在当今汽车工业向电动化、智能化转型的浪潮中,吉利汽车作为中国自主品牌的领军者,持续在新能源技术领域进行深耕与创新。吉利星舰系列车型,特别是其搭载的雷神电混系统与三电机驱动技术,代表了吉利在高效能动力输出方面的最新成果。这套系统不仅融合了传统内燃机与电动机的优势,更通过先进的控制策略和硬件配置,实现了动力性、经济性与平顺性的完美平衡。本文将深入解析这套系统的技术原理、核心组件、工作模式以及实际应用效果,并通过具体案例和数据,详细阐述其如何实现高效能动力输出。
一、 雷神电混系统概述
雷神电混系统是吉利汽车自主研发的智能电混技术平台,其核心理念是“以电为主,油电协同”。该系统并非简单的油电混合,而是基于吉利在发动机、电机、电池、电控等领域的全栈自研能力,打造的一套高度集成化、智能化的动力解决方案。
1.1 系统核心组件
雷神电混系统主要由以下几大核心部件构成:
- 高效专用发动机:例如雷神1.5T混动专用发动机(DHE),采用米勒循环、高压缩比(如13:1)、智能热管理等技术,热效率高达44.26%。其设计初衷是作为高效发电机,在高效区间运行,为电池充电或直接驱动车轮。
- P1/P2/P3三电机系统:这是实现三电机驱动的关键。通常,P1电机位于发动机前端,主要负责启动发动机和发电;P2电机位于发动机与变速箱之间,可参与驱动和能量回收;P3电机位于后轴,提供额外的驱动力,实现四轮驱动。
- 3挡DHT Pro变速箱:这是吉利自研的3挡智能电驱变速器,集成了双电机和电控系统。它通过三个物理挡位,扩大了发动机和电机的高效工作区间,解决了传统单挡DHT在高速工况下效率不足的问题。
- 高能量密度电池:采用CTP(Cell to Pack)技术的磷酸铁锂或三元锂电池,提供纯电续航里程(如100-200公里),并支持快充。
- 智能电控系统:作为“大脑”,负责实时计算最优动力分配策略,协调发动机、电机、电池和变速箱的工作。
1.2 技术优势
- 全速域高效:通过3挡DHT,发动机和电机可以在更宽的速度范围内保持高效运行,避免了传统混动在高速时发动机直驱效率低的问题。
- 多模式智能切换:系统可根据驾驶需求、路况和电池电量,自动在纯电、串联、并联、直驱等多种模式间无缝切换。
- 平顺性与响应性:电机驱动的即时扭矩特性,结合精密的换挡逻辑,带来媲美纯电车的平顺驾驶体验和快速动力响应。
三电机驱动技术详解
三电机驱动是吉利星舰实现高性能和高效能的关键。与传统的双电机(前轴一个,后轴一个)或单电机前驱不同,三电机布局提供了更灵活的动力分配和更强大的性能潜力。
2.1 三电机布局与功能
以吉利星舰7EM-P(搭载雷神电混系统)为例,其三电机布局通常为:
- P1电机:集成在发动机前端,通过皮带与发动机连接。主要功能是启动发动机、发电(为电池充电或为P2/P3电机供电),以及在特定工况下辅助驱动。
- P2电机:位于发动机和变速箱之间,与发动机同轴。它既可以作为电动机驱动车轮,也可以作为发电机。在急加速时,P2电机与发动机共同输出动力;在减速时,进行能量回收。
- P3电机:位于后轴,独立驱动后轮。它主要负责提供额外的扭矩,实现四轮驱动(4WD),并能在低附着力路面(如冰雪、泥泞)提供更好的牵引力。同时,P3电机也参与能量回收。
2.2 三电机协同工作原理
三电机的协同工作依赖于复杂的电控算法。系统实时监测车速、油门踏板深度、电池SOC(电量)、路面状况等参数,动态分配动力。
工作模式示例:
- 纯电模式:电池电量充足时,主要由P2和P3电机驱动车轮,实现零油耗、零排放。P1电机处于待机或发电状态。
- 串联模式:当电池电量较低或需要高效发电时,发动机启动,带动P1电机发电,电能直接供给P2/P3电机驱动车轮,或为电池充电。此模式下,发动机始终运行在高效区间。
- 并联模式:在急加速或爬坡时,发动机和P2/P3电机同时输出动力,提供最大扭矩。例如,发动机通过变速箱直接驱动前轮,同时P2和P3电机提供额外扭矩,实现“三擎四驱”。
- 直驱模式:在高速巡航等稳定工况下,发动机通过3挡DHT的某个挡位直接驱动车轮,此时P1和P2电机可能处于待机或发电状态,P3电机可辅助或关闭,以降低能耗。
- 能量回收模式:松开油门或踩刹车时,P2和P3电机作为发电机,将动能转化为电能储存到电池中,提高能量利用率。
2.3 三电机驱动的优势
- 更强的性能:三电机总功率和扭矩远超传统动力系统。例如,吉利星舰7EM-P的系统综合功率可达XXX kW(具体数据需查最新车型),零百加速进入X秒俱乐部。
- 更优的能效:通过智能分配,让每个部件在最高效的区间工作。例如,在低速时用电,高速时用油,避免了发动机在低效区运行。
- 更好的操控与稳定性:四轮驱动(通过P3电机实现)提升了车辆的抓地力和过弯稳定性,尤其在复杂路况下。
- 更高的冗余度:即使某个电机或部件出现故障,系统仍能通过其他电机维持基本行驶能力,提高了可靠性。
高效能动力输出的实现路径
高效能动力输出意味着在保证强劲动力的同时,最大限度地降低能耗。吉利星舰的雷神电混系统与三电机驱动技术通过以下路径实现这一目标:
3.1 硬件层面的优化
- 发动机高效化:如前所述,混动专用发动机专注于高效发电和直驱,热效率高达44.26%,远高于传统发动机的35-40%。
- 电机高效化:采用高效率永磁同步电机,峰值效率超过95%。三电机布局允许在不同工况下使用最合适的电机,避免“大马拉小车”。
- 变速箱优化:3挡DHT Pro通过多挡位设计,使发动机在高速巡航时也能以较低转速运行,降低油耗。例如,在120km/h巡航时,发动机转速可控制在1500rpm以下,而传统单挡DHT可能需要2000rpm以上。
- 电池与电控:高能量密度电池减少重量,智能电控系统实现毫秒级动力响应和精准的能量管理。
3.2 软件与控制策略
- 预测性能量管理:结合导航地图和实时路况,系统可提前规划动力分配。例如,在即将进入拥堵路段时,提前将电池电量保持在较高水平,以便更多使用纯电模式。
- 自适应学习:系统会学习驾驶员的驾驶习惯,优化动力输出策略。例如,对于喜欢激进驾驶的用户,系统会提前准备更多动力储备。
- 热管理优化:通过热泵空调和电池热管理系统,确保电池和电机在最佳温度范围内工作,提升效率和寿命。
3.3 实际数据与案例
以吉利星舰7EM-P为例,其官方数据如下:
- 综合油耗:在WLTC工况下,亏电油耗低至X.X L/100km(具体数据需查最新车型,通常在5L/100km左右)。
- 纯电续航:CLTC工况下可达XXX km(如150km)。
- 动力性能:系统综合功率XXX kW,综合扭矩XXX N·m,零百加速X.X秒。
案例:城市通勤场景 假设用户每天通勤50公里,其中30公里为城市拥堵路段,20公里为高速路段。
- 拥堵路段:系统优先使用纯电模式,由P2和P3电机驱动,实现零油耗。电池电量从80%消耗至50%。
- 高速路段:系统切换至并联或直驱模式,发动机高效工作,P2和P3电机辅助。由于电池电量仍较高,系统会优先用电,实现“油电协同”,油耗极低。
- 结果:全程平均油耗可低至2.5 L/100km,远低于同级别燃油车(通常8-10 L/100km)。
案例:长途自驾场景 从北京到上海约1200公里,全程高速。
- 初始阶段:电池电量充足,使用纯电模式行驶约100公里。
- 中段:电池电量降至20%,系统自动切换至串联模式,发动机启动发电,驱动车辆。此时发动机运行在高效区间,油耗稳定。
- 后段:在高速巡航时,切换至直驱模式,发动机直接驱动,电机辅助,进一步降低油耗。
- 结果:全程平均油耗约5.5 L/100km,且动力随叫随到,超车轻松。
与其他技术的对比
4.1 与传统燃油车对比
- 动力性:三电机驱动提供瞬间扭矩,加速更快更平顺。
- 经济性:综合油耗降低50%以上,尤其在城市工况。
- 环保性:大幅减少碳排放,符合国六B及未来更严苛的排放标准。
4.2 与纯电动车对比
- 续航焦虑:雷神电混系统无续航焦虑,可加油可充电,适合长途旅行。
- 补能便利性:加油仅需几分钟,而纯电快充通常需要30分钟以上。
- 成本:在电池成本较高的当下,混动车型的购车成本和全生命周期成本可能更具优势。
4.3 与其他混动技术对比(如丰田THS、本田i-MMD)
- 多挡位优势:吉利的3挡DHT相比丰田的单挡E-CVT和本田的单挡i-MMD,在高速工况下效率更高,动力更直接。
- 三电机布局:相比双电机混动,三电机提供了更强的四驱性能和更灵活的动力分配。
- 智能化程度:吉利的电控系统更注重与智能座舱、自动驾驶的融合,实现更全面的智能出行。
未来展望
吉利星舰搭载的雷神电混系统与三电机驱动技术,代表了当前混动技术的先进水平。未来,随着电池技术的进步(如固态电池)、电机效率的进一步提升以及AI算法的优化,这套系统将更加高效、智能。吉利计划在2025年前实现全系车型电气化,雷神电混系统将覆盖更多车型,为用户带来更极致的驾驶体验。
结语
吉利星舰通过雷神电混系统与三电机驱动技术,成功实现了高效能动力输出。其核心在于硬件的高度集成与软件的智能协同,让每一滴油、每一度电都发挥最大价值。无论是城市通勤还是长途旅行,这套系统都能提供强劲、平顺、经济的动力体验。对于追求性能与节能兼得的消费者而言,吉利星舰无疑是一个值得考虑的选择。随着技术的不断迭代,我们有理由相信,吉利将继续引领中国新能源汽车的发展,为全球汽车产业贡献更多创新方案。
