厚積薄發,賽力斯超級增程開啟新能源技術變革新紀元

行業資訊第一新車 2024-12-26

2024年歲末,中國新能源汽車市場正式邁入千萬級水平,在快速發展的大潮中,增程式電動汽車成為最引人注目的存在。

說起增程汽車,早在2016年以前國外便有布局,當時的開發思路更傾向于單純為解決純電車型里程焦慮開發一個應急補能系統。用戶在用車過程中極容易進入極度饋電工況,進而出現動力性能大幅下降的情況,同時還伴隨著NVH性能和操控性能的明顯劣化。由于技術欠成熟、用戶體驗不佳以及傳統觀念的限制,當時增程汽車的市場開拓步履艱難。

增程汽車真正進入國內用戶的視野,是在2020年之后,國內主機廠陸續開始發布增程車型。四年來,布局企業從2021年的寥寥數家到現在的20余家;增程車型從不足5款,到現在的接近50款;銷量從不足5萬輛到現在的超100萬輛,足以說明增程技術路線已獲得行業和用戶的高度認可。事實上,在大數據時代,人們接受到的信息量呈指數級增長,任何一項技術都變得更加透明和普及,每一個市場都變得更加成熟,在這種背景下,用戶具備獲取更多信息的能力及更豐富的選擇,做出的選擇都是經過深思熟慮和加倍考量的,由此可見,增程是一項貼合用戶真實需求、契合用戶出行場景的好技術。

接下來,以賽力斯超級增程為例,讓我們來深入了解,屬于這個時代的增程技術應該是怎樣的。

賽力斯超級增程的成長和變革

早在2016年,賽力斯憑借敏銳的市場洞察能力,率先預見到新能源汽車時代用戶的核心需求并投入到增程技術的研究與布局中。八年來,賽力斯始終秉承著“全心全意為用戶服務”的宗旨,并實際應用在技術創新層面,本著“既能讓用戶擁有純電車般的舒適駕乘體驗和強大動力,又擁有油車般強勁的續航能力和使用便利性”的大原則,致力于新型增程架構的構建和迭代。

賽力斯不再基于傳統小型化的兩缸或三缸發動機進行增程系統匹配,而是立足于直列四缸發動機進行匹配研究,隨著發動機性能的提升,發電機的功率等級可以得到較大的擴展,增程器的發電能力和保電能力也隨之加強。同時賽力斯沒有采用前期多數車企運用的“油改電”、“以油為主”的開發思路,而是在純電車型平臺上進行增程技術開發,并搭載大容量動電池,打造了真正適用于全工況、全場景的新型增程架構。

賽力斯超級增程的全新定義

有了全新的增程架構,賽力斯進一步基于用戶思維進行產品定義,賦予了增程式電動汽車的三大核心亮點:

1)100%純電驅動,給用戶帶來極致駕乘體驗;

2)可電可油,無里程焦慮;既享人間煙火,也有詩和遠方;

3)更加優秀的智能化,科技感更強。

正是這些核心亮點使得搭載賽力斯超級增程的問界產品在新能源汽車市場上建立了明顯優勢,特別是在以合資品牌油車為主的中高端車型市場上,比快更快,比省更省,比智能更智能,產品力對傳統豪華油車形成碾壓性優勢,實現了自主車企的品牌向上。

當然,任何技術頂點的達成不可能一蹴而就,2023年以前增程技術在實際應用中還存在諸多用戶痛點。通過深入調研,增程用戶痛點集中在饋電模式下的振動與噪音加劇、能耗上升、動力減弱三個方面,這也是整個增程系統行業面臨的共同挑戰,為確保增程技術路線的長遠可持續發展,增程系統的開發須重點突破靜謐無感、高效節能、智能補電三大難題,增程的開發模式完成了從“以車為中心”到“以人為中心”的轉變。整體基于增程式電動汽車使用工況,以提升發電效率和NVH性能優先為開發思路,以增程專用化為開發原則,以實現主動能量管理為開發目標,給出了增程系統的全新產品定義:超級增程系統不再是傳統發動機+發電機,而是集智能、高效、無感于一身的能源系統。

賽力斯超級增程的硬核技術

如果說全新的架構是增程系統的骨架,全新的定義構成了增程的軀體,那么最后促成增程技術路線大獲成功的,是增程技術的靈魂-基于用戶思維的專用化開發,為用戶達成靜謐無感的駕乘體驗、突破極致高效的能耗水平、實現主動能量管理的智慧表現。

首先來看如何為用戶達成靜謐無感的駕乘體驗。

就增程式電動車型來說,NVH性能是用戶最核心的訴求,追求不同模式間的無感切換和駕乘過程中的靜謐體驗。要真正做到NVH無感,必須基于整車進行系統級開發。賽力斯基于增程器總成效率MAP和NVH MAP,結合整車實際運行工況和使用場景進行策略尋優,開發包含啟停策略和不同工況條件下的行車發電策略(包括發電等級策略、發電功率策略、升速發電策略、減速發電策略、坡道補償策略等),以NVH性能優先原則確定最佳的發電控制策略,實現NVH效果最優。同時,增程器總成本身也要進行NVH專項開發,從噪音源頭控制和傳遞路徑抑制兩個維度實施NVH優化和改善。

噪音源頭控制即減小激勵源,發動機側針對燃燒噪音、配氣機構、正時系統等方面進行專項優化設計;發電機側從電磁方案設計、定轉子結構設計等源頭不斷強化NVH性能。傳遞路徑抑制即優化傳遞路徑,發動機側針對機體結構和薄壁類零部件進行設計優化,提升模態頻率及動剛度,削弱傳遞路徑對NVH性能的劣化;發電機側對電機殼體的結構模態進行針對性優化,改善電機的主階次噪聲并阻隔噪聲的傳遞。在以上的NVH分析和改善工作中,賽力斯創新引入了AI賦能,即數據驅動的NVH智能開發,在產品早期的設計開發階段就引入了3D動力學分析,根據實際運動邊界,考慮機械、電磁多物理場耦合,實現時域仿真,通過基于AI的NVH尋優算法,選取零部件或總成的NVH關重參數設計樣本庫,建立AI代理模型,進行全因子尋優,實現了10分鐘完成100萬組的數據計算,極大的提升了分析效率并實現了NVH開發從知識驅動到數據驅動,最終使得賽力斯超級增程系統NVH表現優于行業同類產品2~4dB(A),達成了行業領先的NVH水平。

然后來看如何突破極致高效的能耗水平。

賽力斯超級增程極致高效的達成是基于核心零部件專用化開發和匹配。

其一是增程專用發動機,通過高滾流比、高壓縮比、高EGR率、高能點火、高效增壓和低泵氣損失、低摩擦等技術,熱效率較傳統發動機提升了4~6個百分點。

其二是增程專用發電機,采用發卡扁線連續波繞組技術、專用化電磁設計方案、定子強制噴淋+轉子內油道油冷技術,使發電機實現高功率密度和高效率的完美平衡,并基于增程專用發動機萬有特性進行標定開發,使得發電機最高發電效率突破了95%。

光有增程專用的發動機和發電機并不能完全達成增程系統的極致高效,在專用化開發的基礎上,賽力斯還通過強大的系統定義能力實現了二者高效區的高度重合,發電機效率95%以上區域覆蓋了發動機100%高效區,也就是說只要增程系統在發電,絕大部分工況點既落在發動機的經濟油耗區,又能落在發電機的高效率區,這個特性讓賽力斯智能高效增程系統最高油電轉換率達到了行業領先的水平,全新定義了超級增程極致高效的特征。

最后來說說如何實現主動能量管理的智慧表現。

賽力斯始終秉持以用戶為中心的原則,通過深入分析用戶的駕駛習慣,識別出用戶偏好的行駛場景,并結合車輛狀態學習與道路場景學習,實現全域范圍內的主動能量規劃。這一規劃過程借助云端及邊緣計算能力,運用先進的算法,綜合考慮道路條件與用戶偏好,確定出最適合當前情境下的增程器工作模式。

通過實施主動能量管理策略,可以實現綜合油耗降低15%,增程的噪音感知頻率降低90%。對于用戶而言,這直接帶來了用車成本的縮減、純電續航里程的延長以及用車體驗感的大幅提升。

正是實實在在解決了用戶的核心痛點,才鑄就了賽力斯超級增程今日的成功,今年1~11月,賽力斯超級增程技術已應用于超40萬輛整車,賦能問界品牌旗下車型取得了出色的市場表現——問界M9上市11個多月累計大定突破20萬臺,蟬聯50萬以上車型銷量冠軍;問界新M7 2024年度累計交付量突破19萬輛,連續12個月累計銷量蟬聯中國新勢力第一。問界成為最快實現50萬輛交付的新勢力品牌,在中國市場豪華品牌用戶凈推薦值排行榜上排名第一。

問界的成功,標志著賽力斯超級增程技術在市場中已穩站領先地位,不僅引領著增程賽道持續向上發展,更助力整個新能源汽車市場加速實現質的飛躍。

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綜上所述,無論是哪個時代,技術的開發都要緊緊圍繞用戶。基于用戶需求研發技術、定義產品,達成超出用戶預期的體驗,就會得到市場的認可,而增程式電動汽車的蓬勃發展便是最好的證明。