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

祁宏鐘進一步介紹，基于在混動研發(fā)領域的深厚積累和雄厚技術實力，鉅浪混動架構由混動發(fā)動機（E）、機電耦合系統(tǒng)（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(yōu)勢，能基于“經(jīng)濟適用型單擋系統(tǒng)、動力型功率分流系統(tǒng)、動力節(jié)能型多檔系統(tǒng)、高效零碳氫混系統(tǒng)”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(fā)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(fā)一套動力系統(tǒng)，這套動力系統(tǒng)需滿足雙碳的背景要求，并長期支撐企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

第二，近幾年國內的混動系統(tǒng)進入快速發(fā)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(zhàn)。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(fā)的系統(tǒng)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(tǒng)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(xiàn)了200臺示范運行。2014年，廣汽在2009年車型的基礎上開發(fā)了GA5REV，這是國內最早量產(chǎn)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(xiàn)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(huán)發(fā)動機，并在GMC1.0的基礎上推出了改善后的GMC1.1混動系統(tǒng)，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(fā)動機、DHT系統(tǒng)的摸索，廣汽推出了第二代DHT系統(tǒng)，并在今年量產(chǎn)上市。同時，廣汽同步研發(fā)的2.0升的阿特金森循環(huán)混動專用發(fā)動機也已搭載影酷車型量產(chǎn)上市。

廣汽已經(jīng)過十余年的混動研發(fā)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(lián)DHT開發(fā)量產(chǎn)。

基于多年摸索，我們認為未來混動系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)動機（E）、機電耦合系統(tǒng)（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(tǒng)，是廣汽實現(xiàn)“雙碳”目標的解決方案。

在發(fā)動機板塊內，我們根據(jù)整車需求開發(fā)出一個混動專用發(fā)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(fā)的1.5L和2.0L兩大平臺各有自己的阿特金森和米勒循環(huán)，都已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。考慮到碳中和的需求，我們也基于這兩個平臺發(fā)動機開發(fā)了氫發(fā)動機系統(tǒng)，目前實驗室的工作正在進行中，同時也在同步做燃料系統(tǒng)、燃料電池的開發(fā)工作。

M就是機電耦合系統(tǒng)，廣汽有單電機Px、串并聯(lián)、功率分流三大技術研發(fā)路線，并進行了產(chǎn)品的開發(fā)和實驗，最終自主聚焦于串并聯(lián)系統(tǒng)。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(chǎn)，而是選用了豐田的THS系統(tǒng)。

在電池領域，我們配合開發(fā)了HEV和PHEV電池，可進行組合，未來的燃料電池系統(tǒng)也將同步實現(xiàn)。

在這一架構下，我們對其中的發(fā)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(tǒng)，希望通過盡可能少的發(fā)動機、DHT和電池品類，提供盡可能多的整車動力總成系統(tǒng)。

基于這套可組合多變的系統(tǒng)，可組合出四大類動力系統(tǒng)，能夠兼容HEV、PHEV和REEV的系統(tǒng)應用需求。我們在整個完全自主開發(fā)的架構中布局了740多項專利，并使每套系統(tǒng)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(xiàn)雙碳、兼容和高效三大目標。

圖片來源：廣汽

這是我們的發(fā)動機家族，每一塊都代表我們的一款量產(chǎn)發(fā)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(chǎn)生了這樣一個圖譜。

我們的2.0ATK發(fā)動機在42.1%有效熱效率的基礎上，經(jīng)過一些努力，目前已經(jīng)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(lián)、功率分流我們都有布局，并在串并聯(lián)進行深耕。經(jīng)過多年摸索，我們認為國內主流汽車企業(yè)最終都會收斂到串并聯(lián)構型中，目前行業(yè)已經(jīng)基本對此達成共識。

串并聯(lián)構型具備很多優(yōu)勢，在串并聯(lián)的構型內是否還有進一步發(fā)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(chuàng)雙電機平行軸串并聯(lián)方案，完全自主知識產(chǎn)權，引領國內DHT發(fā)展。GMC2.0基于189,372種變型進行對比分析，經(jīng)綜合分析和優(yōu)選最終選定串并聯(lián)兩檔方案。我可以明確告訴各位，我們最終量產(chǎn)的方案雖然不是理論最優(yōu)的，但是在工程邊界內我們認為是最優(yōu)的一個方案。

在GMC2.0系統(tǒng)上，我們采用了很多技術。首先在2018年，我們率先實現(xiàn)了平行軸式的雙電機串并聯(lián)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(fā)動機變速器結構同樣的振動和溫度考驗。雖然現(xiàn)在大家都覺得很正常，但在當時，這項技術面臨著大量挑戰(zhàn)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(lián)DHT中，我們首先提出了多檔化的概念，并以WLTC工況混動系統(tǒng)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(tǒng)輸出的情況下，發(fā)動機工作在最高熱效區(qū)間的比例。為了達成這個指標，只能通過多檔化實現(xiàn)。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(tǒng)開發(fā)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(fā)，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(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)實現(xiàn)良好的動力性。

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

產(chǎn)品亮點：質、省、快、靜、順

鉅浪混動模塊架構下的動力系統(tǒng)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(guī)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(jié)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(tǒng)的電池電量較小，完全以發(fā)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(shù)據(jù)。

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(xiàn)和EV車相當?shù)钠鸩郊铀佟Ｗ罱K，我們的影豹車型實現(xiàn)了3.4秒的0-60km/h起步加速，能媲美多數(shù)EV車型。

第四個特點是靜，我們采用了兩檔系統(tǒng)，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(fā)動機工作在NVH較優(yōu)的區(qū)間。在HEV車型中，發(fā)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(fā)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(xiàn)無感。多檔系統(tǒng)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(xiàn)近乎無感的切換。

搭載應用

動力節(jié)能型系統(tǒng)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(tǒng)的組合，我們動力型功率分流系統(tǒng)的代表2.0TM+THS具備高效節(jié)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(fā)動機進行組合。與競品相比，在油耗相當?shù)那闆r下，GS8的零百加速快了約2秒，因此我們整個動力系統(tǒng)具備非常明顯的優(yōu)勢。

同樣的動力總成在搭載廣汽M8車型后，實現(xiàn)了WLTC循環(huán)油耗5.91L/100km，零百加速時間7.9s，滿油續(xù)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(chǎn)品具備質、省、快、靜、順的特點。另外這套系統(tǒng)能兼容HEV、PHEV和REEV，可快速推出各類混動化車型產(chǎn)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(fā)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(fā)展論壇發(fā)表的《廣汽鉅浪混動模塊化架構及產(chǎn)品介紹》主題演講。）