında "hararetli bir tartışma" yapmıştı. Volkswagen Çin CEO'su Feng Sihan, "artış programının en kötü çözüm olduğunu" açıkça söylemişti.
Son yıllardaki yerli otomobil pazarına bakıldığında, yeni otomobillerin genellikle genişletilmiş menzil veya saf elektrik olmak üzere iki güç biçimini seçtiği ve nadiren plug-in hibrit güce dahil olduğu görülebilir. Aksine, geleneksel otomobil şirketleri, aksine, yeni enerji ürünleri ya saf elektrik ya da plug-in hibrittir ve genişletilmiş menzili hiç "umursamıyorlar".
Ancak, pazarda giderek daha fazla yeni otomobilin genişletilmiş menzil sistemini benimsemesi ve İdeal One ve Enjie M5 gibi popüler otomobillerin ortaya çıkmasıyla, genişletilmiş menzil tüketiciler tarafından giderek daha iyi tanınmaya başlandı ve bugün pazarda ana akım bir hibrit formu haline geldi.
Uzun menzilli araçların hızla yükselişinin, geleneksel otomobil şirketlerinin yakıtlı ve hibrit modellerinin satışlarını etkilemesi kaçınılmazdır. Bu durum, yukarıda adı geçen geleneksel otomobil şirketleriyle yeni üretilen otomobiller arasındaki anlaşmazlığın kökeninde yatmaktadır.
Peki, genişletilmiş menzil geri kalmış bir teknoloji midir? Plug-in ile arasındaki fark nedir? Yeni arabalar neden genişletilmiş menzili seçiyor? Che Dongxi, bu sorularla ilgili olarak iki teknik rotayı derinlemesine inceledikten sonra bazı cevaplar buldu.
1、 Genişletilmiş aralık ve eklenti karıştırma aynı köktür ve genişletilmiş aralık yapısı daha basittir
Uzun menzil ve plug-in hibrit konusuna geçmeden önce bu iki güç formunu tanıtalım.
"Elektrikli Taşıtlar Terminolojisi" Ulusal Standart Dokümanı'na (gb/t 19596-2017) göre elektrikli taşıtlar, saf elektrikli taşıtlar (bundan sonra saf elektrikli taşıtlar olarak anılacaktır) ve hibrit elektrikli taşıtlar (bundan sonra hibrit elektrikli taşıtlar olarak anılacaktır) olmak üzere ikiye ayrılmaktadır.
Hibrit araç güç yapısına göre seri, paralel ve hibrit olarak ayrılabilir. Bunlar arasında seri tip, aracın tahrik gücünün sadece motordan geldiği anlamına gelir; Paralel tip, aracın tahrik gücünün motor ve motordan aynı anda veya ayrı ayrı sağlandığı anlamına gelir; Hibrit tip, aynı anda seri/paralel olmak üzere iki sürüş modunu ifade eder.
Menzil genişletici bir seri hibrittir. Motor ve jeneratörden oluşan menzil genişletici aküyü şarj eder ve akü tekerlekleri çalıştırır veya menzil genişletici aracı çalıştırmak için doğrudan motora güç sağlar.
Ancak, enterpolasyon ve karıştırma kavramı nispeten karmaşıktır. Elektrikli araç açısından, hibrit, harici şarj kapasitesine göre harici olarak şarj edilebilir hibrit ve harici olarak şarj edilemez hibrit olarak da ayrılabilir.
Adından da anlaşılacağı gibi, bir şarj portu olduğu ve harici olarak şarj edilebildiği sürece, "plug-in hybrid" olarak da adlandırılabilen harici olarak şarj edilebilir bir hibrittir. Bu sınıflandırma standardına göre, genişletilmiş menzil bir tür interpolasyon ve karıştırmadır.
Benzer şekilde, harici olarak şarj edilemeyen hibritin şarj portu yoktur, bu nedenle harici olarak şarj edilemez. Aküyü yalnızca motor, kinetik enerji geri kazanımı ve diğer yöntemlerle şarj edebilir.
Ancak şu anda hibrit tip, pazardaki güç yapısıyla daha çok ayırt ediliyor. Şu anda, plug-in hibrit sistemi paralel veya hibrit hibrit hibrit sistemidir. Genişletilmiş menzilli (seri tip) ile karşılaştırıldığında, plug-in hibrit (hibrit) motor yalnızca piller ve motorlar için elektrik enerjisi sağlamakla kalmaz, aynı zamanda araçları doğrudan hibrit şanzıman (ECVT, DHT, vb.) aracılığıyla çalıştırabilir ve araçları çalıştırmak için motorla ortak bir kuvvet oluşturabilir.
Great Wall Lemon hibrit sistemi, Geely Raytheon hibrit sistemi ve BYD DM-I gibi plug-in hibrit sistemlerin hepsi hibrit hibrit sistemlerdir.
Menzil genişleticisindeki motor aracı doğrudan süremez. Jeneratör aracılığıyla elektrik üretmeli, elektriği aküde depolamalı veya doğrudan motora sağlamalıdır. Motor, tüm aracın sürüş gücünün tek çıkışı olarak araca güç sağlar.
Dolayısıyla menzil genişletici sistemin üç ana parçası olan menzil genişletici, akü ve motor arasında mekanik bağlantı yoktur, ancak hepsi elektriksel olarak bağlıdır, bu nedenle genel yapı nispeten basittir; Plug-in hibrit sisteminin yapısı ise daha karmaşıktır ve dişli kutusu gibi mekanik bileşenler aracılığıyla farklı dinamik alanlar arasında bağlantı gerektirir.
Genel olarak, hibrit sistemdeki mekanik şanzıman bileşenlerinin çoğu yüksek teknik engeller, uzun uygulama döngüsü ve patent havuzu özelliklerine sahiptir. "Hız arayan" yeni arabaların viteslerle başlamak için zamanlarının olmadığı açıktır.
Ancak geleneksel yakıtlı araç işletmeleri için mekanik şanzıman güçlü yanlarından biridir ve derin teknik birikime ve seri üretim deneyimine sahiptirler. Elektrifikasyon dalgası geldiğinde, geleneksel otomobil şirketlerinin onlarca hatta yüzyıllardır süren teknoloji birikiminden vazgeçip yeniden başlamasının imkansız olduğu açıktır.
Sonuçta büyük bir U dönüşü yapmak zor.
Dolayısıyla yeni araçlar için daha basit, genişletilmiş menzilli bir yapı en iyi tercih haline gelirken, hem mekanik şanzımanın atık ısısını tam olarak değerlendirebilen hem de enerji tüketimini azaltabilen plug-in hibrit, geleneksel araç işletmelerinin dönüşümü için ilk tercih haline geldi.
2、 Genişletilmiş menzil yüz yıl önce başladı ve motor pili bir zamanlar bir sürükleme şişesiydi
Plug-in hibrit ile genişletilmiş menzil arasındaki farkı ve yeni otomobillerin genellikle neden genişletilmiş menzili tercih ettiğini açıkladıktan sonra, geleneksel otomobil şirketleri plug-in hibriti tercih ediyor.
Peki geniş menzil açısından basit yapı geri kalmışlık anlamına mı geliyor?
Öncelikle zaman açısından bakıldığında genişletilmiş menzil gerçekten de geri bir teknolojidir.
Genişletilmiş menzil kavramının geçmişi, Porsche'nin kurucusu Ferdinand Porsche'nin 19. yüzyılın sonlarında dünyanın ilk seri hibrit otomobili olan Lohner Porsche'yi üretmesine kadar uzanıyor.
Lohner Porsche elektrikli bir araçtır. Aracı sürmek için ön aksta iki göbek motoru bulunur. Ancak, kısa menzil nedeniyle Ferdinand Porsche aracın menzilini artırmak için iki jeneratör taktı ve bu da bir seri hibrit sistem oluşturdu ve menzil artışının atası oldu.
Genişletilmiş menzil teknolojisi 120 yıldan uzun süredir var olmasına rağmen neden hızla gelişmedi?
Öncelikle, genişletilmiş menzil sisteminde, motor tekerlekteki tek güç kaynağıdır ve genişletilmiş menzil cihazı büyük bir güneş enerjisi şarj hazinesi olarak anlaşılabilir. İlki fosil yakıtları girer ve elektrik enerjisi çıkarırken, ikincisi güneş enerjisi girer ve elektrik enerjisi çıkarır.
Dolayısıyla menzil genişleticinin esas görevi, enerji türünü değiştirmek, önce fosil yakıtlardaki kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine, ardından da elektrik enerjisini motor vasıtasıyla kinetik enerjiye dönüştürmektir.
Temel fizik bilgisine göre, enerji dönüşümü sürecinde belirli bir tüketimin gerçekleşmesi kaçınılmazdır. Tüm genişletilmiş menzil sisteminde en az iki enerji dönüşümü (kimyasal enerji, elektrik enerjisi, kinetik enerji) söz konusudur, bu nedenle genişletilmiş menzilin enerji verimliliği nispeten daha düşüktür.
Yakıtlı araçların hızla geliştirildiği bir çağda, geleneksel otomobil şirketleri daha yüksek yakıt verimliliğine sahip motorlar ve daha yüksek şanzıman verimliliğine sahip vites kutuları geliştirmeye yoğunlaşıyor. O zamanlar, hangi şirket motorun termal verimliliğini %1 oranında, hatta Nobel Ödülü'ne yakın bir oranda artırabilirdi.
Dolayısıyla enerji verimliliğini iyileştiremeyen ve azaltan uzatılmış menzilli güç yapısı birçok otomobil firması tarafından geride bırakılmış ve göz ardı edilmiştir.
İkincisi, düşük enerji verimliliğinin yanı sıra motorlar ve aküler de genişletilmiş menzilli sistemlerin geliştirilmesini sınırlayan iki önemli nedendir.
Genişletilmiş menzilli sistemde motor, araç gücünün tek kaynağıdır, ancak 20 ~ 30 yıl önce, araç tahrik motorunun teknolojisi olgunlaşmamıştı ve maliyeti yüksekti, hacmi nispeten büyüktü ve güç tek başına aracı çalıştıramıyordu.
O zamanlar, akünün durumu motora benziyordu. Ne enerji yoğunluğu ne de tek kapasite, mevcut akü teknolojisiyle karşılaştırılabilirdi. Büyük bir kapasiteye sahip olmak istiyorsanız, daha büyük bir hacme ihtiyacınız var, bu da daha pahalı maliyetler ve daha ağır araç ağırlığı getirecektir.
Düşünün ki bundan 30 yıl önce, uzatılmış menzilli bir aracı ideal bir aracın üç elektrik göstergesine göre monte ettiğinizde maliyeti doğrudan fırlayacaktı.
Ancak, genişletilmiş aralık tamamen motor tarafından tahrik edilir ve motorun tork histerezisi olmaması, sessiz olması vb. avantajları vardır. Bu nedenle, genişletilmiş aralığın binek otomobiller alanında popülerleşmesinden önce, maliyet ve hacme duyarlı olmayan ve güç, sessizlik, anlık tork vb. için daha yüksek gereksinimleri olan tanklar, dev maden arabaları, denizaltılar gibi araçlara ve gemilere daha çok uygulanmıştır.
Sonuç olarak, Wei Pai ve Volkswagen CEO'sunun genişletilmiş menzilin geri kalmış bir teknoloji olduğunu söylemesi mantıksız değildir. Yakıtlı araçların patladığı bir çağda, daha yüksek maliyetli ve daha düşük verimli genişletilmiş menzil gerçekten de geri kalmış bir teknolojidir. Volkswagen ve Great Wall (Wei markası) da yakıt çağında büyüyen iki geleneksel markadır.
Zaman geldi. Prensip olarak, mevcut genişletilmiş menzil teknolojisi ile 100 yıldan daha önceki genişletilmiş menzil teknolojisi arasında niteliksel bir değişiklik olmasa da, hala "geri teknoloji" olarak adlandırılabilecek olan genişletilmiş menzil jeneratör güç üretimi, motorlu taşıtlardır.
Ancak bir asır sonra, genişletilmiş menzil teknolojisi nihayet geldi. Motor ve batarya teknolojisinin hızla gelişmesiyle, orijinal iki paspas, yakıt çağında genişletilmiş menzilin dezavantajlarını ortadan kaldırarak ve yakıt pazarını ısırmaya başlayarak en önemli rekabet gücü haline geldi.
3、 Kentsel çalışma koşulları ve geniş aralıklı yüksek hızlı çalışma koşulları altında seçici eklenti karıştırma
Tüketiciler için, uzatılmış menzilin geri teknoloji olup olmadığı değil, hangisinin daha yakıt tasarruflu olduğu, hangisinin daha konforlu sürüş sağladığı önemli.
Yukarıda belirtildiği gibi, menzil genişletici bir seri yapıdır. Menzil genişletici aracı doğrudan süremez ve tüm güç motordan gelir.
Bu nedenle, genişletilmiş menzil sistemine sahip araçlar saf tramvaylarla benzer sürüş deneyimine ve sürüş özelliklerine sahip olur. Güç tüketimi açısından, genişletilmiş menzil saf elektriğe de benzerdir - şehir koşullarında düşük güç tüketimi ve yüksek hız koşullarında yüksek güç tüketimi.
Özellikle, menzil genişletici yalnızca aküyü şarj ettiği veya motora güç sağladığı için, menzil genişletici çoğu zaman nispeten ekonomik bir hız aralığında tutulabilir. Saf elektrik öncelik modunda bile (önce akünün gücünü tüketir), menzil genişletici çalışamaz veya yakıt tüketimi üretemez. Ancak, yakıtlı bir aracın motoru her zaman sabit bir hız aralığında çalışamaz. Sollamanız ve hızlanmanız gerekiyorsa, hızı artırmanız gerekir ve bir trafik sıkışıklığında kalırsanız, uzun süre rölantide kalırsınız.
Dolayısıyla normal sürüş koşullarında, düşük hızlı şehir içi yollarda uzatılmış menzilli araçların enerji tüketimi (yakıt tüketimi), aynı hacimli motora sahip yakıtlı araçlara göre genellikle daha düşüktür.
Ancak saf elektrikte olduğu gibi yüksek hız koşullarında enerji tüketimi düşük hız koşullarına göre daha yüksektir; buna karşılık yakıtlı araçların yüksek hız koşullarındaki enerji tüketimi şehir içi koşullarına göre daha düşüktür.
Bu, yüksek hızlı çalışma koşullarında motorun enerji tüketiminin daha yüksek olacağı, akü gücünün daha hızlı tüketileceği ve menzil genişleticinin uzun süre "tam yükte" çalışması gerekeceği anlamına gelir. Ayrıca, akü paketlerinin varlığı nedeniyle, aynı boyuttaki menzili uzatılmış araçların araç ağırlığı genellikle yakıtlı araçlardan daha büyüktür.
Yakıtlı araçlar vites kutusunun varlığından faydalanır. Yüksek hız koşullarında araç daha yüksek bir vitese geçebilir, böylece motor ekonomik bir hızda olur ve enerji tüketimi nispeten daha düşük olur.
Dolayısıyla genel olarak bakıldığında, yüksek hızlı çalışma koşullarında uzatılmış menzilli araçların enerji tüketimi, aynı hacimli motora sahip yakıtlı araçların enerji tüketimine yakın, hatta daha da yüksektir.
Uzatılmış menzil ve yakıtın enerji tüketim özelliklerinden bahsettikten sonra, uzatılmış menzilli araçların düşük hızdaki enerji tüketim avantajları ile yakıtlı araçların düşük hızdaki enerji tüketim avantajlarını birleştirebilen ve daha geniş bir hız aralığında daha ekonomik enerji tüketimi sağlayabilen bir hibrit teknolojisi var mıdır?
Cevap evet, yani karıştırın.
Kısacası, plug-in hibrit sistemi daha kullanışlıdır. Uzun menzille karşılaştırıldığında, birincisi aracı yüksek hızlı çalışma koşullarında doğrudan motorla sürebilir; yakıtla karşılaştırıldığında, plug-in karıştırma da uzun menzil gibi olabilir. Motor, motora güç sağlar ve aracı sürer.
Ayrıca plug-in hibrit sisteminde, ani ivmelenme veya yüksek güç talebiyle başa çıkabilmek için motor ve aktarma organlarının ilgili güçlerinin "entegrasyon" sağlamasını mümkün kılan hibrit şanzımanlar (ECVT, DHT) da yer alıyor.
Ama dedikleri gibi, bir şeyi ancak vazgeçerek elde edebilirsin.
Mekanik şanzıman mekanizmasının varlığı nedeniyle, plug-in karıştırmanın yapısı daha karmaşıktır ve hacmi nispeten daha büyüktür. Bu nedenle, aynı seviyedeki plug-in hibrit ve genişletilmiş menzilli modeller arasında, genişletilmiş menzilli modelin pil kapasitesi, plug-in hibrit modelinkinden daha büyüktür, bu da daha uzun bir saf elektrik menzili sağlayabilir. Araba sahnesi yalnızca kentsel alanda işe gidip geliyorsa, genişletilmiş menzil yakıt ikmali yapmadan bile şarj edilebilir.
Örneğin, 2021 idealinin pil kapasitesi 40,5 kWh'dir ve NEDC'nin saf elektrik dayanıklılık kilometresi 188 km'dir. Mercedes Benz gle 350 e'nin (plug-in hibrit versiyonu) ve BMW X5 xdrive45e'nin (plug-in hibrit versiyonu) pil kapasitesi boyutuna yakın sadece 31,2 kWh ve 24 kWh'dir ve NEDC'nin saf elektrik dayanıklılık kilometresi sadece 103 km ve 85 km'dir.
BYD'nin DM-I modelinin şu anda bu kadar popüler olmasının nedeni büyük ölçüde eski modelin pil kapasitesinin eski DM modelinden daha büyük olması ve hatta aynı seviyedeki genişletilmiş menzilli modelin kapasitesini bile aşmasıdır. Şehir içi ulaşım sadece elektrik kullanılarak ve petrol kullanılmadan gerçekleştirilebilir ve buna bağlı olarak otomobil kullanma maliyeti de düşecektir.
Özetle, yeni üretilen araçlarda, daha karmaşık bir yapıya sahip olan plug-in hibrit (hibrit) sadece daha uzun bir ön araştırma-geliştirme süreci gerektirmekle kalmayıp, aynı zamanda plug-in hibrit sisteminin tamamı üzerinde çok sayıda güvenilirlik testinin yapılmasını gerektirmekte olup, bunun da zaman açısından hızlı olmadığı açıktır.
Pil ve motor teknolojisinin hızla gelişmesiyle birlikte, daha basit yapıyla menzilin uzatılması, otomobil üretiminin en zorlu güç kısmını doğrudan geçerek, yeni otomobiller için bir "kısayol" haline gelmiştir.
Ancak geleneksel otomobil şirketlerinin yeni enerji dönüşümü için, yıllarca enerji (insan ve finansal kaynak) yatırdıkları, araştırma ve geliştirmeye başladıkları güç, şanzıman ve diğer sistemlerden vazgeçmek ve sonra sıfırdan başlamak istemedikleri aşikar.
Motor ve şanzıman gibi yakıt taşıt bileşenlerinin atık ısısını tam olarak değerlendirebilen ve aynı zamanda yakıt tüketimini büyük ölçüde azaltabilen plug-in hibrit gibi hibrit teknolojisi, yurtiçi ve yurtdışındaki geleneksel araç işletmelerinin ortak tercihi haline gelmiştir.
Bu nedenle, ister plug-in hibrit ister genişletilmiş menzil olsun, aslında mevcut pil teknolojisinin darboğaz dönemindeki devir şemasıdır. Pil menzili ve enerji yenileme verimliliği sorunları gelecekte tamamen çözüldüğünde, yakıt tüketimi tamamen temizlenecektir. Genişletilmiş menzil ve plug-in hibrit gibi hibrit teknoloji, birkaç özel ekipmanın güç modu haline gelebilir.
Gönderi zamanı: 19-Tem-2022