從0到1,揭秘長城汽車Hi4電四驅背后的故事
2020年的冬天,零下四十多度的內蒙古海拉爾,王超帶隊在做混聯DHT的冬季標定。海拉爾機場路有一段1.6公里的坡道,坡度6%左右,這條路王超和同事們已經走過了無數次。
“這段坡道四驅車很從容就過去了,但是兩驅車就得小心翼翼,明知四驅車性能好,但是為什么還有很多人要選兩驅呢?因為便宜、性價比高。當時我們就想,有沒有可能在保證成本和油耗都不變的情況下,讓兩驅變四驅?”
作為長城汽車混動系統研發部部長,王超和他的團隊成員決定挑戰一下這個在當時看來“不可能的任務”。
經過了12次專項匯報和三次大的方案調整,以及中間無數次的構型推演論證、仿真計算、性能能耗和成本的復核,半年后,這個想讓“兩驅變四驅”的項目終于正式立項了。
長城汽車全新智能四驅電混技術Hi4
三年后的2023年3月10日,在長城智能新能源干貨大會上,它有了一個正式的名字——Hi4全新智能電混四驅技術。兩個月后的哈弗新能源品牌之夜上,首款搭載Hi4技術的哈弗梟龍MAX正式上市。
在新能源汽車領域,Hi4的出現猶如平地一聲驚雷,不論是汽車動力領域的專業人士還是從事汽車行業報道多年的媒體都在驚嘆,混動系統,居然還能有如此巧妙的設計?
摸著自己過河
過往串并聯構型混動雙電機只有兩驅,而Hi4打破了雙電機主要集中于前橋的傳統,將后驅電機挪到后軸上,形成了三動力源雙軸分布的混動“新構型”。
這樣前軸單電機在不同工況下,就能分別實現發電和驅動兩種作用,在不增加造車成本和用戶購車負擔的情況下,打造出了串并聯四驅電混架構,實現了“兩驅的能耗和價格,帶來四驅的性能和體驗”。
雖然如今總結來看,Hi4的創新似乎并不復雜,但實際上這背后是對過往混動系統底層構型、控制邏輯、油電動力協同、智能能量管理等方面的全維度革新,而最大的難點就在于,在此之前行業中沒有先例。
“之前沒有人這樣做過,意味著我們沒有任何先例可以去參考,完全要靠理論和論證的推理去從頭開始?!弊鳛镠i4總負責人,王超和他的團隊找不到現成的“石頭”,只能“摸著自己過河”,一步步向前推進。
長城汽車混動系統研發部部長王超
“而且混動的應用場景和測試案例要比燃油車復雜很多,因為它不僅有發動機,還有電池,你要考慮低溫情況、還有饋電情況,各種場景組合,樣機出來發現新問題就要倒回去修改方案,這個過程有太多反反復復,蠻痛苦的?!?/p>
攀登Hi4這座混動高峰的過程,長城汽車的技術團隊只能靠自己的雙手雙腳開路,跌倒了,拍拍土,爬起來再繼續向前。沒有“拐杖”固然辛苦,但是只有丟開“拐杖”,才能真正學會“走路”。
魔鬼在細節
有人曾在知乎上提問,百米短跑成績提高0.1秒很難嗎?短跑名將蘇炳添的回答是,從9.99秒提高到9.91秒,我用了三年。對頂級運動員來說,成績提高0.01秒都無比艱難。
同樣的,一個簡單的性能參數的變化背后,也是工程師們無數個挑燈夜戰換來的,而談到這些將不可能變成可能的瞬間,他們的眼中又會閃爍著興奮的光,就像長城汽車發動機研發部長張梓龍談到Hi4的16:1超高壓縮比技術時那樣。
讓高性能和低油耗做兼容,對發動機來說是個很大的難題,壓縮比越大,發動機的效率就越高、性能就越好,同時燃油經濟性也會更為優秀,但同時爆震會很強烈,需要發動機各個系統和部件之間進行精密的設計和控制。
長城汽車全新Hi4混動專用發動機
之前汽油機行業最高的壓縮比是15.5:1,張梓龍的團隊希望達到16:1的超高壓縮比,別看只是0.5個點的提升,難度十分大。在做出了樣機進行可靠性測試時,他們一連跑壞了6臺發動機,如此糟糕的情況一度讓整個團隊的士氣低落,“甚至當時也做了備選方案,考慮放棄挑戰16:1?!?/p>
但是高層反復討論后,還是決定繼續嘗試,“既然決定做了,就要做到最好”,這種在技術研發上死磕到底的勁頭,深入長城人的骨髓。
都說魔鬼在細節,張梓龍領導的發動機團隊開始摳細節,從冷卻、燃燒等各個系統入手,終于找到了突破口。
“發動機排氣往往比進氣熱,溫度不均勻,容易出現熱點引發爆震,我們設計了一個創新的冷卻結構,讓熱量分布更均勻,避免熱點的出現;然后在缸體上也設計了一個雙流速的創新結構,讓上層水流速度更快,散熱更好?!?/p>
除此之外,發動機團隊還做了很多的細節技術優化,最終順利通過了各項嚴苛考核,成功實現了16:1的超高壓縮比,這個過程中光是專利就申請了20多個,很多結構創新不僅是國內沒有,在全球也是首創。
而對張梓龍來說,16:1的發動機壓縮比不僅對Hi4來說意義重大,也將整個發動機行業的壓縮比帶到了一個新的高度,而這種時刻,是只屬于工程師們的高光時刻。
搞技術不能靠自嗨
當然,每一個高光時刻背后,都藏著數不盡的灰頭土臉。長城汽車Hi4 ECU標定組長及技術主任冀英浩領導的標定團隊,對此深有體會。
“因為發動機的角色發生了轉變,要在散熱和能耗上做兼顧,需要很短周期內進行不同的實驗,可能上午還在零下20幾度的低溫實驗室做測試,下午又去35度高溫環境做實驗,這樣的工作會持續好幾輪,每輪都要兩三天時間?!?/p>
而面對那些實驗室無法完全模擬的極限場景,他們還要深入高寒、高溫、高原的環境采集和標定數據,對這群“三高人群”來說,“夏進煉丹爐,冬入寒宵宮”是家常便飯,甚至還要挑戰極度危險的越野場景。
哈弗梟龍MAX
當然,做技術研發不是為了自我感動,更不是自嗨。工程師的付出最終并非為了打動自己,而是要打動用戶,讓用戶用腳投票。
在與長城汽車的研發人員交流后,筆者最深切的感受,就是長城汽車開始打破了以往在混動技術開發上的固有思維,不再執著于用所謂的工程師思維搞研發,而是開始讓工程師擁有商品化思維,這是Hi4為長城汽車帶來的最寶貴財富。
長城汽車變速器總負責人宮經銳也對這種研發理念的改變深有體會,“領導一直在和我們灌輸一點,世界上沒有完美的技術,只有適用于更多人的技術。以前我們更注重追求技術的先進性,比如兩檔混動就是比單檔效率更高,但是成本和其他方面沒有得到市場的高度認可,所以現在Hi4除了有比肩兩驅的油耗,更有比肩兩驅的成本,這也讓Hi4成為了能夠在油耗、性能、成本等各個維度上表現全面的‘六邊形戰士’?!?/p>
從Hi4開始,技術至上的長城汽車,開始了從工程師文化向用戶文化的轉變,研發人員不再悶頭搞技術,而是開始與負責產品和用戶的部門一道去溯源,把“用戶最關心什么”列為第一優先級,這一點也將對長城汽車日后的造車理念產生深遠影響。
只有起點,沒有終點
對長城汽車的工程師們來說,技術探索之路只有起點,沒有終點。
坦克500 Hi4-T
在Hi4技術面世一個月后的上海車展上,長城汽車又發布了Hi4的超級越野混動版——Hi4-T,與Hi4是完全不同的架構。如果說Hi4面向的是以城市駕駛為主、兼顧輕越野場景的用戶,那么Hi4-T則是為那些鐘情于硬派越野和四驅體驗的硬核玩家打造的。截至目前,Hi4-T架構下已經先后上市了坦克500 Hi4-T和坦克 400 Hi4-T兩款量產車型,市場反響熱烈。
哈弗猛龍
10月10日,第二款搭載Hi4的車型哈弗猛龍也正式上市,作為 “帶電帶T帶鎖”的方盒子越野車,可以說搭載Hi4電四驅的哈弗猛龍開創了一個全新的品類,無論是合資還是自主品牌中,目前都找不到第二款如此全能的新能源越野SUV車型。
據悉,Hi4和Hi4-T兩個系列之后,王超透露,長城汽車的混動研發團隊還在持續投入,希望在性能不變的情況下,通過更加集成化、智能化的方案,實現成本的進一步降低,為用戶提供更有競爭力的產品。
長城汽車憑借Hi4技術,打開了一條混動發展的全新路徑,不僅對傳統混動技術和四驅技術實現了顛覆,也為整個混動行業帶來了新一輪的“鯰魚效應”,在Hi4之后,越來越多主機廠開始四驅混動新架構的開發,跟進布局雙電機四驅技術,這也推動了整個混動行業的蛻變與躍升。
從這一點看,Hi4不僅對長城汽車來說意義非凡,也為整個新能源行業打開了一扇窗。經歷了從早期的逆向開發到正向開發的蛻變,再到如今從零開始完全自主研發攻克一個全新的課題,依靠“每天進步一點點”的精神,長城汽車早已筑起了自己堅固的技術護城河,無論在什么樣的市場環境里,都能安全地穿越周期,直抵成功彼岸。
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