用四個問題 看日產e-POWER能否后來居上

　　【太平洋汽車網(wǎng) 技術頻道】就在去年的7月份舉辦的2019世界新能源汽車大會上，日產的e-POWER智充電動技術獲得了大會頒發(fā)的“全球新能源汽車前沿及創(chuàng)新技術”大獎。彼時，即便是很多從事汽車媒體行業(yè)的編輯們，對日產這套技術的名字也非常陌生。豐田THS、本田i-MMD才是我們耳熟能詳?shù)娜障灯放苹靹蛹夹g，而日產在這方面，似乎被踢出了日系“三劍客”的行列。不過只要結合日產此前公布的計劃在未來兩年內向中國導入e-POWER智充電動技術（以下簡稱e-POWER）的消息，我們有理由相信，“三劍客”在新能源技術領域上的在華博弈，即將真正拉開序幕了。

　　從此前日產公開的信息來看，到2022年日產將在華推出四款搭載e-POWER的車型。同時在去年日產及其合資伙伴公布的“東風有限 TRIPLE ONE”新中期事業(yè)計劃當中，也明確指出至2022年，電動化車型（純電及搭載e-POWER智充電動技術的車型）銷量將占據(jù)整體銷量的30%。日本汽車工程學會會長、日產汽車公司執(zhí)行副總裁坂本秀行先生還表示，在這30%中，e-POWER將占據(jù)更多的份額。這也意味著，即將到來的e-POWER，將會是日產在新能源領域直面豐田THS系統(tǒng)和本田i-MMD系統(tǒng)的主力武器。

　　對于這樣一個武器，我們自然充滿期待，但同時我們也滿懷好奇。所以在它到來之前，我們有必要先來認識一下它。

　　到底什么是日產e-POWER智充電動技術？這是最直接也最根本的問題。

日產中國關于e-POWER智充電動技術的視頻介紹

　　在筆者看來，不論是純電動技術還是混合動力技術，其實都是一個排列組合的過程。發(fā)動機、電動機、發(fā)電機、電池、逆變器等，就像七巧板中的每一塊板，不同的人用不同的板子和拼搭技巧，能夠組合出不同的圖案，圖案有難有易，有漂亮也有簡約。但這其中有個問題，那就是專利，也就是說別人拼出的圖案，你就不能再拼了。這其中一個比較有代表性的家伙就是豐田，他用了多年時間，琢磨出了一個非常漂亮同時也非常難的圖案，以至于即便是他共享了拼圖方法，你也未必拼得出來。

　　而e-POWER，其實就是日產努力拼出的一個圖案。

　　其實日產e-POWER的結構非常簡單，一臺最大功率58kW的1.2L自然吸氣發(fā)動機，一個最大功率80kW的永磁同步電機，一個容量僅有1.5kWh(一說1.47kWh)的電池。發(fā)動機的工作不再是為車輛提供驅動力，而是只負責提供電動機所需的電力，因此不論何種工況下，發(fā)動機都不會直接驅動車輪，驅動車輪的只有電動機。發(fā)動機需要做的，只是將自己保持在最經(jīng)濟的工作區(qū)間中，為電動機帶來源源不斷的電力，從而獲得非常低的油耗表現(xiàn)。

　　在車輛電池充足的情況下，發(fā)動機和發(fā)電機不介入工作，電池為電動機提供所需電力。而當電量不足時，發(fā)動機為電池充電，為電動機提供持續(xù)的電力。在松開油門和剎車過程中，能量得到回收，并儲存在電池中。由于電池的容量很小，所以從某種角度來說，e-POWER的能量來源不再是電池，而是發(fā)動機。

　　那么這套動力系統(tǒng)到底屬于什么類型呢？

　　如果從驅動方式的角度來說，e-POWER無疑是站在純電動車那一邊的。因為發(fā)動機不直接驅動車輪，從始至終都是只有電動機為車輛提供驅動力，因此實際的駕駛體驗也更接近于純電動車。而且日產將其命名為“電動技術”，也能看出日產對e-POWER的理解與定位。但問題在于那臺1.2L發(fā)動機就擺在那里，說它是純電動，似乎也不合適。

　　如果站在系統(tǒng)結構的角度來看，e-POWER則是屬于串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。目前主流的混動系統(tǒng)，例如豐田THS和本田i-MMD系統(tǒng)，都是采用混聯(lián)式，它們可以提供純電驅動模式、純發(fā)動機驅動模式以及發(fā)動機和電動機協(xié)同工作的模式。但混聯(lián)系統(tǒng)的結構更復雜，不同模式的切換以及各部件之間的耦合面臨著很多的技術難關。相比之下串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)結構簡單得多，只是機械能-電能-機械能之間的轉換，能量損失是難以避免的，這也是串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)沒有成為主流的原因，因此如何保證發(fā)動機始終維持在經(jīng)濟工作區(qū)間，是e-POWER面對的一個主要難題。

　　但由于驅動車輛的始終是電動機，e-POWER帶來的行駛質感和動力輸出特性更接近于純電動車，這也是它與豐田THS和本田i-MMD系統(tǒng)主觀體驗上最明顯的不同。

　　此前日產（中國）投資有限公司副總經(jīng)理佐佐木博樹提到過，開發(fā)這套系統(tǒng)的初衷，就是為了解決純電動車帶來的駕駛焦慮問題。而且單從名字上的“智充”二字，也能窺見其用意。

　　就目前來看，新能源技術的發(fā)展依舊受到兩個“焦慮”的制約，一個是充電焦慮，另一個是續(xù)航里程焦慮。第一個焦慮需要依靠增加相應的配套設施來解決，而第二個焦慮則需要依靠電池技術的突破來解決。

　　充電焦慮是在逐步得到緩解的。據(jù)中國電動汽車充電基礎設施促進聯(lián)盟的數(shù)據(jù)顯示，截至2019年12月，我國公共充電設施已達到51.6萬個。2019年月均新增公共類充電樁約1.5萬個，較之2018年月均新增公共類充電樁0.98萬個，增速提高53％。

　　但相比之下電池技術的突破就沒有那么容易，而且電池的成本也一直居高。日產認為通過e-POWER這種通過發(fā)動機為電池供電保證續(xù)航的做法，是當下能夠解決續(xù)航焦慮比較有效的方法。此外應當看到，國內的二三線城市以及下屬的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，很多老舊社區(qū)難以滿足一戶一車位的條件，私家充電樁的普及仍然面臨著難度。e-POWER在不需要充電樁充電的情況下，依舊能夠為用戶帶來接近于純電動車的駕駛體驗，為多數(shù)喜歡或想要嘗試純電動車的消費者解決兩個焦慮，這是e-POWER存在的一個主要目的，它更多的是扮演著一種契合當下實際情況的解決方案，然而最終還是要回歸于純電動。

　　此外就是價格因素。

　　2019年國內新能源車銷量迎來了十年來的首降，全年銷量120.6萬輛，同比下降4%。其中純電動車銷量97.2萬輛，同比下降1.2%。下降的直接原因，是2019年新能源補貼的退坡。

　　當新能源車多出的成本被釋放到消費者身上時，國內消費者對純電動車是不是真愛就能顯現(xiàn)出來了。政策不再為新能源車的成本慷慨買單，想要享受到純電動車的駕駛體驗，就需要消費者付出更多的金錢。

　　而日產e-POWER的成本相對較低。一方面1.2L發(fā)動機來自于瑪馳的HR 12DE發(fā)動機，而電動機采用了聆風同款，這在研發(fā)和生產上節(jié)約了大筆成本。此外1.5kWh的小容量電池與純電動車搭載的大容量電池相比，成本也要低很多。e-POWER與普通燃油車相比只是增加了小電池和電動機等必要部件，相對來說差異不算大，這就使得搭載e-POWER的車型在價格上應該不會比普通燃油車高太多。

　　e-POWER的低成本和接近純電的駕駛體驗，或許能解決一部分消費者既有純電動需求又有價格顧慮的問題。

　　兩者的相同點是都只通過電動機為車輛提供驅動力，在動力響應的積極性和平順性方面比較接近。而最大的不同點是純電動系統(tǒng)需要通過外接充電樁為電池充電，而e-POWER不需要外接充電。目前的純電動車續(xù)航里程少則200km以上，多則500km左右，對充電設備的依賴比較大。而e-POWER的續(xù)航里程能夠達到1000km以上，相比之下沒有什么續(xù)航顧慮。

　　此外純電動系統(tǒng)的成本更高。首先大容量電池組的價格不菲，此外純電動車整車開發(fā)需要相應的純電動平臺，以便更好地布置三電系統(tǒng)，其研發(fā)制造成本也相對更高。e-POWER相比于燃油系統(tǒng)改動比較小，成本上更好控制。

　　在了解了e-POWER的結構和工作邏輯之后，相信很多人都會有這樣的疑問：“這不就是增程式嗎？”

　　其實兩者之間有著非常明顯的差別。首先增程式是基于純電動車而來的，為了解決續(xù)航焦慮和充電不便利的問題，在純電動系統(tǒng)基礎上增加了一臺用以發(fā)電的汽油機。也就是說增程式的動力源依舊是電池，需要外接電源充電，且電動機功率比較大。而e-POWER的動力源是發(fā)動機，兩套系統(tǒng)所用的電池容量也不同，增程式的電池容量要更大，成本也更高。

　　由于增程式中的發(fā)動機扮演者輔助者的角色，所以一般而言搭載的發(fā)動機功率都不高。以寶馬i3增程版為例，其搭載的那臺兩缸發(fā)動機只有25kW的功率，并且為了節(jié)約成本，寶馬沒有專門為這套系統(tǒng)開發(fā)相應的發(fā)動機，而是在現(xiàn)有發(fā)動機基礎上進行了轉速和功率的限制。結果就是這臺小功率發(fā)動機在應對高速巡航時功率不足，此外發(fā)動機也難以在復雜的工況下維持在經(jīng)濟區(qū)間，所以實際上發(fā)動機為電池充電時，油耗并不樂觀。

　　e-POWER正好相反，電池容量小，發(fā)動機功率大。較大的功率在應對高速巡航時，發(fā)動機也能維持在經(jīng)濟轉速區(qū)間，保證較低的油耗。此外這臺1.2L發(fā)動機是在瑪馳身上搭載的那臺發(fā)動機基礎上提升燃油經(jīng)濟性后得到的，發(fā)動機整體改動不大，性能穩(wěn)定性上也有保障。

　　目前主流的日系混動系統(tǒng)多是采用混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。與e-POWER相比，兩者以節(jié)油為目的的出發(fā)點是相同的，而且實際的油耗表現(xiàn)可能相差不大。串聯(lián)式混動系統(tǒng)在能量轉化上有不可避免地損耗，而混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)在機械傳動和能量分流等方面造成的能量損耗也不可忽略。

　　不同點首先是之前提到的工作模式地不同，混聯(lián)式混動系統(tǒng)可以實現(xiàn)發(fā)動機單獨驅動車輪，而e-POWER只能通過電動機驅動。也正因如此e-POWER的電動機功率要更大一些。此外目前主流的混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)采用的電池都稍大一些，像此前的豐田雙擎車型，電池組都會占用一定的空間。e-POWER可以將電池布置在前排主副駕駛座下方，對空間沒有任何影響。

　　能量回收地效果也不容忽略。主流的混動車型在能量回收地效果上都不算非常明顯，而e-POWER的回收效果更接近純電動車。據(jù)了解，即便是搭載e-POWER的普通版Note，70%的情況下都可以采用單踏板來完成車輛的控制，高效的能量回收帶來的減速效果是非常明顯的。

　　簡單的結構，較低的成本，選擇在較晚的時候進入中國市場，這些因素加在一起，很容易讓國內的消費者產生一種不好的感覺，e-POWER是為了搶占市場而臨時拼湊出來的。

　　事實上e-POWER可以算是日產在新能源領域的厚積薄發(fā)之作。其實早在2005年開發(fā)聆風的同時，e-POWER就已經(jīng)開始了研發(fā)。但是相比于聆風搭載的純電動系統(tǒng)，由于e-POWER中加入了發(fā)動機，系統(tǒng)相對來說更復雜一些。所以正如我們所見，2011年聆風就已經(jīng)上市了，而首款搭載e-POWER的Note車型在2016年才面世。

　　應該說e-POWER是一套被認可的系統(tǒng)。截止2018年底，配備e-POWER智充電動技術的車型已經(jīng)占據(jù)Nissan Note車型整體銷量的66%，同時占據(jù)Nissan Serena車型銷量的40%，其中，Nissan Note更是因此成為2018年度日本市場最暢銷車型。

　　這樣的認可自然不是靠低成本和串聯(lián)的簡單結構獲得的，e-POWER的優(yōu)勢主要在于高品質的電動機以及系統(tǒng)的低油耗兩個方面。

　　e-POWER共享了聆風身上的那臺80kW的電機。聆風的表現(xiàn)是有目共睹的，作為銷量全球第一的純電動車，2019年3月份銷量已經(jīng)達到了40萬輛，質量口碑也成為聆風最主要的優(yōu)勢，這其中作為純電動系統(tǒng)的核心，電動機自然是功不可沒。

　　這臺永磁同步電機的額定功率能夠達到70kW。永磁同步電機憑借結構緊湊、可靠性高以及能量轉換效率高等優(yōu)勢成為主流電動機，但同時它的缺點也比較明顯，電機會因過熱而發(fā)生退磁的情況，所以永磁同步電機的額定功率一般比最大功率要低很多。而實際使用場景中，最大功率用到的情況非常少。像日常滿載或是高速巡航等工況下，電機需要維持在較高的功率下工作，高額定功率的電機工作效率會更高也更安全。這是日產這臺電動機的優(yōu)勢所在。

　　為了提高額定功率，e-POWER會在電機上采用潤滑油冷卻系統(tǒng)和更薄的磁片。此外e-POWER搭載的電池體積只有聆風使用電池的二十分之一，更輕的電池使得搭載e-POWER的車型重量更輕，節(jié)約油耗的同時，也讓車輛擁有更好的加速體驗，開起來會感覺更靈巧。

　　低油耗的優(yōu)勢首先要歸功于發(fā)動機。這臺來自瑪馳的1.2L自然吸氣發(fā)動機經(jīng)過了針對降低油耗的改進，例如將壓縮比從10.2：1提升到12：1，加入冷卻廢氣再循環(huán)EGR。采用米勒循環(huán)，延遲關閉進氣門和開啟排氣門，增加做功時間。另外還加入了一些涂層來減少摩擦帶來的能耗損失等。此外利用e-POWER驅動系統(tǒng)與發(fā)動機物理分離的技術，無需考慮工況，可以選擇油耗最佳的發(fā)動機工作點，從而有效提高發(fā)動機熱效率。這套系統(tǒng)在日本JC08工況下測得的油耗是2.94L/100km，相比于主流混動系統(tǒng)，也是非常有競爭力的。

　　此外高效的能量回收也有助于提升燃油經(jīng)濟性，同時也讓駕駛變得更輕松有趣。e-POWER帶來的動力輸出平順積極，在這一點上與純電動車表現(xiàn)無異。而在NVH方面也有一些針對性的設計，例如減少發(fā)動機傳遞到車廂地板上的震動等，從而盡可能提供接近于純電動車的駕駛體驗。而在系統(tǒng)的結構布局上，e-POWER更接近于燃油車。應該說e-POWER是一套很出色的折中方案，即能帶來純電動車的駕駛體驗，又在一定程度上避免了使用麻煩。

　　從長遠發(fā)展來看，e-POWER也有其自身的優(yōu)勢。首先系統(tǒng)使用絕大多數(shù)純電動車的零部件，隨著e-POWER的普及，使用的電動機、逆變器和電池的需求在增加，這對于日產在純電動車方面的發(fā)展是比較有利的。日產高層也有過明確表示，日產在新能源方面的發(fā)展，最終還是會以純電動為目標。此外如何讓發(fā)動機保證在高效率區(qū)間為電池充電，在技術上也是有一定的難度，對于日產研發(fā)出更高熱效率的發(fā)動機，或許也是一種幫助。

　　據(jù)了解，e-POWER入華后，會有三種不同動力組合，以滿足不同尺寸和級別車型的需要。所以不用擔心e-POWER只會搭載在騏達之類的小車上，未來兩年日產在華會推出什么樣的e-POWER車型，還是非常值得期待的。

　　不過我們也應該看到，目前不論是何種混動系統(tǒng)，都有其比較擅長的工況，而e-POWER能否針對各種工況做出最優(yōu)解答還是個問號。其采用的串聯(lián)式混動系統(tǒng)本身就有能量轉化損耗的問題，而一旦發(fā)動機的工況偏離最經(jīng)濟的區(qū)間，油耗的表現(xiàn)想必也會打折扣。當然這一切都需要e-POWER進入國內后，我們再一一驗證。

（圖/文/攝：太平洋汽車網(wǎng) 黃克宇）