這一次，印度的油電混動(dòng)摩托車(chē)走在了中國(guó)前面！印度的摩托車(chē)廠商TVS在印度汽車(chē)博覽會(huì)上發(fā)布了一款油電混動(dòng)概念摩托車(chē)，吸引了行業(yè)的廣泛關(guān)注，反觀摩托車(chē)行業(yè)內(nèi)，對(duì)混動(dòng)摩托真正有積極研發(fā)的廠商并不多，就連摩托車(chē)產(chǎn)業(yè)的龍頭——本田在去年展出PCX 混動(dòng)版后也沒(méi)了后續(xù)的消息。
TVS作為寶馬的合作伙伴，想必也從寶馬那里得到了一些支持，這款名為飛艇的油電混動(dòng)摩托車(chē)展現(xiàn)出了很高的技術(shù)水平，令人刮目相看，汽車(chē)制造商很早就看到了混合動(dòng)力的魅力，電動(dòng)模式提供低成本的城市代步，加上內(nèi)燃機(jī)對(duì)于續(xù)航的保障，似乎是目前新能源趨勢(shì)下很好的折衷方案，許多國(guó)際一線汽車(chē)廠家也推出了不少混動(dòng)產(chǎn)品，而且車(chē)輛目前的完成度已經(jīng)達(dá)到較高的水平，業(yè)內(nèi)媒體紛紛猜測(cè)可能會(huì)在一兩年內(nèi)完成改進(jìn)量產(chǎn)。
這款名為飛艇的巡航車(chē)搭載一臺(tái)220mL的單缸發(fā)動(dòng)機(jī)，以及一臺(tái)1200W的電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)在8500（r/min）時(shí)能提供15kW的最大馬力，最大扭矩18.5N·m，而在電機(jī)的輔助下，扭矩還能提升20％達(dá)到22.2N·m，極速約為130km/h，這個(gè)數(shù)據(jù)在同級(jí)別中屬于優(yōu)秀的水平，電機(jī)的加持也給這輛車(chē)增添了不一樣的駕駛感受，車(chē)輛配備了一塊48V的鋰電瓶，可在行駛中充電，廠家表示后續(xù)的改進(jìn)中會(huì)更換更大的電瓶與電機(jī)。
這款車(chē)還使用了41mm倒立式前減震，全車(chē)LED燈具，液晶儀表，前置高清攝像頭（應(yīng)該是作為記錄儀使用），雙通道ABS系統(tǒng)，TVS還宣稱這輛車(chē)具備了車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能，希望這臺(tái)混動(dòng)摩托能盡快量產(chǎn)和大家見(jiàn)面，先讓這“飛艇”飛一會(huì)兒吧。
插電混動(dòng)摩托應(yīng)該如何設(shè)計(jì)：
首先我們科普一下混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)形式：串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)（下面還可以細(xì)分，就不擴(kuò)展了）；按照混合度可分為重混、中混和輕混（或叫微混，一般帶發(fā)動(dòng)機(jī)啟停技術(shù)的可以稱之為輕混）。結(jié)構(gòu)形式的區(qū)別主要體現(xiàn)在能量流動(dòng)的路徑上，串聯(lián)、并聯(lián)的形式類比到電路里就是能量流動(dòng)的路徑，那么串聯(lián)就是單一的能量流動(dòng)路徑、并聯(lián)就是兩條能量流動(dòng)路徑、混聯(lián)是二者的結(jié)合，直接上圖吧。
串聯(lián)
并聯(lián)
混聯(lián)
如果要設(shè)計(jì)一輛靠譜的插電混合動(dòng)力摩托車(chē)，在結(jié)構(gòu)和控制策略上跟汽車(chē)有什么不同？
一輛插電混動(dòng)摩托應(yīng)該如何設(shè)計(jì)，才能既提供真正的混動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)——比如動(dòng)能回收、對(duì)于不同行駛狀態(tài)的電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)工作的合理分配、甚至是電機(jī)內(nèi)燃機(jī)共同驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)模式——同時(shí)也能夠均衡成本和體積呢，類似星月神那種增程電動(dòng)車(chē)就不提了，那種基本只能算有兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的摩托而已，并沒(méi)有發(fā)揮混動(dòng)的真正潛力，而且行駛品質(zhì)也相當(dāng)差，用油模式噪音幾乎難以忍受。
那么科普完之后，回到題主的問(wèn)題，對(duì)于一輛小踏板的摩托車(chē)來(lái)講，適合采用哪種結(jié)構(gòu)形式呢？
答案是：都不適合，討論是否適合，就要看混合動(dòng)力存在的原因是什么了，混合動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)的原因可以根據(jù)具體情況進(jìn)行分析：非插電式的混合動(dòng)力是為了傳統(tǒng)車(chē)的節(jié)能減排而出現(xiàn)，而插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)則是為了彌補(bǔ)當(dāng)前電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)駛里程短、充電速度慢的缺點(diǎn)。對(duì)于第一條，100~125cc的踏板摩托車(chē)的百公里油耗大約在2~3L，也就是說(shuō)一箱油一般可以走500~600km，加油時(shí)間<5min，拋開(kāi)安全性暫時(shí)不討論，未來(lái)的乘用交通運(yùn)輸工具的主要衡量指標(biāo)可以稱為“載運(yùn)能力”，其單位為(能耗KJ)*(速度m/s)/(人數(shù)*km)，也就是載運(yùn)單個(gè)人(平均體重)行駛一公里的能耗與速度的乘積，以這個(gè)指標(biāo)來(lái)看，相對(duì)于絕大多數(shù)機(jī)動(dòng)交通工具來(lái)講，摩托車(chē)無(wú)疑是最高的，因此第一條基本不成立。
再看第二條，這里就不得不提電動(dòng)踏板車(chē)了，毫無(wú)疑問(wèn)，其具備電動(dòng)汽車(chē)的一切缺點(diǎn)，然而必須強(qiáng)調(diào)的是，其用途不同于汽車(chē)，既不用于遠(yuǎn)途，也基本不用于長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，因此續(xù)駛里程和充電時(shí)間對(duì)其的束縛遠(yuǎn)不如電動(dòng)汽車(chē)那樣嚴(yán)重。在這種情況下，增加較大成本（可能翻番）在摩托車(chē)上設(shè)計(jì)混合動(dòng)力，那一定是像我等一樣窮的混合動(dòng)力技術(shù)控，想搞技術(shù)又不舍得費(fèi)大車(chē)，否則沒(méi)有任何必要性。
然而，題主的問(wèn)題是假設(shè)要設(shè)計(jì)這樣一輛摩托車(chē)，也就是說(shuō)這里的前提是想玩兒又不差錢(qián)兒，就問(wèn)你能不能干，那我一定說(shuō)能干！為什么？因?yàn)橛腥私o錢(qián)。
分析題主的要求：“插電混動(dòng)，平常用電節(jié)能減排，電沒(méi)了用油，避免電摩沒(méi)電的困擾，爬坡或急加速的時(shí)候還可以油電一起上”，在上文所羅列的這些結(jié)構(gòu)形式中，要做插電式，那所謂的串聯(lián)就成了增程式電動(dòng)車(chē)，要做到先用電后用油，必要時(shí)油電一起上，那就是并聯(lián)式和混聯(lián)式可以做到，從控制上講，混聯(lián)式更適合非插電式，具體分析涉及全局優(yōu)化算法，這里略去，因?yàn)檫@可以寫(xiě)一篇論文。
又考慮到題主的基本要求：“成本、體積等”，那這個(gè)形式基本就可以確定為并聯(lián)式了，原因是：并聯(lián)式只用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，再把原來(lái)的離合器換成帶可控執(zhí)行機(jī)構(gòu)的自動(dòng)離合器，加個(gè)18650電池包，配上電機(jī)和整車(chē)電控單元，整車(chē)部件部分就齊活了。
對(duì)于有的回答認(rèn)為要用串聯(lián)式表示不能認(rèn)同，發(fā)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩個(gè)電機(jī)的成本過(guò)高，而且更重要的是發(fā)電機(jī)需要用永磁電機(jī)，成本再次提升，有人會(huì)說(shuō)發(fā)電機(jī)也可以用感應(yīng)電機(jī)，那請(qǐng)問(wèn)考慮過(guò)效率嗎，發(fā)動(dòng)機(jī)即使是在高效區(qū)發(fā)電，經(jīng)過(guò)倆感應(yīng)電機(jī)一折騰(0.7*0.7=0.49)，出來(lái)的能量直接打了個(gè)五折不到，還有節(jié)油率可言么？
采用并聯(lián)式的話，這里要強(qiáng)調(diào)必須用電控發(fā)動(dòng)機(jī)，且不說(shuō)化油器發(fā)動(dòng)機(jī)早就被強(qiáng)制淘汰，即使市面上有，在一個(gè)混合動(dòng)力系統(tǒng)中用化油器發(fā)動(dòng)機(jī)，絕不會(huì)有好的節(jié)油率，沒(méi)有好的節(jié)油率，那么做混動(dòng)的意義又何在呢？要知道，經(jīng)濟(jì)性與整車(chē)控制策略緊密相關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)不可控，談何控制策略呢?？紤]到布置，電機(jī)最好用輪轂電機(jī)，那這樣就可以簡(jiǎn)單畫(huà)個(gè)圖了：
那這樣，這個(gè)“混合動(dòng)力摩托車(chē)”就有以下工作模式：
1、純電動(dòng)：離合器分離，發(fā)動(dòng)機(jī)不工作，電池驅(qū)動(dòng)輪轂電機(jī)運(yùn)行，完全耗電零油耗零排放；2、純發(fā)動(dòng)機(jī)：電量不足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)，離合器結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)摩托車(chē)運(yùn)行，電機(jī)隨轉(zhuǎn)但不工作；
3、混合驅(qū)動(dòng)：離合器結(jié)合，電量允許時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)摩托車(chē)運(yùn)行，一般用于快速提速；
4、行車(chē)充電：離合器結(jié)合，發(fā)動(dòng)機(jī)作為主動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)摩托車(chē)，在電量過(guò)低且發(fā)動(dòng)機(jī)高效的情況下，輪轂電機(jī)可以通過(guò)施加負(fù)轉(zhuǎn)矩來(lái)作為發(fā)電機(jī)工作，消耗部分發(fā)動(dòng)機(jī)功率為電池充電；5、制動(dòng)回收：滑行（溜車(chē)）時(shí)輪轂電機(jī)根據(jù)制動(dòng)踏板開(kāi)度信號(hào)施加負(fù)轉(zhuǎn)矩，回收能量充電。
