日產電驅動技術的一些啟示

王秉剛

正當日產汽車公司因戈恩事件鬧得沸沸揚揚的時候，11月底我跟隨中國汽車技術研究中心訪問團，如約到了橫濱的日產汽車公司技術研發中心做技術交流，有機會見到負責研發技術的幾位主要專家，聽了他們的技術報告，在試車場試駕了新款的LEAF純電動汽車與e-POWER混合動力汽車，了解與學習了日產汽車公司在電動汽車與混合動力汽車開發方面的構思與經驗，順便也體驗了已經產業化的相當L2 級別的智能駕駛技術，頗有收獲，在這里給大家做一點介紹，希望有所參考。

通過日產公司專家的介紹和試駕最新款的LEAF純電動汽車與e-POWER混合動力汽車，我了解到這兩款車的電驅動部分，即電機與減速器是通用的，其主要的不同之處在于LEAF的電力來源于具有40kWh 容量的能量型動力電池系統，而e-POWER的電力來自汽油發動機-發電機組與一個功率型動力電池組的組合。在我的概念里，純電動汽車與混合動力汽車是差別甚遠的兩種動力系統，在日產公司竟然融合到如此程度，其好處是大大減少了零部件的品種，降低了生產成本，對消費者來說，這兩種車的駕駛感覺相近，都能獲得電驅動汽車加速性好與加速過程平順的感覺。日產公司把純電動汽車與混合動力汽車放在一起，釆用了模塊化的設計，以盡可能少的部件模塊系列設計出不同類型的純電與混動電驅動汽車系列產品。

日產的LEAF 已在全球累計銷售50多萬輛，是單一品牌銷量最高的車型，最值得我們借鑒的是沒有發生過一次火災事故，證明電動汽車可以非常安全。LEAF的安全試驗做得十分到位，例如整車以一定高度跌落，考核電池包固定的可靠性，汽車以一定速度通過凸起路面的托底試驗，考核電池包是否受損，等等，這些試驗是針對電動汽車特點而設置的。LEAF的經驗也進一步讓我堅信“電動汽車的安全性是設計出來的，是制造出來的”理念。LEAF在節能方面也做的很仔細，最新款的LEAF 續駛里程為 400公里（JC08工況下），其百公里電耗僅為12kWh。另外，我們還了解到LEAF在V2G方面已經到了實用化程度，已有7000多位LEAF車主購買了V2G設備，每套裝置價格大約1萬8千元人民幣。

說到e-POWER的混合動力系統，它改變了我們通常認為串聯式混合動力系統節能效果不如并聯與混聯系統的看法。在e-POWER的動力系統里，最大功率為 58 kW的汽油發動機-發電機組直接為驅動電機提供汽車行駛的平均動力，容量為 1.47 kWh的功率型動力電池組提供加速與爬坡時的附加電力，動力電池的能量補充是由制動能量回收與發電機組提供的。由于主要能量流不通過電池充電放電過程，從而減少了轉換環節，減少了電能損失。e-POWER的串聯模式能夠實現有效節能的重要原因恰恰是由于串聯模式下發動機與電動機沒有機械連接，因此在不同車速與負荷情況下，發動機可以被控制在Map圖中的高效區工作，獲得最佳效率。并聯式混合動力在這方面雖較普通燃油汽車有所改善，但難以實現這么高的集中程度。另外，由于發動機只要提供中等常用功率，可以采用比常規車小很多的發動機。我們看到采用這種技術的另一款整備質量約2噸的7座MPV汽車Serena只裝了一個1.2升的發動機，工況油耗僅為3.82 升/百公里（JC08工況下）。百年以來，以變工況為設計特征的汽車發動機耗費了多少工程師的智慧？發動機越變越復雜，現在e-POWER系統里幾乎変成了不變工況的發動機，可以減去許多為變工況而添加的零部件，發動機變得簡單了，制造成本降低了。在狹窄的Map圖范圍內實現更高的燃燒效率與更低的排放要容易得多了，e-POWER汽車實現了2.69升/百公里油耗水平（此數值為JC08工況下，據專家估算，約相當于NEDC工況下油耗3.4升/百公里）。數年前豐田公司創造了復雜精致的混聯系統，使汽車的油耗大幅度降低，e-POWER卻以更簡單的辦法實現了更低的油耗。

在日產的幾個車型里我們還體驗了e-Drive 踏板，這種將加速、減速、一般制動融于一個腳踏板的方式，我最早是在寶馬的Mini-E電動汽車里體驗到的，在駕駛全過程幾乎不用制動踏板，我很適應，但有不少開慣傳統汽車的消費者不習慣這種加速踏板，尤其是收油門時過大的減速度讓人感覺有些不舒服，所以沒有被普遍推廣。在e-POWER中這種踏板性能有了改進，試駕體驗基本上消除了急減速的不舒適感。據日產專家說這種踏板技術能進一步有效提高能量回收效率，約有10%的節油效果。我認為，用慣了這種加速踏板還有助于減少駕駛疲勞，尤其在擁堵狀況下，不用頻繁挪動腿腳，也防止一些人誤把油門當剎車的事情發生。