重卡P2.5/3混动技术- Brudeli Powerhybrid™

2025年2月12日卡车技术前线消息，挪威Brudeli公司（Brudeli Green Mobility）开发并测试了Brudeli Powerhybrid™，这是一种插电式P2.5/3混合动力系统技术，有望加速难以缓解的行业的电动化。

技术方法和配置优势

Brudeli Powerhybrid TM采用P2.5/3配置，这是一种专为重型卡车设计的复杂插电式混合动力系统。这种配置将两个电动机集成到变速箱中。

图1:Brudeli Powerhybrid™专利概念的示意图    

ICE——内燃机，AMT–变速器，C–离合器，X–输入固定齿轮（Input fixed gear），

Y–输出固定齿轮，EM1/EM2——电动机。

与更常见的P2配置相比，P2.5/3设计具有几个关键优势。其通过双电机设置的灵活电源管理允许并联和串联混合动力模式，在各种驾驶条件下优化效率。

在串联模式下，效率得到了提高，因为一个电机可以发电，而另一个电机驱动车轮，特别是在低速或走走停停的交通中提高了性能。通过与变速器集成实现的增强动力换档能力，可以在不中断动力的情况下实现更平稳的换档，提高加速和减速过程中的驾驶舒适性和能量管理。

新原理使完全电动驾驶车辆成为可能。两个电动机受到控制，将充当机械变速箱。这是通过将电动机1（EM1）永久连接到输入变速箱轴（AMT变速器）来实现的，而电动机2（EM2）交替连接到E1，或者在换档过程中连接到输出变速箱轴。 

通过双电机设计实现了更高的电力潜力，与单个P2电机相比，它可以提供更多的电力和更高的功率密度，从而提高纯电动模式下的性能。该系统具有无缝的AMT集成功能，因为集成到变速器中使其能够与AMT最佳地配合使用，以实现精确的换档和动力输送。通过位于两个传动系点的电动电机实现了先进的再生制动，从而在制动过程中实现了更高效的能量回收。    

动力系/底盘中的Brudeli Powerhybrid

Brudeli Powerhybrid TM的主要技术特征包括：

双电机设计（2台电机，总功率429 kW，800V）

先进的动力换档功能，实现无缝换档

辅助系统的集成式电动取力器

动力输出也可以由内燃机机械驱动

与现有柴油、燃气和氢气传动系统的兼容性

实时路线优化和能源管理          

方法和开发

Brudeli的开发方法侧重于最大限度地提高能源效率和灵活性，同时最大限度地降低成本。该公司进行了仿真，并正在进行真实世界的测试，以针对各种驾驶场景优化系统。    

尽管在系统层面上是新颖的，但每个功能元素都可以被视为成熟的技术，从而优化了上市时间。此外，模块化和可扩展的架构——外部电动机是一个关键要素——使每个用例的系统成本和性能能够扩展。

Brudeli的一个创新目标领域是实时路线优化，考虑了地理、地形、交通状况和可用充电基础设施等因素。在驾驶计划中，不断优化驾驶模式和换档，以最大限度地提高效率。显然，能源效率和排放量可以与成本和时间进行交易。

开发过程还优先考虑遵守即将出台的法规。Brudeli PowerhybridTM系统旨在满足欧盟2024年及以后的VECTO标准，以及美国环保署第3阶段和加利福尼亚州的高级清洁车队（ACF）法规。此外，灵活的配置是满足未来更严格法规的最佳选择。         

成果与创新

Brudeli Powerhybrid™展示了优于传统动力系统和竞争性电气化技术的几个显著优势：

高达80%的电动驾驶能力，按比例减少柴油消耗和排放

与传统柴油和纯电动卡车相比，长途路线的TCO总拥有成本更低

操作灵活，使卡车能够完成所有路线，不受里程限制

与纯电动卡车相比，电池需求更小（200-400kWh），降低了前期成本

电动驾驶和领先的成本，无需更高功率的充电基础设施

卓越的二氧化碳减排成本效益，在标准驾驶循环中与电池电动技术性能相当。 

Brudeli的分析表明，对于每天480公里的典型长途路线，Powerhybrid™系统实现了644欧元/吨二氧化碳的碳减排成本，与电池电动的602欧元/吨相当，明显优于氢燃料电池（1514欧元/吨）或标准混合动力车（3007欧元/顿）等其他替代品。如果包括对充电基础设施、车辆可用性和有效载荷等成本因素的补偿，这将使此类分析进一步偏向Powerhybrid™。    

图3: 2024年IAA Transportation上展示的Brudeli Powerhybrid™MK1展览模型

市场影响和未来前景

Brudeli Powerhybrid™解决了重型卡车电动化方面的一个关键差距。尽管电池电动汽车正在短途和城市应用中取得进展，但由于续航里程和基础设施的限制，长途和重型领域仍然难以实现电动化。全球重型和中型卡车的潜在市场总量为430万辆。

Brudeli预计，到2050年，几乎所有的柴油和替代燃料卡车，包括氢动力汽车，都将采用插电式混合动力技术。这一转变是由经济因素和监管压力共同推动的，欧盟的新目标要求到2030年将重型汽车排放量减少45%，到2040年减少90%。

Brudeli PowerhybridTM系统的灵活性和与各种燃料类型的兼容性使其成为“面向未来”的解决方案。随着充电基础设施的扩大和绿色电力的普及，混合动力卡车可以逐步提高其电动驾驶比例，进一步改善其环保性能。

结论    

重型卡车运输行业在减少排放和满足日益严格的法规方面面临着重大挑战。由于中型和重型卡车约占全球碳排放量的5%，因此迫切需要纯电动汽车以外的创新解决方案。

Brudeli Powerhybrid TM采用先进的P2.5/3配置，是重型卡车电动化的一项重大创新。

通过提供一种灵活、高效、经济高效的解决方案，可以在现有的车队和路线上实施，它有可能加速一个已被证明难以脱碳的行业的减排。

该系统复杂的电源管理、提高的效率以及与各种传动系统的兼容性使其成为制造商和车队运营商的一个引人注目的选择，他们希望在保持运营灵活性的同时满足日益严格的排放法规。

随着运输业继续向可持续发展过渡，Brudeli Powerhybrid™等技术将在传统动力总成和全电动解决方案之间的差距中发挥关键作用，为重型卡车运输更可持续的未来铺平道路。