Da li je tehnologija produženog dometa nazadna?
Prošle sedmice, Huawei Yu Chengdong je u intervjuu izjavio da je "besmisleno reći da vozilo sa produženim dometom nije dovoljno napredno. Režim produženog dometa je trenutno najprikladniji režim vozila sa novom energijom."
Ova izjava je još jednom izazvala žustru diskusiju između industrije i potrošača o proširenoj hibridnoj tehnologiji (u daljnjem tekstu: prošireni proces). Brojni šefovi automobilskih kompanija, poput Li Xianga, izvršnog direktora kompanije Ideal, Shen Huija, izvršnog direktora kompanije Weima i Li Ruifenga, izrazili su svoja mišljenja.
Li Ruifeng, izvršni direktor brenda Wei, direktno je razgovarao s Yu Chengdongom na Weibo platformi, rekavši da "još uvijek mora biti teško proizvesti željezo i da postoji konsenzus u industriji da je hibridna tehnologija dodavanja programa zaostala." Osim toga, izvršni direktor brenda Wei odmah je kupio M5 za testiranje, dodajući još jedan miris baruta u diskusiju.
U stvari, prije ovog vala diskusije o tome "da li je povećanje unatrag", idealni i rukovodioci Volkswagena također su vodili "žustru diskusiju" o ovom pitanju. Feng Sihan, izvršni direktor Volkswagen China, otvoreno je rekao da je "program povećanja najgore rješenje".
Posmatrajući domaće tržište automobila posljednjih godina, može se primijetiti da novi automobili uglavnom biraju dva oblika pogona: produženi domet ili čistu električnu energiju, a rijetko se uključuju u plug-in hibridni pogon. Naprotiv, tradicionalne automobilske kompanije, naprotiv, svoje nove energetske proizvode koriste ili kao čistu električnu energiju ili kao plug-in hibrid i uopće ih nije "bilo briga" za produženi domet.
Međutim, s obzirom na to da sve više novih automobila na tržištu usvaja sistem produženog dometa, te pojavu popularnih automobila poput Ideal One i Enjie M5, produženi domet postepeno postaje poznat potrošačima i postao je uobičajeni hibridni oblik na današnjem tržištu.
Brzi porast produženog dometa sigurno će uticati na prodaju modela tradicionalnih automobilskih kompanija na gorivo i hibridnih modela, što je uzrok spora između gore spomenutih tradicionalnih automobilskih kompanija i novoizgrađenih automobila.
Dakle, da li je tehnologija produženog dometa unatrag zasnovana na tehnologiji? Koja je razlika u odnosu na plug-in? Zašto novi automobili biraju produženi domet? Na ova pitanja, Che Dongxi je pronašao neke odgovore nakon detaljnog proučavanja dva tehnička puta.
1. Miks sa proširenim rasponom i plug-in efektom imaju isti korijen, a struktura proširenog raspona je jednostavnija.
Prije nego što razgovaramo o produženom dometu i plug-in hibridu, prvo ćemo predstaviti ova dva oblika pogona.
Prema nacionalnom standardnom dokumentu "Terminologija električnih vozila" (gb/t 19596-2017), električna vozila se dijele na čisto električna vozila (u daljnjem tekstu: čisto električna vozila) i hibridna električna vozila (u daljnjem tekstu: hibridna električna vozila).
Hibridna vozila se mogu podijeliti na serijska, paralelna i hibridna prema strukturi snage. Među njima, serijski tip znači da pogonsku snagu vozila osigurava samo motor; paralelni tip znači da pogonsku snagu vozila osiguravaju motor i sání motor istovremeno ili odvojeno; hibridni tip se odnosi na dva načina vožnje, serijska/paralelna, istovremeno.
Produživač dometa je serijski hibrid. Produživač dometa, sastavljen od motora i generatora, puni bateriju, a baterija pokreće kotače, ili produživač dometa direktno dovodi energiju do motora za pokretanje vozila.
Međutim, koncept interpolacije i miješanja je relativno složen. Kada su u pitanju električna vozila, hibridi se također mogu podijeliti na hibride s eksternim punjenjem i hibride bez eksternog punjenja, prema kapacitetu eksternog punjenja.
Kao što i samo ime govori, sve dok postoji priključak za punjenje i može se puniti eksterno, radi se o hibridu koji se može puniti eksterno, a može se nazvati i "plug-in hibrid". Prema ovom klasifikacijskom standardu, produženi domet je vrsta interpolacije i miješanja.
Slično tome, hibrid koji se ne može puniti eksterno nema priključak za punjenje, tako da se ne može puniti eksterno. Bateriju može puniti samo putem motora, rekuperacijom kinetičke energije i drugim metodama.
Međutim, trenutno se hibridni tip na tržištu uglavnom razlikuje po strukturi snage. Trenutno, plug-in hibridni sistem je paralelni ili hibridni hibridni sistem. U poređenju sa sistemom sa produženim dometom (serijski tip), plug-in hibridni (hibridni) motor ne samo da može obezbijediti električnu energiju za baterije i motore, već i direktno pokretati vozila putem hibridnog mjenjača (ECVT, DHT, itd.) i formirati zajedničku snagu sa motorom za pokretanje vozila.
Plug-in hibridni sistemi kao što su Great Wall Lemon hibridni sistem, Geely Raytheon hibridni sistem i BYD DM-I su svi hibridni hibridni sistemi.
Motor u produživaču dometa ne može direktno pokretati vozilo. Mora generirati električnu energiju putem generatora, skladištiti električnu energiju u bateriji ili je direktno dovoditi do motora. Motor, kao jedini izlaz pogonske snage cijelog vozila, osigurava energiju za vozilo.
Stoga, tri glavna dijela sistema za proširenje dometa - produživač dometa, baterija i motor - ne uključuju mehaničku vezu, ali su svi električno povezani, tako da je ukupna struktura relativno jednostavna; Struktura plug-in hibridnog sistema je složenija, što zahtijeva povezivanje različitih dinamičkih domena putem mehaničkih komponenti kao što je mjenjač.
Generalno govoreći, većina mehaničkih komponenti mjenjača u hibridnom sistemu ima karakteristike visokih tehničkih prepreka, dugog ciklusa primjene i patenata. Očigledno je da novi automobili koji "traže brzinu" nemaju vremena za pokretanje sa brzinama.
Međutim, za tradicionalna preduzeća koja se bave vozilima na gorivo, mehanički mjenjač je jedna od njihovih snaga, a oni imaju duboko tehnološko iskustvo i iskustvo u masovnoj proizvodnji. Kada dođe plima elektrifikacije, očigledno je nemoguće da tradicionalne automobilske kompanije odustanu od decenija ili čak vijekova akumulacije tehnologije i krenu ispočetka.
Uostalom, teško je napraviti veliki zaokret.
Stoga je jednostavnija struktura s produženim dometom postala najbolji izbor za nova vozila, a plug-in hibrid, koji ne samo da može u potpunosti iskoristiti otpadnu toplinu mehaničkog prijenosa i smanjiti potrošnju energije, postao je prvi izbor za transformaciju tradicionalnih automobilskih poduzeća.
2. Produženi domet je počeo prije sto godina, a baterija motora je nekada bila boca za vuču.
Nakon što su razjasnili razliku između plug-in hibrida i vozila sa produženim dometom, te zašto novi automobili uglavnom biraju vozila sa produženim dometom, tradicionalne automobilske kompanije biraju plug-in hibrid.
Dakle, za prošireni raspon, da li jednostavna struktura znači zaostalost?
Prije svega, što se tiče vremena, produženi domet je zaista zaostala tehnologija.
Historija produženog dometa može se pratiti do kraja 19. vijeka, kada je Ferdinand Porsche, osnivač Porschea, konstruisao prvi serijski hibridni automobil na svijetu pod nazivom Lohner Porsche.
Lohner Porsche je električno vozilo. Na prednjoj osovini postoje dva elektromotora za pogon vozila. Međutim, zbog kratkog dometa, Ferdinand Porsche je ugradio dva generatora kako bi poboljšao domet vozila, što je formiralo serijski hibridni sistem i postalo preteča povećanja dometa.
S obzirom na to da tehnologija produženog dometa postoji već više od 120 godina, zašto se nije brzo razvila?
Prije svega, u sistemu sa produženim dometom, motor je jedini izvor snage na točku, a uređaj sa produženim dometom može se shvatiti kao veliko solarno blago za punjenje. Prvi unosi fosilna goriva i proizvodi električnu energiju, dok drugi unosi solarnu energiju i proizvodi električnu energiju.
Stoga je osnovna funkcija produživača dometa pretvaranje vrste energije, prvo pretvarajući hemijsku energiju fosilnih goriva u električnu energiju, a zatim pretvarajući električnu energiju u kinetičku energiju putem motora.
Prema osnovnim fizičkim znanjima, određena potrošnja energije je neizbježna u procesu konverzije energije. U cijelom sistemu produženog dometa uključene su najmanje dvije konverzije energije (hemijska energija, električna energija, kinetička energija), tako da je energetska efikasnost produženog dometa relativno niža.
U eri snažnog razvoja vozila na gorivo, tradicionalne automobilske kompanije se koncentrišu na razvoj motora sa većom efikasnošću goriva i mjenjača sa većom efikasnošću prenosa. U to vrijeme, koja je kompanija mogla poboljšati termičku efikasnost motora za 1%, ili čak blizu Nobelove nagrade?
Stoga su mnoge automobilske kompanije zanemarile i ignorirale strukturu snage s produženim dometom, koja ne može poboljšati već smanjiti energetsku efikasnost.
Drugo, pored niske energetske efikasnosti, motori i baterije su također dva glavna razloga koja ograničavaju razvoj produženog dometa.
U sistemu sa produženim dometom, elektromotor je jedini izvor snage vozila, ali prije 20 ~ 30 godina, tehnologija pogona vozila nije bila zrela, a cijena je bila visoka, zapremina relativno velika, a snaga nije mogla sama pokretati vozilo.
U to vrijeme, situacija s baterijama je bila slična situaciji s motorima. Ni gustoća energije ni pojedinačni kapacitet nisu se mogli porediti sa trenutnom tehnologijom baterija. Ako želite imati veliki kapacitet, potrebna vam je veća zapremina, što će donijeti veće troškove i veću težinu vozila.
Zamislite da bi prije 30 godina, kada biste sastavili vozilo s produženim dometom prema tri električna indikatora idealnog vozila, cijena direktno porasla.
Međutim, produženi domet je u potpunosti pokretan motorom, a motor ima prednosti nedostatka histereze obrtnog momenta, tihog rada i tako dalje. Stoga se, prije popularizacije produženog dometa u oblasti putničkih automobila, više primjenjivao na vozila i brodove poput tenkova, gigantskih rudarskih automobila, podmornica, koji nisu osjetljivi na cijenu i volumen, a imaju veće zahtjeve za snagom, tihim radom, trenutnim obrtnim momentom itd.
Zaključno, nije nerazumno što generalni direktor Wei Paija i Volkswagena kaže da je produženi domet zaostala tehnologija. U eri procvata vozila na gorivo, produženi domet s višim troškovima i nižom efikasnošću zaista je zaostala tehnologija. Volkswagen i Great Wall (brend Wei) su također dva tradicionalna brenda koja su se razvila u eri goriva.
Vrijeme je došlo do sadašnjosti. Iako u principu nema kvalitativne promjene između trenutne tehnologije produženog dometa i tehnologije produženog dometa od prije više od 100 godina, to je i dalje generatorska proizvodnja energije produženog dometa, motorna vozila, koja se još uvijek može nazvati "nazadnom tehnologijom".
Međutim, nakon jednog stoljeća, konačno je stigla tehnologija produženog dometa. Brzim razvojem tehnologije motora i baterija, originalna dva mopa postala su njena najvažnija konkurentnost, izbrisavši nedostatke produženog dometa u eri goriva i počevši osvajati tržište goriva.
3. Selektivno miješanje u gradskim uslovima rada i uslovima rada pri velikim brzinama sa produženim dometom
Potrošače nije briga da li je produženi domet zaostala tehnologija, već koji je ekonomičniji i koji je udobniji za vožnju.
Kao što je gore spomenuto, produživač dometa je serijska struktura. Produživač dometa ne može direktno pokretati vozilo, već sva snaga dolazi iz motora.
Stoga vozila sa sistemom produženog dometa imaju slično iskustvo vožnje i vozne karakteristike kao i obični tramvaji. Što se tiče potrošnje energije, produženi domet je također sličan čistoj električnoj energiji - niska potrošnja energije u gradskim uslovima i visoka potrošnja energije pri velikim brzinama.
Konkretno, budući da produživač dometa samo puni bateriju ili napaja motor, produživač dometa se može održavati u relativno ekonomičnom rasponu brzina većinu vremena. Čak i u čisto električnom prioritetnom režimu (prvo trošenje snage baterije), produživač dometa se ne može ni pokrenuti, niti proizvoditi potrošnju goriva. Međutim, motor vozila na gorivo ne može uvijek raditi u fiksnom rasponu brzina. Ako trebate preticati i ubrzavati, morate povećati brzinu, a ako ste zaglavljeni u saobraćajnoj gužvi, dugo ćete raditi u praznom hodu.
Stoga je, pod normalnim uslovima vožnje, potrošnja energije (potrošnja goriva) kod vozila sa produženim dometom na gradskim putevima sa malim brzinama uglavnom niža nego kod vozila sa gorivom opremljenih motorom iste zapremine.
Međutim, kao i kod čiste električne energije, potrošnja energije pri velikim brzinama je veća nego pri malim brzinama; Naprotiv, potrošnja energije vozila na gorivo pri velikim brzinama je niža nego u gradskim uslovima.
To znači da je pri uslovima rada pri velikim brzinama potrošnja energije motora veća, baterija će se brže trošiti, a produživač dometa će morati raditi pod "punim opterećenjem" duže vrijeme. Štaviše, zbog postojanja baterijskih paketa, težina vozila s produženim dometom iste veličine uglavnom je veća od težine vozila na gorivo.
Vozila na gorivo imaju koristi od postojanja mjenjača. Pri velikim brzinama, vozilo može preći u viši stepen prenosa, tako da motor radi ekonomično, a potrošnja energije je relativno niža.
Stoga je, generalno govoreći, potrošnja energije kod vozila sa produženim dometom pri velikim brzinama rada gotovo ista kao i kod vozila na gorivo sa istim motorom zapremine, ili čak i veća.
Nakon razgovora o karakteristikama potrošnje energije vozila sa produženim dometom i gorivom, postoji li hibridna tehnologija koja može kombinirati prednosti potrošnje energije vozila sa produženim dometom pri maloj brzini i potrošnje energije vozila sa gorivom pri maloj brzini, te imati ekonomičniju potrošnju energije u širem rasponu brzina?
Odgovor je da, odnosno, pomiješajte to.
Ukratko, plug-in hibridni sistem je praktičniji. U poređenju sa sistemom sa produženim dometom, prvi može direktno pokretati vozilo pomoću motora pod uslovima rada pri velikim brzinama; U poređenju sa gorivom, plug-in hibridni sistem sa miješanjem može biti sličan sistemu sa produženim dometom. Motor dovodi snagu do elektromotora i pokreće vozilo.
Pored toga, plug-in hibridni sistem također ima hibridne mjenjače (ECVT, DHT), koji omogućavaju da se snaga motora i sabirnog motora "integrira" kako bi se nosilo s brzim ubrzanjem ili velikom potražnjom za snagom.
Ali, kako se kaže, nešto možeš dobiti samo ako se toga odrekneš.
Zbog postojanja mehaničkog mehanizma prijenosa, struktura plug-in miješanja je složenija, a zapremina je relativno veća. Stoga, između plug-in hibridnih i modela s produženim dometom istog nivoa, kapacitet baterije modela s produženim dometom je veći od onog kod plug-in hibridnog modela, što također može donijeti duži čisto električni domet. Ako se automobil koristi samo za putovanje na posao u urbanim područjima, produženi domet se može puniti čak i bez dopunjavanja goriva.
Na primjer, kapacitet baterije idealnog modela za 2021. godinu je 40,5 kWh, a čisto električna autonomija prema NEDC ciklu iznosi 188 km. Kapacitet baterije Mercedes Benz gle 350 e (plug-in hibridna verzija) i BMW X5 xdrive45e (plug-in hibridna verzija) bliskih veličina je samo 31,2 kWh i 24 kWh, a čisto električna autonomija prema NEDC ciklu iznosi samo 103 km i 85 km.
Razlog zašto je BYD-ov DM-I model trenutno toliko popularan je uglavnom zato što je kapacitet baterije prethodnog modela veći od kapaciteta starog DM modela, pa čak i premašuje kapacitet baterije modela s produženim dometom istog nivoa. Putovanje u gradovima može se postići korištenjem samo električne energije bez ulja, a troškovi korištenja automobila će se shodno tome smanjiti.
Ukratko, za novoizgrađena vozila, plug-in hibrid (hibrid) sa složenijom strukturom zahtijeva ne samo duži ciklus prethodnog istraživanja i razvoja, već i veliki broj testova pouzdanosti na cijelom plug-in hibridnom sistemu, što očigledno nije brzo.
S brzim razvojem tehnologije baterija i motora, produženje dometa jednostavnijom strukturom postalo je "prečica" za nove automobile, direktno zaobilazeći najtežiji dio izgradnje automobila koji se odnosi na pogon.
Ali za novu energetsku transformaciju tradicionalnih automobilskih kompanija, oni očigledno ne žele da se odreknu sistema napajanja, prenosa i drugih sistema u koje su uložili mnogo godina energije (ljudskih i finansijskih resursa) u istraživanje i razvoj, a zatim da krenu ispočetka.
Hibridna tehnologija, poput plug-in hibrida, koja ne samo da može u potpunosti iskoristiti otpadnu toplinu goriva komponenti vozila poput motora i mjenjača, već i značajno smanjiti potrošnju goriva, postala je uobičajeni izbor tradicionalnih automobilskih kompanija u zemlji i inostranstvu.
Stoga, bilo da se radi o plug-in hibridu ili hibridu sa produženim dometom, to je zapravo shema obrta u periodu uskog grla trenutne tehnologije baterija. Kada se problemi dometa baterije i efikasnosti obnavljanja energije u budućnosti potpuno riješe, potrošnja goriva će se u potpunosti riješiti. Hibridna tehnologija kao što su produženi domet i plug-in hibrid mogla bi postati način napajanja neke posebne opreme.
Vrijeme objave: 19. jul 2022.