跟Hybrid一樣省油、扭力卻可以大一級,Nissan e-Power系統介紹 | U-CAR

2019

11月

15

跟Hybrid一樣省油、扭力卻可以大一級,Nissan e-Power系統介紹

蘇佑倫

撰文

50,471

根據近期 U-CAR 掌握到的可靠消息,裕隆日產已經向 Nissan 日本原廠爭取到 e-Power 技術的導入。未來臺灣的消費者可望在現有 Hybrid 油電混合、PHEV 插電混合以及 EV 純電動車以外,有另一種新能源動力車的選擇。

不過,在 2016 年推出的 Nissan e-Power 技術,其驅動系統的思維又與國內現有的新能源動力車款不一樣。雖然與 Hybrid 車一樣擁有引擎、馬達與電池,但又不以引擎驅動車輛;跟 PHEV 或增程型 EV 比較起來,又不需要由外部給車輛充電。那麼,在分類上,不屬於以上 3 種驅動方式的 e-Power 系統,究竟是怎麼運作的?

雖然與 Hybrid 車一樣擁有引擎、馬達與電池,但又不以引擎驅動車輛。e-Power 系統,究竟是怎麼運作的?

e-Power 系統比較像 Hybrid 還是 EV?

如前段筆者所述,簡單來說 Hybrid、PHEV、增程型 EV 以及 e-Power 車款,都擁有引擎、電池組以及馬達的配置。

而 EV 基礎上,則是透過電池組儲存電力以驅動馬達、進而帶動車輪驅動車輛。而目前困擾 EV 最深的即是續航力問題,包含 BMW 與 Chervolet 等車廠現階段都利用增程引擎來解決電能儲存的問題。不同於 Hybrid 車款引擎可以直接驅動輪子,增程引擎僅僅只用來發電,供應至電池組後再傳輸給電動馬達驅動。

國內消費者較熟悉的 Hybrid 與 PHEV 系統的驅動設計,乃是引擎以及電動馬達可以共同、或視駕駛情境分別驅動車輪,供車輛前進。

然而,在這樣的思維之下,EV 以及 PHEV 仍然要搭載體積較大的電池組,來維持其續航力,不僅車輛的尺碼設計受限,也提高了車輛成本。也因此,Nissan 藉增程引擎的概念推出 e-Power 技術,提供了一個不一樣的做法。

EV 基礎上,則是透過電池組儲存電力以驅動馬達、進而帶動車輪驅動車輛。不過為了追求續航力,EV 以及 PHEV 要搭載極大、極重的電池組,來維持其續航力,導致車重的增加。

「不插電的增程 EV」,e-Power 突破電池限制

如果用最簡單的一句話來說明 e-Power 的運作,就是:「不插電的增程 EV。」

為什麼會這麼形容呢?e-Power 透過引擎驅動發電機,電力由鋰電池組儲存,在經由逆變器在直流/交流電間轉換予電動馬達使用。與增程型 EV 區別,則是在於 e-Power 縮小了電池組的大小,也僅依靠引擎發電,不用外部插電來充電。

左圖為純電動車、右圖為 Hybrid、中間為 Nissan e-Power,可以仔細注意其對電池大小的比喻,以及馬達輸出功率的比較。
但不同於 Hybrid 與 PHEV 可以引擎與馬達驅動,e-Power 則是與 EV/增程型 EV 相同,僅使用電動馬達。而 e-Power 系統的引擎僅作為為電池充電之用。

馬達功率比 Hybrid、PHEV 大,e-Power 扭力更強勁

而在傳統 Hybrid 與 PHEV 在設計思維上,馬達的主要是補足引擎效率較低的部分來改善油耗,因此動力輸出仍主要依靠引擎,引擎的動力也可直接傳遞至驅動輪;馬達的功率與 EV 及 e-Power 相比則較小,主要作為輔助用。也因馬達功率不同,e-Power、EV 在起步等低轉速環境下的扭力輸出,與傳統 Hybrid 與 PHEV 相較之下更為優異。

e-Power 透過引擎提供發電機動力,電力由鋰電池組儲存,在經由逆變器在直流/交流電間轉換予電動馬達使用。

e-Power 引擎依照駕駛情境啟閉,但不驅動、僅供應發電

  1. 1. 低速:使用電池電力、引擎關閉
  2. 2. 巡航:使用較少電池電力,引擎開啟替電池充電
  3. 3. 上坡:使用大量電池電力,引擎同步開啟驅動發電機
除了在低速行駛可以以純電行駛外,高速巡航時 e-Power 將啟動引擎,同時供電給電池組充電與馬達驅動。當駕駛鬆油、煞車及下坡時,也可透過動能回收,替電池組充電。

除了在低速行駛可以以純電行駛外,高速巡航時 e-Power 將啟動引擎,同時供電給電池組充電與馬達驅動。當駕駛鬆油、煞車及下坡時,也可透過動能回收,替電池組充電。在爬坡或急加速時,e-Power 的引擎與電池組也可同時供輸更大量能源予電動馬達使用,概念則與 Hybrid 相近。但 e-Power 引擎的仍經由發電機來驅動車輪。在許多電動車款上可見的單一踏板技術,在 e-Power 車款上也同樣可見,只要控制單一油門踏板便可進行所有加速、煞車動作。

Nissan Serena e-Power 動力及電力流程

e-Power 系統尺寸小,更適合搭載於小型車上

e-Power 縮小了電池組的大小,也僅依靠引擎發電,不用外部插電來充電。不僅成本較低,也較適合搭載於小型車上。

也因此,相對於 Hybrid、PHEV 與 EV 等新能源車,e-Power 擁有體積小、成本較低的優勢,同時也兼具電動馬達驅動高扭力輸出的優點,不須透過充電樁充電對於許多消費者來說也提高實用性。讓 e-Power 成為 Nissan 新能源的驅動系統選擇。更重要的是,這套系統少去電池組大小的限制,能夠裝載在小型車上面,提供市區通勤更方便的低排放選擇。也因此,Nissan 率先在 2016 年時,就率先導入 e-Power 至旗下熱門小型車 Note 上。

Note e-Power 耗能與同級 Hybrid 伯仲之間但動力更強

而在耗能表現上,雖然體積較小,但 e-Power 仍擁有與 Hybrid 相抗衡的節能實力。在日本 JC08 的規範下,Note e-Power 擁有每公升 37.7 公里的油耗表現;相較於同級車款、Hybrid 驅動的 Toyota Aqua 每公升 38 公里,表現可說在伯仲之間。但 Note e-Power 擁有高原型、最大 25.9 公斤米的扭力輸出,動力表現更出色,獲得日本消費者的青睞,成為 2018 年日本銷售冠軍。款締造出如此成績,也讓人不禁期待未來導入國內導入的 Nissan e-Power 車款,其耗能與性能表現究竟會是如何。

後續 U-CAR 將帶來更多 e-Power 的相關報導,敬請讀者期待。

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