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驶迹 | 奔驰、宝马、凯迪拉克与“全球混合动力合作组织”
精品文章
四款车,十年。这次大合作的影响持续至今。

(一)

2018 年 11 月,中国。

严苛的国六 B 排放标准即将在国内部分城市落地之时,凯迪拉克 CT6 也到了中期改款的时候。改款的 CT6 于 11 月的最后一天上市,28T 车型换装了符合国六 B 标准的 LSY 2.0T 发动机,仍维持国五标准的 3.0T 车型(40T)改为订单制生产,全系换装 10 速自动变速箱。


中期改款后的凯迪拉克 CT6 28T


新产品上市的风头让半个月前的一则消息更不为人所关注。那时候,凯迪拉克宣布了 CT6 PLUG-IN 30E 车型将在今年停产的消息。凯迪拉克负责制造这款插电式混合动力中大型车电池模块和电动机的密歇根工厂已经不再为 CT6 30E 供应零部件。


CT6 PLUG-IN 30E 插电式混合动力版


停产 CT6 30E 当然不是凯迪拉克在电气化领域的挫折,相反,它将越来越成为一个电气化豪华汽车制造商,BEV3 等全新电气化平台也正在紧锣密鼓地开发。这是一件好事,但随着凯迪拉克 CT6 30E 停产,一段关于豪华汽车制造商往事或许也会离我们越来越远,最终被我们遗忘。



它与凯迪拉克有关,与梅赛德斯-奔驰有关,也与宝马有关。那些昂贵得无人问津的 SUV 里有它,即将停产的 CT6 30E 里也有它。故事开始于 14 年前。


(二)

2005 年,美国。

经过半年左右的协商,当时尚未分家的戴姆勒-克莱斯勒集团与通用汽车集团达成了一项合作协议,联合研制一套新型混合动力系统。这套系统需要适应横置和纵置发动机布局,能驱动小到家用轿车、大到皮卡和 SUV 甚至商用车辆的各种车型。这是一个相当大的挑战。


奔驰于 2005 年推出 S 350 DIRECT HYBRID 混合动力概念车


为了应付多样的使用场景同时降低燃油消耗,这套混合动力系统配备了两台电动机并按发动机布局的不同配以 2 组(横置)到 3 组(纵置)行星齿轮。两台电动机分别连接发动机与“变速箱”输出端,可以分别实现回收动能/发电和驱动车辆的功能;行星齿轮为发动机提供四组档位齿比。


渲染图展示了双模式混合动力系统核心组件的结构——双电机,三排行星齿轮(纵置)


它可以实现纯电力/内燃机驱动或联合驱动,并且它并不需要向插电式混合动力那样依靠外接电源,电池组的能量来源是回收的制动能量和系统中的发电机。


这套系统可以分配车轮、电池和发电机的能量走向


“行星齿轮”,这个结构总会让人想起丰田 THS 混合动力系统,这套系统同样利用一个行星齿轮组和两台电动机实现电力驱动与发动机驱动的融合。巧合的是同在 2005 年,这套成为丰田代名词的混动系统改名 Lexus Hybrid Drive 出现在雷克萨斯 RX 400h 的机舱内,成为这家日本豪华品牌的混合动力开山鼻祖。


雷克萨斯 RX 400h


这款中型 SUV 是第一台用上混合动力的雷克萨斯


签署合作开发协议后一个月,宝马集团也加入了混合动力系统合作开发项目。三个汽车集团成立了名为 Global Hybrid Cooperation(“全球混合动力合作组织”)的机构负责协调开发,联合研发中心设在美国密歇根州。三家汽车集团共投资十亿美元用于这套混合动力系统的研发,作为成品的混合动力系统后来命名为 2-Mode Hybrid System(双模式混合动力系统)。


(三)

时间又过去了一年多,2007 年全球混合动力合作组织的两个成员——戴姆勒-克莱斯勒和宝马又达成了一份双边合作协议,表明两家公司将共同开发新型轻混合动力系统。


宝马 X6 ActiveHybrid 概念车


在此期间梅赛德斯-奔驰和宝马分别推出了自己的混合动力概念车,例如 2007 年的宝马 X6 ActiveHybrid 概念车,2008 年的宝马 X5 EfficientDynamics 概念车、奔驰 Vision GLK BlueTec Hybrid 概念车等。


宝马 EfficientDynamics 概念车


梅赛德斯-奔驰 Vision GLK BLUETEC HYBRID 概念车


但是使用双模式混合动力系统的概念车只有 X6 ActiveHybrid,其余概念车全部使用将电机安放在发动机与传统自动变速箱间的 P2 结构。


宝马 ActiveHybrid 7 使用典型的 P2 混合动力结构,电机位于发动机与自动变速箱之间


另一边,双模式混合动力系统在 2008 年前后完成了“三开花”,三款豪华 SUV 成为其纵置版本的第一批量产用户——凯迪拉克凯雷德 Hybrid、梅赛德斯-奔驰 ML 450 Hybrid 和宝马 X6 ActiveHybrid。混合动力的加入让这些昔日“油老虎”的燃油经济性提升了三分之一到一半不等。


凯迪拉克凯雷德 Hybrid


梅赛德斯-奔驰 ML 450 Hybrid


宝马 X6 ActiveHybrid


在 2008 年发布的凯雷德 Hybrid 上,双模式混合动力系统与一台 6.0L V8 自然吸气发动机联合工作。最大功率 379HP 足以推动这台全尺寸 SUV 在 8.2s 内从静止加速至 96km/h,或者牵引 2.7t 重的拖车。V8 发动机具备关闭其中四个汽缸的功能,燃油经济性比常规版凯雷德提升近一倍。




2009 年诞生的梅赛德斯-奔驰 ML 450 Hybrid 更加注重燃油经济性,它配备的 3.5L V6 自然吸气发动机甚至改为阿特金森循环,在双模式混合动力系统的加持下系统综合最大功率 340HP,综合最大扭矩 517Nm。它的 0-96km/h 加速只需 7.8s 就可以完成。



同年的宝马 X6 ActiveHybrid 的着眼点则在性能,从它搭载的 4.4T V8 涡轮增压发动机即可看出端倪。它的 0-96km/h 加速时间只需要 5.4s 即可完成,此时系统综合最大功率为 485HP,扭矩峰值 780Nm。它还提供时长 15s 的 E-Boost 电力辅助驱动功能。



“全球混合动力合作组织”似乎已经取得了初步成果,这套行星齿轮混合动力系统似乎即将迎来大规模量产。然而随着宝马集团、戴姆勒集团和零部件供应商大陆集团的合作深入,两家车企分别推出了采用大陆 P2 电动机+传统自动变速箱结构的 S 400 BlueHYBRID 和 ActiveHybrid 7 混合动力大型轿车。这套联合研制的行星齿轮混动系统除两家的中大型 SUV 外,再没有其它车型搭载。


梅赛德斯-奔驰 S 400 BlueHYBRID


宝马 ActiveHybrid 7


2009 年底,宝马集团和戴姆勒集团先后宣布退出“全球混合动力合作组织”。2010 年后,插电式混合动力和轻混合动力逐渐盖过了非插电混合动力的势头成为新潮流。P2 电动机+自动变速箱的组合由于结构简单成本较低,逐渐成为多数车企的选择。



(四)

2009 年,除了奔驰 ML 450 Hybrid 和宝马 X6 ActiveHybrid 面世之外,凯迪拉克也在一月底特律车展展出了名为 Converj 的双门轿跑概念车。这台概念车的动力总成没有太多消息流出,人们只猜测它可能使用混合动力或纯电驱动。不过以当时的电池技术而言,纯电驱动并不是一个足够好的方案。


凯迪拉克 Converj 概念车预示着双模式混合动力系统的新生


谜底揭晓时已经是 2013 年,曾经的 Converj 概念车已经更名为凯迪拉克 ELR。这台轿跑车搭载增程式混合动力总成,包括一台 1.4L L4 自然吸气发动机、一块 16.5kWh 锂电池和 Voltec 4ET50 多模式电驱动桥。负责驱动的电动机功率和扭矩都被提升,因为 ELR 绝大部分时候是由这台电机单独驱动的。


使用衍生自双模式混动系统的增程式混合动力总成的 ELR


Voltec 4ET50 驱动桥具备两台电动机(一台负责发电,功率更大的一台负责驱动)和双排行星齿轮结构,显然它正是双模式混合动力系统横置发动机衍生型的改进版。由于 ELR 的增程特性,驱动电机将始终保持运转,电量不足或需要维持电量的时候发动机将带动发电机为电池充电,有必要时发动机也能直接驱动车辆。它的最低油耗数据是 2.9L/100km。


ELR 的动力总成


ELR 出现两年后,2015 年上海车展,凯迪拉克又发布了中大型轿车 CT6 的插电式混合动力版本——CT6 30E。它使用的“变速箱”也是纵置版双模式混合动力系统的后代,带有两台电动机、三排行星齿轮和五组离合器,与 2.0T L4 发动机联合工作。


凯迪拉克 CT6 30E


CT6 30E 综合最大功率达到 340HP,峰值扭矩 586Nm。由于它的电池容量甚至高于 ELR,达到 18.4kWh,因此 CT6 30E 的纯电动续航里程达到 80km。综合油耗数据为 1.7L/100km。它是凯迪拉克在华生产的第一款新能源汽车,也是国内最后一款与双模式混合动力系统存在联系的豪华汽车——直到去年它停产的消息传来。



在国内市场,使用双模式混合动力系统及其后续型号的车型只有宝马 X6 ActiveHybrid 以及凯迪拉克 CT6 30E。随着后者停产,国内就没有使用该系统的新豪华车了。既然如此,我真心地希望这两款车的车主能够知道,他们正驾驶着一段鲜为人知的历史。


文:鲸跃汽车


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