通用汽车全新混合动力推进系统:汽车创新的战略性飞跃
2025年5月27日,通用汽车公司(GM)获得了一项美国专利,该专利涉及一种新型混合动力推进系统,标志着该公司在汽车电气化领域取得了重大进展。该专利概述了内燃机和电力来源的复杂集成,旨在提升汽车性能、效率和适应性。
该专利系统引入了一种混合动力推进配置,该配置结合了内燃机 (ICE)、电动机、发电机和离合器机构。这种配置可实现多种运行模式,包括纯内燃机、纯电动和混合推进。离合器的加入有助于在这些模式之间无缝切换,并根据驾驶条件优化动力输出。
与许多 e-CVT 混合动力车不同,该系统使用离合器(可能是电液离合器)以物理方式将 ICE 与电动传动系统接合/分离,从而减少纯电动模式下的寄生损耗,同时实现混合动力模式下的刚性机械耦合,从而提高扭矩效率。
包括发电机(不同于牵引电机)意味着系统可以以串联模式运行(ICE 为发电机供电→为电池充电或驱动电机)以实现城市效率,并以并联模式运行(ICE 和电机通过离合器结合推进)以实现高速公路性能。
发电机/电动机可能实现多级再生,离合器在制动时将内燃机分离,以最大限度地回收能量。离合器可在内燃机换挡期间(如果与变速箱配对)提供近乎即时的电机辅助,从而缓解动力迟滞。
权衡利弊在于离合器磨损与电动模式下的效率提升。该设计优先考虑动态响应,而非 e-CVT 系统的简洁性。
该系统支持再生制动,即电动机在减速时充当发电机,将动能转化为电能为电池充电。此功能不仅提高了能源效率,还增强了车辆的整体可持续性。
该系统的一项关键创新是在变速箱内使用轨道运动的齿轮。这种设计有助于实现紧凑高效的动力总成布局,从而有可能降低总重量,并改善混合动力系统在各种车辆平台中的布局。
该混合动力推进系统的开发与通用汽车多元化电气化产品组合的更广泛战略相契合。尽管通用汽车已在纯电动汽车(BEV)领域投入巨资,但这项专利表明了其对混合动力技术的持续投入。在全电动化面临基础设施或经济挑战的市场中,混合动力技术可以作为一种过渡解决方案。
通用汽车正在积极推进其电气化战略,在当前市场需求和电动汽车的长期目标之间取得平衡。2025年,该公司将继续扩大其电动汽车产品线,包括经济型车型,例如Equinox EV(起售价33,600美元,续航里程319英里),以及高端车型,例如Sierra EV Denali(续航里程高达460英里,功率760马力)。
尽管最近对 V8 发动机工厂进行了投资,但首席执行官玛丽·博拉重申了通用汽车对全电动未来的承诺,并指出电动汽车市场份额不断增长以及基础设施建设正在推进。
该公司预计2025年电动汽车销量将达到30万辆,较2024年增长59%,其中凯迪拉克不断壮大的电动汽车产品线(Escalade IQ、Optiq、Vistiq)将发挥关键作用。通用汽车还通过与Lithium Americas等公司合作,确保关键电池材料供应,从而获得美国产锂,并投资国内供应链以降低成本。
车队电气化是另一个重点,BrightDrop电动厢式货车为商业用户提供高达285英里的续航里程和7.2千瓦的车载电源。然而,通用汽车保持灵活,承认政策的不确定性和客户准备情况可能需要继续生产内燃机汽车。
该专利混合动力系统功能多样,有望应用于从乘用车到轻型卡车和SUV等多个车型领域。其紧凑的设计和灵活的操作使其能够轻松集成到现有车辆架构中,从而有望加速通用汽车产品线中混合动力车型的部署。
此外,该系统能够在纯电动模式下运行,这对于寻求零排放驾驶体验、且不受某些纯电动汽车续航里程限制的城市消费者来说极具吸引力。这一特性,加上内燃机提供的更长续航里程,为追求高效性和多功能性的驾驶者提供了极具吸引力的选择。