進入2024年，中國車市此起彼伏的價格戰(zhàn)烽煙不息，但相比卷價格帶來的不確定性，有些車企更愿意來“卷技術”，為用戶創(chuàng)造更多價值。在國內插電混動領域，P1+P3雙電機架構是目前最受認可、最主流的動力形式，長安啟源最新發(fā)布的新藍鯨動力數(shù)智AI電驅2.0，定位“雙生電混”，真香進化，越用越優(yōu)，就是P1+P3領域的最新力作。那么它到底“真香”在哪兒？4月8日，長安啟源新藍鯨動力數(shù)智AI電驅2.0技術體驗日的直播活動中，筆者和長安啟源數(shù)智AI電驅項目總監(jiān)劉繼偉工程師，進行了深入的交流。本文就來做一個深入解析，這套數(shù)智AI電驅2.0相比同級競品，有哪些技術特點和創(chuàng)新之處？對P1+P3電驅總成的發(fā)展，啟發(fā)和引領了怎樣的趨勢？
“雙生電混”可插混可增程，是怎么實現(xiàn)的？
當別人在卷價格，長安啟源開始卷技術。這次數(shù)智AI電驅2.0，一個顯著升級就是引入了“雙生電混”，實現(xiàn)了可插混、可增程。插混和增程哪種技術更先進？一直爭論不休。但這次數(shù)智AI電驅2.0讓年輕人不再糾結，不做選擇題，一臺車全都要。
主流P1+P3一般低速用增程（例如DMi設定為70公里/小時以下），到中高速發(fā)動機介入直驅，也就是插混模式，但用戶無法自主選擇。這種車企自定義規(guī)則，并不能完全滿足用戶需求。例如電池饋電下，當遇到急加速或爬坡等高功率需求時，即使車速并不快，發(fā)動機也會介入直驅，破壞了“電感”，帶來了噪音和震動。而從用戶使用習慣來看，對插混車追求的是全程輪端電驅，是“發(fā)動機越少介入直驅越好”、開起來“越像一臺電車越好”。
所以，這次搭載在長安啟源A05和Q05上的數(shù)智AI電驅2.0，一車兼具兩種混動形態(tài)，將插混還是增程的選擇權，交給了用戶，也讓整車的“電感”更強。那么它是怎么實現(xiàn)的呢？
我們先來看硬件。數(shù)智AI電驅2.0這套高集成且設計精妙的硬件，為其“雙生電混”奠定了基礎。為了說清楚，我們先來看行業(yè)里其他P1+P3電驅采用的做法，以DMi為例，它采用的是平行軸布局，P1電機、P3電機、發(fā)動機三根軸，再加一個中間軸，4軸8齒平行排列（不算差速器軸）。如下圖所示。
DMi它為何無法實現(xiàn)全速域的強制增程呢？我們能看到，發(fā)動機經過耦合器軸和P1電機通過固定齒比連接（大概1.8:1），但發(fā)動機和電機的轉速區(qū)間相差很大（發(fā)動機上限五六千轉，電機動輒一兩萬轉），發(fā)動機轉速較低限制了P1電機的轉速，加上P1電機采用了普通的4對極設計，所以P1電機轉速上不去，限制了功率輸出和發(fā)電能力。如果要讓P1電機上到1萬轉，意味著發(fā)動機要上到五六千轉，對發(fā)動機來說又不經濟。所以中高速區(qū)間，DMi通過耦合器將發(fā)動機直連中間軸和差速器進行直驅，同時再驅動P1電機。對DMi來說這是最高效的選擇，但也決定了發(fā)動機無法全心全意伺候P1電機，實現(xiàn)覆蓋全速域的強制增程。究其根本，P1電機和發(fā)動機的轉速差使其無法充分發(fā)揮性能潛力，被限制了發(fā)電能力。
那么長安啟源的數(shù)智AI電驅2.0，如何實現(xiàn)全速域增程呢？從硬件結構看，它采用了發(fā)動機、P1發(fā)電機、P3動力電機同軸向的串聯(lián)布局，相比DMi，這套電驅總成的軸向尺寸相當，但寬度和高度都大幅降低。
第二，傳動系也更精簡，發(fā)動機曲軸直連P1電機轉子，組成一根軸，P3電機一根軸，再加一根中間軸，（不算差速器）總計3軸6齒，整個電驅總成重量也比競品減輕了三四十公斤，只需110公斤。
第三，發(fā)動機曲軸和P1電機轉子直連，同時非常巧妙地將液壓離合器裝進了P1電機轉子內，離合器耦合，發(fā)動機直連輪端（同時也連接P1電機轉子），可同步驅輪端和P1電機，實現(xiàn)插混模式。離合器斷開，曲軸則只連接轉子，轉入增程狀態(tài)。
第四，為了讓發(fā)動機轉速和P1電機轉速同步，P1電機采用8層12對極的設計，在6500轉就能輸出1300Hz的頻率（相當于4對極電機19500轉才能輸出的頻率，頻率越高等于轉速和功率越高），從而讓P1電機充分發(fā)揮性能潛力，同時工作區(qū)間和發(fā)動機基本一致，無需高轉速也可高功率輸出，此外同軸設計也減少了齒輪損失。這是其被官方稱為“專用發(fā)電機”的原因所在。例如我在饋電下，曾用強制增程模式在高速上開出150公里/小時以上的時速，證明了這套P1電機的發(fā)電可靠性。
當然，也得益于它的P1電機采用8層扁線繞組、峰值100kW，P3電機采用10層扁線繞組，峰值158KW的大功率設定。看起來更扁、直徑更大的電機定子，縮短了軸向長度，不僅槽滿率高、功率密度大，同時不難理解，相同轉速下因為力臂更長，可輸出更大扭矩和功率。
工藝難度更高、功率密度更大的P1和P3電機，縮短了軸向長度，才能讓電驅總成實現(xiàn)串聯(lián)布局，才能實現(xiàn)發(fā)動機曲軸和P1電機轉子的同軸集成（而不像DMi那樣需要一個大尺寸耦合器來連接）。再加上12對極的定子設計，才能讓發(fā)動機轉速和P1電機同步，實現(xiàn)增程模式對全速域的覆蓋。如此一環(huán)套一環(huán)的精妙設計，體現(xiàn)了工程師的天才巧思。
當然，要根據行駛中的動態(tài)變化，精確控制調整發(fā)動機、電機的轉速和扭矩，控制器的強大算力至關重要。這套數(shù)智AI電驅2.0采用了TC380的四核高算力MCU芯片，每核算力300兆赫茲，相比競品兩顆單核芯片的配置，算力提高了至少50%。此外，控制器心臟中的心臟——IGBT功率模塊，也是長安自行設計開發(fā)。
就像燃油時代，要把發(fā)動機變速箱這些核心技術掌握在自己手里一樣，進入電氣時代，從電機到電控都是長安自行設計開發(fā)，匹配度、可靠性以及成本才能做到最優(yōu)。這也是傳統(tǒng)車企和一些造車新勢力的根本區(qū)別。
AI賦能，才能保證越用越優(yōu)
數(shù)智AI電驅2.0版本能實現(xiàn)插混、增程兩種模式隨意切換，除了硬件基礎，也是能量管理策略進化的結果。
目前插混車的能量管理策略，初級階段是基于規(guī)則，更高級階段是基于算法優(yōu)化。所謂“基于規(guī)則”，指的是工程師根據經驗以及零部件特性，設計一個直觀、清晰的動力分配規(guī)則（例如70公里/小時以上時速發(fā)動機介入直驅，電池SOC降到25%或20%開始強制轉入混動模式），參考就是電池SOC和整車功率需求等幾個變量，其好處是規(guī)則固定，開發(fā)難度小，但壞處是無法在所有工況下都做到效率和安全最優(yōu)，且規(guī)則一旦確定很難更改，動力模式也比較單一。例如DMi的動力模式和能量管理規(guī)則，今天和兩三年前幾乎沒有大的變化。
長安啟源的數(shù)智AI電驅2.0，名字里加入了“AI”，代表著它摒棄了基于規(guī)則的算法，而是采用了更高階的、基于算法優(yōu)化的能量管理策略。首先，它參考的變量增多了，從簡單的幾個變量值，擴展到了包括導航信息、油門開度、剎車、速度、溫度、車身俯仰角、傳動系統(tǒng)、電機和發(fā)動機的轉速、扭矩等500多類數(shù)據，依托算法建立起一個數(shù)據大模型，在動態(tài)行駛中實時計算，實時給出最優(yōu)解。同時依托用戶數(shù)據的積累，可以不斷自我完善進化，給用戶千人千面的駕駛體驗。其次，它在軟件控制上，將整車PCU、ECU、DPEU、IBCU、BMS、TMS、BDC七類控制器聯(lián)動，實現(xiàn)了整車級的協(xié)同控制。
體現(xiàn)在用戶體驗上，這次升級的“雙生電混”可插混可增程兩種動力模式，就是算法升級的結果。A05與Q05的老車主也可以通過OTA升級獲得。在大模型算法加持下，數(shù)智AI電驅2.0為用戶精細化了10大場景：例如，高速行車，混動模式能耗低動力好。城市通勤，增程模式，電感足舒適性高。此外，還提供了山地模式和長途模式，山地模式下油和電可以削峰填谷，精準互補，饋電下降低發(fā)動機轉速約500轉，能耗低于競品10%。長途模式則自動高速用油，低速用電（上下高速和服務區(qū)時），能耗最優(yōu)的同時維持電量充足。戶外露營時，提供原地駐車充電以及外放電。在下班途中如果發(fā)現(xiàn)快要沒電了，但是一滴油都不想用，還可開啟“強制純電”，用純電多跑10-15公里。而在北方冬季低溫條件下，電車經常出現(xiàn)放一夜電池就饋電的情況，A-ECMS能根據天氣預報，在通知車主并獲得允許的情況下，自動啟動車輛給電池加溫，保證第二天的正常使用。再例如，A-ECMS能量算法，能結合導航信息，智能規(guī)劃路線，保證通暢路段用油，低速擁堵路段用電，實現(xiàn)了動力安全和經濟性的兼顧。
此外，智能控制的范疇不僅局限于能耗，甚至還能帶來更好的駕駛體驗。其全球首創(chuàng)的iEM高階智慧動力控制系統(tǒng)，通過對“加速度”的閉環(huán)控制和扭矩補償?shù)姆绞剑瑴p少了油門和剎車的操作頻率（讓油門變化率減少70%，制動頻次下降60%）。舉個例子，當你從平路開到山路上，一般人的反應是加大油門開度，以保持足夠的爬坡動力。而iEM算法會識別工況、路況和車身狀態(tài)，自動提供扭矩補償，不用加大油門，讓車輛依然保持恒定的加速度行駛。舉個本人親身感受的例子，在iEM的作用下，我曾在高速上的一個長下坡路段（大概5%坡度），車輛保持98公里/小時的時速行駛了大約十幾分鐘，期間我沒踩油門和剎車，發(fā)動機和電機都幾乎處于停機狀態(tài)且沒有能量回收，類似于手動擋的空擋滑行。這段長時間且平穩(wěn)地滑行，讓整車的能耗顯著降低。相比一般電車松開油門就啟動能量回收的規(guī)則設定，iEM做出了更節(jié)能、更平順的選擇。
所以，針對高速行車、市區(qū)通勤、長途出行、山地行駛、戶外露營、低溫環(huán)境、停車充電、缺油少電、全家出游、常用常新等全場景用車需求，數(shù)智AI電驅2.0能不斷進化，越用越優(yōu)。可插混可增程以及上述場景，只是這套大模型進化的初級階段，未來我想還會有3.0、4.0乃至更高版本，會解鎖更多的體驗。
將電驅開發(fā)和整車的智能控制集于一身，是軟件定義汽車的生動寫照，也是行業(yè)內未來電驅總成的進化方向。當然，只有車企自主開發(fā)電驅，才能實現(xiàn)這樣的效果，靠“買買買”是不成的。
駕值觀
關于P1+P3，其實大家很關心的一個問題，還是動力安全。在跟劉繼偉工程師的交流中得知，之所以某些P1+P3出現(xiàn)動力安全問題，其實并不是硬件儲備不足，不是大家常以為的發(fā)動機或電機馬力不夠，更多還是算法控制的問題。例如，電池SOC值計算不準，導致瞬間電量過低，車主反應不及。再例如，基于規(guī)則的算法下，對電池SOC、工況的變化可能無法精準識別并做出提前量，假如當車輛默認此時發(fā)動機應該全力運轉補充電池時，車主卻一腳大油門，讓發(fā)動機轉為強力驅動輪端，電池補能不及時，導致電量越用越低。也就是說系統(tǒng)依據規(guī)則給出的能量管理，跟實際駕駛需求之間，一些場景下會有沖突。這就是基于規(guī)則算法的局限性。要徹底解決，還是要依靠成熟、可靠、持續(xù)進化的算法大模型，將用戶各種極端場景都充分考慮到，早發(fā)現(xiàn)、早解決，將風險消弭于未發(fā)生之前。
劉工告訴我，跟大家的想象不同，車輛日常駕駛的功率需求并不高。A05保持120公里/小時的速度巡航，功率需求只有27kW，如果開空調和音響，再加一兩個千瓦。Q05則只需31kW（之所以燃油車發(fā)動機需要高功率，是因為作為唯一動力源，發(fā)動機需應付急加速、爬坡等大功率需求，因此超過2/3的動力只是作為儲備）。所以，劉工告訴我，有大功率雙電機和高效發(fā)電的加持，在高環(huán)上連續(xù)跑170-180公里/小時的極限工況，對長安啟源的產品來說只是基操，是出廠前可靠性測試的常規(guī)功課，他們的高環(huán)極限測試平均每天要跑22個小時（拋去吃飯、換人、上廁所的時間），每次會一口氣持續(xù)跑三四個小時。對長安這樣的傳統(tǒng)車企來說，動力安全是不可觸碰、不能妥協(xié)的紅線。
我覺得，正是工程師這種較真的精神，在電機、電控、傳動、算法上堅持全鏈路自研，才賦予了長安啟源的這套數(shù)智AI電驅2.0，強大的可靠性、高性能和自進化能力，越用越優(yōu)也讓它未來擁有廣闊的想象空間。相比卷價格，只有卷技術才能讓消費者真正獲益，才能真正推動行業(yè)走向進步，推動中國品牌走向世界。