時至今日,新能源汽車、純電動汽車這些方面的發展已勢不可逆,即便還有分歧,更多是體現在具體的技術路線及實現的節奏快慢方面。在推動這些新技術發展的進程中,各國政府政策、各國頭部車企的作用更是功不可沒。
通用混動系統
眾所周知,美國的汽車發展要較中國早上許多,中途又遇到了石油危機、金融危機等壹系列大事推波助瀾。所以以通用汽車為首的美式混動系統的發展,其實早已經過了遠超過我們印象的漫長時光。
早在上世紀60年代,美國便已經將汽車汙染治理提上了日程,其中最具系統性和影響力的加州,更是成立了壹個強有力的執行機構——加州空氣資源委員會(The?California?Air?Resources?Board,CARB),以通過行之有效的措施減少空氣汙染、保障公***福利及保護生態資源。
在這樣的背景下,1969年,通用汽車發布了首款混合動力汽車GM512,它擁有10mph以下純電動、10mph~13mph混合動力、13mph~40mph汽油機驅動的三款車型。不過雖然GM512是當代以成熟技術開發的最早的混合動力車,外觀也十分可愛,卻很遺憾地不能合法上路,並不具備更大的使用價值。
此後,美國便迎來了1974年和1980年的兩次石油價格波動,1979年發生在美國馬裏蘭州的石油荒,也成為了我們熟識的第二次石油危機。為此,美國政府開始實施了讓車企們舉步維艱的企業平均燃油經濟性標準(CAFE)。好在1980~1990年代,第二次石油危機逐步緩解,這不但降低了CAFE控制汽油消耗的壓力,也讓絕大多數剛剛"大病初愈"的美國人們對自吸車輛更加傾心。
不過無論石油的供應與價格如何,環保的腳步始終不能停止。1993年9月29日,克林頓政府發布了著名的"未來汽車合辦計劃(PNGV,Partnership?for?New?Generation?Of?Vehicles),其中最主要的內容,就是提出了新能源發展的技術方向:混合動力、電動車、輕質材料、高性能發動機(直噴)、燃料電池等。通用汽車作為美國本土汽車的領頭羊,自然而然地成為了計劃中最為重要的壹環,展開了覆蓋替代燃料、混動、電動、燃料電池等全類型的新能源技術與產品開發,才有了我們今天所看到的通用汽車混動技術。
1996年,通用汽車研發出的當代第壹款量產電動汽車EV-1問世,這款精致的2座2門雙門轎跑車采用玻璃纖維制成,續航裏程最低僅89公裏,提供的也大多是租賃服務,這便註定了這臺精致的電動汽車不會是大多數人喜愛的類型,不過EV-1依然受到了許多環保團體和電動車愛好者的追捧,實打實地為通用汽車在新能源汽車研發的道路上開了個好頭。
轉眼來到21世紀初,通用在"雙模"完全混合動力系統(AHS2)的研發中投入了大筆資金,並最早在2001年部署的New?Flyer公交車中開始了嘗試。2004年,通用汽車在此方面和戴姆勒正式宣布合作,發起了壹項著名的"全球混動合作計劃"(Global?Hybrid?Cooperation),隨後,寶馬等企業也紛紛加入其中,開啟了有關混動系統的"燒錢式"研發。
這壹技術可通過兩組行星齒輪融合高低速兩種"動力分流"模式,亦可增加壹組行星輪,設置更多固定檔位,以此獲得更佳的平順性,兼顧引擎與電機的負載,以此進壹步提高燃油經濟性,因此這套系統也具有更好的靈活性與拓展性。這也讓通用汽車在2006年正式申請了公司歷史上第三萬個技術專利,成為了通用汽車Power?Split(動力分流式)混動技術區別於其他任何壹家企業的關鍵因素,更成功於2007年獲得了Automobile?Magazine年度最佳汽車科技大獎。
但是此時的混動系統造價依舊十分昂貴,這便讓通用正式將目光瞄準了第三代凱雷德產品,隨後推出的凱雷德雙模混合動力SUV車型即為這壹技術的衍生物。在此時的混動凱雷德上,搭載了2部83KW驅動電機置於EVT系統中,3個行星齒輪組進行同步協調,4組離合器進行電機和行星齒輪組結合控制,成本之高可想而知。好在在所有凱雷德的訂單中,有20%是混動車型貢獻的,成績可以算是相當不錯,而且這些混動凱雷德車型在國內也曾有銷售,也許某天我們就會在大街上遇到這樣壹輛混動"怪獸"。
讓我們將目光轉回2006年,那時,快速發展的鋰離子電池技術激起了通用汽車當時的全球產品開發副主席羅伯特·盧茲(Robert?Lutz)對全電動車制造的信心。通用也在當年推出了後來被稱為Voltec驅動系統的E-Flex系統理念,其中的"E"代表電力驅動和"Flex"代表不同的電力來源,可以從汽油、乙醇、生物柴油或氫氣中獲得電能,可以根據不同地區客戶的不同需求,定制推進系統,以滿足特殊的要求和特定市場的基礎設施,這些燃料最終轉化成電能驅動汽車,簡單來說就是當今的增程式電動車理念。
與此同時,通用汽車針對"雙模系統"、"行星排雙驅動電機系統"進行了更為深入的研發,並就效率更高、動力性更好的雙星排雙電機、三行星排雙電機分別申請了相關專利,也成就了動力分流最優化的通用汽車新能源電驅動系統平臺,能夠滿足HEV、PHEV、EREV等多種形式的新能源車型。
2007年,搭載了通用E-Flex技術理念電驅系統的雪佛蘭Volt概念車正式在底特律車展展出。由於這款車是第壹款美國大型廠商從真正意義上的"三電"出發,專門針對電池、電機、電控等強電部件進行全新的電氣構架設計的車型,所以壹出世便被業界喻為"真正改變了汽車的DNA,是驅動汽車行業進入電氣時代的先驅",同時也受到了廣大環保愛好者的追捧。其搭載的Voltec電驅系統,更因此被視為美國新能源汽車技術的驕傲。
好景不長,我們熟知的2008年金融危機悄然接近,如果沒有美國政府的迅速幹預,通用汽車和克萊斯勒肯定會毫無懸念地直接破產。但在奧巴馬政府的刺激計劃之下,各行各業都在強勢復蘇,通用汽車更是在極短時間內重新恢復了全面競爭力,帶動了美國汽車產業的全面復蘇。奧巴馬政府還大力推進了各項汽車環保政策的實施,其中最重要的政策就是推廣清潔能源汽車,對購買新能源車型、低油耗車型的車主們實行稅收減免和退稅。
時間來到2015年1月,第二代雪佛蘭Volt車型終於在底特律北美車展首發。新車采用1.5升四缸發動機+兩臺驅動電機,最新的第二代?Voltec電驅技術也首次應用於該車型中。這套全新的驅動系統對硬件系統進行了深度集成,不但重量比老款輕了45千克,體積更是減小了近三分之壹,結合電池與電控系統的升級,使整車效率顯著提升了12%,純電動模式下可續航80公裏,與電動機配合後續航裏程增至676km,96?km/h加速時間也僅需8.4秒,不可謂不優秀。
2016年2月,通用汽車宣布將動力總成部門(GM?Powertrain)延用了24年的名稱更改為通用全球驅動系統(GM?Global?Propulsion?System),通用汽車電氣化驅動技術也隨之完成了量變到質變的飛躍。
基於通用第二代?Voltec電驅系統發展出的全新的混合動力驅動系統,可以覆蓋HEV/PHEV/EREV等多樣化車型,從高科技3缸汽油發動機到燃料電池,從V8柴油發動機到電池電動系統,以及6速、7速、8速、9速甚至10速連續可變變速箱,實現電驅動系統在新能源汽車環保節油、動力性能、駕乘舒適性這三方面綜合性能的新高度。實質上這也正是對通用最早提出的雙模混動和E-Flex理念的壹脈相承與全新詮釋。
我們所看到的國產的凱迪拉克CT6?PEHV插電式混合動力車型,別克增程式電動車Velite?5就是上汽將這些先進的技術與零件漂洋過海運至國內呈現給我們的。雖然CT6?PLUG-IN車型如今已經停產,但例如發動機、變速箱等等在Voltec電驅系統中發展而來的車輛關鍵性零件,仍將在我們的用車生活中散發光熱。
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