众所周知,作为混动领域的“日系双雄”之一,本田在混动领域有多年的技术积累,在中国消费者心目中有良好的市场口碑,尤其是在丰田混动实行技术专利封锁的前提下,本田另辟蹊径,开创了一套属于自己的混动技术体系,让这份夸赞更显得难能可贵。
随着电气化日益逼近,本田在纯电动领域也在不断提速,并且取得了不错的进展。2019广州国际车展上,本田带来了搭载品牌最新PHEV技术的CLARITY车型,其PHEV技术被本田称之为SPORT HYBRID e+,它基于本田混动技术演化而来。那么该技术到底有什么过人的优势?它又是如何展现这些优势的?
带着这些问题,笔者与Honda新一代PHEV及HEV用电池系统开发及测试项目负责人石仓誉士先生进行了深度交流,揭开本田PHEV技术的神秘面纱。
该系统如何解决电池占用空间问题?
众所周知,理论上电池要保证续航,就需要安装大电池,大电池就一定要占用空间,这是一个正常逻辑。但这个问题是否能解决?又如何解决呢?
本田给出的答案是肯定的,石仓誉士表示:“Honda这一款(电池)非常轻薄,因此可以把电池放在座位底下,不占用乘坐空间。”
他表示,这款车纯电动续航里程可以达到100公里以上,电池容量非常大,达到17千瓦时。一般来讲17千瓦时的电池是很大的,但是Honda这一款电池非常轻薄,这与其使用的材料和电池的压缩技术都有关系。因此可以放在座位底下,不占用乘坐空间。
然而放在车底又引发了新的问题。轿车的整车高度一般都不是特别高,空间很小,怎么能够放下一个大电池呢?
本田的处理办法是把电池组一分为二,一部分在前座下面,一部分在后座下面。恰好是座椅下面,而给前后排脚下留了足够多的空间。有必要强调的是,分开的电池并不会影响车辆的加速性能。
如何保证车辆的强劲动力?
电动车的动力表现主要在于电机和电控。本田PHEV系统在这方面的表现如何呢?
石仓誉士介绍,本田通过PCU升压、改良电机生产方式和生产技术的方式来提供车辆的动力输出。
他表示,Clarity PHEV上的PCU和i-MMD的大小差不多,但输出功率是i-MMD的三倍。这是Honda的专利技术,为了配合电池组的大功率输出,电流会进行升压,最终会达到650伏的电压。不仅如此,本田对这个升压系统也进行了改造,原来是一向的升压,现在改成了两向交错的升压,相当于一套变成了两套,增加了一倍。这辆车的研发花费了八年时间才完成。
而在电机方面,车辆所用的电机也是本田自研的电机。两个电机都在引擎室里面。电机通过改良生产方式和生产技术之后,引擎缩小了23%。目的就是为了保证元器件的轻量化以及高输出。
如何保证电池温度问题?
小空间放置大电池,电池的温度问题又带来了新的挑战。众所周知,电池温度过低过高都会给车辆造成巨大的影响。
石仓誉士表示,本田在电池组设计,冷却管道设计、电池材料选择上都做了全方位把控。
在电池设计方面,石仓誉士表示,为了保证更好的冷却,本田采用了水冷系统。电芯的下方是一个3毫米厚的水套,冷却水从里面通过,它与电池组的贴合度非常高,几乎可以说是贴身冷却。
冷却管道方面,冷却水进入电池后分为四大管道,在汇合处又变成三大管道。设计尽可能多管道的目的是为了保证冷却液能够均匀流动于电池全身,保证电池始终处于恒温状态。冷却水入口和出口的温度差,可以控制在1到2度。
材料方面。电池组的盖子是树脂做的,本身就具有隔热性能。底部的金属板是铁制的,中间的部分会稍微浮起来一点,不会直接贴在底板上。所以整个电池组本身就是隔热的体系。电池组是直接固定在金属底板上的,但是水套不是固定在底板上的,而是有弹簧支撑的,是悬空在底板上的,通过这样一种方式增加了空气流通,增加了隔热的功能。
如此三管齐下,保证电池温度始终处在一个安全范围内。
如何检测电池的衰减问题?
石仓誉士表示,最核心的点其实还是对电池各种数据的检测。
本田对所有电芯的电压和电流都有监控,然后从数据中会判断电池组的健康状况。在日常使用中每一块电池的状态都会进行监控管理;这一款车已经在日本和美国销售,在已销售的地方,检测到的数据会随时上传到服务器中,本田以此来分析电池的健康状况。如果有任何问题会及时调整。
在4S店中,本田会用到HTDS的监控单元组,只要它连接到电池上,电池的状况即可一目了然。通过这些层层保护,用户正常使用的情况下,10-15年电池容量的衰退量会控制在10%到20%,因此车内不会有显示电池状况的标识。虽然不会随时随地的显示,但是只要出现一点问题,本田会马上反馈给用户,以便及时处理。
如何解决纯发动机驱动时油耗高于纯燃油车?
理论来说,HPEV车型可以理解为是燃油车增加了电池、电机、电控等装置的车型,重量显然有所增加。同时用燃油状态行驶时,前者增加的重量必然会在油耗上体现。但这个问题也并非无解,依然可以通过技术弥补。
石仓誉士表示,本田给出的答案是限制发动机驱动的工作速域和利用能量回收系统的方式降低油耗。
首先,车速一般在70km/h,比较平稳的行驶状况下会选择引擎驱动。其他状态下随时切换模式,这相当于让其始终在平稳、匀速状态下行驶,保证它拥有最好的油耗表现。
另一个关键点在于SPORT HYBRID e+和搭载i-MMD体系的车辆上都在使用的电动伺服制动系统。一般的车辆加速和减速需要踩刹车板,但这个系统可以回收刹车时的动能,所以i-MMD系统和电池强强联手,可以保证在刹车的时候充分回收能量,从而使得油耗表现更加出色。
石仓誉士介绍,本田完全掌握了该技术的量产。会根据中国市场的节奏推出产品。预计到2020年,SPORT HYBRID e+插电式混合动力将正式导入中国市场。PHEV技术作为混动技术的延续,理论上后者对前者具有非常明显的基础支撑。但本田的PHEV技术到底如何,不妨等其正式推向市场之后再做决定。