混動汽車規模逐步加大 DHT市場未來可期

2020-12-06 車質網

  近年來,混合動力汽車的受重視度及市場佔有率日趨提升,推動變速箱技術發生新的變化,在這過程,專用混動變速箱技術DHT(Dedicated Hybrid Transmission)因結構緊密、節能高效等優勢,引發了車企越來越多的關注。

   混動汽車向上發展,DHT迎來新機遇

  儘管電動汽車已成為大勢所趨,但受充電設施、電池安全等影響,未來一段時間內銷量依然有限。在此情況下,環保政策日趨嚴苛,迫使車企開啟多樣化技術發展路線,當中,混動汽車的受重視度及市場佔有率逐步提升。根據IEA(國際能源署)全球銷售預測,2040年混動車型市場佔有率有望達60%。而在國內,隨著新的雙積分辦法的出臺,並首次納入了低油耗乘用車,這也為混動汽車提供了新的機會,因為以目前汽車技術來看,只有混動車型滿足政策中低油耗標準要求。「依據低油耗車國家法規,特別是中國法規,混動汽車有必要大力發展。「長城汽車蜂巢傳動研究院院長陳曉峰表示。

  據介紹,DHT成本較高,也正是因為混動汽車的規模化逐步加大給其帶來了市場空間。此前,在混合動力市場有限的情況下,鑑於高昂的開發成本,車企以及變速器公司通常在現有發動機和變速箱布置的基礎上,在適當的位置安裝電動機來形成附加式(Add-On)混合動力系統。按照位電動機所處位置的不同,分為P1、P2、P3、P4等構型。這種系統對原有架構改變相少,成本較低,但靈活性較差,結構比較複雜,適合於小批量混合動力。「隨著混合動力汽車規模加大,以及變速箱結構趨於簡化,檔位減少,原有的附加式(Add-on)混動系統難以滿足需求,更為高效的DHT將是大勢所趨。」 吉利汽車動力總成研究院變速器平臺資深總工程師Tejinder SINGH表示。

   DHT架構特點及優劣勢

  從定義上來講,DHT主要通過集成一個或多個電動機到變速器中形成帶電動機的自動變速器系統,加上發動機輸入後即可實現混合動力驅動的功能。

  不同於模塊化的Add-on混動系統,電機是DHT基本功能的組成部分之一。對於Add-on混動系統,在把電機去掉後,它剩餘的部分仍能完成一個變速箱的基本職責,整車的功能一般也不會殘缺。對於DHT來說,電機的缺失則意味著動力傳動功能的受限乃至失效,這也是區分一個變速箱是否屬於DHT最為關鍵的因素。此外,專用混合動力變速器擋位數比附加式混合動力擋位數少,其結構也就相對簡單,需要空間也比較少。

  對於DHT技術優點,此前,德國布倫瑞克工業大學汽車工程技術研究院長費裡特·庫曲凱在接受蓋世汽車採訪時表示,DHT的優勢主要表現為以下三點:首先,DHT系統結構更加緊密有效率。在傳統自動變速器不斷增加傳動裝置數量,以此推動驅動發展的同時,DHT變速器則會減少傳動裝置。其次,DHT驅動系統使環保出行成為可能。因為在電氣驅動的支持下,內燃機能夠在功率範圍內更加精確的運行,以此實現降低能耗。還有一點是,電氣驅動可以在額外功率的最佳狀態下運行,以提高動力,進而增強駕駛樂趣,這也是混合驅動汽車能贏得市場的重要優勢。

  儘管DHT市場前景良好,但目前依然存在一定的局限,現在的自動變速器已經非常複雜,再在變速箱裡面集成電動機,技術門檻高,開發費用昂貴,並且只有達到一定的產量才有好的經濟效益。

  市場應用及發展情況

  出於對混動汽車的看好,目前除了豐田、本田等混動系統拓展較早的日系車企外,國內如吉利、上汽、長城、眾泰等均有涉及DHT技術,不僅如此,舍弗勒、大陸集團等國際零部件公司亦有相對成熟的技術。以下為部分企業相關產品介紹:

  豐田普銳斯專用混合動力變速器

  1997,豐田普銳斯推出THS(Toyota Hybrid System)混動系統,這也是行業內最早的混動專用變速器概念,隨著普銳斯車型的不斷改進,THS混動系統也在不斷升級,目前的量產車型中已經升級到了第四代。

  本田iMMD智能多模式混合動力系統

  本田iMMD(Intelligent Multi-Mode Drive)變速器部分非常簡單,只是通過幾副減速齒輪和一個鎖止離合器實現電動機驅動和發動機的動力輸出控制,如純電驅動、混合動力、發動機驅動、駐車充電。

  上汽榮威電驅動變速器EDU

  上汽搭載在插電強混的量產車型榮威e550和e950之上的電驅變速器EDU(Electric Drive Unit)屬於雙電動機結構DHT,據資料介紹,電驅變速箱EDU主要是集成了兩個電機、兩個離合器和一套2個擋位的齒輪組,等於是把動力單元和傳動單元都集成在一起,混動系統中的兩個電機都設置在這個變速箱中,整個單元重量大約在115kg,體積較小。

  舍弗勒專用混動變速箱DH-CVT

  這是一款基於無級變速箱的專用混動變速箱,在這款高度集成的變速箱中,將兩個溼式離合器集成到一個同軸電機內,此軸向尺寸非常緊湊,只有340mm左右,因此可以很容易配合四缸發動機應用於各種車型平臺上,在擁有極佳的油耗的同時具備非常良好的駕駛舒適性。

  總的來看,儘管DHT已經有20餘年發展歷史,但受限於混動汽車發展速度,一直處於不溫不火狀態。而今,伴隨著著混動汽車有所起色,該技術成本優勢及技術優勢逐步凸顯,前景可期。

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