La tecnologia a portata estesa è arretrata?
La settimana scorsa, Huawei Yu Chengdong ha dichiarato in un'intervista che "non ha senso affermare che il veicolo a raggio esteso non è sufficientemente avanzato. La modalità a raggio esteso è la modalità di veicolo a nuova energia più adatta al momento".
Questa affermazione ha innescato ancora una volta un’accesa discussione tra l’industria e i consumatori sulla tecnologia ibrida aumentata (di seguito denominata processo aumentato).E un certo numero di capi di aziende automobilistiche, come il CEO di Ideal Li Xiang, il CEO di Weima Shen Hui e il CEO di WeiPai Li Ruifeng, hanno espresso le loro opinioni.
Li Ruifeng, CEO del marchio Wei, ha parlato direttamente con Yu Chengdong su Weibo, dicendo che "deve essere ancora difficile produrre il ferro, ed è opinione diffusa nel settore che la tecnologia ibrida per aggiungere programmi sia arretrata".Inoltre, l'amministratore delegato del marchio Wei ha immediatamente acquistato un M5 per testarlo, aggiungendo alla discussione un altro odore di polvere da sparo.
In effetti, prima di questa ondata di discussione su "se l'aumento è arretrato", anche i dirigenti di Ideal e Volkswagen hanno avuto una "discussione accesa" su questo tema.Feng Sihan, amministratore delegato di Volkswagen Cina, ha detto senza mezzi termini che "il programma di aumento è la soluzione peggiore".
Osservando il mercato automobilistico nazionale negli ultimi anni, si può scoprire che le nuove auto generalmente scelgono le due forme di alimentazione, autonomia estesa o elettricità pura, e raramente vengono coinvolte nell’alimentazione ibrida plug-in.Al contrario, le case automobilistiche tradizionali, al contrario, i loro nuovi prodotti energetici sono o pura elettricità o ibridi plug-in, e non si preoccupano affatto dell'autonomia estesa.
Tuttavia, con il crescente numero di nuove auto che adottano il sistema di autonomia estesa sul mercato e l'emergere di auto popolari come la Ideal e la Enjie M5, l'autonomia estesa viene gradualmente conosciuta dai consumatori ed è diventata una forma ibrida tradizionale sul mercato. Oggi.
Il rapido aumento dell'autonomia estesa è destinato ad avere un impatto sulle vendite di modelli a carburante e ibridi delle case automobilistiche tradizionali, che è la radice della disputa tra le suddette case automobilistiche tradizionali e le auto di nuova costruzione.
Quindi, la tecnologia a portata estesa è arretrata?Qual è la differenza con il plug-in?Perché le nuove auto scelgono l'autonomia estesa?Con queste domande Che Dongxi ha trovato alcune risposte dopo uno studio approfondito dei due percorsi tecnici.
1、 La gamma estesa e il mixaggio plug-in hanno la stessa radice e la struttura della gamma estesa è più semplice
Prima di discutere dell'autonomia estesa e dell'ibrido plug-in, introduciamo innanzitutto queste due forme di alimentazione.
Secondo il documento standard nazionale "Terminologia dei veicoli elettrici" (gb/t 19596-2017), i veicoli elettrici sono suddivisi in veicoli elettrici puri (di seguito denominati veicoli elettrici puri) e veicoli elettrici ibridi (di seguito denominati veicoli elettrici ibridi ).
Il veicolo ibrido può essere suddiviso in serie, parallelo e ibrido a seconda della struttura di potenza.Tra questi, il tipo di serie significa che la forza motrice del veicolo proviene solo dal motore;Il tipo parallelo significa che la forza motrice del veicolo è fornita dal motore e dal motore contemporaneamente o separatamente;La tipologia ibrida si riferisce a due modalità di guida serie/parallelo contemporaneamente.
Il range extender è un ibrido in serie.Il range extender composto da motore e generatore carica la batteria e la batteria aziona le ruote, oppure il range extender fornisce direttamente energia al motore per guidare il veicolo.
Tuttavia, il concetto di interpolazione e mixaggio è relativamente complesso.In termini di veicolo elettrico, l'ibrido può anche essere suddiviso in ibrido a ricarica esterna e ibrido non a ricarica esterna in base alla capacità di ricarica esterna.
Come suggerisce il nome, purché sia presente una porta di ricarica e possa essere caricato esternamente, si tratta di un ibrido ricaricabile esternamente, che può anche essere chiamato "ibrido plug-in".Secondo questo standard di classificazione, la portata estesa è una sorta di interpolazione e miscelazione.
Allo stesso modo, l'ibrido non ricaricabile esternamente non ha una porta di ricarica, quindi non può essere ricaricato esternamente.Può caricare la batteria solo attraverso il motore, il recupero dell'energia cinetica e altri metodi.
Tuttavia, al momento, la tipologia ibrida si distingue soprattutto per la struttura di potere del mercato.Al momento, il sistema ibrido plug-in è un sistema ibrido ibrido parallelo o ibrido.Rispetto all'autonomia estesa (tipo di serie), il motore ibrido plug-in (ibrido) non solo può fornire energia elettrica per batterie e motori, ma anche guidare i veicoli direttamente attraverso la trasmissione ibrida (ECVT, DHT, ecc.) e formare un giunto forza con il motore per guidare i veicoli.
I sistemi ibridi plug-in come il sistema ibrido Great Wall Lemon, il sistema ibrido Geely Raytheon e BYD DM-I sono tutti sistemi ibridi ibridi.
Il motore del range extender non può azionare direttamente il veicolo.Deve generare elettricità attraverso il generatore, immagazzinare l'elettricità nella batteria o fornirla direttamente al motore.Il motore, come unico sbocco della forza motrice dell'intero veicolo, fornisce potenza al veicolo.
Pertanto, le tre parti principali del sistema range extender: range extender, batteria e motore non implicano un collegamento meccanico, ma sono tutte collegate elettricamente, quindi la struttura complessiva è relativamente semplice;La struttura del sistema ibrido plug-in è più complessa, e richiede l'accoppiamento tra diversi domini dinamici attraverso componenti meccanici come il cambio.
In generale, la maggior parte dei componenti di trasmissione meccanica nel sistema ibrido presentano caratteristiche di elevate barriere tecniche, lungo ciclo di applicazione e pool di brevetti.È ovvio che le nuove auto "alla ricerca della velocità" non hanno il tempo di iniziare con le marce.
Tuttavia, per le tradizionali imprese di veicoli a carburante, la trasmissione meccanica è uno dei loro punti di forza e hanno una profonda accumulazione tecnica ed esperienza nella produzione di massa.Quando arriva l’ondata dell’elettrificazione, è ovviamente impossibile per le case automobilistiche tradizionali rinunciare a decenni o addirittura secoli di accumulo di tecnologia e ricominciare da capo.
Dopotutto, è difficile fare una grande inversione di rotta.
Pertanto, una struttura più semplice con autonomia estesa è diventata la scelta migliore per i nuovi veicoli, e l’ibrido plug-in, che non solo può sfruttare appieno il calore disperso della trasmissione meccanica e ridurre il consumo di energia, è diventato la prima scelta per la trasformazione di imprese automobilistiche tradizionali.
2、 L'estensione dell'autonomia è iniziata cento anni fa e una volta la batteria del motore era una bottiglia a trascinamento
Dopo aver chiarito la differenza tra ibrido plug-in e autonomia estesa e perché le nuove auto generalmente scelgono l'autonomia estesa, le case automobilistiche tradizionali scelgono l'ibrido plug-in.
Quindi, per la gamma estesa, la struttura semplice significa arretratezza?
Innanzitutto, in termini di tempo, l’autonomia estesa è effettivamente una tecnologia arretrata.
La storia dell'autonomia estesa risale alla fine del 19° secolo, quando Ferdinand Porsche, il fondatore della Porsche, costruì la prima vettura ibrida di serie lohner Porsche al mondo.
Lohner Porsche è un veicolo elettrico.Ci sono due motori nel mozzo sull'asse anteriore per guidare il veicolo.Tuttavia, a causa della breve autonomia, Ferdinand Porsche installò due generatori per migliorare l'autonomia del veicolo, che formarono un sistema ibrido in serie e divennero l'antenato dell'aumento dell'autonomia.
Poiché la tecnologia a raggio esteso esiste da più di 120 anni, perché non si è sviluppata rapidamente?
Innanzitutto, nel sistema a raggio esteso, il motore è l'unica fonte di energia sulla ruota e il dispositivo a raggio esteso può essere inteso come un grande tesoro di ricarica solare.Il primo immette combustibili fossili e produce energia elettrica, mentre il secondo immette energia solare e produce energia elettrica.
Pertanto, la funzione essenziale del range extender è convertire il tipo di energia, convertendo prima l'energia chimica contenuta nei combustibili fossili in energia elettrica, quindi convertendo l'energia elettrica in energia cinetica attraverso il motore.
Secondo le conoscenze fisiche di base, nel processo di conversione dell'energia è inevitabile che si verifichi un certo consumo.Nell'intero sistema a raggio esteso sono coinvolte almeno due conversioni di energia (energia chimica, energia elettrica, energia cinetica), quindi l'efficienza energetica del raggio esteso è relativamente inferiore.
Nell'era del vigoroso sviluppo dei veicoli a carburante, le case automobilistiche tradizionali si concentrano sullo sviluppo di motori con una maggiore efficienza del carburante e di cambi con una maggiore efficienza di trasmissione.A quel tempo, quale azienda avrebbe potuto migliorare l'efficienza termica del motore dell'1%, o addirittura avvicinarsi al Premio Nobel.
Pertanto, la struttura di potere dell'autonomia estesa, che non può migliorare ma ridurre l'efficienza energetica, è stata lasciata indietro e ignorata da molte case automobilistiche.
In secondo luogo, oltre alla bassa efficienza energetica, anche i motori e le batterie rappresentano due motivi principali che limitano lo sviluppo di un’autonomia estesa.
Nel sistema a portata estesa, il motore è l'unica fonte di potenza del veicolo, ma 20 ~ 30 anni fa, la tecnologia del motore di guida del veicolo non era matura e il costo era elevato, il volume era relativamente grande e la potenza non poteva guidare il veicolo da solo.
A quel tempo, la situazione della batteria era simile a quella del motore.Né la densità energetica né la singola capacità potrebbero essere paragonate all’attuale tecnologia delle batterie.Se vuoi avere una grande capacità, hai bisogno di un volume maggiore, che comporterà costi più elevati e un peso del veicolo più pesante.
Immaginate che 30 anni fa, se assemblaste un veicolo ad autonomia estesa secondo i tre indicatori elettrici di quello ideale, il costo decollerebbe direttamente.
Tuttavia, la gamma estesa è completamente azionata dal motore e il motore presenta i vantaggi di assenza di isteresi di coppia, silenziosità e così via.Pertanto, prima della divulgazione dell'autonomia estesa nel campo delle autovetture, questa veniva applicata maggiormente a veicoli e navi come carri armati, giganteschi vagoni minerari, sottomarini, che non sono sensibili ai costi e al volume e hanno requisiti più elevati in termini di potenza, silenziosità , coppia istantanea, ecc.
In conclusione, non è irragionevole che l’amministratore delegato di Wei Pai e Volkswagen affermi che l’autonomia estesa è una tecnologia arretrata.Nell’era del boom dei veicoli a carburante, l’autonomia estesa con costi più elevati e minore efficienza è effettivamente una tecnologia arretrata.Anche Volkswagen e Great Wall (marchio Wei) sono due marchi tradizionali cresciuti nell’era del carburante.
È giunto il momento del presente.Sebbene in linea di principio non vi sia alcun cambiamento qualitativo tra l'attuale tecnologia a raggio esteso e la tecnologia a raggio esteso più di 100 anni fa, si tratta ancora di generazione di energia con generatori a raggio esteso e di veicoli a motore, che può ancora essere chiamata "tecnologia arretrata".
Tuttavia, dopo un secolo, è finalmente arrivata la tecnologia a raggio esteso.Con il rapido sviluppo della tecnologia dei motori e delle batterie, i due mop originali sono diventati la principale competitività, cancellando gli svantaggi dell’autonomia estesa nell’era del carburante e cominciando a mordere il mercato dei carburanti.
3、 Miscelazione plug-in selettiva in condizioni di lavoro urbane e condizioni di lavoro ad alta velocità con autonomia estesa
Ai consumatori non interessa se l'autonomia estesa sia una tecnologia arretrata, ma piuttosto che sia più efficiente nei consumi e più comoda da guidare.
Come accennato in precedenza, il range extender è una struttura in serie.Il range extender non può guidare direttamente il veicolo e tutta la potenza proviene dal motore.
Pertanto, ciò fa sì che i veicoli con sistema di autonomia estesa abbiano un'esperienza di guida e caratteristiche di guida simili a quelle dei tram puri.Anche in termini di consumo energetico, l'autonomia estesa è simile all'elettricità pura: basso consumo energetico in condizioni urbane ed elevato consumo energetico in condizioni di alta velocità.
Nello specifico, poiché il range extender carica solo la batteria o fornisce energia al motore, il range extender può essere mantenuto in un intervallo di velocità relativamente economico per la maggior parte del tempo.Anche nella modalità prioritaria puramente elettrica (consumando prima l'energia della batteria), il range extender non può nemmeno avviarsi, né produrre consumo di carburante.Tuttavia, il motore di un veicolo a carburante non può sempre funzionare a un intervallo di velocità fisso.Se devi sorpassare e accelerare, devi aumentare la velocità e, se sei bloccato in un ingorgo, rimarrai al minimo per molto tempo.
Pertanto, in condizioni di guida normali, il consumo di energia (consumo di carburante) dell'autonomia estesa sulle strade urbane a bassa velocità è generalmente inferiore a quello dei veicoli a carburante dotati della stessa cilindrata.
Tuttavia, come nel caso dell'elettricità pura, il consumo di energia in condizioni di alta velocità è superiore a quello in condizioni di bassa velocità;Al contrario, il consumo energetico dei veicoli a carburante in condizioni di alta velocità è inferiore a quello in condizioni urbane.
Ciò significa che in condizioni di lavoro ad alta velocità, il consumo di energia del motore è maggiore, la carica della batteria verrà consumata più velocemente e il range extender dovrà funzionare a "pieno carico" per un lungo periodo.Inoltre, a causa dell'esistenza dei pacchi batteria, il peso dei veicoli a lunga autonomia di pari dimensioni è generalmente maggiore di quello dei veicoli a carburante.
I veicoli a carburante traggono vantaggio dall'esistenza del cambio.In condizioni di alta velocità, il veicolo può passare a una marcia più alta, in modo che il motore raggiunga una velocità economica e il consumo di energia sia relativamente inferiore.
Pertanto, in generale, il consumo energetico dell'autonomia estesa in condizioni di lavoro ad alta velocità è quasi uguale a quello dei veicoli a carburante con la stessa cilindrata, o addirittura superiore.
Dopo aver parlato delle caratteristiche di consumo energetico dell'autonomia estesa e del carburante, esiste una tecnologia ibrida in grado di combinare i vantaggi del consumo energetico a bassa velocità dei veicoli ad autonomia estesa e del consumo energetico a bassa velocità dei veicoli a carburante e può avere un consumo energetico più economico? in una gamma di velocità più ampia?
La risposta è sì, cioè mescolalo.
Insomma, il sistema ibrido plug-in è più conveniente.Rispetto alla gamma estesa, la prima può guidare il veicolo direttamente con il motore in condizioni di lavoro ad alta velocità;Rispetto al carburante, la miscelazione plug-in può anche essere come un'autonomia estesa.Il motore fornisce energia al motore e guida il veicolo.
Inoltre, il sistema ibrido plug-in dispone anche di trasmissioni ibride (ECVT, DHT), che consentono alle rispettive potenze del motore e del motore di raggiungere una "integrazione" per far fronte alla rapida accelerazione o all'elevata richiesta di potenza.
Ma come si suol dire, puoi ottenere qualcosa solo se lo rinunci.
A causa dell'esistenza di un meccanismo di trasmissione meccanica, la struttura della miscelazione plug-in è più complessa e il volume è relativamente maggiore.Pertanto, tra i modelli ibridi plug-in e quelli a autonomia estesa dello stesso livello, la capacità della batteria del modello a autonomia estesa è maggiore di quella del modello ibrido plug-in, che può portare anche un’autonomia puramente elettrica più lunga.Se l'auto si sposta solo in ambito urbano, l'autonomia estesa può essere ricaricata anche senza rifornimento.
Ad esempio, la capacità della batteria ideale per il 2021 è di 40,5 kWh e il chilometraggio di resistenza elettrica pura del NEDC è di 188 km.La capacità della batteria della Mercedes Benz gle 350 e (versione ibrida plug-in) e della BMW X5 xdrive45e (versione ibrida plug-in) vicina alle sue dimensioni è di soli 31,2 kwh e 24 kwh, e il chilometraggio di resistenza in modalità elettrica pura del NEDC è di soli 103 km e 85 km.
Il motivo per cui il modello DM-I di BYD è così popolare al momento è in gran parte dovuto al fatto che la capacità della batteria del modello precedente è maggiore di quella del vecchio modello DM e supera addirittura quella del modello a portata estesa dello stesso livello.Il pendolarismo nelle città può essere ottenuto utilizzando solo elettricità e senza petrolio, e il costo dell’uso delle automobili sarà ridotto di conseguenza.
In sintesi, per i veicoli di nuova costruzione, l'ibrido plug-in (ibrido) con struttura più complessa richiede non solo un ciclo di pre-ricerca e sviluppo più lungo, ma anche un gran numero di test di affidabilità sull'intero sistema ibrido plug-in, che è ovviamente non veloce nel tempo.
Con il rapido sviluppo della tecnologia delle batterie e dei motori, l'estensione della gamma con una struttura più semplice è diventata una "scorciatoia" per le nuove auto, superando direttamente la parte più difficile della produzione di automobili.
Ma per la nuova trasformazione energetica delle case automobilistiche tradizionali, ovviamente non vogliono rinunciare alla potenza, alla trasmissione e ad altri sistemi su cui hanno investito molti anni di energia (risorse umane e finanziarie) in ricerca e sviluppo, per poi ripartire da graffio.
La tecnologia ibrida, come l'ibrido plug-in, che non solo può sfruttare appieno il calore disperso dei componenti del veicolo a carburante come motore e cambio, ma anche ridurre notevolmente il consumo di carburante, è diventata la scelta comune delle aziende automobilistiche tradizionali a livello nazionale e all'estero.
Pertanto, che si tratti di ibrido plug-in o di autonomia estesa, si tratta in realtà dello schema di turnover nel periodo di collo di bottiglia dell’attuale tecnologia delle batterie.Quando in futuro i problemi relativi all’autonomia della batteria e all’efficienza del rifornimento energetico saranno completamente risolti, il consumo di carburante sarà completamente azzerato.La tecnologia ibrida come l'autonomia estesa e l'ibrido plug-in può diventare la modalità di alimentazione di alcune apparecchiature speciali.
Orario di pubblicazione: 19 luglio 2022