2018年度汽車科技大獎是什麼？

來自專欄 汽車文化

不繞彎子，AutoBlog評選的2018年度汽車科技大獎的入圍獎分別是：

1. 雷克薩斯LC 500h的多級全混動科技
2. 日產的ProPILOT Assist半自動駕駛系統
3. 雪佛蘭庫羅德ZR2的動態液壓滑閥懸架

最終的優勝者是雷克薩斯，獲獎原因是：

1. 多級全混動科技將駕駛者的參與感放在首位（主因）
2. 系統很複雜，但切換可以做到無縫連接
3. 可以最大限度的提升效率和性能

一、這個獎項怎麼評選？

AutoBlog每年會在測試車中挑選一些擁有業界頂尖技術的車型，技術範圍包含安全性、信息娛樂和駕駛等。他們層層篩選出五輛進入試駕、測試環節，通過投票選出入圍者與優勝者。

他們的評判標準有三項：

1. 看它好不好用；
2. 技術的目標有沒有前瞻性，有前瞻性的前提下現有的技術夠不夠細化；
3. 能否推動行業發展。

二、三項入圍技術分別有什麼亮點？

日產的 ProPILOT Assist半自動駕駛系統

自動駕駛系統不新鮮，為什麼它能入圍？因為日產奇駿是一款平民車型，配備的卻是高階科技。

ProPILOT Assist首次搭載於聆風，屬於L2級別，除了可以控制速度外，也能控制方向。從正式名稱ProPILOT Assist就能看出，該系統是以輔助為主，以緩解駕駛員疲勞和提升安全性為大前提。原理也還是基於ADAS駕駛員輔助系統，除了ACC自適應巡航、車道保持、防碰撞制動這些傳統控制外，增加了可以根據標誌線來轉彎、駕駛員發生意外時自動停車等功能。

這套系統簡單流暢，只需點按方向盤上的一個按鍵即可啟動，儀錶盤也有完整的工作狀態提示。當然投票者最滿意的還是價格。

2.雷克薩斯多級全混動科技

混動系統同樣也不是新鮮東西，之所以入圍是因為與競品相比雷克薩斯多級全混動科技的特點很突出，投票結果中大家提到最多的詞是高效和性能，其次是參與感。而這種突出跟雷克薩斯的品牌DNA——YET兼融之道關係很大。關於品牌DNA我近幾年開始深有體會，戰略戰術決定品牌走得好不好，價值觀能決定走得遠不遠。這個下面會詳細講到。

多說一句雷克薩斯的YET兼融之道究竟是啥。你可以理解成既性感又純真的女朋友，這種衝突美感簡直爽歪歪，然而只有舒淇和邱淑貞做到了。在汽車上，你可以理解為既要運動又要舒適，既要混動又要操控。

回到正題，雷克薩斯多級全混動系統的突出點在於它跟以往只向高效看齊的混動不同，這個系統不像早期普銳斯那樣慢慢悠悠、枯燥無味，它既要高效又要性能，通過將電動機整合到變速箱中，解決了這個衝突。

上圖可以看到原本變速箱的位置由兩個電動機和行星齒輪組代替，這就是多級全混動系統的核心。原來的混動系統充電和放電是不能同時進行的，動力也一般。這套系統則整合汽油機、電動機的工作方式，使充電、放電工況可混合進行。Autoblog的評委們認為，當混動車開起來和普通汽油車一樣，動力充沛、沒有切換感時，這是一種提升和進步。

3.動態液壓滑閥懸架

這款Multimatic調校的動態液壓滑閥懸架入選的原因跟日產的半自動駕駛系統類似，都是因為越級配置。這本是用在賽車上的高成本技術，但是現在下放到民用量產車上。它通過滑閥避震器，可以應對三種不同的路面狀況：大強度越野路況、越野顛簸路況和日常鋪裝道路。

滑閥式避震器起源於賽車領域或超跑上，與傳統避震器相比，滑閥代替了原來的墊片。傳統避震器的墊片只能通過幾個固定的小孔來控制油液流動，阻尼和行程是固定的。滑閥孔的大小是可以改變的，因此壓縮、舒張的行程、阻尼都可自適應變化。

它最大的創新點在於，桶身旁有副腔可以存儲油液和氮氣，幫助避震器冷卻降溫。這意味著不管怎麼越野、高頻壓縮舒展，避震性能可以保持在統一水平，不受高溫衰減影響。

三個入圍科技都是實用派，會直接影響日常使用。其中未得獎的日產、雪佛蘭入選的更多原因是因為它們將高性能越級配置，可惜國內的奇駿還沒裝備ProPILOT Assist，雪佛蘭也沒引進庫羅德。下面詳細講講最終得獎且國內能見的雷克薩斯的多級全混動科技。

三、雷克薩斯多級全混動科技是怎麼工作的？

在開始前，先科普下現在的混動系統都是什麼樣的。

其中，微混合理論上只是幫助發動機自動啟停，不是實際意義上的混合動力，所以在此不做討論。

基礎型混動：

電動機直接硬連接在發動機上。比如把電動機的皮帶與曲軸相連，或者直接集成在飛輪上。這種混動只能提供非常弱的輔助動力，無法純電行駛，且受發動機牽制。

常規型混動：

電動機獨立安裝驅動。比如安裝在變速箱之後，或者獨立安裝在後軸，大部分德系或自主品牌的混動車型都採用這種方式。這種布局方式，電動機不會受發動機干涉，只要電池有電，便可以單獨工作。要是沒電了，就只能先充電再工作。

高規格混動：

將電動機集成到變速箱中。將發電機和電動機用行星齒輪組合起來，並連接發動機，從而形成一個新機構E-CVT。這樣能在純電行駛或混動行駛狀態下，發動機都能給電池充電，電動機和發電機的功能也能互換。這使得發動機和電動機能夠合理分配工作時間，提升效率。目前雷克薩斯、凱迪拉克等都採用這種混動系統。

雷克薩斯的這套多級全混動系統，極具代表性，將汽油動力、電能動力和變速機構，這三大複雜機構整合在了一起。

從上圖可以看出，最前面的是發動機，接著藍色部分的MG1是發電機，MG2是電動機，中間是行星齒輪，紫色部分是4AT變速機構，這是多級全混動系統的基本組成。這套機構的動力傳遞路線如下：

行星齒輪在此充當了動力分配的角色，將原本複雜的充電、放電、油動、電動、混動、變速整合在一起。

這是機械解剖圖，左邊大的是發電機，右邊寬的是電動機。因為功能可以互調，所以它們的名字叫Motor Generator（電動發電機），簡稱MG1和MG2。後面的一組行星齒輪即4AT，可以實現傳統變速的功能。因為老款的雷克薩斯全混動系統雖然高效，但是動力輸出平穩，扭矩範圍不高，經過這樣的改進就增大了動力範圍。下圖左邊是老款的全混動系統，右邊是多級全混動系統，可以看到發動機輸出動力的範圍提升了很多。

而這些動力的提升，主要仰仗擴大了發動機的可使用轉速範圍。這是一個難點，後面會詳解。

另外4AT的前三擋會搭配E-CVT，每擋再劃分3個齒比，由此可以模擬出10個擋位，所以理論上這套系統也是10AT的。

四、雷克薩斯多級全混動科技的難點有哪些？

1.重量

想省油，減重是路徑之一，但是豪華跑車的需求一個也不能少。大型動力系統、電機、高端配置設備、嚴密的隔音材料等等都意味著重量不會輕。

這對雷克薩斯來說是輕車熟路的。早在創立之初，雷克薩斯就是靠既要這又要那的那股勁兒發家的。當時為了不交美國的燃油稅搶佔價格優勢，還要性能好搶佔口碑，在LS 400的研發中每增加10克的重量都要經過批准。最終他們硬生生的把目標重量從1918公斤干到了1705公斤。

在混動系統的減重上，雷克薩斯採用了將發電機、電動機縮小，鎳氫電池換成鋰電池組的方式，降低了重量。

2.變速箱

這是雷克薩斯多級全混動科技跟歐美車廠的巨大差異點。大家的混動技術差不多，為了更高效甚至有主機廠採用了三個MG電機。但混動模式上去了，變速機構沒有更聰明。變速箱只能對電動機的部分進行速比調控，但是卻無法利用發動機高轉速區間的動力輸出。其實做到這一點，已經完成了高效的目標，至於換擋流暢度就是另一個話題了。

但雷克薩斯想要的比較多，跳出原有思維，將這套系統看做一個整體，並在後面又接了個變速機構，讓發動機和電動機都能進行速比調控。這個事兒的難點在於跳出思維圍牆，這是個大坑，也是個風口。

3.增大發動機的扭矩範圍

老款的全混動系統中，發動機可以輸出的動力在14000N左右，新的多級全混動科技上漲到15000+。提升這些動力主要受限於轉速。

先看下圖，傳統混動系統的發電機、發動機和輸出軸的轉速按圖示的關係移動。在車輪低速時，因為變速機構作用，如果發動機轉速增加，發電機的轉速將進一步增加，會超過轉速上限。因此在低速範圍內發動機的轉速無法提高到最大輸出轉速。

舉個例子，原來的雷克薩斯GS 450h在120km/h以前發動機轉速是無法提高到高轉速輸出區域的，只能發揮40%~60%的最大動力。如果設計目標是降低油耗，那麼沒問題，但是在LC 500h這樣強調動力和加速的車上，就無法實現了。這就要求必須實現低油耗和高輸出、高動力性的兼融。最後的解決方案是取消原本在MG2上的2段式變速機構，將MG1和MG2視為一個整體並在最後加上一個4AT，且1、2擋都為減速擋，即便發動機轉速拉高也可以通過變速機構減速，這樣最終的輸出比原來的 LS 600hL還要高，百公里加速時間可以降到5秒。

4.高速狀態下的混動車油耗高雜訊大

在城市中開混動車，如果遇到堵車等於賺到，但跑高速油耗還是會上去。這跟傳統燃油車剛好相反。雷克薩斯的解決方法還是和上面一樣，用4AT。前三擋是直接擋，第四擋是超速擋，超速擋可以減少發動機和齒圈的轉速。通過這種方法，可提高混動系統中發動機的轉速上限，並且可以實現更高的純電行駛速度，從而在高速駕駛時實現更好的燃油經濟性和靜謐性。

5.電控系統的整合

一般來說增加傳動系統的擋數，對應的工況也會成倍增加，這種複雜程度下還要逐個標定，基本達到了主機廠也無法處理的情況。不得不說，雷克薩斯比較敢想，比較貪心。為此他們建立了不少物理模型去模擬，最終解決了這一難題。

寫到這多說一句，最近我也見證了一個品牌理念的升級，對品牌DNA有更多的思考。不同的品牌DNA確實能讓企業的路徑、目標完全不同。例如，ofo與摩拜。2個創始人的DNA完全不同，摩拜的掃碼解鎖、4年不壞都是匠人模式；ofo低單價高鋪設，上來走的就是銷售路線。所以，單車大戰後期當街上堆滿各種顏色的時候，不難理解為什麼是摩拜的擺放、壞車回收做的要更好一些。

而雷克薩斯之所以老去乾魚與熊掌兼融的事情，也是因為從創立之初為了在美國站穩腳跟，想把各方面的事情都做到極致，這也就是他們現在說的「YET兼融之道」。而第一款車的成功，也讓他們嘗到了甜頭，把這種「貪心」保留了下來，成為企業文化的一部分。

好了，回歸正題。

五、補充知識，為什麼雷克薩斯不做PHEV？

知乎提倡先說是不是，再說為什麼。先看一下雷克薩斯的立場，下面幾則廣告都是雷克薩斯對PHEV的嘲諷，所以可以肯定他們確實不想做PHEV。

從左至右：

• 為可以浪費四小時的人預留
• 沒有充電意味著更多駕駛
• 雷克薩斯全混動系統久經考驗

為什麼雷克薩斯不做PHEV？

1. 他們認為新能源的未來不是鋰電池，全混動科技目前只是汽油機和電動機混合後的臨時替代品，未來氫氣才是王道，FCV車型不久就會大批量出現。Auto blog的評委們也有在投票時這麼評價電動車的未來和混動技術。
2. 雷克薩斯認為這些廣告僅僅是用全混動系統來描繪生活的景象，這與傳統的汽油車生活基本一樣，而電動汽車可能會帶來挑戰或至少是不確定因素。換句話說，你開混動車，原來的習慣、生活和環保低碳是可以兼融的，但是開電動車或PHEV是不行的，會犧牲或改變習慣。
3. PHEV增加了車輛的重量，從而導致車輛行駛時排放數據不佳。而且，PHEV車型購買者的更多目的是不限行、路權更高和稅收抵免，而不是真正的削減燃料的使用。

最後回到標題上來，2018年度汽車科技大獎是什麼？

是雷克薩斯的多級全混動科技，而不是PHEV。

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