汽车混动界元老,日本的丰田、本田,都不曾想过,有朝一日插电式混动汽车会和燃油车短兵相接,硬生生撕裂燃油车市场;更不会想到,这一幕竟是以价格战的方式开启。
甚至,以DM-i插混车型暴击燃油车的比亚迪也不曾想到,自家的插混技术兜兜转转十几年后,会突然脱胎换骨,完成惊世蜕变。
2003年,丰田第二代普锐斯参数图片)上市。这一年,“电池大王”比亚迪收购秦川汽车,涉足汽车行业。当时,比亚迪是全球第二大充电电池制造商。
比亚迪推出的首款新车是燃油车F3,但电池巨头动了造车的念头,真正的意图是要造电动汽车,造燃油车不过是为了“以油养电”。
2006年,比亚迪首款电动汽车F3e出现在北京车展,标称续航300公里,最高时速150公里。这款车最核心的技术,就是让比亚迪日后称霸的“铁电池”——当时名为“ET—POWER”,现在演化为“刀片电池”。
当时,全球电动汽车还处于试验阶段, 动力电池多用 镍氢电池甚至更古老的铅酸电池,能量密度低,续航差。先进的锂离子电池能支持更长续航,但要想用在汽车上,尚有很多安全问题需要解决,而且成本极高。
ET-POWER铁电池一出,王传福称其为“比亚迪的核武器”,这个“核武器”的威力主要是:低成本、高容量、高安全。
但两年后,纯电车F3e没有如约而至,线DM上市,这是全球第一款量产的插电式混合动力汽车,售价14.98万元。
更早亮相的F3e无疾而终,是因比亚迪意识到公共充电设施一片空白,纯电车很难存活;而F3DM是一款“双模车”,即能纯电,又能混动,比亚迪称其为“全球第一款不依赖专业充电站的电动车”。
2007年1月,通用的插混概念车雪佛兰Volt(沃蓝达)在北美车展露面,但距离量产还有很长的路要走,其中最大的障碍是电池。
当时锂电池技术迅速进步,但市场上尚无汽车可用的动力锂电池。通用汽车从全球找了20多家电池供应商,经过一年多的筛选测试,才敲定一家供货。又过了一年多的开发测试,雪佛兰Volt终于在2010年底上市。
二代普锐斯2003年上市后,某些车主好奇心过剩,开始琢磨解锁它的“纯电模式”。丰田的THS混动起步靠电机驱动,到一定速度时发动机再介入,等于自带隐藏“纯电模式”;普锐斯的电池小,只能支撑纯电跑1公里多,如果加大电池,岂不是能当个纯电车开?
丰田对此毫无兴趣。原因在于,THS混动的开发初衷是为降低汽车油耗,丰田头疼的的是如何降低混动系统成本,进一步打开市场,怎么会为增加一点纯电里程而换用更昂贵的电池?
得不到官方支持,美国一些普锐斯车主选择了DIY,到2008年时,改装方案已经有模有样,甚至一些丰田经销商也提供成套服务。他们在后备箱备胎位置加上一块锂电池,再在车尾开个洞装上充电装置,如此一来,普锐斯就变成一辆魔改的插混车,外接充电后纯电能行驶五六十公里。
普锐斯在美国不便宜,这款卡罗拉级别的车卖到了凯美瑞的价钱;车主们把普锐斯DIY成插混更不便宜,要花一万美元左右,差不多是普锐斯车价的一半。
也许是车主们的热情激励了丰田,也许是看到了汽车电动化的趋势,在2009年第三代普锐斯上市后,丰田顺风使舵,在这款车基础上开发出插混版,并于2012年上市。
丰田在插电混动上迟迟放不开手脚,一方面是THS受机械结构所限,升级成插电混动有点技术问题(比如二代普锐斯纯电最高时速只能到50公里左右,三代结构有升级),更主要的原因是电池实在太贵。
丰田混动系统一直用镍氢电池,这种电池比较便宜,但能量密度低、电压低,还有记忆效应,无法长时间支撑大功率电机。如果升级成插电混动,必须换用锂电池,方能维持更长的纯电里程。
三代普锐斯的镍氢电池容量1.3度电,插混版改用 4.4度 锂电池,纯电续航增加到20公里左右——这增加的3度电、20公里续航价值多少?
三代普锐斯在美国起售价2.1万美元,而插混版则高达3.2万美元,直接跳涨50%。售价如此昂贵,丰田也没指望能大卖,初代插混普锐斯的主要任务是验证技术和试探市场。
本田的i-MMD混动主打“电驱”,天生适合升级插混。2013年,雅阁也推出插混版,装了6.7度的锂电池,纯电续航20公里左右,售价比混动版雅阁出贵出1万美元。
本田同样没指望插混版雅阁能卖出去多少,在日本本土,干脆只租不卖,而且主要租给政府部门和企业。
日产汽车开头步子迈得大,2010年就推出全球首款面向大众市场的纯电车Leaf(聆风),但由于锂电池成本居高不下,时任日产首席运营官志贺俊之透露说:
这导致日产修改技术路线,后来不再押注纯电车,转而专注于小电池的“e-POWER电驱混动”(2016年正式推出)。
日产e-POWER主打“电驱”,属串联式混动,发动机只发电,车子用电机驱动,开起来和电车无异。日产用一块不到两度电的电池,把“全时电驱”玩儿得高效顺溜,也是业界一绝。
所谓“铁电池”,实际就是磷酸铁锂电池,锂离子电池的一种。这种锂电正极中没有稀有而昂贵的钴等材料,能量密度不及三元锂,但成本低、安全性好,寿命也长。
F3DM在2008年上市时定价14.98万元,几乎是汽油版F3的三倍( 同年的F3汽油版起步价 仅为5.58万元) 。比亚迪雄心勃勃想在汽车电动化上大展拳脚,但F3DM毕竟是个拓荒者,高价、陌生的新技术、充电设施等等都是绊脚石。
丰田、本田研发混动是为了给燃油车降油耗,而比亚迪的F3DM则是想让电动车增加续航;换个角度说,当时“两田”的混动本质上是燃油车,而比亚迪的F3DM本质上是个电动车。
比亚迪F3DM自带16度电的磷酸铁锂电池,标称纯电续航100公里;电池电量消耗到20%左右时,切换到混动模式。
F3DM的混动系统属于“双电机串并联”,一个发动机和两个电机配合,车子主要靠电机驱动,发动机主要用来发电,必要时也能直接驱动。
现在回头来看,F3DM的表现有些青涩,比如电机功率较小导致性能并不惊艳;比如发动机热效率不高并且介入时运转粗糙;比如保电能力一般,无法让电驱尽性发挥等等。
它不如本田的i-MMD整体效率高,运行逻辑相对简单,控制也不似i-MMD那般绵密精细——但它比i-MMD早上市了5年。
F3DM让比亚迪在电动化上迈出第一步,但这款车价格高而性能平淡,除“新能源”外,并无抢眼卖点。
比亚迪决定接着放大招,向世人展示一下“电驱”威力。
此时,比亚迪进入汽车行业十余年,主打“垂直整合”,几乎所有零部件都自研自制。发动机和自动变速箱都已搞定,铁电池能量密度提升,电机也升级成高电压、高转速……比亚迪一把甩出手头好牌,整合出性能豪横的DM2.0。
2014年发布的新车唐是比亚迪首款“542”车型。 唐有“三擎四驱”,2.0T发动机、110kW前轴电机、110kW后轴电机可并联发力,百公里加速4.9秒,性能让大排量燃油车也相形见绌。
DM2.0技术用“542”夺人耳目,但软肋是没有专门的发电机,电池电量消耗后不能高效补。