浅析 | 3000字看懂吉利雷神EM-i超级电混

汽车   2024-11-05 11:30   北京  

近日,吉利汽车集团正式发布全球新一代超级电混——「雷神EM-i超级电混」(后简称「雷神EM-i」)。从目前公布的实测消息来看:「雷神EM-i」可做到续航里程2390.5km,百公里油耗2.62L,完全称得上是『极致节能,超长续航』,属于当下T0级的电混系统。

从吉利「雷神EM超级电混」(后简称「雷神EM电混」)的整个产品序列来看,除了「雷神EM-i」,还有节能更性能的「雷神EM-P超级电混」(后简称「雷神EM-P」)。此前,我进行一些前瞻预测,今天我们便来浅析一下,废话不多,直接开始。

「雷神EM-i」:电感更强,油耗更低

此前提到,「雷神EM-i」旨在极致节能,那么必然在混动发动机、混动电驱系统、混动系统控制这三个方面有着较多的技术创新。

首先,在混动发动机方面,热效率必然得到了再一次的提升。据悉,「雷神EM-i」的混动发动机最高热效率可达到46.5%,略高于友商的46.06%。而热效率提升的背后,则是基于吉利动力5.0『驭风火龙卷』燃烧系统对发动机内部的革新。

据悉,通过采用『鸭嘴』式大倾角气道、Mask结构导气、气流仿形活塞顶等独有设计,将缸内气流运动分解成生产、运输、转化、使用四个环节,进行系统高效控制;通过改进斜挤气燃烧室结构设计,将燃烧速度提升20%以上,压缩比控制精度提升35%,最大限度实现燃烧;双流道集成排气设计使得排气更顺畅,功率提升4%。最终使得发动机高效区域覆盖面积,相比上一代相对值提高56%,绝对值提高15.2%。

此外,EGR废气再循环系统也进行了改良,采用不锈钢EGR冷却管,使得废气再循环率最大接近30%;水套进行三层设计,在精确分区冷却的功能基础上,水套容积缩小30%。据悉,改良后的EGR,实现暖机速度提高40%,油耗降低3%。

其次,「雷神EM-i」的混动电驱系统(官方命名为「E-DHT」)再次提升了集成度——11合1。E-DHT将双电机(P1+P3)、电控、SiC无级升压模块、VCU、TCU、PDU、传动系统、TMS热管理系统、G-TCS主动防滑系统高度集成。集成带来的好处,不仅是为『寸土寸金』的发动机舱进行空间和重量上的减负(相比Everest减重13.5%),同时也带来更高的功率密度以及更高的传动效率(最高98.8%)。

「E-DHT」的另一大提升则是采用了「碳化硅变压模块」,我们知道相比传统的IGBT模块,「碳化硅变压模块」升压更稳定,目前正在各家车企的纯电平台上普及,而将此模块用于混动系统,配合神盾插混专用电池,除了可以提升驱动电机(P3电机)的最大功率(「雷神EM-i」的P3电机最大功率提升至160kW),同时其『稳定』的特性,还能保证亏电状态下,整套动力总成的动力一致性,不会因为亏电而导致的电驱功率受限。从体验上来说就是,驾驶电车的感觉更持久,更稳定,同时也更安全。

此外,「E-DHT」内部的电机同样也得到了提升。采用双端X-Pin扁线绕组工艺、一体式转子轴设计、V6分段转子以及高精准喷淋油冷技术,据悉,电机效率最高达到98.02%,换热效率提升20%,温度均匀性提升18%。其中,我觉得『一体式转子轴设计』又是吉利炫加工工艺的一种表现。

因为,无论是混动发动机内部的组件改良,混动电驱系统的集成度提升,看似是一个简单的设计问题,但实际上更取决于加工工艺的精密度和成熟度,比如『一体式转子轴设计』就是对加工精密度要求极高的组件。而吉利义乌动力基地制造(官方称之为『微米工厂』)功不可没。无论是1000℃的高频淬火工艺,还是1微米的智能选配分组系统等智造技术,都是「雷神EM电混」能不断自我提升最坚实和最底层的基础。

我们回到技术本身,相较于此前的雷神电混,「雷神EM-i」在混动系统控制方面有着较大的变化,即是融入了AI技术。
听起来比较抽象,我们具象化地来解释一下。首先,「雷神EM-i」为混动架构为P1+P3串并联架构(单挡),其混动的基础策略为:
  • 中低车速优先使用纯电或串联,P3电机作为主要驱动单元;
  • 高车速采用并联控制,发动机驱动为主,P1电机辅助调节,P3电机并联辅助。

而「雷神EM-i」在融入了吉利独有的天地云一体化智能网后,使得实时感知信息和出行大数据得被充分利用起来,通过吉利星睿智算中心的强大算力,在AI大模型预测和决策算法下,实现星睿AI云动力、智慧能量管理、智慧运动控制和智慧云诊断等功能。
  • 星睿AI云动力:加入了AI大模型后,系统可结合车辆感知的环境信息、驾驶行为,以及导航信息、路况信息,综合分析和智能化决策,提升车辆能量管理、运动控制和诊断能力;
  • 智慧能量管理:基于导航信息、惯用路线、环境温度、道路工况、充电习惯、充电地图等信息,对混动系统的油电决策、电池加热冷却、目标电量和充电提醒进行智能化决策,改变了原有依据设定目标电量、车速等参数进行决策的规则化混动策略,能学习,自然更聪明;
  • 智慧运动控制:与智慧能量管理略有不同,智慧运动控制多是基于驱动电机实时感知,融合车身姿态、视觉、天气和大数据历史信息,实现对驾驶风格、道路地形、环境工况的智能识别,动态调节驱动系统,『因地制宜』进行精准的实时控制,提升防滑、过弯、操控等性能,使得起步不打滑,过弯更稳定,掉头更敏捷;
  • 智慧云诊断:基于数字孪生技术,实现对动力电池和动力系统的全面故障预警诊断,和智能能耗异常提醒,对动力系统、三电零部件、热管理系统的全面监测以及软件层面的自动修复和主动维保。

综上以上三大方面的变革,「雷神EM-i」成为自2021年雷神电混发布以来,电感化最强,智能化最高,油耗最低的一套混动系统。若将「雷神EM-i」放在当下的整个行业中去对比,同样是佼佼者。

这里还要回收一下前瞻文章中提到的一个技术细节,为了进一步提升「雷神EM-i」在馈电工况下的安全,吉利申请并验证了一项『冗余专利技术』。在该技术的加持下,发动机、P1电机、P3电机,互为备份。其中任意一个部件失效,动力系统依然可以正常驱动。在亏电状态下,银河星舰7在高环上以155km/h的高速,进行极限亏电持续测试,连续行驶2个小时,没有出现性能衰减。

「雷神EM-P」:节能更性能,还有小惊喜

相信广大领克车主对『EM-P』应该比较熟悉,目前已在已在领克07 EM-P、08 EM-P上进行搭载,当下「雷神EM-P」在混动架构上已悄悄发生着转变,但不变的是其3挡结构所爆发出的4920N·m的最高轮端扭矩,高达436kW的最高功率,以及其在0-30km/h和80-120km/h毫秒级的动力响应速度。

据悉,接下来「雷神EM-P」还将通过OTA的方式继续进化,本次发布会上,官方还留给了我们一个小彩蛋:『近期,「雷神EM-P」推出拥有后轴双电机的性能进化版,系统功率大幅提升,搭载在领克的全新车型上,成为目前主流插混市场中「性能之王」。』

「雷神EM电混」:令人期待

从2023年下半年起,汽车混动技术的发展方向似乎已经逐步清晰,用两个词儿总结就是『电感化,智能化』。以这两个关键词,各家车企都做了不少努力,同时纷纷将纯电平台上的技术融入到混动系统中,无论是架构或硬件的设计上,还是油电控制和能源调度的软件标定上。
在我看来,唯一的不同,就是速度,研发的速度,验证的速度,量产的速度,装车的速度……
当然,并不是速度越快越好,而是每一步都必须保证100%甚至超100%的质量上,拼速度。说白了,这背后比的还是体系能力。

回顾吉利在动力总成方面的发展历史,从1.0时代的从无到有,到2.0时代已经能自主研发具备世界先进水平的1.8TD高性能直喷增压发动机,此后进入了迈向国际的3.0时代,推出世界首款P2.5架构的混动系统,实现单一平台兼容轻混、强混、插电、增程多种动力类型。显然已经完成了体系化的建设。
而在成熟的提下中,迎来了2021年雷神动力,开启了其全面向新的动力4.0时代。本次发布「雷神EM电混」,特别是即将在吉利银河星舰7上搭载的「雷神EM-i」,将是吉利在混动领域的再次进化。

说实话,写混动技术的内容已经上百万字了,似乎之前每次写一款混动系统,其迭代速度都是5年左右,而当中国车企开始发力后,这个数字顿时就被缩短到了3年,2年……而吉利的速度,从来没有让我失望过。
嗯……我嘴角不自觉地翘了吗?我自豪了吗?我骄傲了吗?哈哈,大家应该理解我的心情。

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