先回应一下虚标的问题。
传统燃油车企业宣传的功率和热效率看看就行了,甚至铭牌上的数据,也只有参考价值。实际使用环境中不可能有恒定25℃的进气,100kPa的大气压力,30%的相对湿度,非标环境下也没有各种修正公式,数值表,插值来修正油耗和功率……
发动机实际使用中,相对湿度,气压,进气温度,汽油热值,机油运动粘度,ECU逻辑都是不可控变量。
几乎没有只针对特定环境做相应优化的车企,单就一个低气压环境就很难营造。车企也只是做一些高原,高温,高寒的整车测试,适当提高设计裕度,保证能用即可,不用非得去高原,高热,高寒环境下作台架试验,更谈不上为此专门设计了。
所以功率,油耗和热效率与标定数据有差距再正常不过。
气压,温度,湿度对功率的影响有多大?
我们假设某地气压为99kPa,气温为30℃,相对湿度80%,这种自然环境在我国再正常不过。
那么针对自然吸气发动机,与标准环境相比差多少呢?答案是93.6%。假设这台发动机标牌功率为80kw,那么在上述环境下,最高也只能发出74.9kw的功率。
以上数据计算根据GB 1105.1-1987 内燃机台架性能试验方法 标准环境状况及功率,燃油消耗和机油消耗的标定标准 得出。
这还只是针对发动机本身,别忘了,纯汽油车还有变速箱呢!一台自动变速箱对车辆油耗和动力的重要性有多大呢?
38有句名言,一台变速箱毁所有。
此话不假,同一台发动机匹配4AT变速箱和CVT变速箱,油耗能相差10%。
还真别说,现实中真有这样的例子,08款卡罗拉和10款卡罗拉,同样一台1.8自然吸气发动机,功率一样,车重相似,但工信部油耗前者为7.4L/百公里,后者为6.7L/百公里,众测百公里油耗,前者为9.09L,后者为8.33L。差距在10%上下!
即便是同一台发动机变速箱,加以不同的调教,其油耗和动力也可以千差万别。
所以虚不虚标的,乐呵乐呵得了,每个车企都有自己的标准,怎么标不再是一个科学问题,已经变成一个经营理念问题了。
某安宣传的百公里加速成绩与车主实测差距明显,某瑞也有差距,只不过反过来了,这都说明不了什么问题。
对于车企,想让某几台车有更好的百公里加速,那简直不要太容易,玩车的刷什么一阶二阶,人家车企可是有能力写程序并做台架试验来验证优化的……但量产车可不敢乱调。
消费者不傻,他们买的是量产车,自己的车实际什么油耗,什么动力,可靠性怎么样,保养便宜不便宜,心里门儿清!这不是车企歪着心思,靠调教忽悠两下就能骗过去的,搞不好一款畅销车立刻变滞销车。
在发动机标定上,宝马就相当务实,你别看他数据标得低,实际开起来的动力却十分惊艳。反倒是韩日车企,数据标得比谁都漂亮,你能说它做假了吗?没有呀!人家可是按照国家标准标定的呀!有权威机构做背书!是台架试验实实在在测出来的!
韩日数据标得高,并不说明什么问题。宝马发动机动力是好,但没有韩日发动机耐用皮实,这也是事实吧?要说宝马解决不了发动机漏油问题,我是不信的。ECU封印动力,尽量用成熟的技术和材料,调低机油,冷却液温度,变速箱尽可能平顺,改线密封为面密封。宝马也可以温顺,耐用,皮实,但那还是宝马吗?
所以不存在所谓的虚标。传统燃油车,动力,可靠性和成本就像不可能三角,一个主打可靠,低成本的品牌,数据还标得高,也只能是营销的一种手段。
说秦plus。
不要把dmi看做是传统燃油车!它是另外一种生物!
比亚迪宣传的馈电油耗是百公里3.8升,这个数据是向工信部申报的,是按NEDC工况跑出来的。
馈电工况,SOC:25%。
其实工信部油耗即便不准,也基本上可以推算出其实际使用中的馈电众测油耗。
4.5-4.6L
怎么算出来的呢?我们已知本田雅阁混动的众测油耗与工信部油耗的差距大约为25%,那么与其整备质量相似的秦plus,油耗也基本可以通过这个比例推算。
为什么可以这么计算呢?
既然比亚迪秦plus车重与雅阁差不多,同样没有机械式变速箱,工作原理也差不多,都是以电动机为主要驱动动力。已知秦plus的工信部油耗,就可以通过比例推测出其众测油耗。
实际上,电动机不像内燃机,各气压温度湿度下的效率差距极小,且比亚迪生产的电动机效率是比较高的,这点在其以往纯电车的电耗测试中已经在有所体现。
所以比亚迪宣传其电机最高最效率高达97·5%,效率高于90%的工况占比为90.3%,是比较可信的,稀土永磁电机效率本身就很高,做到95%不是难事。
比亚迪馈电工况不是发动机一直运转给电池补满电,而是只在最大为4kwh电量的范围内浅充浅放,一般混动只能在0.5kwh范围内浅充浅放。
所谓的浅充浅放真的很浅!日常驾驶,大约只有1%soc电量,只有遇到长上坡满载急加速等极端工况,电池电量才会持续下降。
比亚迪把SOC 25%定义为馈电,实际上,电池的实际电量不可能只有25%。
从磷酸铁锂电池的充放电曲线可以看出,磷酸铁锂电池单纯用端电压做电量判断有多么不靠谱,主电压平台那么平,一旦脱离主平台,就掉入真正的馈电区,端电压迅速降低,放电能力迅速恶化,车辆也迅速陷入不可用状态。
所以不能用电池的真实电量做soc标定,而是要用诸如电流积分等方法做标定。这么标定出来的电池,整个100%电量区间都是可用的。电池可以轻松放出超过100%的电。这就是大家口中的保留容量。
所以即便表显soc电量为25%,电池的实际电量也应该在30%以上,在这个区间,电池的放电能力并不比满电时差多少,一个标定为8.2kwh的电池,在50%电量附近做浅充浅放,最大调度电量为4kwh,也就是大约50%的样子,如果长期不充电,日常混动出行,电池电量在1%范围内波动,理论上这电池用到能用到车散架。我怎么感觉这电池不充电比充电还耐用呢?可能充电就是为了soc校准吧。
这张图可以清晰的看到油与电的互补过程,蓝线电耗,黄线油耗,电耗为负时是发动机给电池充电或动能回收,这时发动机工作,其余时间发动机停机。
有人朴素的认为,发动机发电再驱动轮子是脱裤子放屁。然而事实上普通燃油发动机在低速低负荷的热效率低到令人发指。更何况还有怠速,频繁的加速刹车,暖机等垃圾工况。汽油燃烧的热量80-90%变成热散发到环境中去了。
给发动机加上一套电池和电机,并加以控制和配合,使发动机工作的大部分时间处于高效区间,此时发动机扭矩过剩,剩余的动力以电能的方式存进电池,等需要动力的时候,再靠电池释放出来,补充发动机扭矩的不足。和纯汽油车比油耗,这属于作弊。
可能大家对发动机高效运行区间没有概念,如果一台热效率37%的2.0t发动机驱动一台2吨的SUV,其发动机运行在比较省油的转速区间,也就是大约1500转,时速50-60,油耗可以低到5.8-6.4L。您以为这台发动机就进入了最高效区?
No
只有在深蓝色闭合圈内,这台发动机的效率才最高。转速低于2000就进入发动机高效区?这不可能
于是残酷的事情发生了!因为一个扭矩和转数固定的点,只对应一个档位的一个固定的速度……安装了2.0t汽油发动机的这坨汽车,无论在什么机械式变速器的协助下,发动机都无法长时间在高效区内运行。只有部分加速工况,才能使发动机运行在最高效区极短的时间。
实话实说,内燃机并不适合直接驱动车辆,为了获得比较满意的动力,只能匹配更大功率的内燃机,其也只能委屈的长期工作在低效区间。
于是,有人想到用电机来驱动汽车。
电动机天生的扭矩特性优异,特别适合驱动车辆,但谁知道电池又成了短板。
幸运的是,如果把发电给电池充电这活分配给内燃机,它一定很高兴。因为通过IGBT驱动电路,可以轻松的调节充电电流,也就是扭矩,而不改变转速,这能使发动机长期在高效区间内以恒定转速运行。
不需要发电时,发动机更高兴,干脆停机,一滴油也不消耗。
于是内燃机,电动机,发电机,电池这四个好基友通力协作,轻松的创造了低油耗奇迹,这好像是颠覆了能量守恒定律,实际上我们脑中的能量守恒是建立在大量浪费热能的基础上的!大尺寸冷却水箱,电子风扇,通风刹车盘,冬季行车时奢侈的暖风,无一不在彰显对热量的暴殄天物。
也就是说发动机不必拥有多么高的热效率,只要能让发动机尽量工作在高效区间,其节油效果就已经很可观了。
说了这么多优点,那为什么传统车企没大规模生产呢?
因为可以大电流充放电的电池也是技术……IGBT芯片的生产设计也是技术,电机的设计制造也是技术,多达11种工况的无缝衔接也是技术,最重要的,控制成本也是技术。
比亚迪在双电机串并联技术路线上起步很早,本田的i-mmd上市时间比byd的F3dm晚6年的样子,第一代F3DM只装了一台1.0自然吸气发动机,25kw和50kw的两部电机。纯电里程100公里,可以实现百公里油耗4.0L,500公里续航,百公里加速时间11秒以内的成绩,即便是今天也不过时……
只可惜那是2008年,谁也不会拿出18万,买一台国产的比亚迪,那时的国产车质量,只能用恐怖来形容,那时新能源汽车远没有那么大的补贴力度,那时混动普锐斯落地价格高达28万,卖得也不怎么样,那年卖得最好的车分别是捷达,桑塔纳和凯越。
今年是2021年,13年过去了……丰田双擎混动卡罗拉的落地价降到14.3万,本田能买到的价格最低混动车,落地也得14.5万。而比亚迪最便宜的秦plus,只要11.3万,绿牌,真的只相当于一台燃油车的价格,在成本控制方面,对不起,在座的都是垃圾!
最后,这种架构的混动车,驾驶感受高度趋同!差距最大的,就在刹车的调教和底盘等细节的掌控上。
什么叫细节的掌控呢?由于这种东西低速行驶时太过静谧,平时没有机会听到的噪音就会显得十分刺耳,比如油箱里的咕隆咕隆声,比如底盘发出的极其细微的咯吱咯吱声,比如车身塑料件在应力作用下的极其细微的嘎吱声等等,反正燃油车关掉发动机,用绳子牵引,这异响你也会听到。
至于和丰田,本田的比较,等量产车上市后我试驾过再讨论。另外,据说现在第一代F3DM还有在跑的。