全球今日報丨混動浪潮中，“鉅浪”何以先行？

2022年12月9日，由蓋世汽車主辦的2022第三屆混動技術發展論壇中，廣汽研究院動力總成技術研發中心副主任祁宏鐘表示，就個人對于行業的觀察，經過混動領域多年的技術發展，國內多數車企都已收斂至串并聯技術路線，而廣汽GMC首創雙電機平行軸串并聯方案，具備完全自主知識產權，是引領國內DHT發展的先進產品，屬于“工程邊界內的最優方案”。

祁宏鐘進一步介紹，基于在混動研發領域的深厚積累和雄厚技術實力，鉅浪混動架構由混動發動機（E）、機電耦合系統（M）、動力電池（B）三部分組成，以“組合多變、形式多樣、高兼容性”為主要優勢，能基于“經濟適用型單擋系統、動力型功率分流系統、動力節能型多檔系統、高效零碳氫混系統”四個主要類別衍生出N種動力總成組合，兼容HEV、PHEV、REEV等車型。

(資料圖片)

祁宏鐘 | 廣汽研究院動力總成技術研發中心副主任

以下為演講內容整理：

廣汽作為既有合資又有自主的大型汽車集團，面臨著以下三類必須要解決的問題：

首先，我們需要開發一套動力系統，這套動力系統需滿足雙碳的背景要求，并長期支撐企業的可持續發展。

第二，近幾年國內的混動系統進入快速發展階段，在此過程中，PHEV、HEV、REEV哪一個會成為未來市場的主流還未有定論，因此在快速變化的過程中如何適應成為一大挑戰。對此我們提出第二個需要解決的目標，兼容。無論未來市場如何變化，我們開發的系統都要能夠適應，只有做到這一點我們才能立于不敗之地。

第三，動力系統必須達成高效的要求。

對于廣汽而言，以上三點就是廣汽鉅浪混動模塊化架構要達成的任務。

鉅浪混動模塊化架構

廣汽很早就開始在混動領域摸索，2009年推出了P1+P4的架構車型，并在廣州市實現了200臺示范運行。2014年，廣汽在2009年車型的基礎上開發了GA5REV，這是國內最早量產的增程式車型。2017年，在前兩個車型的基礎上衍生出了廣汽自主的DHT架構GMC1.0，搭載在廣汽的GS4PHEV上，這款車實現了NEDC5L/100km的成績，在當時取得了非常好的效果，目前這款車的市場保有量約為25000左右。

2020年，我們推出了第二代GS4PHEV車型，采用1.5T增壓的米勒循環發動機，并在GMC1.0的基礎上推出了改善后的GMC1.1混動系統，當時獲得了NEDC4.6L/100km的成績，但很遺憾這款車的銷量并不是很好，目前市場保有量接近1萬臺。

基于前期對發動機、DHT系統的摸索，廣汽推出了第二代DHT系統，并在今年量產上市。同時，廣汽同步研發的2.0升的阿特金森循環混動專用發動機也已搭載影酷車型量產上市。

廣汽已經過十余年的混動研發和摸索歷程，并獲得了累計超過5萬用戶的品質驗證，且率先完成了國內雙電機串并聯DHT開發量產。

基于多年摸索，我們認為未來混動系統將走向一個總體架構，在這一架構之下，未來所有的混動系統都將在此誕生。這一架構就是鉅浪動力模塊化架構，廣汽內部將其稱為EMB架構。這一架構由混動發動機（E）、機電耦合系統（M）、動力電池（B）三大部分組成，采用平臺化、模塊化設計，致力于打造中國最強混動系統，是廣汽實現“雙碳”目標的解決方案。

在發動機板塊內，我們根據整車需求開發出一個混動專用發動機，希望在一定轉速范圍內能提供最高的熱效率、最低的油耗，同時滿足功率需求。

目前，廣汽開發的1.5L和2.0L兩大平臺各有自己的阿特金森和米勒循環，都已經實現量產。考慮到碳中和的需求，我們也基于這兩個平臺發動機開發了氫發動機系統，目前實驗室的工作正在進行中，同時也在同步做燃料系統、燃料電池的開發工作。

M就是機電耦合系統，廣汽有單電機Px、串并聯、功率分流三大技術研發路線，并進行了產品的開發和實驗，最終自主聚焦于串并聯系統。在功率分流方向上我們也做了樣品和樣車，不過最終沒有選擇量產，而是選用了豐田的THS系統。

在電池領域，我們配合開發了HEV和PHEV電池，可進行組合，未來的燃料電池系統也將同步實現。

在這一架構下，我們對其中的發動機、DHT和電池進行了多種自由組合，并組合出多套動力系統，希望通過盡可能少的發動機、DHT和電池品類，提供盡可能多的整車動力總成系統。

基于這套可組合多變的系統，可組合出四大類動力系統，能夠兼容HEV、PHEV和REEV的系統應用需求。我們在整個完全自主開發的架構中布局了740多項專利，并使每套系統都具備質、省、快、靜、順5大亮點。基于鉅浪混動模塊化架構，廣汽要實現雙碳、兼容和高效三大目標。

圖片來源：廣汽

這是我們的發動機家族，每一塊都代表我們的一款量產發動機。多年來，通過對不同排量和阿特金森、增壓、米勒等不同技術的摸索，最終產生了這樣一個圖譜。

我們的2.0ATK發動機在42.1%有效熱效率的基礎上，經過一些努力，目前已經可以達到44.14%的試驗室認證有效熱效率。

在機電耦合板塊，單電機、串并聯、功率分流我們都有布局，并在串并聯進行深耕。經過多年摸索，我們認為國內主流汽車企業最終都會收斂到串并聯構型中，目前行業已經基本對此達成共識。

串并聯構型具備很多優勢，在串并聯的構型內是否還有進一步發展的空間，確實是值得大家討論的課題。廣汽也對此做了大量工作，廣汽GMC首創雙電機平行軸串并聯方案，完全自主知識產權，引領國內DHT發展。GMC2.0基于189,372種變型進行對比分析，經綜合分析和優選最終選定串并聯兩檔方案。我可以明確告訴各位，我們最終量產的方案雖然不是理論最優的，但是在工程邊界內我們認為是最優的一個方案。

在GMC2.0系統上，我們采用了很多技術。首先在2018年，我們率先實現了平行軸式的雙電機串并聯的一體化集成，首次提出了雙電機控制器與DHT本體的結構集成，這意味著控制器內所有的電子電器件都要承受和發動機變速器結構同樣的振動和溫度考驗。雖然現在大家都覺得很正常，但在當時，這項技術面臨著大量挑戰和課題，我們都一一進行了克服。

圖片來源：廣汽

在雙電機串并聯DHT中，我們首先提出了多檔化的概念，并以WLTC工況混動系統熱效利用率≥95.5%作為目標指標，這就是車輛在WLTC工況運行時，我們希望在保證動力系統輸出的情況下，發動機工作在最高熱效區間的比例。為了達成這個指標，只能通過多檔化實現。另外，我們當時也使用了油冷扁線電機。

在高可靠性驗證上，我們的累計驗證時長超10萬小時，滿足10g振動加速度要求。實際上，IPU需承受18g的加速度，才能夠通過這個考驗。另外，我們EMC帶載測試也通過了Class 3的嚴格考驗。

在NVH領域，我們采用了電機電流諧波轉矩波動主動控制、分段變載頻控制等技術，且軸齒采用高重合度高剛度設計，重合度5，齒輪傳遞誤差≤0.3um。

在控制領域我們采用了高低壓主動解耦控制技術，當時還做了266V-650V之間的升變壓系統開發儲備。

在電池板塊，我們在HEV、PHEV和THS平臺的電池架構上都做了研發，可用于進行EMB架構的組合。

值得一提的是，我們的HEV電池在國內率先使用了冷媒直冷技術，以實現在各個工況下都能夠保證最高的功率輸出。該款電池10秒峰值放電功率為70kW，目前還可以實現更高的性能，能在更低的能耗基礎上提高冷卻效率。另外，這款電池采用了低溫自加熱技術，有助于混動系統實現良好的動力性。

正如剛才所介紹，EMB架構下將出現多種動力組合，我們把它分為四類，一類是經濟適用型單檔系統，一類是動力型功率分流系統，一類是動力節能型多檔系統，最后是高效零碳氫混系統。通過這一架構下的組合，將能實現未來廣汽混動系統的雙碳目標。

產品亮點：質、省、快、靜、順

鉅浪混動模塊架構下的動力系統具備的幾大亮點，歸結為五個字就是質、省、快、靜、順。

質指的是我們希望品質極為可靠，因此我們設計了大量嚴苛的實驗，包括振動、耐久實驗和大量的測試規范。

圖片來源：廣汽

第二是省，我們在極限工況下進行測試，在滿油的情況下不開空調，用盡可能節約的方式駕駛，看看能跑多遠。三款HEV車型的成績均達到了我們的預期，最終都超過了我們設立的1200km的目標。

第三是快，由于HEV系統的電池電量較小，完全以發動機為主進行動力輸出，在這種情況下如何做到快？這是我們的數據。

圖片來源：廣汽

在這里我們尤其強調0-60km/h的起步加速，我們希望能實現和EV車相當的起步加速。最終，我們的影豹車型實現了3.4秒的0-60km/h起步加速，能媲美多數EV車型。

第四個特點是靜，我們采用了兩檔系統，在全段內有多個工作模式可選，在城市工況下能更多用純電運行。另外，由于我們采用大功率動力電池，多擋多模式驅動，我們也能讓發動機工作在NVH較優的區間。在HEV車型中，發動機的啟停非常頻繁，為了把啟停控制在較好的水平，我們采用了雙液壓懸置、EVVT，能讓啟停靜順無感，從而降低發動機的噪音水平。

最后一個亮點是順，能在模式切換過程中實現無感。多檔系統必然會帶來頻繁的檔位切換過程，我們以人體可感知的沖擊度0.3m/s2為控制目標，而在動力模式的切換下，我們的動力模式切換沖擊度都能做到低于這一指標，實現近乎無感的切換。

搭載應用

動力節能型系統的代表2.0ATK+GMC2.0具備極致省油、動力澎湃、平順靜謐等特點，首搭車型影豹和影酷混動版均于2022年底上市。

從油耗指標、0-60km/h的起步加速指標、NVH指標來看，與競品車相比，我們都屬于更好的水平。

對另外一套混動系統的組合，我們動力型功率分流系統的代表2.0TM+THS具備高效節能、動力充沛的特點，首搭車型為GS8雙擎于2021年底上市，M8雙擎將于2022年底上市。

雖然用了豐田的THS，但是我們用了自己的發動機進行組合。與競品相比，在油耗相當的情況下，GS8的零百加速快了約2秒，因此我們整個動力系統具備非常明顯的優勢。

同樣的動力總成在搭載廣汽M8車型后，實現了WLTC循環油耗5.91L/100km，零百加速時間7.9s，滿油續航超過1100km的性能。

總結以上，廣汽在混動領域有著深厚的積累和雄厚的實力，鉅浪混動模塊架構是廣汽解決未來混動化雙碳目標的主要解決方案。這個架構的特點是組合多變、形式多樣、技術領先，衍生出來的產品具備質、省、快、靜、順的特點。另外這套系統能兼容HEV、PHEV和REEV，可快速推出各類混動化車型產品，滿足市場需求。

（以上內容來自廣汽研究院動力總成技術研發中心副主任祁宏鐘于2022年12月9日，由蓋世汽車主辦的2022第三屆混動技術發展論壇發表的《廣汽鉅浪混動模塊化架構及產品介紹》主題演講。）