这一刻已经成为历史。

2003年3月10日,长城发布了新一代混合动力技术——HI4。

这项技术在结构上与现有的混合动力有很大不同。可以小成本实现新能源汽车的电动四驱,让消费者用两驱的钱买到四驱,让电动四驱汽车的普及成为可能。

长城汽车甚至直接喊出了口号:“把中国汽车带入全民电动四驱时代。”

国民电动四驱?言下之意是不是要把双轮驱动“干掉”,让它成为历史?

好大的口气!

相信你此刻已经提出了很多问题,比如:长城Hi4与其他混合动力技术有什么区别?它的低成本电动四驱是如何实现的?哪些车会搭载Hi4?要花多少钱?

别急,我们一点一点来分析。

混合动力汽车的基本结构

从广义上讲,既能烧油又能使用电的车,能叫“混动”吗?。但是,如何实现这个目标,不同的厂商往往有不同的解决方案。

比如电机的位置不同,会对混合动力系统的结构和效果产生很大的影响。

根据电机的位置,电机可分为P0~P4和其他布局。下图可以很好的体现不同布局之间电机的差异。

P0电机:位于发动机的皮带端,由皮带驱动,功率和扭矩较小,主要负责发动机启动辅助和发电。辅助传动中,动力通过皮带传递,作用有限;

P1电机:位于发动机飞轮端,离合器前方,由发动机曲轴直接驱动。其功率比P0电机大但有限,功能与P0电机基本相同。但在辅助驱动中,动力是通过曲轴传递的,其作用大于P0电机。

P2电机:它位于离合器之后,变速器之前,与发动机不在同一个壳体内,所以可以体积更大,功率更高。同时,由于它和发动机之间有一个离合器,可以独立驱动车轮,而不需要驱动发动机的曲轴,使得纯电驱动成为可能。但因为动力也是经过传动的,所以动力传递还是有一些损耗的;

P3电机:位于变速器后面,布局空间更大,动力可以进一步提升。同时动力输出可以不经过变速器直接驱动车轮,纯电驱动时效率更高,所以主要用于驱动电机,不负责发电等工作;

P4发动机:它与发动机不在同一轴线上,通常位于后轮轴,与发动机没有动力连接,而是通过地面与前轴耦合。P4电机一般用于性能车补充动力,同时还可以与前桥实现电动四驱。

不难看出,P0~P4汽车有自己的特点。不同厂家混动技术的差异,也可以简单的看成是不同电机的组合。

比如比亚迪的DM-i就是P1+P3电机的混动系统。其中,P1电机主要用于发电,P3电机主要负责驱动车轮。发动机和输出轴之间有一个离合器,通过离合器可以断开或连接发动机的输出,切换纯电动/并联/直驱模式。

图片来源:知乎网袁琪

这套系统的优点很明显:没有变速箱,结构简单,成本低。低速时,离合器可以使发动机只驱动P1电机发电,长时间保持在最佳效率区间工作,再通过P3电机驱动车轮,从而实现增程式串联混合动力。高速时可以直接驱动发动机,减少动能传递带来的损失,也可以和P3电机并联驱动,带来更好的动力。

可以看出,这套系统最大的优点是节能,但也有缺点:由于没有变速箱,发动机和P3电机共用一个减速器,发动机直驱和并联时都是单挡工作,所以DM-i发动机只有到了一定速度(官方数据在60-70km/h之间)才能直驱或并联。

这使得DM-i发动机的动力在中低速时没有得到充分发挥,整车动力表现一般。同时由于整个动力系统都在前轴上,很难实现电动四驱。

为此比亚迪随后推出MD-p,采用P0+P3+P4的架构:

由于后轮轴大功率P4电机的加入,以双电机的形式提高了车辆的性能,同时实现了电动四驱,但成本和价格也大大增加。

回到长城。他们的“柠檬混动”也采用了P1+P3的布局,同样支持混联式,但是在离合之后增加了一个混动专用的两档变速器,也就是我们常说的“DHT”。

图片来源:知乎网袁琪

正是因为这款双速DHT的加入,使得柠檬混动可以实现双速直驱/并联,让发动机在中低速时(官方数据为40km/h左右)及时介入并联模式,显著提升了车辆在中低速时的动力表现。

但这依然无法解决P1+P3布局难以实现四驱的问题,所以长城推出了四驱专业化混合动力配置——HI4。

Hi4和其他混动有什么区别?

与现有的混动系统不同,长城Hi4采用了P2+P4的混动配置,即前轴电机位于离合器之后、变速器之前;以前的P3驱动电机现在已经转移到后轮轴,成为P4电机。

独特的电机布局使这款Hi4具有以下特点:

1:前桥电机可以直接驱动车轮,不需要驱动发动机曲轴,所以损耗小;

2.前桥电机的动力输出也通过2速变速器,可以实现高扭矩/高转速切换;

3.通过离合器,发动机还可以实现直驱,同时二速DHT可以实现中低速介入和并联;

4.通过离合器,发动机带动前桥电机发电,后轮轴电机独立驱动,实现串联(增程式)纯电动后驱;

5.前后电机同时工作,可实现纯电动四驱;发动机启动后,还可以并联四驱,实现系统动力的充分释放。

不难看出,Hi4的P2+P4配置最大的亮点在于,在不增加电机数量的情况下实现了四驱,使得整体成本可控,四驱技术的普及成为可能。

有人可能会问:四驱有什么好的?为什么一定要加入?

我们知道,四驱就是让汽车的四个轮子都有动力,给车辆带来更好的操控和通过性。但传统燃油车由于动力源(发动机)单一,往往需要复杂的机械传动结构来实现四驱,会大大增加成本,所以只有部分车型可以搭载。

汽车电驱动后,动力源变成了电机,只需要两台电机就可以轻松实现汽车的电动四驱。

同时,Hi4的电动四驱不同于传统的四驱,因为它不依赖机械传动,所以前后桥的动力(扭矩)输出可以灵活调节,进一步提高了汽车的操控性和通过性。

电动四驱的存在,还可以使动力输出不局限于某一个轴,基于四轮的抓地力实现更好的性能释放,减少扭矩过大、功率过大导致的打滑。

此外,电机在能量回收上也有一个“最佳工作区间”,能量回收在高速时可能会突破这个区间,造成能量浪费。Hi4在能量回收上充分利用了双轴电机,可以实现双轴能量回收/单轴能量回收,能量回收效率更高,体现在续航里程更长。

对此,我只想说:四驱将成为汽车电驱动的核心优势之一。

然而,Hi4的P2+P4配置也面临许多困难。第一件事是P2汽车公司的安排。

离合器和变速器之间的空间有限。这里放一个传统电机,只能在体积和功率之间选择。长城Hi4技术直接将P2电机和电控集成到DHT变速器中,形成一套“DHT电驱动总成”。

这套“DHT电驱动总成”通过齿轮结构与发动机紧密结合,不仅节省了轴向空间,还进一步降低了制造成本,成为Hi4低成本四驱的关键。

另一方面,为了在有限的体积内实现高功率,Hi4的电机还采用了发针扁线缠绕、可变润滑流量控制、低阻高效轴承等技术,使其电机最大效率达到94.3%,最大功率达到80kW(另有70kW低功率版本)。

哪些车会搭载Hi4混动?多少钱?

据发布会透露,首款搭载Hi4 hybrid的车型将是哈弗的一款新车,于3月底正式亮相。根据哈佛之前的定价策略,以及Hi4 hybrid以“技术普及”为目标的技术定位,毫无疑问,它将瞄准最主流的市场。毕竟长城的豪言壮语已经放出来了:“两驱的价格和能耗,四驱的性能和体验”,或许在价格方面可以期待一下。

此外,根据发布会前的媒体沟通会,Hi4将有两个动力总成:

低配:1.5L发动机+70kW变速箱+150kW后轮轴电机;

高配:1.5T发动机+80kW变速箱+150kW后轮轴电机。

同时,电池组还将有19.94kwh/27.5kwh两种容量规格,整车纯续航可达100+km,系统功率范围可达220kW~350kW,覆盖A/B/C级。

可以预见的是,不仅仅是哈弗,Hi4混动也会在更多品牌中应用。作为长城品牌的中流砥柱,哈弗确实是最有可能实现技术快速普及的销售平台。

当整个市场都在通过减少分销和降低成本进行价格战的时候,长城通过技术增加产品,希望通过产品力的飞跃来抢占市场。无疑是冒险之举,但也显示了长城的决心。

从技术角度来说,Hi4的优势很明显。电动四驱的诸多特性,显著提升了车辆的操控性、通过性和安全性。更重要的是,这套系统的成本和现有的两轮驱动柠檬混合相差不大,最终产品的价格也会基本相同。

但是在市场上,还有一个疑问,就是在降价和电动四驱之间,消费者会如何选择?

市场会告诉我们答案。

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