為何我們還需要摩卡DHT-PHEV這樣的動力方案？
機器之心發表於2022-03-08
2021 年雖然遭遇了晶片短缺、電池原材料漲價等意外情況，但國內新能源乘用車市場仍達到了 298.9 萬輛的累計銷量，同比增長 169.1%，創造出有史以來的最高記錄。國內消費者對新能源汽車的熱情與需求，看似在這一年得到充分釋放，但是從更詳細的細分資料來看，卻能發現各級市場的趨勢並不統一。
目前，新能源汽車增量主要體現在上海、杭州、深圳、北京、廣州等限購嚴厲的大城市，但這些地方的純電車型購買比例也在下降。隨著 DHT、增程式系統等沒有里程焦慮的新能源技術走向成熟，消費者開始對這類車型更加青睞，而且非限購的中小城市私人用車市場，其銷量佔比也在增長。事實上，在里程焦慮難以緩解的情況下，DHT、增程技術已經受到了更多業界關注。華鑫證券在一份長達 104 頁的深度研究報告中指出：近三年來，純電動汽車平均能量密度並沒有太大的提升，提高續航里程主要是依靠輕量化技術減少車重、提高電池數量，以及最佳化電機和電控技術來實現。
報告還提到，從趨勢來看，純電動汽車未來五年仍有 30% 的複合增速，但受限於能量密度和安全性制約，續航里程和充電時間短期內的進展，還難以滿足普通消費者需求。同時，其還表達了對 DHT、增程式系統等無里程焦慮技術的看好，預計將在一段相當長的時期與純電共存。隨著技術和產品線逐步成熟完善，部分國內車企也在純電動路線之外，開始重視 DHT 和增程式系統的研釋出局。但在具體實施路線上，造車新勢力相對更偏愛增程式系統，而 DHT 普遍被有豐富造車經驗的車企選擇。
儘管都可以實現零里程焦慮，但兩者的工作邏輯和特性卻存在明顯差異。其中，增程式系統採用的是串聯結構，車輪只能由電動機驅動，發動機（增程器）僅用來帶動發電機供電。得益於該結構將發動機和車輛行駛系統硬體解耦，也就可以對發動機進行針對性的設計和調教最佳化，使其恆定在熱效率最優的轉速執行。相比燃油車發動機轉速不斷波動的執行工況，燃油經濟性有明顯提高。
但是，這種結構能讓發動機恆定保持在經濟轉速的同時，也意味著電動機要獨自應對全部工況，包括其效率偏低的中高速區間。如上圖所示，一般城市快速路、高速公路都可能處在電機滿功率執行、但轉矩持續下降的區間，需要消耗更多的電來行駛。
一份 ABRP（海外電動汽車行程規劃工具）統計的 511 輛特斯拉 Model S100 日常使用資料顯示，車速在 50-60 km/h 時的電動機效率最佳，超過該區間後效率明顯下降。在對電池相對友好的 10℃以上的環境內，Model S100 的 120km/h 勻速續航里程，甚至還不到 50-60 km/h 的三分之二。DHT 和增程式系統的區別在於，其發動機也能直接驅動車輛，可以在電動機效率較低、發動機效率更高的工況下，讓發動機直接參與驅動。這不僅可以避開電動機的低效區間，還能夠避免動能、化學能、電能之間來回轉換導致的額外能量損耗，達到更高的效率。
但是，DHT 由於結構複雜，想要完全發揮優勢也需要為其多模式驅動，找到各場景下都能有相對平衡表現的設計「甜點」。比如，DHT 發動機難以針對單一工況最佳化，恆定在最經濟的轉速執行，需要綜合其各個工作場景進行標定；隨之而來的還有專用變速箱的開發工作，需要考慮到發動機、電動機的整合和混連問題，併兼顧動能回收系統的效率。北京航空航天大學汽車工程系教授、國家乘用車自動變速器工程技術研究中心常務副主任徐向陽曾表示：「DHT 專用變速箱開發工作要從三個方面著手，第一，構型方案的原始創新；第二，變速器在動力系統中的匹配；第三，能量流的有效管理。」
簡單的說，DHT 雖然保留了燃油車的發動機、變速箱等部件，傳動路徑也非常相似，但具體的設計已經完全不同。目前，比較有代表性的是魏牌摩卡 DHT-PHEV，一款售價區間在 29.50 萬 - 31.50 萬元的中型 SUV。其智慧 DHT 混聯技術採用了專門開發的發動機和變速箱，而且基於發動機和電動機的特性曲線，做出了非常細化的混連方案。
從魏牌公開的技術資料來看，這主要得益於重新設計的 DHT 專用變速箱，使其可以精確調控電動機和發動機的參與程度和方式，而不是直接將兩者的動力粗暴混合在一起，再輸出到車輪。比如，摩卡 DHT-PHEV 可以讓發動機和電動機串聯或並聯驅動，前者與增程類似只給電動機供電，後者與電動機共同驅動車輛。同時，針對中低速場景主要由電動機驅動、發動機主要負責高速場景的情況，摩卡 DHT-PHEV 還在發動機單獨驅動的速度區間內，設計了偏動力性和偏經濟性兩個不同齒比的擋位。因為電動機負責中低速驅動，傳統變速箱更加重視的低速擋也不再需要，可以實現更加緊湊簡化的結構設計，整箱傳動效率最高可達 98%。現階段，增程式系統之所以更受關注，有很大原因也與大力推廣該技術的造車新勢力發展模式有關。在汽車領域，身為後來者的造車新勢力，長期面對的問題都是如何突出重圍，這也導致其大部分精力都集中在智慧化相關的軟體工作上，硬體普遍透過與供應商和合作的方式解決。
增程式系統相對單一的工作模式，大幅簡化了系統設計難度，而且對硬體的相容性更高。與 DHT 相比，增程式系統不需要變速箱，也不用考慮發動機和電動機動力的耦合問題，也就意味著兩者可以單獨的設計採購，沒有直接的匹配關聯需求，只考慮各自的效率。這種可以顯著減輕研發壓力，同時又能實現零里程焦慮效果的技術，對於時間緊任務重的造車新勢力來說，確實是一個不錯的選擇。相比之下，DHT 由於各部件高度關聯，還有複雜多樣的協同工作模式，一般需要豐富的設計製造經驗才能做好，這也限制住了該技術的推廣。
除了硬體層面的專屬設計製造之外，DHT 複雜的工作模式也直接導致了電控系統難度升級，而這也是一直以來的汽車設計難點。清華大學汽車產業與技術戰略研究院院長趙福全曾表示：「電子控制的覆蓋面非常廣泛，既涉及硬體的效能和品質，也涉及軟體的控制邏輯、複雜度以及提供支撐的資料庫。每一個問題都要解決，解決完單個問題之後，還要解決系統整合的問題，以及各子系統的整合、不同控制系統之間的互動等。」因此，這種情況也將很多企業阻擋在門外，或是隻能在燃油動力基礎上改制，而魏牌能夠將智慧 DHT 混聯技術成功落地，也因為旗下有著深厚發動機、變速箱研發經驗的蜂巢易創，才實現基於 DHT 工作特性的完整正向開發。
同時值得關注的是，摩卡 DHT-PHEV 還配備了一個 39.67kWh 電池包，使其兩驅長續航版車型的 WLTC 純電續航里程達到 204km。這樣在有充電條件的城市環境下，就能帶來和純電車型相同的體驗與經濟性。而在長途用車環境中，配合 DHT 系統的能效表現，還可提供 1000+km 的 WLTC 綜合續航。在目前的測試規範中，能夠最真實體現新能源汽車續航的依次是 WLTC、NEDC、CLTC。根據魏牌公開資料顯示，摩卡 DHT-PHEV 兩驅長續航版車型 WLTC 百公里饋電油耗為 5.55L，高效能電四驅車型 WLTC 百公里饋電油耗是 6.3L，而這前提還是兩者重量分別達到了 2130kg 和 2250kg。與燃油時代不同，汽車向電動化、智慧化轉型以來，很多新興技術都難以被直觀感知到。這也導致越來越多的產品，將更多成本集中在表面的高感知部分，不容易被直觀看到的地方則不斷降低指標。但對於想要向上突破的車企來說，這種方式無異於自絕後路。
從無里程焦慮的新能源解決方案來看，魏牌確實可以被稱作是在務實做技術的企業，能在當前純電市場異常龐大的情況下，仍選擇全面正向開發智慧 DHT 混聯技術，而且其中付出了成本與時間，可能還不能完全被使用者得知。除此之外，魏牌在智慧駕駛、智慧座艙、域控制器等熱門領域，也都有完整的自研佈局。例如，摩卡 DHT-PHEV 全系預埋的 NOH 智慧領航輔助駕駛系統，就由旗下毫末智行全棧自研。這全球第三款、中國第二款全棧自研的量產自動駕駛系統，可提供基於使用者設定導航路線的點到點輔助駕駛，具體功能包括安全避讓、變道超車、智慧控制車速、智慧引領上下匝道、變道保護、避讓匯入口、切換高 / 快速路和智慧避讓大車等。
而在座艙內，摩卡 DHT-PHEV 不僅提供了 AR-HUD、NAPPA 真皮、哈曼 INFINITY 音響等 30 萬級別也不多見的豪華配置，購車前難以有完整感受的靜謐性方面也下了很多功夫，同時在車身、造型、氣密性、聲學包、底盤、動力、主動降噪 7 個方面進行最佳化。事實上，這也是其喊出「向死而生，魏牌轉型高階新能源品牌」口號的一種體現。在這個充滿機遇與未知的轉折點，有車企利用資訊差把講故事、打情懷牌當成營銷手段，收攬大批使用者，但也有魏牌這樣在背後做全面的技術佈局，卻只進行常規宣傳的企業。儘管現階段還無法看清最終的走向，但穩步前進、將精力都放在實處的魏牌，顯然有更多走下去的機會。