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    进入电气化时代 雷克萨斯混动技术用实力说话

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    林林Go2022-06-13

    很多国家的汽车品牌都宣称20XX年停止销售燃油车及汽油车,给大家造成了一种感觉,就是到这个时间点之后出售的汽车都不带“发动机”了。但这大家仔细琢磨就会发现,通常他们所说停售的只是“只带纯发动机“的汽车(ICE),同时带有发动机和电动机的混动汽车(HEV 、PHEV),是不算在这些语境里的“燃油车”的。

    换句话说,在全球范围内,“发动机”即使在2050年内都不会消失,行业内大多数普遍的估计是,到2050年,现在占绝大部分市场(90%以上)的纯燃油车(ICE),将逐渐收缩到一个比较小的比例,而不同程度电动化的车型(HEV、PHEV、BEV)占绝大部分市场。


    纯燃油车虽不会消失,但我们已迈入电气化时代

    纯燃油车,包括汽油车、柴油车,未来还是会应用在一些比较特殊的场景和地区,种种原因,短时间内这些车并不会消失。比如,不同国家地区的环境和法规不一样,排放标准也不一样,会对汽车的使用要求不一样。可以想象,过了10年后的2030年,发展了一百多年的内燃机汽车仍然是这个成熟的工业体系下,很多相对发展缓慢的国家和地区最重要的、最具性价比的交通工具的动力驱动方式。


    此外,一些特殊行业、特殊使用环境也更在一定时间内仍倾向于使用内燃机汽车,比如恶劣环境下的商用车运输。但总体而言,纯汽油车是越来越少的,ICE更多地会变成HEV,PHEV、甚至BEV,电动化趋势不可阻挡。这个趋势不是最近才开始的,而是一直都有,这些年大家感觉越来越明显了。


    背后的原因,首先是排放和能源经济性。从2000年开始,各国都开始加快实施更严格的排放法规,对碳排放的限制要求越来越严格,使得通过单纯提升内燃机技术来通过这个法规的难度越来越大,所以必然要求使用更多更新的技术。最有效的路径,就是将汽车变成电动化,最终实现变成零排放的电动汽车。

    从纯内燃机汽车(ICE)加入48V小电机变成轻混汽车(MHEV),就可以起到一定的节能减排的效果。但MHEV电机很小,电动化程度很低,所以节能减排的效果有限。要想真正起到能降低碳排放,必须把电动化的程度提升上去。相比MEHV的5%左右的碳排放降低,HEV可以做到50%左右的降幅,而可以使用家充充电的PHEV,则可以比HEV更进一步降低排放。

    提到这里,不得不感叹一下丰田。在很多品牌都在为提升发动机的性能的时候,丰田早就注意到了这个行业变化的趋势,早早投入电动化技术。从1997年开始就从普锐斯PRIUS开始量产了HEV技术,并在电动化技术上有着深厚的积累,目前为止丰田的电动化车辆累计销量早已过千万。关于THS的混动技术之强大,市面上一直流传着一种说法:“混动技术有两种,一种是丰田的混动,另一种是其他的“。到2018年,搭载THS系统的HEV就累计贡献减少碳排放9400多万吨。

    图片来源toyotaNew Vehicle Zero CO2 Emissions Challenge

    ICE越来越少,电动化是不可阻挡的趋势的另一个原因是电动化的驾驶体现可以做得更好。尽管已经进化了上百年,发动机的输出特性仍存在特别的地方,比如最大扭矩(Torque)的转速范围相对比较窄(2000-5000rpm),高动力输出区间偏后段;同时起高效经济运作区间比较小(最大在40%,最高效区间集中在1500-4000rpm)。

    这样的特性如果想要做到动力性、经济性、驾驶性、排放性的平衡是需要下很大功夫,首先需要额外的变速箱进行配合,根据工况进行挡位的变换。相信大家学车时都有体会:要做到换挡时机,换挡过程的流畅是不容易的。也就是说,传统车做到驾驶体验非常好是一件成本很高的事;做得驾驶体验好的燃油车并不是很多。

    发动机万有特性示意图


    与燃油车相比电动车优势也不少

    首先,低转速就可以获得高扭矩,非常有利于起步加速。其次,转速范围宽,无需容易产生不适的“换挡”动作。最后,效率非常高,比发动机高很多。

    这就意味着,电动化的程度越高,越有利于做到更好的驾驶体验,当然同时也更经济环保。电车可以做到很快的加速度、线性的驾驶、随叫随到的响应,并且没有换挡顿挫的烦恼,随便轻松就可以做到畅快顺滑。

    电机万有特性示意图

    因此,只要做一些变化,电动化程度高的动力系统就可以适配到不同的平台和车型。尤其是兼具电动车和传统动力的混动车型,可以根据不同定位的车型配备不同的动力总成,实现不同的动力特性和差异化体验。比如THS混动系统就可以拓展搭载在不同级别的车型和平台上:不仅可以用在高端乘用车如雷克萨斯的LS 500h到ES 300h系列,还可以用在跑车如雷克萨斯LC 500h,当然也能亲民至紧凑级大家最喜欢的丰田卡罗拉系列。


    混合动力是全能型动力系统

    其实混合动力系统(HEV/PHEV)是真正的全能型的动力系统,没有里程焦虑,同时可以拥有两种动力系统的优点。特别是在体验雷克萨斯的混动系统时,能够更加坚信这种想法。

    雷克萨斯混动系统的驱动模式

    众所周知,更好的东西是用在更贵的车型上的,雷克萨斯搭载的混动系统可以说做到了极致,系统能智能识别工况自动切换EV模式或者传统的ECVT模式,甚至在更高级别的雷克萨斯旗舰级的LS或LC系列,可以做到模拟十速变速箱的驾驶体验。起动低速时电机驱动的平顺+中高速源源不断的动力+瞬时动态响应和节奏感+大容量电池超长的续航里程,这样的搭配简直是最美好的动力系统的存在。


    这套从ES 300h到LS 500h都有在用的THS系统,从驾驶体验上来讲说,是丝滑顺畅,既有电车那种瞬间响应感,也有传统动力的节奏感,从驾驶性的角度来说是比较令人愉悦的。当驾驶搭载有这套兼具驾驶性、燃油经济性、舒适性动力系统的车行走在山路时,动力输出可以随唤而至,节奏让人酣畅;而在闹市拥堵路段时,电机的输出可以做到安静平顺、加速畅快。等红灯时坐在安静的车内回味其带来的舒畅感受,忍不住感叹这才是真正未来的动力系统,如果是PHEV就更好了。

    不过好在,这个遗憾雷克萨斯如今已经补上了,它将电动化更推进了一步,不仅推出了PHEV款的NX,相信这个PHEV系统将很快推到雷克萨斯旗下其他车型,而且还发布了专属纯电车型 RZ,意味着雷克萨斯已经开启了全面的电动化。此外,很少人知道丰田不仅在混动技术独树一帜上,在纯电动汽车的专利竞争力上的排名是行业第一。

    图片来源网络

    当然,电动化的目标并不是实现HEV、PHEV或者BEV、FCV,而是让生活和体验变得更美好的同时,让世界变得更环保。“汽油车”一定不会消失,而是会变成驾驶体验更好、更加环保的HEV、PHEV。

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