Come dovrebbero essere i veicoli alimentati da nuove fonti energetiche? Sono limitati a quelli puramente elettrici? La risposta è ovviamente no.

Da una prospettiva globale, che si tratti di pura elettricità, idrogeno o ibrido, si tratta in realtà di un'esplorazione umana di un viaggio pulito. Soprattutto in un periodo in cui la ricerca sulle batterie chimiche procede lentamente, i veicoli ibridi plug-in, come i veicoli puramente elettrici, sono entrambi percorsi tecnologici supportati dal Paese e rappresentano anche le principali direzioni tecnologiche nel mondo.

Ibrido, una nuova pietra miliare nella mobilità ecosostenibile

Alla fine dell'anno scorso, la conferenza annuale della China Society of Automotive Engineers ha pubblicato la "Roadmap 2.0 per la tecnologia dei veicoli a risparmio energetico e a nuova energia". Il framework della roadmap è cambiato dal precedente “1+7” al “1+9”. Vale a dire, i percorsi tecnici per nove sottosettori, tra cui veicoli a risparmio energetico, veicoli puramente elettrici e ibridi plug-in, veicoli a celle a combustibile a idrogeno, veicoli connessi intelligenti, produzione intelligente per autoveicoli e attrezzature chiave, batterie per autoveicoli, nuovi sistemi di assemblaggio di veicoli elettrici, infrastrutture di ricarica e alleggerimento degli autoveicoli.

Per quanto riguarda BYD, come ha affermato il presidente Wang Chuanfu: "La piattaforma super ibrida DM-i avrà il ruolo di rivoluzionare i veicoli a combustibile, entrando nel segmento di mercato dominato dai veicoli a combustibile tradizionali e creando un oceano blu nell'oceano rosso.

Molte persone hanno espresso la loro incomprensione riguardo alle due parole chiave "oceano rosso" e "oceano blu" menzionate da Wang Chuanfu.

La risposta è in realtà ovvia. Poiché nel mio Paese non ci sono molte aziende dotate di una tecnologia ibrida matura, le tecnologie più diffuse sul mercato sono la THS-Ⅱ della Toyota e la i-MMD della Honda. Ecco perché Wang Chuanfu parlava di come ricavare un oceano blu da un oceano rosso.

Quindi, in cosa consiste esattamente la tecnologia DM-i di BYD e può davvero competere con le tecnologie di Toyota e Honda?

DM-i è una tecnologia ibrida che si concentra sull'elettricità. Ridefinisce in modo creativo la tecnologia ibrida plug-in, concentrandosi sull'elettricità. È alimentato principalmente da motori ad alta potenza e batterie di grande capacità, integrate dal motore. In termini di strategia di controllo, DM-i sarà più propenso a dirigere la trasmissione del motore, mantenendolo il più possibile in un intervallo di efficienza più elevato e utilizzando il motore per regolare o compensare l'intervallo di bassa efficienza.

I vantaggi del DM-i sono: in modalità ibrida, l'esperienza di guida è infinitamente vicina a quella della modalità puramente elettrica, l'accelerazione è rapida, silenziosa e fluida e supporta sia la ricarica lenta CA che quella rapida CC. La praticità della ricarica non è diversa da quella delle auto puramente elettriche.

Il sistema DM-i comprende il motore ibrido plug-in Xiaoyun ad alta efficienza, il sistema ibrido elettrico EHS e una batteria blade dedicata. Tra questi, l'efficienza termica del motore ibrido plug-in Xiaoyun da 1,5 litri ad alta efficienza è del 43,04% e la coppia massima è di 81 kW/6000 giri/min. L'efficienza termica del motore turbocompresso 1.5Ti ibrido plug-in Xiaoyun ad alta efficienza è del 40% e la potenza massima è di 102 kW/5200 giri/min.

Il valore tecnico del sistema ibrido EHS ha superato di gran lunga l'immaginazione di 91che.

Secondo la presentazione ufficiale di BYD, il sistema ibrido elettrico EHS è un sistema serie-parallelo (configurazione P13 a velocità singola), composto principalmente da due motori, doppi controlli elettronici, un riduttore a velocità singola, un sistema di raffreddamento dell'olio motore e una frizione a trasmissione diretta. Adotta un design integrato, ad alta efficienza e coppia elevata, un design integrato a doppio motore e doppio controllo elettronico ed è adatto a tutti i modelli di classe A-C.

Poiché il sistema ibrido EHS utilizza un motore a filo piatto, le prestazioni di dissipazione del calore del sistema sono state notevolmente migliorate e l'efficienza massima del motore raggiunge il 97,5%, un valore già di prim'ordine nel settore.

Vale la pena ricordare che il sistema ibrido EHS utilizza il chip IGBT4.0 sviluppato in modo indipendente da BYD in termini di controllo elettronico. In altre parole, l'intera filiera produttiva dei veicoli a nuova energia della BYD ha iniziato a diventare sempre più perfetta.

Credo che molti utenti conoscano già molto bene la batteria blade di BYD. La batteria DM-i super ibrida dedicata Power Blade adotta celle di tipo serie. Una batteria a lame è composta da più celle avvolte collegate in serie. Il tasso di utilizzo del volume della batteria è ulteriormente migliorato e in un pacco batteria di volume limitato possono essere inserite più celle, aumentando così la densità energetica del pacco batteria.

Il nucleo del rullo è confezionato in alluminio morbido per formare una guarnizione primaria, mentre la batteria della lama è confezionata in un guscio di alluminio duro per formare una guarnizione secondaria. La tensione di una singola cella supera i 20 V, la capacità massima è di 1,53 kWh e la capacità dell'intero pacco batteria è compresa tra 8,3 e 21,5 kWh, il che consente di raggiungere un'autonomia in modalità puramente elettrica di 50-120 km.

Soppressione della forza e sorpasso in curva

Proprio per i vantaggi sopra menzionati, sin dal lancio della BYD DM-i, in molti l'hanno paragonata alla tecnologia THSⅡ della Toyota.

Innanzitutto, in termini di costo di acquisto e di risparmio energetico, la maggior parte dei modelli ibridi plug-in ha attualmente un prezzo più alto rispetto ai veicoli a carburante, che varia dai 20.000 ai 30.000 yuan, fino a 70.000-80.000 yuan.

Prendendo come esempio la Toyota Corolla equipaggiata con tecnologia THSⅡ, la differenza di prezzo tra la sua versione Dual Engine E+ e la versione a carburante raggiunge gli 85.000 yuan, mentre il consumo di carburante per 100 chilometri (batteria scarica) è di 4,2 l, con un risparmio di 1,4 l rispetto alla versione a carburante. Considerando un prezzo del petrolio di 6,6 yuan al litro e una percorrenza di 15.000 chilometri all'anno, il proprietario di un'auto dovrebbe percorrere 920.000 chilometri e guidare per 61 anni prima che i costi di carburante risparmiati compensino la spesa extra sostenuta per l'acquisto dell'auto.

In realtà, la storia dello sviluppo automobilistico dura solo da più di 100 anni. Se a ciò si aggiungono problemi quali l'invecchiamento del veicolo, per i proprietari che scelgono la versione Corolla Hybrid E+ risulta difficile compensare la differenza nei costi del carburante.

Sebbene, secondo i dati, il consumo di carburante della BYD Qin PLUS DM-i in modalità scarico sia inferiore di soli 0,4 l/100 km rispetto alla versione Corolla Hybrid E+, maggiore è la base di percorrenza, più evidente sarà l'effetto di risparmio energetico. Solo in termini di costi di acquisto e di utilizzo dell'auto, BYD è già migliore di Toyota.

La ragione fondamentale per cui la tecnologia DM-i riesce a ottenere effetti di risparmio energetico superiori a quelli del Toyota THSⅡ risiede in due aspetti: motore efficiente ed efficiente sistema di gestione dell'energia.

Per quanto riguarda il motore, prendendo come esempio il motore ibrido plug-in ad alta efficienza "Xiaoyun" da 1,5 litri montato sulla BYD Qin PLUS DM-i, questo motore adotta un elevato rapporto di compressione, un ampio rapporto corsa/alesaggio, ciclo Atkins, ricircolo dei gas di scarico EGR raffreddato, annullamento dell'elettrificazione degli accessori del treno di ingranaggi, raffreddamento diviso e altre tecnologie, portando l'efficienza termica al 43%. È il motore a benzina con la più alta efficienza termica attualmente prodotto in serie. L'efficienza termica della Toyota è solo del 41%.

Naturalmente, un'elevata efficienza termica non può essere equiparata a un basso consumo di carburante, perché l'efficienza termica assume il valore più alto e il motore non può funzionare alla massima efficienza termica a tutte le velocità. Pertanto, per ottenere bassi consumi di carburante, è necessario affidarsi a un efficiente sistema di gestione dell'energia, che consenta al motore di funzionare il più possibile nel range di velocità efficiente.

Parlando specificamente della logica di funzionamento del DM-i, prendendo come esempio le condizioni di lavoro urbane di cui si lamentano la maggior parte degli automobilisti, quando la frizione è aperta, il motore aziona il motore elettrico (G) per generare elettricità per alimentare il motore di trazione (MG), e tutta la potenza sulle ruote proviene dal motore di trazione. In questo momento, il sistema si trova in uno stato di serie e la logica di funzionamento è simile a quella di un veicolo elettrico puro a lungo raggio.

Questa modalità di lavoro è adatta principalmente alle condizioni urbane con velocità dei veicoli ridotte. Grazie all'efficiente sistema di gestione dell'energia della tecnologia DM-i, si evita il funzionamento del motore sotto carico elevato, mantenendo così sempre elevato il risparmio di carburante del veicolo.

In condizioni di alta velocità, la frizione nel sistema DM-i si chiude, il motore può trasmettere potenza direttamente alle ruote e la logica di funzionamento cambia in modalità di trasmissione diretta del motore. Se in questo momento è necessaria un'accelerazione improvvisa o un sorpasso, il motore di trazione può essere collegato in parallelo al motore a combustione interna per partecipare congiuntamente alla guida. Se il sistema ha una potenza in eccesso, il motore aziona il motore di trazione per generare elettricità e immagazzinarla nella batteria. Questa logica tecnica evita efficacemente lo spreco di energia a entrambi i livelli e garantisce che il veicolo possa risparmiare carburante pur avendo una potenza elevata.

La tecnologia THSⅡ di Toyota è completamente diversa dalla tecnologia DM-i di BYD.

Ad esempio, nell'accoppiamento tra motore a combustione interna e motore elettrico, il metodo adottato è l'accoppiamento di velocità. Dal punto di vista del percorso di trasmissione della potenza dell'ingranaggio planetario, dopo che la potenza del motore è stata trasmessa al supporto dell'ingranaggio planetario, questa viene divisa in due percorsi di uscita della potenza: uno è l'ingranaggio solare, che viene trasmesso al motore MG1, e l'altro è la corona dentata esterna, che viene trasmessa all'albero di uscita. Il motore MG2, utilizzato principalmente per azionare il veicolo, e la potenza dell'ingranaggio esterno sono giunti rigidi coassiali, ovvero giunti di coppia.

Per dirla senza mezzi termini, il motore MG2 del veicolo utilizza un accoppiamento di coppia per accoppiarsi alla potenza del motore e spingere congiuntamente il veicolo ad accelerare; Il motore MG1 utilizza un giunto di velocità per deviare la potenza del motore per la generazione di energia.

Attraverso una semplice analisi del percorso tecnologico THSⅡ di Toyota, possiamo scoprire chiaramente che oltre a guidare il veicolo, la potenza di uscita del suo motore deve anche generare elettricità per il motore MG1, il che avrà inevitabilmente un certo impatto sulla potenza erogata dal veicolo. In definitiva, la Toyota THSⅡ è inferiore alla BYD in termini di potenza, risparmio di carburante, ecc.

Attualmente, oltre alla tecnologia DM-i di BYD, Great Wall Motors ha lanciato anche la tecnologia "Lemon Hybrid DHT". Geely e Volvo stanno inoltre sviluppando congiuntamente una nuova generazione di sistemi ibridi potenti a doppio motore e motori a combustione interna ad alta efficienza. A questo punto, il mercato ibrido cinese, che era dominato dalla tecnologia giapponese, inizierà a spostarsi verso la dominazione della tecnologia cinese.

È iniziata un'era di prodotti super-ibridi con una profonda impronta cinese.

Il mercato cinese e i proprietari di auto hanno bisogno di super ibridi

Sebbene la tecnologia super ibrida presenti evidenti vantaggi, alcuni si chiedono ancora perché, in un momento in cui i veicoli elettrici del mio Paese si stanno sviluppando così rapidamente, le case automobilistiche debbano ancora aumentare i loro investimenti nel settore ibrido.

Infatti, tralasciando la forte domanda di mercato per i veicoli ibridi, 91che ritiene che il contenuto tecnico dei prodotti per veicoli ibridi possa rappresentare meglio il livello di sviluppo dell'industria automobilistica di un Paese. Per i proprietari di auto cinesi che stanno attraversando un lungo periodo di transizione dal carburante alla sola elettricità, la super ibrida rappresenta anche un modo più pulito e comodo di viaggiare.

Dal punto di vista delle difficoltà tecniche, i veicoli puramente elettrici devono solo adattare batterie e motori di potenza adeguati, considerare in modo approfondito sicurezza, durata, velocità di carica e scarica, densità energetica, costi e altre condizioni e cercare di aumentare il più possibile l'autonomia di viaggio per soddisfare la domanda dei consumatori.

Pertanto, oltre ad affrontare le numerose difficoltà dei modelli puramente elettrici, i modelli ibridi plug-in devono anche considerare come ottenere la sovrapposizione e l'integrazione senza perdite di potenza combinata multipla durante la guida del veicolo. Garantire la massima efficienza delle due fonti di energia, il motore a combustione interna e il motore elettrico, per garantire una guida fluida e senza intoppi del veicolo.

In parole povere, l'ibrido è una combinazione di motore + motore elettrico, mentre il modello puramente elettrico è un modello con un solo motore. Questo è il motivo fondamentale per cui la maggior parte delle nuove case automobilistiche sceglie l'elettrico puro quando entra nel mercato automobilistico, perché la tecnologia ibrida è più difficile da realizzare rispetto a quella elettrica pura.

Inoltre, dal punto di vista della domanda di mercato, l'alimentazione ibrida è anche una modalità di viaggio pulita diffusa e preferita dagli attuali consumatori. Nel 2020, il volume annuale delle vendite del mercato cinese dei veicoli a nuova energia è stato di 1,367 milioni di veicoli, di cui 251.000 unità di veicoli ibridi plug-in. Se la tecnologia cinese potesse essere utilizzata per abbassare il prezzo dell'intero veicolo e i costi di utilizzo, e questo grande mercato originariamente dominato da Toyota potesse essere strappato via, sarebbe senza dubbio un'opzione migliore per i proprietari di auto cinesi e per il nuovo mercato energetico.

Vincitore del Qingyun Plan di Toutiao e del Bai+ Plan di Baijiahao, del Baidu Digital Author of the Year 2019, del Baijiahao's Most Popular Author in the Technology Field, del Sogou Technology and Culture Author 2019 e del Baijiahao Quarterly Influential Creator 2021, ha vinto numerosi premi, tra cui il Sohu Best Industry Media Person 2013, il China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, il Guangmang Experience Award 2015, il China New Media Entrepreneurship Competition Finals 2015 e il Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018.