长城最新PHEV技术的秘密:一种Hi4拓扑,2个电机,9种模式,如何称霸未来出行?

文摘   2024-08-26 07:39   上海  

- 关于2024年全球动力系统研讨会报告解读

- 文字原创,素材来源:长城汽车

- 本篇为知识星球节选,完整版报告与解读在知识星球发布(全文约12,000字)

- 600+最新全球汽车动力系统相关的报告与解析已上传知识星球,欢迎学习交流


导语:在新能源汽车的浪潮中,长城PHEV携手Hi4序列,以颠覆性的技术革新,重新定义了插电式混合动力(PHEV)的无限可能。面对单电机、双电机、三电机的选择迷局,长城Hi4以双电机分布式布置的智能四驱混动架构,实现了动力与节能的完美平衡。

从哈弗枭龙MAX到坦克700 Hi4-T,长城Hi4系列车型不仅覆盖了从紧凑到中大型的广阔市场,更以极致的性能、超低的油耗和卓越的驾驶体验,赢得了市场的广泛赞誉。那么,Hi4到底对新能源事业意味着什么?Hi4混动系统长什么样子?又有什么样的技术特征?他们又是如何做到这一切的?下面我们对长城Hi4混动技术做个全方位的解析。


 目录

1. 长城PHEV与Hi4序列的故事
2. 单电机?双电机?三电机?谁是最佳的PHEV的选择?
  • 2.1 单电机并联构型
  • 2.2 三电机串联及串并联构型
  • 2.3 双电机串联/串并联构型
3. 双电机混动构型的现状和挑战 (知识星球发布)
  • 3.1 三个技术瓶颈&带来的局限性
  • 3.2 未来展望与解决方案
4. 长城汽车Hi4 PHEV技术创新总览 (知识星球发布)
  • 4.1 Hi4序列:用户价值最大化的深度实践
    • -> 特征1:双电机分布式布置
    • -> 特征2:iTVC智能扭矩矢量控制系统
    • -> 特征3:机电耦合装置多挡化设计
    • -> 特征4:发动机直驱近全速域覆盖
  • 4.2 Hi4序列的模块化解决方案
    • -> 模块化设计
    • -> 两套动力架构
5. 长城汽车Hi4 PHEV技术创新实现路径详解 (知识星球发布)
  • 5.1 Hi4的“顺”:平顺驾驶,性能卓越
  • 5.2 Hi4的“省”:智能切换,效率最优
    • 5.2.1 多模智能切换+双轴扭矩智能分配
    • 5.2.2 “三擎九模”的应用:市区工况
    • 5.2.3 “三擎九模”的应用:高速工况
    • 5.2.4 “三擎九模”的应用:减速制动
    • 5.2.5 Hi4的高效发动机+智能控制
    • 5.2.6 Hi4"省"的最终表现
  • 5.3 Hi4的"快" :双轴驱动,动力澎湃
  • 5.4 Hi4的“静”:静谧性优化,舒适升级
  • 5.5 Hi4的“安全”:安全至上,操控无忧
    • 5.5.1 50:50理想 轴荷分配:重塑车辆平衡
    • 5.5.2 双轴驱动:强化脱困与越障能力
    • 5.5.3. 智能扭矩控制:提升低附路面行驶安全
  • 5.6 长城Hi4 在全场景下的技术优势总结
6.  为什么说长城Hi4专为C级以上中大型SUV/MPV的定制? (知识星球发布)
  • 6.1 Hi4智能四驱混动架构
  • 6.2 Hi4-T越野超级混动架构
7. 总结
注:以上内容节选,完整内容知识星球发布

01

长城PHEV与Hi4序列的故事

长城在PHEV(插电式混合动力)领域展现了全面而深入的布局,致力于在性能与效能之间找到完美的平衡点。其产品线覆盖了从紧凑型到中大型车的广泛范围,包括哈弗枭龙MAX、哈弗猛龙、魏牌高山行政加长版,以及坦克系列的500Hi4-T、400Hi4-T和700Hi4-T等车型,每一款车型都精心打造,以满足不同消费者的需求。
图片来源:网络 坦克700 Hi-T
长城的PHEV战略核心在于其Hi4技术体系,这一体系包含以下两大序列:
  • Hi4智能四驱混动架构
  • Hi4-T越野超级混动架构

那么,这两大序列分别意味着什么呢?

图片来源:长城汽车官网

Hi4序列:通过双电机在前后轴的分布,实现了极致动力与极致节能的完美结合,同时优化了NVH表现,确保了驾驶的舒适性与静谧性。

Hi4-T序列:专为越野车型设计,通过两挡或四挡机电耦合单元纵置9HAT+机械四驱系统的结合,为越野爱好者提供了极致的越野性能和安全性,无论是崎岖山路还是复杂地形,都能轻松应对。
下图展示了长城Hi4序列的技术体系,一图说明其动力总成的配置情况

图片来源:长城汽车

从上图可以看到,在动力配置上,长城PHEV车型搭载了包括1.5L/1.5T、2.0T乃至3.0T等多种排量的发动机,配合高效能的前电机和后电机,形成了强大的动力组合。例如,坦克系列Hi4-T车型中的发动机与前电机、后电机协同工作,最大输出功率可达135/150/220kW,为车辆提供了澎湃的动力支持。

02

单电机?双电机?三电机?
谁是最佳的PHEV的选择?
目前,市场上主流的PHEV混动构型主要包括单电机、双电机和三电机三大类,每种构型各有其特点与优劣势,我们逐个来聊聊。
2.1 单电机并联构型
单电机构型主要特点是发动机与电机并联工作。通过机械方式直接连接车轮,虽然高速行驶时,发动机直驱能带来较低的油耗,但由低车速时发动机与车轮不能解耦,导致直驱效率较低,市区油耗偏高。此外,单电机并联构型的平顺性也相对较差,影响了驾驶的舒适性。因此,尽管其成本相对较低,但在市场上的销量占比较低,仅为1.95%。

图片来源:长城汽车


2.2 三电机串联及串并联构型

三电机构型通过增加电机数量,实现了更复杂的动力分配策略。然而,这种构型也带来了成本上升的问题,尤其是增加了一套电机和电控系统,使得车辆售价普遍较高。在性能上,三电机串联构型在高速时油耗较高,而串并联构型虽然能在一定程度上平衡动力性与经济性,但整体而言,其性价比并不突出。尽管如此,三电机构型在动力性和平顺性方面表现出色,尤其适合追求极致性能的消费者。

图片来源:长城汽车

2.3 双电机串联/串并联构型

相比之下,双电机串联/串并联构型不仅兼顾了动力性、经济性和平顺性,还具备成本优势。通过发动机与车轮的解耦设计,双电机构型能够在不同工况下灵活切换工作模式,确保发动机始终在高效区运行,从而降低油耗。同时,双电机系统还能提供四驱功能,进一步提升车辆的通过性和行驶稳定性。在售价方面,双电机构型的车辆价格相对亲民,覆盖了从紧凑型到中大型车的广泛范围,满足了不同消费者的需求。

图片来源:长城汽车

所以,可以看出:国内混动技术虽已取得了长足的发展,但在性能、成本、油耗等方面仍有巨大的挖掘空间。未来,随混动汽车将朝着更高效、更环保、更智能的方向发展,而双电机串联/串并联构型作为当前的最佳选择,有望在市场上继续发挥其重要作用。

那么,双电机混动构型目前的现状如何?又会面临怎样的挑战呢?



03

双电机混动构型的现状和挑战

(知识星球发布)

如刚才我们聊的,双电机混动构型以其独特的优势,如动力性强、能效高以及相对价格较低。然而它并非完美无缺,仍面临着一些不足与挑战...

3.1 三个技术瓶颈&带来的局限性...

-> 瓶颈一:车轮端的实际效能受多动力源耦合机构和地面附着条件的限制...

-> 瓶颈二:多动力源拓扑带来前轴轴荷增加的问题...

->  瓶颈三:动力总成主减及前轮轮端附着力的限制...

3.2 未来展望与解决方案

面对上面提到的这些不足与挑战,我们怎么办呢?这里提供几种思路...

那么,长城汽车的Hi4 PHEV的技术创新点有哪些?以及如何为终端用户提供了差异化价值?下面我们来聊聊。

图片来源:长城汽车


04

长城汽车Hi4 PHEV技术创新总览

(知识星球发布)

4.1 Hi4序列:用户价值最大化的深度实践

Hi4通过双电机分布式布置 iTVC 智能扭矩矢量控制系统机电耦合装置多挡化设计三大技术手段,实现了创新和颠覆。下面概述下三大技术手段的的关键技术特征和优势。

图片来源:长城汽车

-> 特征1:双电机分布式布置...

-> 特征2:iTVC智能扭矩矢量控制系统...

-> 特征3:机电耦合装置多挡化设计...

-> 特征4:发动机直驱近全速域覆盖...

4.2 Hi4序列的模块化和动力架构

Hi4序列通过模块化组合策略,不仅满足了不同车型级别、品牌定位及产品特性的多样化需求,更以Hi4和Hi4性能版两套动力架构,为用户带来了前所未有的驾驶体验...

-> 模块化设计...

-> 两套动力架构...

图片来源:长城汽车

可以看出,长城汽车Hi4 PHEV技术,不仅重新定义了双电机混动的标准,更在驾驶性能、效率优化、动力输出、静谧性以及安全性等方面实现了全面突破,为用户带来了前所未有的出行体验和价值最大化。那么,这些成果背后有哪些技术特征,这些技术特征具体优势如何实现的呢?分别从快、顺、净、省、安全性下面5个维度,看看Hi4序列混动架构的技术特征,是如何实现的?

05

长城汽车Hi4 PHEV“三擎九模”技术路径详解

(知识星球发布)

相比传统的双电机两驱构型,Hi4在动力模式上进行了全面升级,形成了独特的“三擎九模”智能动态切换系统。用一张图总结下Hi4“三擎九模”技术特征:
图片来源:长城汽车
  • 三擎:发动机+辅驱电机+主驱电机
  • 九模:1挡直驱、2挡直驱、纯电两驱、纯电四驱、串联、并联两驱、并联四驱、单轴能量回收、双轴能量回收。


5.1 Hi4的“顺”:平顺驾驶,性能卓越

5.1.1 前后轴荷优化,操控稳定性增强...

5.1.2 电机特性凸显,加速性能卓越...

5.1.3 加速性能对比,优势显而易见...

5.2 Hi4的“省”:智能切换,效率最优

5.2.1 多模智能切换+双轴扭矩智能分配...

5.2.2 “三擎九模”的应用

1. 市区急加速/爬坡

在需要强劲动力时,如市区急加速或爬坡时,系统会增加后轴电机的扭矩输出,实现四驱模式。根据电量是否充足,分为两种不同工作模式:
  • 电量充足时:纯电四驱,两个电机分担负荷,调节电机工作点到最高效区
  • 电量不足时:发动机直驱,动力链最短,同时配合一个较大的直驱速比,使发动机直驱时工作点再高效区

-> 模式1:纯电四驱

传统构型在单电机输出时,电机工作点无法调节,大负荷工况下容易脱离高效区间。而Hi4则采用双电机双轴输出,当电量充足时,通过高效动态调节技术,将两个电机的工作点调节至综合效率最佳区间。据性能仿真结果显示,Hi4的综合效率达到了84.66%,相比单挡&增程构型的82.1%,效率提升了约2.56%,电耗降低了约3.11%。

图片来源:长城汽车

-> 模式2:发动机1挡直驱...
2. 高速巡航...
3. 高速加速/爬坡...
4. 减速制动...

5.2.3 Hi4的高效发动机+智能控制...

5.2.4 Hi4"省"的最终表现...

5.3 Hi4的"快":双轴驱动,动力澎湃...
5.4 Hi4的“静”:静谧性优化,舒适升级...
5.5 Hi4的“安全”:安全至上,操控无忧

5.5.1 理想50:50轴荷分配:重塑车辆平衡...

5.5.2 双轴驱动:强化脱困与越障能力...

5.5.3. 智能扭矩控制:提升低附路面行驶安全...

5.6. 长城Hi4 在全场景下的技术优势总结

图片来源:长城汽车

长城Hi4混动技术通过三动力源双轴分布+iTVC智能扭矩矢量控制+机电耦合系统的创新设计,在快、顺、净、省、安全性方面实现了全面突破,为用户带来了前所未有的驾驶体验...

06

为什么说长城Hi4专为C级以上中大型SUV/MPV的定制?

(知识星球发布)

6.1 Hi4智能四驱混动架构

长城Hi4性能版以其卓越的性能、高效的节能、静谧的舒适以及全面的安全保障,重新定义了中大型SUV与MPV的驾驶体验。那么TA是如何做的?...

6.2 Hi4-T越野超级混动架构

长城Hi4-T越野混动架构解决用户持续高功率需求,配合3.0T大功率发动机+9HAT超级混动变速器+“三把锁”超强机械四驱系统,实现了卓越的越野性能和智能化配置,重新定义了越野车的标准,那么TA是如何做的?...

图片来源:长城汽车


以上是长城汽车插混技术Hi4混动序列架构的学习和解读(节选)完整版报告与解读在知识星球 [SysPro|国际峰会报告解读] 专栏发布 (全文约12,000字),欢迎阅读学习更多关于"全球动力系统方案研讨会报告的解读正在进行,请持续关注

更多关于<新能源汽车驱动系统>相关的功能、性能、标准的解析、拓展阅读、工具,以及培训视频,会在知识星球 [SysPro系统工程智库] 中发布,期待你的加入,一起探索其中的乐趣,共同成长。

星球价格近期会做调整

欢迎有需要的小伙伴们加入
(苹果手机用户请添加文末微信加入)
【相关阅读】

「SysPro系统工程智库」让我们未来会更好,感谢新老朋友们的关注和支持,共同成长!

感谢你的阅读,欢迎持续关注。

2024年8月26日 晚

600+篇2020-2024年全球动力总成研讨会报告与解读

点击「阅读原文」,加入SysPro系统工程智库

【免责声明】文章为作者独立观点,不代表公众号立场。如因作品内容、版权等存在问题。请于本文刊发30日内联系删除或洽谈版权使用事宜。

「SysPro系统工程智库」12个专栏内容介绍

点击下图跳转,了解详情

点击「阅读原文」,加入SysPro,共建知识体系


SysPro系统工程智库

一个面向新能源汽车领域的知识库,
用系统工程,构建从底层技术到终端产品的知识体系,
用系统思维,探讨人生哲学;以终为始,坚持成长。
点击「阅读原文」,加入SysPro系统工程智库
如果觉得不错,欢迎推荐给身边的人
右下角点个☀在看☀,最好的支持

SysPro系统工程智库
「SysPro系统工程智库」,专注于新能源汽车领域,坚持原创、坚持分享、坚持成长。期望用系统科学,构建从底层技术到终端产品的知识体系;用系统思维,探讨人生哲学,过好我们这一生。
 最新文章