说一点将来的优势吧,只讨论两种混动模式,不是讨论品牌哈。
本田的混动未来的发展空间更大,丰田估计已经到头了。
丰田就不说了,大家都知道,而且描述起来挺麻烦的,总之就是靠机械分配电动机和发动机的功率。本田采用的是低速情况下先发电,高速情况下发动机直连驱动。
本田下一步该怎么走,估计就是取消直连,加大电池。直连的优势在于高速匀速行驶的时候,效率比用电机高,原因很简单,电机要靠发动机先发电,然后再传递给电池,再传给电机(或者直接穿给电机),多了一道转换过程,肯定是有能耗的,但随着技术越来越高,为了这点能耗而增加的机械结构实际上是不值得的。
第一,高速上依然是变速行驶,匀速行驶的时候非常少,这点儿节能按百分比算,在汽车的总寿命里可以说是微不足道。以前百公里耗油8L,现在百公里耗油3L,大家会觉得是很大的优势,但(假定)百公里耗油3L和百公里耗油4L之间,差别真的很大么?更不要说用个20KWh的大电池,能保证80KM以上的纯电续航(考虑了电池衰减,否则只要15WKh就够了),改成插电式的,那80%的时间都不需要烧油了,从车辆的全寿命来看,变成了0.6L/百公里和0.8L/百公里之间的差别,哪个消费者还在意这点差别?那时候比拼的就是其他方面,而不是油耗了。现在技术,混动的油耗已经能达到4L了,有没有直连模式造成的油耗差异也不会达到1/3的差距。
第二,因为直连的存在,导致汽车的结构布局受限,取消了直连,发动机想放哪儿就放哪儿,还省了传动结构,车型设计也更简单,生产也更简单,成本更低,维修保养也更简单。
第三,取消直连后,多个车型的动力系统,从发电机、电力控制、电机等等,整个系统的通用性都会更好,甚至可能发展成模块式的,不同车型换壳换底盘就行了。
有这个前提在,再看看丰田和本田的差别呢,丰田的混动模式,复杂的是机械部分,本田的混动模式,复杂的是电路部分,是机械零件降成本容易还是电子零件降成本容易,这个不用多说了吧?何况不同车型上,电子部分做到通用远比机械部分做到通用容易得多,要想改动更新换代,也是电子部分更容易。
所以,没必要盲目追求油耗,油耗差距较小的时候,对于市场来说就没多大影响了,而且在消费者眼里,这个差距不是按百分比算的,而是按绝对值算的,假如油耗低到0.5L/百公里,和1L/百公里是没多大差别的,高速路上多买瓶饮料就把差距拉平了。
一旦油耗低到一定程度,就变成影响市场的次要因素了,排在前面的还有价格、可靠性、保养难度、甚至装饰和美观程度影响都比油耗高。
所以,丰田那种靠机械分流的混动模式走到头了,将来随技术进步,本田那种混动优势越来越大。将来肯定是取消直连,而一旦取消直连后,就必然需要更大的电池来做缓冲,不然高速上稍微遇到个暴力驾驶,电池没电了就S13了,电池做大了,再加插电几乎是顺理成章的。
因为新冠疫情上不了班,闲着没事儿把几年前写了一半的回答补充补充。
先说结论:
本田的i-MMD,i-DCD在高速巡航油耗(此处指100km/h以上的高速)和动力性能上比丰田的THS强(发动机同排量,电机同功率的前提下)。
本田的i-MMD,i-DCD在高速巡航油耗(此处指100km/h以上的高速)和动力性能上表现突出(发动机同排量,电机同功率的前提下)。而丰田的THS的亮点则在整体平顺性上,不过本田在一般人使用的大多数工况下平顺性也不错。
下面就具体说说细节。
・关于高速巡航油耗
虽然i-MMD和THS在分类上都属于混联,但两者的架构却完全不一样,其实相对来讲i-MMD更像日产的e-power。不过和e-power的发动机单纯只能当作发电机用不一样的是,i-MMD的发动机低速进行发电,高速下会切换成发动机直连驱动车辆。这套系统能通过离合器的切断和结合很好地让电机和发动机分别在各自擅长的领域进行了分工合作,两套动力系统转速扭矩解耦,基本上没有不必要的能量浪费。
THS之所以在高速上相对i-MMD没这么省油,主要是因为THS是根据工况让发动机和电机分别进行工作,除了中低速时可以纯电机行驶外*,中高速基本上都是发动机和电机一起工作。而且因为其硬件结构所限无法做到转速和扭矩的解耦,在高车速时会有因为车速过高导致MG1放电,MG2发电这种白白造成能量浪费的工况。
*小知识:为什么搭载THS的车子只能在中低车速下纯电行驶。
中间插入一个大家可能没怎么听说过的小知识,为什么THS只能在中低速下纯电行驶。
很多人可能以为能否纯电行驶只和车速有关,这个认知其实是错误的。
能否纯电行驶和当前的电池温度,车辆行驶需要的功率,车速都有关。
丰田一方面是电池小,输出功率小,所以只要行驶需要的功率超过一定值发动机就必须启动。
不过这一点我相信本田也是一样的。
另外一点就是大家相对了解的比较少的了。硬件结构决定了THS不能在高车速进行纯电行驶。
上面这张图可能没做过行星齿轮相关研究和工作的人会不太熟悉,这个国内译为杠杆图,可以直接表现行星齿轮的行星轮,太阳轮,齿圈的转速关系。具体怎么从物理公式推导出这张图的我相信百分之九十九点九的读者是没有任何兴趣也看不懂的,我就简单介绍下这张图的读法。最左边是MG1的转速,中间是发动机的转速,最右边是MG2的转速。因为3点确定一条直线,只要我们知道两点的转速,第三点的转速就自然而然会被物理结构所决定。
在EV模式下,发动机的转速恒定为0,那么车速就直接决定了MG1的转速,而且通过杠杆图可知,MG2的转速和MG1的转速是成反比的,车速越高,MG1的转速就反向转得越快。由此可知MG1和MG2的转速差会越大,也就是齿圈的转速和太阳轮的转速差会越来越大。这会直接导致行星轮的转速过高,从而导致齿轮磨损。
为了保证齿轮的寿命,在不改变硬件结构的前提下我们唯一能做的就是限制纯电行驶的车速了。
(最新一代的THS强化了硬件,使得可以纯电行驶的车速提高了。顺带一提,PHEV的纯电车速更高。)
・关于动力性能
开过两种车的人都会觉得本田的动力性能更好,这其实也是因为系统架构不同导致的。
其实低速下的加速性能两者区别有限,毕竟都是纯电,只要电池电机用一样的加速度没什么区别。
差别主要在发动机启动以后的加速。
i-MMD的最大功率我们可以简单的算成电池输出功率+发动机输出功率。
而THS则基本上可以算成电池输出功率+发动机输出功率×0.72。
简单讲就是THS的发动机只有七成的功率能用于驱动,所以即使电池大小和发动机排量都一样,THS的动力性能也是肯定要比i-MMD差的。
由上图我们也可以看出来搭载i-MMD的本田车型比汽油版加速要快。
而搭载THS的丰田车型有些反而比汽油版还要慢一点点。
高速巡航油耗又好,加速又快,那i-MMD是不是完美无缺了呢?倒也未必。
开头就说了,因为i-MMD有离合器,所以整体平顺性会略不如THS。
这可能和很多车主的直观感受不一样,因为基本上所有车评都说是i-MMD更平顺。
这就涉及到一个问题,产品开发人员的视角和用户视角是不同的。
对于绝大部分用户而言,他们使用的工况非常单一,只会在正常气温下进行正常加减速,此时i-MMD基本上是电驱动,离合器不会进行频繁地断开和结合,所以用户感受不到离合器开合时的振动和冲击。
简而言之,本田在普通用户能够感受到的范围内,平顺性可能还要略胜于THS,因为基本上是纯电驱动。
然而在普通用户一般感受不到的部分,因为带有离合器这个必然会导致振动和冲击的总成存在,所以抛开用户感受,但从技术角度看THS确实略胜一筹。当然,这个部分是否需要做到这么平顺,的确是一个值得探讨的问题。说实话,我也经常认为丰田是不是因为对所有worst case都想要做到及格分以上的执念太强才会导致造出来的车子往往缺乏个性。
最后为那些只喜欢看结论的朋友总结一下:
i-MMD优势:高速巡航油耗低,动力性能好。
THS优势:整体平顺性好。
最后的最后再加一张图。
针对我国实际情况而言似乎i-MMD更适合中国车主。因为小熊油耗的统计结果显示即使工信部油耗凯美瑞比INSPIRE低一点,但车主油耗却是INSPIRE更低。这可以说明i-MMD更适合大部分中国车主+中国路况