硬核拆解長城檸檬混動(dòng)DHT動(dòng)力系統(tǒng)

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】在進(jìn)入年銷量百萬俱樂部之前，長城已經(jīng)在技術(shù)上迅猛發(fā)力，大大增加了自主研發(fā)的力度，產(chǎn)品矩陣得到擴(kuò)展，更新節(jié)奏也快了很多。

　　長久以來，長城品牌旗下產(chǎn)品的燃油經(jīng)濟(jì)性都備受消費(fèi)者詬病，內(nèi)燃機(jī)熱效率與傳動(dòng)系統(tǒng)效率急需提升，純電產(chǎn)品在歐拉發(fā)力之后才有所改善（此前的油改電產(chǎn)品線不堪回首）。

　　誠然，原先的旗艦產(chǎn)品WEY P8屬于試水之作，算不上很成功，但也為長城汽車在新能源領(lǐng)域積累了豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。

　　今天我們要來拆解剖析的檸檬混動(dòng)DHT動(dòng)力系統(tǒng)，則是長城在新能源領(lǐng)域的新力作，成熟度大增，值得我們詳聊。

　　每一個(gè)車企都會(huì)給自己的核心技術(shù)起個(gè)專用名，貼個(gè)金，方便宣傳。比如大眾TSI、保時(shí)捷PDK、斯巴魯DCCD、豐田THS、本田MM理念等等。

　　品牌上身業(yè)務(wù)做得如火如荼的長城，自然不能免俗，也來了一個(gè)：

　　DHT = Dedicated Hybrid Technology = 混合動(dòng)力專用技術(shù) = 檸檬混動(dòng)

　　此外，業(yè)界有更通用的介紹，那就是：

　　DHT = Dedicated Hybrid Transmissions = 混合動(dòng)力專用變速器

　　因此，不僅長城的混動(dòng)變速箱叫DHT，其他企業(yè)的P2結(jié)構(gòu)混動(dòng)變速箱都叫DHT。

　　關(guān)于長城DHT混合動(dòng)力系統(tǒng)的試駕體驗(yàn)，可以先看下文：

　　檸檬混動(dòng)DHT的物理構(gòu)架：汽油機(jī)與動(dòng)力電機(jī)混合，利用各自的物理優(yōu)勢為對方補(bǔ)缺。

　　檸檬混動(dòng)DHT的物理特點(diǎn)：全速域 & 全場景、高效能 & 高性能。

　　檸檬混動(dòng)DHT的客戶畫像：以城市出行為主、兼顧高速出行的用戶。

　　簡單來說，檸檬混動(dòng)DHT是一組模塊化的混合動(dòng)力系統(tǒng)，可以兼容HEV非插電混動(dòng)和PHEV插電混動(dòng)，可以兼容前驅(qū)與后驅(qū)，可以兼容從緊湊型車到中大型車的動(dòng)力系統(tǒng)裝備需求。

　　模塊化設(shè)計(jì)的可以帶來更高的集成度、更小的體積、更輕的重量，同時(shí)也可以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間（等同于加快新產(chǎn)品更新速度），成本降低（讓利空間加大），維修保養(yǎng)成本降低，可靠性也會(huì)更佳。

　　缺點(diǎn)肯定也會(huì)有的，比如同一零部件在更廣的范圍裝備，如果遇上設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或裝配缺陷，召回?cái)?shù)量就是數(shù)十萬級(jí)別的，成本極高。通用汽車、大眾汽車、豐田汽車也都面臨著這種難題，不過這幾家巨頭都義無反顧地選擇了更低成本（和更高犯錯(cuò)成本）的模塊化思路。

　　下面筆者會(huì)詳細(xì)分析DHT的商業(yè)化思路，其中包括：

　　DHT的核心技術(shù)（底層技術(shù)的思路）

　　DHT的三種動(dòng)力構(gòu)架（組建總成的思路）

　　三個(gè)級(jí)別的DHT動(dòng)力系統(tǒng)（組建商品車動(dòng)力陣列的思路）

　　長城推廣DHT的積極意義（整體的商業(yè)思路）

　　長城DHT不是一項(xiàng)技術(shù)，而是一套能用非常多年的混合動(dòng)力總成解決方案。

　　內(nèi)燃機(jī)是HEV/PHEV的核心動(dòng)力源，這次透露的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)并不多，我們就簡單了解一下。

　　看官方資料截屏便可知曉，這是一臺(tái)四缸機(jī)（看著四根歧管終于松一口氣），最大功率75kW（102PS），峰值扭矩135N·m，這個(gè)數(shù)值對于混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)而言并不重要，更需要披露的是發(fā)動(dòng)機(jī)萬有特性曲線。

　　好在，還是有一個(gè)關(guān)鍵信息點(diǎn)出現(xiàn)——阿特金森循環(huán) (Atkinson Cycle)。

　　阿特金森循環(huán)的重點(diǎn)在于采用進(jìn)氣門晚關(guān)的方式實(shí)現(xiàn)“膨脹比大于壓縮比”，讓活塞的做工行程長于壓縮行程，能效更高。

　　由于采用了13:1的高壓縮比，對燃油的辛烷值還是有要求的，這次長城并未透露燃油標(biāo)號(hào)。

　　此次現(xiàn)場沒有出現(xiàn)1.5T版本的實(shí)體，輸出值為115kW（156PS）/235 N·m。

　　這臺(tái)加裝了增壓裝置的1.5T采用米勒循環(huán) (Miller Cycle)，依然實(shí)現(xiàn)了“膨脹比大于壓縮比”，不過實(shí)現(xiàn)方式不同，米勒在進(jìn)氣行程結(jié)束之前一點(diǎn)點(diǎn)關(guān)掉了進(jìn)氣門，如此一來可以在低負(fù)荷區(qū)間省更多燃料。

　　以上都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是這臺(tái)1.5T搭載了VGT！

　　這是渦輪增壓器的新技術(shù)，全名為可變截面渦輪技術(shù)（VGT，Variable Geometry Turbocharger），通過安裝可調(diào)渦流截面的導(dǎo)流葉片，改變廢氣入口的橫切面積，同時(shí)兼顧渦輪在低轉(zhuǎn)速和高轉(zhuǎn)速時(shí)的性能表現(xiàn)，緩解渦輪遲滯問題，且不再需要設(shè)置排氣泄壓閥，并獲得更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性。

　　由于這臺(tái)1.5T集成程度高，因此占用發(fā)動(dòng)機(jī)艙的空間很小，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有更大的容納空間，轉(zhuǎn)向直徑更小。

　　長城官方稱之為“高度集成高效多?；靹?dòng)變速器”，里頭裝了一臺(tái)GM發(fā)電機(jī)和一臺(tái)TM驅(qū)動(dòng)電機(jī)，均在P2位置（變速箱內(nèi)部），因此都叫P2電機(jī)也行。

　　這臺(tái)變速箱有5個(gè)檔位，P、R、N、D1、D2，完成當(dāng)作自動(dòng)擋來進(jìn)行傻瓜操作就行。

　　其中，TM驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率范圍是100kW-130kW，扭矩范圍是250N·m-300N·m，是個(gè)比內(nèi)燃機(jī)強(qiáng)很多的硬核角色。

　　下圖是混聯(lián)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)雙電機(jī)的圖解：

　　對于這臺(tái)在P2位置裝了兩臺(tái)永磁電機(jī)的變速箱而言，主要運(yùn)用到以下四種工況，內(nèi)部通過單離合器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋：

　　1、EV模式：TM直接驅(qū)動(dòng)前輪。

　　2、串聯(lián)模式：ICE通過GM發(fā)電，TM用電驅(qū)動(dòng)前輪。

　　3、并聯(lián)模式：ICE直接驅(qū)動(dòng)前輪，GM和TM幫ICE調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速到高效點(diǎn)，還能輔助驅(qū)動(dòng)前輪。

　　4、能量回收：TM反轉(zhuǎn)回收。

　　永磁電機(jī)的優(yōu)勢是結(jié)構(gòu)簡單且可靠性強(qiáng)，功率因數(shù)高，啟動(dòng)扭矩大，體積小，不過要使用稀土（恰好中國是稀土大國，運(yùn)氣好）。

　　下圖的定子使用發(fā)卡式扁線設(shè)計(jì)，槽滿率高達(dá)70%，有效提升電機(jī)功率密度。

　　由于采用短距繞組排布，優(yōu)化了氣隙諧波，降低各階次電磁力，改善48及96階高頻噪聲（平時(shí)開電動(dòng)車覺得很刺耳的朋友應(yīng)該不在少數(shù)）。

　　下圖的轉(zhuǎn)子使用雙V式開槽及三段斜級(jí)設(shè)計(jì)，零扭損耗降低至1.26kW。

　　下圖，使用低損耗的0.27mm硅鋼片，鐵損降低17%以上。換句人話來說，電動(dòng)機(jī)工作時(shí)存在損耗，運(yùn)行時(shí)鐵芯內(nèi)部產(chǎn)生渦流，渦流經(jīng)過鐵芯時(shí)令其發(fā)熱耗能，鐵損低就是節(jié)能。

　　這套DHT的研發(fā)花了兩年多時(shí)間，前期驗(yàn)證的時(shí)間也很長。之前福特和通用也沒做得很成功，繞開日本雙田的專利就只有很少的發(fā)揮空間，現(xiàn)在中國人終于自己做出一套混動(dòng)系統(tǒng)。

　　由于使用了定軸齒輪傳動(dòng)，最高傳動(dòng)效率≥97%，更節(jié)油，還可實(shí)現(xiàn)無動(dòng)力中斷換擋，提升駕駛平順性。

　　與此同時(shí)，這臺(tái)裝了兩臺(tái)P2電機(jī)的混動(dòng)變速箱只有很小的體積，并不會(huì)過度占用機(jī)艙空間，官方的數(shù)據(jù)是“容積比傳統(tǒng)DCT降低50%以上”。

　　還有一個(gè)亮點(diǎn)就是采用了無液壓模塊，優(yōu)化油路設(shè)計(jì)，油路與殼體集成，降低油路復(fù)雜度，機(jī)子更容易保養(yǎng)維護(hù)，故障率更低。

　　上方的鑄鋁箱體是雙電機(jī)控制器。體積小，集成化程度高，NVH更佳。

　　拆出來就是下圖這個(gè)模樣。長城采購了英飛凌的新款芯片，并采用雙面水冷技術(shù)，有助于提升穩(wěn)定性，降低整車油耗電耗。

　　關(guān)于雙電機(jī)控制器，暫時(shí)沒有更多消息透露。

　　四驅(qū)版在P4位置有一臺(tái)大功率電機(jī)，免去了前置車型往后橋的機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，直接上“電四驅(qū)”。不過這臺(tái)P4電機(jī)今天也沒到場。

　　這臺(tái)后橋驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出為135kW（184PS）/233Nm，電機(jī)最高效率≥96%，總成質(zhì)量75kg。

　　這臺(tái)P4電機(jī)有兩個(gè)設(shè)計(jì)亮點(diǎn)，一個(gè)是采用了兩擋平行軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，整車輪端扭矩提升30%，同時(shí)可擴(kuò)大電橋高效區(qū)域面積，提升整車經(jīng)濟(jì)性2%以上。

　　另一個(gè)是設(shè)計(jì)了斷開機(jī)構(gòu)，完全不需要后橋動(dòng)力時(shí)直接變身前驅(qū)車（跟quattro Ultra一個(gè)道理），可有效減少高速電橋拖拽損耗，提升整車經(jīng)濟(jì)性。

　　PHEV電池包和HEV同樣缺席今天直播，因此沒有更多信息點(diǎn)獲得。

　　HEV版本的動(dòng)力電池不需要很大，這一款的容量為1.76kWh，風(fēng)冷結(jié)構(gòu)（水冷的話成本兜不住吧，而且也沒這么強(qiáng)的散熱需求），放電功率70.9kW，質(zhì)保8年15萬公里。

　　長城DHT的PHEV版本動(dòng)力電池從13kWh-45kWh都有選，最高電量45kWh/最長純電續(xù)航200km，因此長城汽車稱之為“全球最大電量PHEV電池”，的確比理想ONE的40.5kWh要高。

　　這組PHEV電池有三大亮點(diǎn)：

　　1、用水冷溫控系統(tǒng)，雖然成本高，但降溫效果好，安全性也隨之提高（避免局部高溫，熱失控的可能性降低）。

　　2、用CTP（Cell to Pack）把整包能量密度提升到160Wh/kg，在PHEV領(lǐng)域?qū)儆谕α瞬黄鸬某煽儭?/p>

　　3、支持11kW交流慢充和直流快充，最快30分鐘充滿80%，用來跑營運(yùn)都沒問題?，F(xiàn)在一部分營運(yùn)PHEV因?yàn)闆]有快充功能，居然花3000塊去找民間科學(xué)家改直流快充，從能量回收模塊那里灌進(jìn)去，這種粗暴方案沒有任何安全保障。

　　此外，長城還給出了這組PHEV電池的放電功率，足足246kW（RT，10s，50% SOC）可以給未來可能出現(xiàn)的高性能車型提供冗余，此外長城還給出了8年/15萬公里電池質(zhì)保，比國家規(guī)定的多3萬公里。

　　說完基本的技術(shù)元素，我們下面來組裝動(dòng)力總成。

　　HEV比PHEV難整，現(xiàn)在全球車企都很討厭豐田一家獨(dú)大的HEV架構(gòu)專利，目前只有本田這家繞豐田專利繞得特別成功的，長城現(xiàn)在也加入了競爭行列。

　　PHEV可以外部補(bǔ)電，跑NEDC循環(huán)可以利用規(guī)則漏洞隨便弄個(gè)100km燒1L多汽油的假成績，HEV則作假不了，多數(shù)HEV產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)作起來就是退潮時(shí)裸泳。

　　長城B級(jí)SUV（中型SUV）裝載DHT的HEV動(dòng)力系統(tǒng)之后，市區(qū)油耗低至5.0L/100km，高速工況油耗低至6.5L/100km，最牛的是0-100km/h加速時(shí)間低至7.5s，因?yàn)槎鄶?shù)HEV車型都肉成一副精神不振的頹廢樣子。

　　下面這張俯視圖就是PHEV前驅(qū)車型，將后橋上的HEV改成底盤中央的PHEV。

　　因?yàn)殡姵馗罅耍姍C(jī)功率可以提升，0-100km/h加速時(shí)間低至7.2s，百公里綜合油耗低至0.7L（NEDC跑法，你懂的）。

　　這組PHEV電池很大，容量并未公布，純電續(xù)航里程達(dá)170km，可以實(shí)現(xiàn)工作日通勤用電，周末郊游燒油。

　　下圖在前文出現(xiàn)過，PHEV四驅(qū)車型，前后橋電機(jī)同時(shí)輸出動(dòng)力，系統(tǒng)總功率高達(dá)320kW（435PS），純電續(xù)航最高200km。

　　長城DHT的PHEV四驅(qū)版本擁有更加智能的電四驅(qū)系統(tǒng)，去除機(jī)械傳動(dòng)裝置，前后動(dòng)力分離，動(dòng)力分配更加靈活；前后橋扭矩0:100-100:0智能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，可以更好地利用抓地力，提升整車操控穩(wěn)定性。

　　應(yīng)對不同路況時(shí)，這套電四驅(qū)有自己的運(yùn)行邏輯：

　　1、冰雪路面：全時(shí)四驅(qū)，最大限度利用地面附著力，可能夠?qū)崿F(xiàn)EV四驅(qū)、低速串聯(lián)四驅(qū)、中高速并聯(lián)四驅(qū)。

　　2、泥濘路面：串聯(lián)模式驅(qū)動(dòng)，適時(shí)四驅(qū)，前后橋動(dòng)力智能切換，實(shí)現(xiàn)脫困：前輪邊最大扭矩3000Nm，后輪邊最大扭矩2800Nm。

　　3、沙地：適時(shí)四驅(qū)，前后橋驅(qū)動(dòng)力控制與底盤系統(tǒng)配合，適應(yīng)硬沙、軟沙各種路況，動(dòng)力隨路面變化自動(dòng)調(diào)整。

　　4、市內(nèi)爬坡：抓地力良好，前后輪同時(shí)輸出，保障最大爬坡能力65%。

　　5、高速爬坡：發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)，將大負(fù)荷工況能量轉(zhuǎn)化損失降到最低，相比串聯(lián)模式油耗可降低18%-25%；前后橋電機(jī)隨時(shí)待命，提供高動(dòng)力響應(yīng)。

　　長城根據(jù)車型定位的高低設(shè)計(jì)了三個(gè)級(jí)別的DHT動(dòng)力系統(tǒng)，系統(tǒng)總功率從140kW到320kW，形成長城自家的HEV/PHEV動(dòng)力總成矩陣。

　　動(dòng)力架構(gòu)：1.5L自然吸氣四缸汽油機(jī) + 100kW混動(dòng)變速箱（DHT100）

　　動(dòng)力系統(tǒng)綜合功率：140-170kW

　　動(dòng)力系統(tǒng)綜合效率＞50%

　　靈活性：可實(shí)現(xiàn)HEV/PHEV兩種動(dòng)力

　　動(dòng)力架構(gòu)：1.5T渦輪增壓四缸汽油機(jī) + 130kW混動(dòng)變速箱（DHT130）

　　動(dòng)力系統(tǒng)綜合功率：180-240kW

　　動(dòng)力系統(tǒng)綜合效率＞50%

　　靈活性：可實(shí)現(xiàn)HEV/PHEV兩種動(dòng)力

　　動(dòng)力架構(gòu)：1.5T渦輪增壓四缸汽油機(jī) + 130kW混動(dòng)變速箱（DHT130） + 135kW后橋電機(jī)（P4電機(jī)）

　　動(dòng)力系統(tǒng)綜合功率：320kW

　　動(dòng)力系統(tǒng)綜合效率＞50%

　　靈活性：可實(shí)現(xiàn)PHEV動(dòng)力，沒有HEV版本

　　最后，筆者用一個(gè)表格來總結(jié)長城DHT動(dòng)力系統(tǒng)的一些數(shù)據(jù)：

　　本節(jié)完結(jié)。

　　1、長城自主研發(fā)，具備完全自主產(chǎn)權(quán)，有助于提升長城在新能源領(lǐng)域的話語權(quán)。

　　2、長城是一家走量的車企，2020年111萬輛。因?yàn)橛挟a(chǎn)業(yè)規(guī)模的優(yōu)勢，因此高投入的模塊化研發(fā)成本也能在后期被平攤掉。

　　3、包括長城在內(nèi)的多數(shù)自主品牌，一直以來都受到高油耗的困擾，生存空間在雙積分規(guī)則下被不斷壓縮，因此必須通過大規(guī)模投放更低成本的混動(dòng)系統(tǒng)才能勻回積分損失。

　　4、長城在利用全球供應(yīng)鏈優(yōu)勢的前提下，自主控制著關(guān)鍵零部件，因政治事件造成關(guān)鍵零部件斷供的風(fēng)險(xiǎn)降低。

　　5、催生長城品牌的高性能車型，提升品牌形象。第一款搭載長城DHT混動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)品是“WEY品牌緊湊型SUV”，屬于WEY今年推出的第二款車型，最低燃耗為4.7L/100km。

　　6、中國城市化進(jìn)程很快，但中國國境廣袤，還有廣大的農(nóng)村地域，市場需要長續(xù)航的車型，混動(dòng)是目前最佳選擇?；旌蟿?dòng)力不是過渡技術(shù)，發(fā)電不全是綠電（環(huán)保發(fā)電），也有相當(dāng)一部分灰電、黑電（高污染發(fā)電）。

（圖/文：太平洋汽車網(wǎng) 黃恒樂）