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百公里油耗不到1L!別克VELITE 5黑科技究竟多厲害?

PHEV+HEV+EV=VELITE 5,別克的增程型混合動力車,是因使用需求而誕生的新能源技術集大成者~

文 ▍顧家棟

在新能源車大行其道的現在,我想大家對於“插電式”和“混動”已經不會感到陌生了。但是關於“增程型混合動力車”,大家又有多少瞭解呢?

什麼是“增程型混合動力汽車”?

打開百度搜索,似乎沒有這個詞條的解釋,在查閱相關資料後,

我認為根據結構分析,增程型混合動力汽車其實更應該被稱為“增程型電動車”。 簡單來說,增程型混動車是一輛可以充電同時又可以通過發動機發電以增加續航的車型。之所以稱其為增程型電動車,是因為它的工作模式大部分情況下都是靠電力驅動的。

△增程型混動車型的底盤結構

在傳統增程型結構中,發動機是不直接參與車輛動力輸出的,只是用來於驅動發電機給電池充電,所以傳統增程型電動車的動力其實是完全由驅動電動機輸出,雖然被稱為“混動”,但實際上是最接近純電動車的存在。

在目前增程型混動市場中,寶馬i3的增程版是傳統定義的增程型混動代表車型。

△寶馬i3增程型電動車

以寶馬i3為例,它就是利用內部的雙缸0.65L發動機的運轉為電池組充電,同時也可外接電源充電,然後由電動機直接驅動車輛,是典型的傳統增程型混合動力車型。

△別克VELITE 5插電式增程型混合動力汽車

在上海車展前,別克發佈了VELITE 5車型,同為增程型混合動力汽車,卻有著比i3高出一倍多的綜合續航里程!至於原因,可能就是因為VELITE 5有著不同于傳統增程型電動車的技術特點。

VELITE 5搭載了基於通用最新一代電驅系統,

這套EREV系統中包括了一台專為混動系統設計的1.5L直噴發動機、EVT電控無級變速箱、高性能永磁雙驅動電機以及一套三元鋰電池組。

首先要說的就是雙行星齒輪機構與雙電機的組合,通過上面這張官方給出的結構圖來看,在雙排行星齒輪結構之間,裝備了兩組高性能永磁同步電機。據悉,兩部電機可在單電機和雙電機模式間自由切換。

就是說如果在動力輸出偏低的情況下,車輛會以單電機行駛。如果有動力需求的話,立刻會以雙電機驅動,保證了駕駛者在純電動模式下的駕駛體驗,這相對寶馬i3在單電機模式(特別是在增程模式下)的動力體驗來說是具有優勢的。

△通用全新12極交流永磁同步電機結構

同時通過雙行星齒輪,同軸雙電機可實現兩個連續可變速比和一個固定速比的輸出,使VELITE 5相對擁有更寬的轉動比,在全車速範圍內實現能效提升,獲得更好的燃油經濟性。

△“Bar Winding”即條形繞組構造

在結構上兩組電機採用了條形繞組構造以長方形的繞線結構,相比寶馬i3做採用的傳統圓形結構,散熱特性更好。且分別採用內置式釹鐵硼和鐵氧永磁材料,據說這兩種材料可以確保電機在大扭矩下仍保持動力輸出的平順性。

△高度集成的電驅系統(左)與傳統6AT變速箱(右)體積相似

由於雙電機的同軸設計以及雙排行星齒輪組合的佈置,使得這套電驅系統在結構以及重量方面也稍有優勢,並且與電動機匹配的通用專利EVT電控無級變速箱的尺寸僅與一台6AT變速箱的體積相當,二者加起來重量僅為119kg。

△別克VELITE 5搭載的1.5L發動機

當然,這套EREV系統中不能忽視的還有這台1.5L直噴四缸發動機。

其最大功率為78kW/5800RPM,峰值扭矩為138N·m/4400RPM,而且在高速模式下或者電量低的情況下,這台汽油機還是可以直接參與到動力輸出的,遠不止是在傳統增程型混動汽車充當一個“充電器”的角色那麼簡單。

這台發動機擁有12.5的高壓縮比,相對普通發動機,汽缸內活塞行程更長,燃燒更為充分,而好處就是在帶來不錯的動力感受的同時進一步降低了發動機油耗,此外還使用了集成排氣歧管、兩級可變式機油泵、實現阿特金森迴圈效果的LIVC(進氣門延遲關閉)以及DVVT技術。

△寶馬i3結構剖面圖

相比下來,i3上的那台只有34馬力的0.65L雙缸汽油發動機就顯得相形見絀了,並且i3的發動機只負責為電動機發電,任何情況下都不能直接參與動力的輸出。可見,在全工況模式的體驗之下,VELITE 5豐富的動力模式優勢就被凸顯出來。

△三元鋰電池組(定額電量18千瓦時、採用單片式液冷、IP67級外殼封裝)

最後一部分聊一下這套三元鋰電池組,其實際容量為18千瓦時,重量為183千克,折算下來與寶馬i3(33千瓦時&285千克)旗鼓相當。

但是別克VELITE 5的亮點在於採用了先進的BMS電池熱管理技術:通過專利片層式液冷結構(每個電池軟包間都有導熱層)保證了電池系統的環境溫度適應性,整車在-30~60︒C的環境下,電芯的各個部分都能得到一致的冷卻/加熱效果。而i3採用的則是直冷方案(製冷劑蒸發吸走熱量),相對來說冷卻/加熱效率就沒有片層式液冷結構來的高。

同時VELITE 5採用IP67級外殼封裝設計,整個電池系統位於車輛中後部,即使底盤涉水、車輛發生碰撞也不會引起火災。

正是由於這套三元鋰電池組的加持,VELITE 5在純電動模式下,續航里程可達到116公里,並且最快只需4.7小時便可充滿電。

而在混動模式下,其綜合最大續航里程達到了768公里,相較于寶馬i3增程混合動力車型的300公里左右的最大續航,實用性表現更好。而究其原因,除了豐富的動力模式之外,油箱大小的不同(寶馬i3油箱容積為9L,VELITE 5油箱容積為34L)其實也是潛在原因。

△別克VELITE 5駕駛模式選擇

VELITE 5還可以對不同的駕駛環境給出了四種駕駛模式可選,分別為普通、運動、山地和鎖定模式,作為對比,寶馬i3則配備了三種駕駛模式,在啟動車輛後預設狀態為COMFORT舒適模式,另外還包括了ECO PRO節能以及ECO PRO+超級節能模式,差距主要在電量的控制和電動機的輸出層面,但主要還是由電動機主導整車運行。而VELITE 5則涉及到了不同模式下,電動機與汽油機來回切換工作。

其中鎖定模式主要用於類似城際間的高速路段行駛,該模式下電池會保持目前電量儲備,車輛將以汽油發動機驅動。進入城市道路後取消鎖定模式,車輛將會以原有電量繼續驅動,這正是鎖定模式的設計初始意圖。

作為新能源自然少不了提到科技配置,別克VELITE 5配備了第十代Onstar安吉星車載系統、蘋果CarPlay手機映射,以及車載4G LTE網路。

安吉星手機App(全時線上助理服務)可提供新能源功能模組,包括電池電量遠端監控、充電模式、線上尋找公共充電樁、車門遠端應急開啟、車輛安全電子圍欄等功能。

這幾項功能幾乎已經涵蓋了寶馬i3的“BMW 互聯駕駛”科技的大部分功能。但i3可根據電池電量及即時交通路況資訊,及時在導航地圖上直觀地標識出剩餘電量可以抵達的範圍,這一點確實挺人性化。

△HBA智慧遠近光控制場景類比

安全配置方面,VELITE 5配備有自我調整巡航系統、前車距離提示、自動泊車系統、車道保持系統、側盲區預警系統、前方碰撞預警、碰撞緩解系統、智慧遠近光控制等多項主動安全配備,同時,10安全氣囊也成為了全系標配。

△VELITE 5一體式車身結構

VELITE 5採用了一體化車身結構,零件高強度鋼比例達到73%,其C-NCAP碰撞測試也達到了應有的五星水準。

作為對比的寶馬i3在這方面到讓人有些許隱憂,特殊的CFRP碳纖維複合材質車身使得它在14年E-NCAP測試中獲得了還不錯的成績(14年成績為四星),但是碳纖維車架之外的部分(發動機蓋前緣、A柱兩側及前檔)卻成績一般。

△寶馬i3在E-NCAP碰撞測試中的表現

而在安全輔助系統部分,寶馬i3僅以ESC循跡控制系統以及前雙座安全帶未系警示系統獲得5分的成績,缺乏限速警示系統則未能進一步獲得分數,使其在安全輔助系統的評等專案中,僅能擁有55%的評等,這也是它沒能拿到整體五星評級的原因。

綜上所述,在筆者眼裡,相較於目前市場在售的混動車型,別克VELITE 5更像是一位“集大成者”,它將很多消費者對於新能源車的切實所需都融合在一起,變成了自己的賣點,比如:無續航里程焦慮、環保低排放、時尚科技感、手機App互聯、安全配置豐富等…

當然,這無疑是通用別克苦心總結了近些年國內市場新能源汽車發展歷程的結果,繼而終於在2017年憋出了這麼一個“大招”,我想這輛VELITE 5也擊中了很多人的“需求G點”,就憑這些,你們覺得它能帶給新能源車市場一場變革嗎?

裝備了兩組高性能永磁同步電機。據悉,兩部電機可在單電機和雙電機模式間自由切換。

就是說如果在動力輸出偏低的情況下,車輛會以單電機行駛。如果有動力需求的話,立刻會以雙電機驅動,保證了駕駛者在純電動模式下的駕駛體驗,這相對寶馬i3在單電機模式(特別是在增程模式下)的動力體驗來說是具有優勢的。

△通用全新12極交流永磁同步電機結構

同時通過雙行星齒輪,同軸雙電機可實現兩個連續可變速比和一個固定速比的輸出,使VELITE 5相對擁有更寬的轉動比,在全車速範圍內實現能效提升,獲得更好的燃油經濟性。

△“Bar Winding”即條形繞組構造

在結構上兩組電機採用了條形繞組構造以長方形的繞線結構,相比寶馬i3做採用的傳統圓形結構,散熱特性更好。且分別採用內置式釹鐵硼和鐵氧永磁材料,據說這兩種材料可以確保電機在大扭矩下仍保持動力輸出的平順性。

△高度集成的電驅系統(左)與傳統6AT變速箱(右)體積相似

由於雙電機的同軸設計以及雙排行星齒輪組合的佈置,使得這套電驅系統在結構以及重量方面也稍有優勢,並且與電動機匹配的通用專利EVT電控無級變速箱的尺寸僅與一台6AT變速箱的體積相當,二者加起來重量僅為119kg。

△別克VELITE 5搭載的1.5L發動機

當然,這套EREV系統中不能忽視的還有這台1.5L直噴四缸發動機。

其最大功率為78kW/5800RPM,峰值扭矩為138N·m/4400RPM,而且在高速模式下或者電量低的情況下,這台汽油機還是可以直接參與到動力輸出的,遠不止是在傳統增程型混動汽車充當一個“充電器”的角色那麼簡單。

這台發動機擁有12.5的高壓縮比,相對普通發動機,汽缸內活塞行程更長,燃燒更為充分,而好處就是在帶來不錯的動力感受的同時進一步降低了發動機油耗,此外還使用了集成排氣歧管、兩級可變式機油泵、實現阿特金森迴圈效果的LIVC(進氣門延遲關閉)以及DVVT技術。

△寶馬i3結構剖面圖

相比下來,i3上的那台只有34馬力的0.65L雙缸汽油發動機就顯得相形見絀了,並且i3的發動機只負責為電動機發電,任何情況下都不能直接參與動力的輸出。可見,在全工況模式的體驗之下,VELITE 5豐富的動力模式優勢就被凸顯出來。

△三元鋰電池組(定額電量18千瓦時、採用單片式液冷、IP67級外殼封裝)

最後一部分聊一下這套三元鋰電池組,其實際容量為18千瓦時,重量為183千克,折算下來與寶馬i3(33千瓦時&285千克)旗鼓相當。

但是別克VELITE 5的亮點在於採用了先進的BMS電池熱管理技術:通過專利片層式液冷結構(每個電池軟包間都有導熱層)保證了電池系統的環境溫度適應性,整車在-30~60︒C的環境下,電芯的各個部分都能得到一致的冷卻/加熱效果。而i3採用的則是直冷方案(製冷劑蒸發吸走熱量),相對來說冷卻/加熱效率就沒有片層式液冷結構來的高。

同時VELITE 5採用IP67級外殼封裝設計,整個電池系統位於車輛中後部,即使底盤涉水、車輛發生碰撞也不會引起火災。

正是由於這套三元鋰電池組的加持,VELITE 5在純電動模式下,續航里程可達到116公里,並且最快只需4.7小時便可充滿電。

而在混動模式下,其綜合最大續航里程達到了768公里,相較于寶馬i3增程混合動力車型的300公里左右的最大續航,實用性表現更好。而究其原因,除了豐富的動力模式之外,油箱大小的不同(寶馬i3油箱容積為9L,VELITE 5油箱容積為34L)其實也是潛在原因。

△別克VELITE 5駕駛模式選擇

VELITE 5還可以對不同的駕駛環境給出了四種駕駛模式可選,分別為普通、運動、山地和鎖定模式,作為對比,寶馬i3則配備了三種駕駛模式,在啟動車輛後預設狀態為COMFORT舒適模式,另外還包括了ECO PRO節能以及ECO PRO+超級節能模式,差距主要在電量的控制和電動機的輸出層面,但主要還是由電動機主導整車運行。而VELITE 5則涉及到了不同模式下,電動機與汽油機來回切換工作。

其中鎖定模式主要用於類似城際間的高速路段行駛,該模式下電池會保持目前電量儲備,車輛將以汽油發動機驅動。進入城市道路後取消鎖定模式,車輛將會以原有電量繼續驅動,這正是鎖定模式的設計初始意圖。

作為新能源自然少不了提到科技配置,別克VELITE 5配備了第十代Onstar安吉星車載系統、蘋果CarPlay手機映射,以及車載4G LTE網路。

安吉星手機App(全時線上助理服務)可提供新能源功能模組,包括電池電量遠端監控、充電模式、線上尋找公共充電樁、車門遠端應急開啟、車輛安全電子圍欄等功能。

這幾項功能幾乎已經涵蓋了寶馬i3的“BMW 互聯駕駛”科技的大部分功能。但i3可根據電池電量及即時交通路況資訊,及時在導航地圖上直觀地標識出剩餘電量可以抵達的範圍,這一點確實挺人性化。

△HBA智慧遠近光控制場景類比

安全配置方面,VELITE 5配備有自我調整巡航系統、前車距離提示、自動泊車系統、車道保持系統、側盲區預警系統、前方碰撞預警、碰撞緩解系統、智慧遠近光控制等多項主動安全配備,同時,10安全氣囊也成為了全系標配。

△VELITE 5一體式車身結構

VELITE 5採用了一體化車身結構,零件高強度鋼比例達到73%,其C-NCAP碰撞測試也達到了應有的五星水準。

作為對比的寶馬i3在這方面到讓人有些許隱憂,特殊的CFRP碳纖維複合材質車身使得它在14年E-NCAP測試中獲得了還不錯的成績(14年成績為四星),但是碳纖維車架之外的部分(發動機蓋前緣、A柱兩側及前檔)卻成績一般。

△寶馬i3在E-NCAP碰撞測試中的表現

而在安全輔助系統部分,寶馬i3僅以ESC循跡控制系統以及前雙座安全帶未系警示系統獲得5分的成績,缺乏限速警示系統則未能進一步獲得分數,使其在安全輔助系統的評等專案中,僅能擁有55%的評等,這也是它沒能拿到整體五星評級的原因。

綜上所述,在筆者眼裡,相較於目前市場在售的混動車型,別克VELITE 5更像是一位“集大成者”,它將很多消費者對於新能源車的切實所需都融合在一起,變成了自己的賣點,比如:無續航里程焦慮、環保低排放、時尚科技感、手機App互聯、安全配置豐富等…

當然,這無疑是通用別克苦心總結了近些年國內市場新能源汽車發展歷程的結果,繼而終於在2017年憋出了這麼一個“大招”,我想這輛VELITE 5也擊中了很多人的“需求G點”,就憑這些,你們覺得它能帶給新能源車市場一場變革嗎?