2023年4月8日,一汽对外发布红旗混动平台,2024年4月18日,发布阩旗技术“SIGHT(洞见)531”发展的策略,正式命名“红旗·鸿鹄”混动平台,与“红旗·天工”纯电平台、“红旗·九章”智能平台一起推动红旗产品全面升级,加速实现新能源跃迁发展。
2024年10月25日,在第十二届汽车与环境论坛上,据中国第一汽车集团有限公司研发总院红旗·鸿鹄混动平台总架构师宫艳峰介绍,红旗·鸿鹄混动平台有横置、纵置、越野3大子平台,包含动力、底盘、热管理、高压、控制五大系统。聚焦用户用车场景,总结出用户对PHEV车型的电感、低温、油耗、补能和安全等五方面的核心需求,不断的提高用户的美妙出行体验。
碳达峰与碳中和目标是我们电动化的源起之一。催生了纯电与混动两大技术路线的发展。纯电技术初露锋芒时,行业内对这个技术进行了激烈的讨论。随后,内燃机领域的专家提出,通过提升热效率、发展混动及增程式技术,内燃机仍在汽车动力领域扮演重要角色。事实也证明,至今内燃机在汽车行业中依然占据不可或缺的地位。
一汽红旗混合动力始于2001年,经过产品化的迭代发展,选择了P1+P3混动构型。2023年4月8日,一汽对外发布红旗混动平台,2024年4月18日发布阩旗技术“SIGHT(洞见)531”发展的策略,正式命名“红旗·鸿鹄”混动平台,与“红旗·天工”纯电平台、“红旗·九章”智能平台一起推动红旗产品全面升级,加速实现新能源跃迁发展。同时,还明确规划了至2024年、2026年及2028年混动平台的三个阶段发展目标,开展混动核心技术探讨研究攻关,支撑整车产品的竞争力。
在没有顶层设计与系统控制的情况下,单个系统的卓越并不能带动总系统的卓越,这正是我们整个汽车行业,包括我们车企,致力于构建平台的关键。动力总成、底盘、热管理、高压、控制等五大核心系统,需通过顶层设计的控制来实现彼此间的协同。
目前,红旗·鸿鹄混动平台涵盖了横置与纵置两大平台,其中横置平台还进一步拓展出了新的越野平台,全方面覆盖了红旗从A级至D级的车型系列。
在横置平台的构建中,着重从性能集成、结构集成与功能集成三个维度进行考量。性能集成方面,尤为关注油耗,通过提升发动机、变速箱及整个传动系统的效率来实现油耗的优化。动力集成上,则聚焦于提高变速器和电机的功率扭矩,同时确保电池在低温度的环境下的性能表现。在使用者真实的体验层面,需要在前期设计中就考虑到极速快充和极强电感问题。
谈及平台集成化,前期的规划至关重要。以轿车平台为例,可以衍生SUV车型,再进一步衍生,还可以是其它新的车型,这一些平台车型之间能循环提升,这正是平台存在的核心价值所在。
功能集成方面,从统筹的方面出发,我们将动力与底盘系统整合在一起,若缺乏功能的统筹,会出现底盘只关注自身控制,整车则只聚焦于智能驾驶控制的情况。当两者需要协同工作时,难以实现无缝融合。因此,功能集成在平台的存在,其重要性不言而喻。在这三个统筹的框架下,我们拥有了横置的动力系统、底盘系统、热管理系统、高压系统及控制管理系统,这些构成了我们整体逻辑的基础。
纵置平台通过后轮转向、主动悬架等先进的技术极大提升驾乘体验与舒适性。这样的平台的核心目标,就是为用户打造一种无与伦比的豪华驾乘体验。
关于我们平台的开发理念,首先要明确的是,产品的核心在于使用户得到满足需求。无论技术多么先进,若无法得到用户的认可,产品终将难以在市场中立足。因此,我们必须紧密围绕客户的真实需求进行开发。用户的需求,我们归纳为以下几个主要方向:
一是混动车型的电感体验,特别是在电量变化时的电感表现。电量充足时,驾驶体验自然舒适;但电量不足或耗尽时,驾驶感受便会大打折扣。如何通过系统优化,改善这种电量变化带来的电感体验,是我们亟待解决的重要课题。
二是低温环境下的性能表现。低温下的电池电量衰减是用户关注的重要指标之一,是平台开发需要重点考虑的内容之一。
三是整车油耗,,低油耗意味着低碳排放,决定了用户的用车成本和国家低碳战略目标的达成,这是我们始终不渝的追求。
四是快速补能的需求。这里提到的“一杯咖啡时间”补能概念,意指在短暂休息间隙即可完成充电。
五是安全需求,这是每位用户最为关心的方面。若安全没办法得到保障,那么前面提到的所有优点都将失去意义。
基于以上总结,红旗·鸿鹄混动平台聚焦于品牌的安全基因,打造两大核心标签:强电感和耐低温。横置平台在红旗车型中主要以B级和C级车为主,在B级和C级两驱车型上着重降低油耗,形成产品差异化;在四驱车型上则强调高动力表现。同时,在纵置平台上进行了全面优化,以提升平台全面的竞争力。
此外,还推出了越野平台,该平台以越野功能为核心,集成了四电机和800V高压平台,并采用了2.0升混动专用发动机,采用增程结构,以满足用户对越野性能的极致追求。
首先,我们来谈谈电感。在传动链路中,提升电感的效率至关重要,它直接关系到纯电续航里程。如今,红旗已经成功将纯电续航里程提升至200公里以上,这一数字是基于我们深入的市场调研得出的,是在WLTC循环标准下测得。实际用户使用时,续航里程可能还会更高。为何选择200公里作为目标呢?因为在大城市中,大多数人的单日通勤里程在40公里以内,按一周工作五天计算,总里程大约为200公里。这意味着,如果我们的纯电续航能达到200公里,用户就能在一周的通勤中仅充电一次,从而享受长续航带来的便利。
当然,红旗也考虑到了小城市用户的需求,我们推出了小电量、低续航版本,续航里程大约在100公里左右。这个版本主要满足那些城市直径较小,行驶里程在100公里左右的客户的真实需求。这样的设计,使得用电量控制在十几度到二十度之间,既经济又实用。
关于纯电覆盖度的提升。通过电池与电机系统的精准匹配,以及高放电倍率的应用,我们成功地将纯电场景覆盖率提升至95%以上。这意味着,在大多数情况下,用户都能享受到纯电驾驶的便捷与舒适。
混动系统在发动机介入时,必须做到无感。这样,用户就感受不到发动机介入时的顿挫感,从而始终保持纯电行驶的平稳与宁静。
第二,平台极具耐低温性能。凭借耐低温电池、高效热管理以及发动机技术的革新,即便在零下38摄氏度的极端环境中,车辆仍能正常启动并运行。在零下20度时,车辆性能恢复时间仅需15分钟;而在零下10度,加速性能毫无衰减。
第三,实现了极速快充。通过提升电池的高活性与电导率,结合智能热管理技术,仅需15分钟就可以完成30%至80%的电量充盈,即便在零下7度的低温下,充电时间也控制在30分钟以内。
第四,实现了低油耗。发动机的高效率是关键。我们的发动机热效率已超过45%,通过系统优化匹配,发动机的高效区占比极高,超过98%。因此,在WLTC工况下,油耗仅为4.6L,而在用户实际使用中,油耗可低至3.8L,综合续航里程可达约1500公里。
最后,安全方面,我们的电池系统设计全面且周密,包括模组防护、防爆阀排气设计以及高强度结构设计,抗压能力超过200KN。结合云端大数据预警系统,能实现电池的多点无热失控预警,预警准确率高达95%以上。
关于混动技术,介绍两款核心发动机:15TD与20TD。15TD采用集成式进气和分离式排气增压技术,认证热效率高达45.21%。20TD发动机已进入后期开发阶段,低摩擦性能更优,且因配备平衡轴系统,NVH表现更佳。
在电驱方面,我们同样拥有两款先进产品:一是横置HDU35,采用多层扁线油冷电机、高效集成的双逆变器及双泵设计液压系统,并配备低噪音齿轮,性能卓越。二是纵置LDU45,专为前驱设计,具备两挡变速及“六合一”集成结构,采用混动专用驱动桥。横置HDU35最大输出扭矩达3900牛·米,纵置LDU45则可达4250牛·米,系统效率最高可达88%。
平台的电池技术主要体现在四大方向:一是高安全性与耐低温性能,确保在各种环境下稳定运行。二是多元智能加热技术,提升电池适应性和效率。三是快速充电能力,仅需15分钟,通过优化材料和热管理,为用户带来卓越体验。四是高功率输出,得益于各向同性材料技术、高离子电导电解液的应用及高功率策略开发,我们的单位电量放电功率处于行业领先水平。
底盘技术亮点主要包括:一是轻量化设计,虽面临高成本挑战,但我们致力于寻求轻量化与成本的最佳平衡。二是全面布局CDC、空气悬架、后轮转向、冗余制动及多系统预控技术。
热管理方面,我们采取以下策略:一,多热源整合,利用水暖加热器替代传统风暖,提升舒适性并降低能耗。二,高智能化,智能识别空调与电池状态,动态调节热量分配,实现发动机智能启停。三,使用户得到满足节能需求,综合控制发动机、水暖加热器、电池及空调系统,使能耗降低10%,电池温度恢复时间缩短10%,效率提升30%。
智慧能量管理则分为三大方向:一,基于地图或固定路线的智能加速与工况控制,提升系统舒适性。二,通过对发动机使用转速的控制,提供超级舒适体验。三,能量预知管理,提前感知路况,优化能量分配。
多款红旗混动车型已量产并投放市场,如HQ9、HS7、HS3,还有即将上市的是H5 PHEV,未来还将推出越野车型和更多的PHEV产品。
(以上内容来自中国第一汽车集团有限公司研发总院红旗·鸿鹄混动平台总架构师宫艳峰于2024年10月25日在第十二届汽车与环境论坛发表的《红旗·鸿鹄混动平台的技术解决方案》主题演讲。)