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    長城汽車:混動“攻城記”

    AutoLab 2022-07-28

    “死也要變革,不變革就得死,死了也在所不惜?!边@是追求極致的魏建軍曾經說過的一句話。在外界看來,長城汽車對技術和研發近乎偏執的投入,甚至有些難以理解。

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    2022年,混動突然火了。

    過去很多年,混動在中國市場施展不開拳腳。在老百姓的認知中,它比汽油車貴,又享受不到純電動車的很多優待。

    但是今時不同往日,一邊燃油車退出歷史舞臺已成必然,另一邊純電動車大規模普及尚缺乏基礎條件,再加上持續飄紅的油價,混動反而成了老百姓當下購車的最優解。

    而混動的山頭也不再是日系獨占,如今插滿了自主的大旗,比亞迪的DM-i、長城的檸檬DHT、長安的藍鯨iDD……

    這甚至給人一種錯覺,仿佛自主品牌們一夜之間就破解了困擾它們多年的技術難題。

    事實當然并非如此,混動對自主品牌來說是比純電更難啃的骨頭,要繞開日系技術的專利封鎖,要打破外資品牌在核心零部件上的技術壟斷,還要讓產品更加適合中國路況、符合中國人的用車習慣……

    每一個小山頭想要攻破都并非易事。

     

    “兩田”之外

    “世界上有兩種混動技術,一種是豐田,一種是其他。”這曾經是混動領域的至理名言。

    在混動界,豐田確實是老大哥,1969年就開始技術研發,1997年推出了第一代THS混動系統。

    在豐田之后,其他車企只能繞開依托于行星齒輪的功率分流式混動技術做文章,在串聯、并聯和串并聯式之間做選擇。

    串聯式是結構最簡單的,驅動靠電動機,發動機只負責發電,它還有個如今被大家熟知的名字——增程式。

    幾年前通用汽車推出過幾款串聯式混動車,但是市場接受度不高,它的最大問題就是中高速且匱電工況下,油耗比汽油車還高。

    歐系車企選擇了另一種結構也相對簡單的方式——并聯式,在燃油車的基礎上加一套電驅系統就能實現,但極為依賴外部充電,也存在匱電工況下高油耗的問題。

    同為日系的本田推出的i-MMD混動系統,選擇了串并聯式,發動機既能充電,也能直接參與驅動,動力相對更強。

    但是i-MMD混動系統也有短板,因為只有一個檔位,發動機介入驅動的時候無法變速,所以介入的條件很苛刻,中高速路段動力表現仍然是弱點。

    球拋到了自主品牌手中,到底應該選擇哪種模式?

    “最早不管是比亞迪也好,還是吉利、長城也好,大家都跟著歐系做了并聯混動,但是嘗試過后發現并不適合中國市場,主要是匱電時節油率不理想。”

    一位參與長城檸檬DHT技術研發的工程師告訴我們,意識到并聯混動不適合中國市場后,包括長城在內的大多數自主品牌都轉向了雙電機串并聯的方案。

    2018年,長城汽車立項研發全新的混動平臺,也就是如今的檸檬混動DHT系統。

    這套系統擁有EV行駛、串聯驅動、發動機經濟直驅、發動機動力直驅、并聯驅動和能量回收模式在內的6種工作模式,不管你駕車時處在起步階段、擁堵路段還是高速超車場景,長城自主首創的雙電機HEV架構可以智能切換與之相適應的工作模式,讓車輛在全場景、全速域下都能擁有最佳表現。

    “而針對消費者普遍反映的混動車中高速行駛時“太肉”,加速沒勁兒的問題,長城的工程師們選擇另辟蹊徑,“通過大量的仿真分析,和蜂巢動力(注:原屬長城汽車旗下的零部件部門,后獨立運營)的伙伴們反復研究討論,我們發現加入兩檔變速機構后,發動機能更早介入驅動,彌補了性能上的不足。”

    更多的擋位能降低發動機介入驅動的條件,據說本田下一代的i-MMD也會多增加一個擋位,其他自主品牌甚至已經推出了三檔混動技術。

    但是對混動來說,檔位并非越多越好,“搞研發就是斷舍離,不光要考慮性能,還要考慮空間布局、成本、安全性各個方面的綜合效果。”

    最終經過反復論證,長城檸檬DHT選擇了雙檔串并聯這個兼顧油耗、動力、平順性和NVH的最優解。

    在知乎上,有人試駕了長城魏牌瑪奇朵DHT后寫道,“世界上有兩種混動技術,一種是長城,一種是其他。”

     

    零的突破

    技術路線選定了,只是第一步。

    要研發出具備完全自主知識產權的混動技術,繞開外資品牌的技術壟斷,從平臺到架構甚至核心零部件的開發都要從零開始,即便是發動機軸瓦這樣一個零部件,也會成為前進路上的攔路虎。

    蜂巢動力的工程師對此印象深刻,“混動發動機不是一直在工作,面臨更頻繁的起停,軸瓦磨損嚴重。”

    做樣機測試的時候,工程師發現軸瓦磨損后不僅引發發動機異響和油耗升高,情況惡化下去還有可能導致發動機報廢,問題很棘手。

    項目組緊急拿出了5種設計方案,經過仿真模擬計算和大量試驗后選定了其中一個,在軸瓦表面增加了耐磨涂層提高可靠性。

    最終通過總計超過1600小時的臺架驗證和100萬公里的整車耐久試驗,軸瓦磨損問題沒有再出現過。

    更多的難題還在前面等著攻克。

    4B15D發動機上需要搭載一個VGT增壓器,兼顧高低速的動力輸出同時減少泵氣損失、降低油耗,還能耐受更高的排溫,實現更低排放。

    但是溫度越高,就意味著控制VGT截面變化的轉動銷發生高溫粘結的風險就更大,如何設計增壓器葉輪、流道獲得更高的效率,同時提升VGT轉動銷/軸的耐久可靠性,這些技術之前都是外資壟斷的。

    求助于人自然是最便捷的,但這意味著在核心零部件上長城依然會受制于人,所以工程師們決定自己啃下這塊兒骨頭。

    開發過程中各種麻煩接連出現,VGT高溫下卡滯、葉片磨損異常、渦殼開裂……不過這些沒有讓團隊打退堂鼓。

    “我們選了10多種耐高溫材料,重新匹配配合零件材料和TMF模擬分析,進行結構優化,又經過了5000小時以上的臺架試驗和30萬公里以上整車搭載驗證,最終推出了一款耐高溫、耐磨且成本均衡的VGT增壓器產品。”

    這個擁有19項專利的增壓器產品如今成為了蜂巢動力的拳頭產品,而在這兩年半的研發和試驗驗證過程中,像這樣難啃的硬骨頭對檸檬混動團隊和蜂巢團隊的工程師們來說,已經是家常便飯。

     

    脫胎換骨

    除了攻克技術難題,一個涉及長城汽車內部如此多團隊的超級項目,部門之間的協同也是一個大難題,尤其要在兩年多的時間內實現從立項到技術發布,極為考驗團隊間的協作力。

    長城汽車挺得過明年嗎?很多人都對2020年長城汽車成立30周年之際,董事長魏建軍的這句發問記憶猶新。

    而魏建軍給出的答案,就是對整個長城汽車組織架構的變革與顛覆,提出了“扁平化”的管理模式和“強后臺、大中臺、小前臺”的組織型態。

    事實上,從2018年檸檬混動DHT項目立項開始,長城內部就已經嘗試這種新的管理模式了。

    “項目初期魏總就要求成立一個執行力很強的大項目機制,技術中心的規劃、設計、研發團隊,零部件這邊蜂巢的發動機、變速箱、電機、電池的團隊都在這個部屋里,定期例會、聯合調試、聯合匯報。”

    參與研發的工程師說,每一個技術方案的審核,魏建軍都親自參加,做到了從高層到每個團隊的工程師,大家都對整個項目進展有整體的了解,清楚每個環節的進度。

    產品落地后,這種扁平化的科技公司管理模式也有助于后期的產品優化升級。

    “可能以前搞研發的人就只關注自己這塊業務,聽不到客戶的需求,但是現在以車型為作戰單元,我們能直接聽到客戶的聲音,每天都有4、5條真實的反饋,我們再去基于這些意見做評估,哪些是合理的需要改進。”

    傾聽用戶最真實的聲音,不只是魏建軍對研發人員的要求,也是他一直以來身體力行的。

    幾個月前,魏建軍的郵箱里收到一封普通車主的郵件,洋洋灑灑5000字的長信提了60多條建議,讀完信后魏建軍馬上召開了一場高管會,并把這些建議分門別類指派不同部門的主管去研究、改進,還派人找到了這位客戶與他面對面交流。

    而這樣的用戶來信,魏建軍每個月都會收到,不管是褒是貶,他都認真對待。

     

    相互成就

    兩年多的時間攻克混動的技術難題,長城的工程師們承受了怎樣的壓力可想而知。

    以做標定的團隊舉例,14個人的團隊,去年就完成了70多個項目,“我一年在公司可能就待兩三個月,大部分時間都在外面跑。”

    不僅如此,如今長城汽車作為全球化品牌,在許多國家地區都有業務布局,開發工作也要應付時差,“經常是白天處理完國內的工作,晚上巴西那邊上班了,再和那邊對接。”

    不過在工程師看來,相比過程的艱辛,項目最終給予他們的成就感和富足感是更寶貴的,尤其是曾經有過合資公司研發經歷的工程師,感觸更深。

    “我最早在合資品牌工作過幾年,像這樣自主開發一個混動項目是不敢想象的,(外方)不給你這樣的機會,你就去把拿來的產品做國產化就好了。所以能像長城這樣提供給你一個平臺,自己主導研發,尤其是對于年輕的工程師們來說,是很難得的鍛煉機會,成長會非???。”

    除了成就感,吸引工程師們的還有新鮮感。

    “什么東西干時間長了肯定會有疲憊或者乏味,長城的產品技術迭代很快,我們總要面對新的挑戰,可以接觸到新的技術,總是感覺自己在學習的路上,個人能力一直在提高,這也是我們能夠堅持下來的原因之一。”

    用一位長城工程師的話說,“人與項目彼此成就,是人生最好的一個狀態”。

     

    結語:

    “死也要變革,不變革就得死,死了也在所不惜。”

    這是追求極致的魏建軍曾經說過的一句話。在外界看來,長城汽車對技術和研發近乎偏執的投入,甚至有些難以理解。

    但是在長城人看來,汽車產業向電動化、智能化轉型的機遇下,留給中國品牌躋身國際主流的窗口期只有這么幾年,抓住了才能活下去,抓不住就只有被時代淘汰。

    所以在混動這樣關鍵技術的研發上,“倔強”的長城沒有選擇讓別人卡住自己的脖子。別人走過的路好走,摸著石頭過河很難,但是自主研發點燃的火才是真火,只有真火才是吹不滅,也澆不透的。

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