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用上大电机、大电池的丰田第五代混动,靠便宜打败本田?

路咖汽车 1907浏览 2022-12-26 IP属地: 北京

用上大电机、大电池的丰田第五代混动,靠便宜打败本田?

在电气化的发展趋势下,混合动力成为传统燃油机续命的重要技术路径。在混动逻辑下,促使内燃机工作在理想经济区间,并用电机补完不同工况对动力输出的需求拼图,以及在减速、制动等工况下还能做到效果不错的动能回收。甚至混合动力系统是完全不用改变驾驶员从传统燃油车过渡而来的用车习惯,无缝对接的同时能够做到明显的省油效果。虽然核心逻辑如此,但各家的混动技术也有较大的差异,并且还在不断迭代。作为在混动量产车领域深耕多年的丰田,也预计将在即将举办的广州车展上发布其第五代THS混动技术。那么该技术到底会有哪些变化呢?又会对消费者带来哪些影响呢?

祖传行星齿轮不会丢

众所周知,丰田THS混动技术的核心便是其行星齿轮机构的动力传输系统。该结构非常巧妙地将发动机、驱动电机以及发电机三个动力单元融合在一起。但这一结构也有先天的局限性,那就是只有一台电机能够与发动机同轴,主要负责发电工作,而主要负责驱动的电动机则必须是异轴布局。加上所有动力都必须经过行星齿轮结构进行分配,所以在效率和性能表现上,丰田THS混动一直有着较为清晰的上限存在。

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那么这次发布的第五代THS混动就不会改变行星齿轮的结构吗?答案几乎是不太可能的。其实从第一代开始到第三代THS技术,丰田都尝试过采用同轴双电机结构,又或者是使用钢带进行动力耦合(那就成了名副其实的e-CVT了),总之最终在效率上胜过行星齿轮方案。所以从第四代THS混动继续采用双轴双电机结构开始,有关丰田THS混动采用同轴布局的声音也就非常小了。当然,丰田并不是没有同轴混动技术路线,这点在全新皇冠身上已经有了验证,不过那是另一个维度的事情,我们在皇冠的技术专题中也已经有所介绍了。

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回到行星齿轮结构上来,世上本无双全法,丰田THS混动由于三个动力源相互耦合匹配,使得动力最终的输出可以连续变化,在体验能够实质上媲美无级变速的效果。即保障经济性以及性能输出的前提下,给予驾乘人员相对更舒适的体验。并且双轴布局对于大多数横置结构的车型而言,也能省下更为宝贵的横向空间。通过行星齿轮的耦合,也使得机电单元的集成度不需要太高,对整体散热、稳定性方面亦有明显帮助。而现在的问题是,第五代THS混动到底如何进一步弥补自身的短板。

强化电机,采用高性能锂电池

在电气化部分,电机与电池需要作为一个整体来讨论。采用更大功率的电机,对于增强丰田THS混动车型在性能上的表现,是谁都能想到的办法。毕竟以国内丰田卡罗拉(参数|询价)双擎为例,其目前的混动系统的综合功率不过90kW,而电动机扭矩也不过163N·m。在加入了电气化结构之后,这一性能表现甚至还不如同级别的燃油车,比如本田思域(参数|询价)1.5T最大功率就能达到134kW。而在思域采用了本田混动之后,其系统综合功率进一步提升至149kW。

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前面也聊到过,双轴布局的THS在给予电机的布局空间限制以及集成度方面都较为宽松,所以采用更大功率的电机,原则上应该只有成本这一项压力。但在技术上,更大的压力来自于电池组。丰田THS混动一直配套的都是氢镍电池。虽然在使用寿命、低温表现、安全性等方面,氢镍电池一直都更具优势。但随着锂电池的技术迭代,这些相对优势正在快速缩小。而锂电池在高性能、高效率方面的天然优势,是氢镍电池所无法企及的。所以丰田THS混动迭代高功率电机的前提,便是采用全新的锂电池组。同时,密度更高的锂电池还能减轻电池组在布局方面对车辆的压力,使其对实用空间的影响进一步降低。

不会有小排量涡轮,只保留直喷?

除了电气化方面,丰田THS混动显然还需要对于内燃机板块进行升级。同样根据丰田的科技树而言,换装小排量涡轮增压发动机是不现实的。更经济实惠的做法,还是基于目前的1.8L、2.0L等阿特金森循环的自然吸气发动机进行改动,而且它们也确实有这样的潜力。

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从排量上来看,至少1.8L的表现放在对应的产品上,其实并不算小。但由于是混合动力系统的一员,发动机不能只考虑动力输出,甚至其热效率才是最需要追求的表现,所以它们都采用的阿特金森循环。于是在动力表现上,即使丰田2.0L的混动发动机,其最大功率也只有107kW,最大扭矩188N·m。而以马自达3 昂克赛拉(参数|询价)的2.0L发动机为例,其最大功率达到116kW,最大扭矩则为202N·m。

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在目前的基础上,丰田对于旗下混合动力系统发动机的升级方向,有一个较大的潜力在于供油方式。以丰田卡罗拉的1.8L发动机为例,至今仍然在采用电喷形式。而丰田2.0L、2.5L混动发动机则是更多采用混合喷射的方式。如果将其全部升级为高压直喷,那么对于燃烧效率的提升应当是立竿见影的存在,这也与本田混动的升级方向类似。当然,是只保留直喷,还是说继续优化丰田常用的混合喷射形式暂未可知。不过与之配套的,或许还要一定程度上优化进、排气结构,甚至是燃烧室等等。

对20万元以内产品影响明显

我们首先总结一下丰田第五代THS混动预计将会升级的部分,以及对产品的影响。首先是无论电机还是发动机,其输出功率都将增加。这将拉近丰田混动车型与同级别竞品之间在性能表现上的差距。同时“大力出奇迹”,弥补行星齿轮无法完全解耦情况下的效率损耗。单独来说,电机功率的提升,对于降低整体油耗表现也有客观帮助。而内燃机动力储备的提升,将有效降低急加速以及高速状态下,介入时的高转速,从而改善整车的NVH表现。

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从这个结论来看,预计第五代丰田THS混动影响最大的或将是其20万元以内的产品线。因为超过这一售价之后的丰田混动车型,基本最低都是使用的2.5L排量的发动机作为动力单元之一。而前面列举的诸多丰田THS混动结构上的局限性,在发动机排量增大之后,都能得到一定的规避,即使是升级了第五代混动,预计锦上添花的可能性更大。而对于基础排量较小的车型而言,则会在驾乘体验上更容易获得本质性的提升。

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虽然这种升级还会造成成本上的提升,导致目前的价格体系受到影响。但考虑到在混动市场中,丰田车型的入门门槛本身控制的就相对亲民,所以价格调整的余地还是较为宽松的。比如丰田卡罗拉双擎车型的指导价起步为14.38万元,丰田C-HR双擎(参数|询价)的指导价起步则为16.98万元,这还是不考虑它们终端优惠的情况。另外,丰田国内的产品线中,还有包括凌尚(参数|询价)、卡罗拉锐放等等,对混动系统处于嗷嗷待哺的状态。全面铺开之后的边际效应,对于20万元以内产品线的价格影响,以及相关受众的敏感程度,还是会相当明显的。

结合国内《节能汽车路线图2.0》而言,面对未来或将与纯电动车平分天下的节能汽车(很大程度上指的就是混动)。这也注定了丰田在现阶段需要考虑的问题并不是冒险进行大尺度的技术变动,而是如何在控制成本以及终端价格的情况下提升产品力。再加上自身技术结构在稳定性、平顺性等方面的传统优势,以期获得更多消费者的选择。简而言之,就是起到“跑马圈地”的效果。

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