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' `- n$ N; ? v, t; \( c1 国产混动的崛起/比亚迪DM-i等回顶部 [/ {1 [) ^2 C' m' v/ f' d2 ?- ~
【太平洋汽车网 技术频道】近段时间以来,大众和丰田先后发布了2030电动化战略,其中大众集团到2030年纯电动车将占总销量的50%,丰田则是到2030年HEV车型将在全球市场中占据600万辆,虽然都在加快汽车产业的电动化进程,但是在产品策略上有着较大的差异。 反观国内市场,随着《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的发布,各大自主品牌纷纷推出全新的混动技术,是应运而生还是赶驴上磨?我们一起来看看! $ e P2 Q2 j# \7 t3 B3 n" t
比亚迪DM-i系统采用「以电为主」的技术路线,在架构上采用大功率电机驱动+大容量的刀片电池供能为主,实现节油目的。' Q+ j5 ]. ] A
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柠檬混动DHT 的架构可概括为“1-2-3”模式,即一套DHT高集成度油电混动系统、两种动力架构、三套动力总成。2 `* T! m( ^% Q% I( J0 @1 ]
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鲲鹏DHT 系统采用了1.5T混动专用发动机+前双电机+后单电机的动力组合,其中前桥拥有「双电机驱动」的电机布局。- q' f4 L1 ]% w9 g# k; V" B* d3 ^
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蓝鲸iDD 以蓝鲸1.5T发动机为基础,在传动系统上采用了高集成度湿式三离合模块等技术。( }2 c" z6 ~; E+ n2 |8 u; R
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雷神智擎 Hi · X 作为模块化的混动平台,包含有两款混动专用发动机、两款混动专用变速箱,其中DHE15 发动机的热效率更是达到了43.32%。
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' a2 b% L c, b" j3 Z国产混动的「百花齐放」
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+ M5 B0 `; T9 n0 a 早在去年10月,我国正式发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,其中在总体目标中提出到2035年,新能源汽车占汽车总销量50%以上,并表示汽车产业碳排放总量先于国家碳减排承诺达到峰值,预计在2028年左右实现。 从具体的数值来看,其中混合动力车型到2025年油耗限值为5.3L/100km,2030年油耗限值为4.5L/100km,2035年油耗限值为4.0L/100km(WLTC),这也是众多车企推出并应用混动技的主要原因。 目前,我们纵观混动市场的现状,除了「只值一块钱」的丰田THS混动技术以及本田的i-MMD混动系统,还有就是日产即将引入的e-POWER混动系统。日产e-POWER可以说是自成一派,其发动机全程不参与驱动,仅为电机供电,是一套完全电驱动的混合动力系统。 而在自主品牌中,比亚迪依托自己的DM-i混动系统,不得不为其交付时间过长进行幸福的道歉;长城汽车的「柠檬混动 DHT」以搅局者的身份强势入场,帮助魏牌占领更多的细分市场;再加上全面拥抱电气化的奇瑞「鲲鹏DHT」、长安「蓝鲸iDD」以及刚刚发布的吉利「雷神智擎Hi·X」。 品牌 | 混动技术 | 比亚迪 | DM-i/DM-p | 长城 | 柠檬混动DHT | 奇瑞 | 鲲鹏DHT | 长安 | 蓝鲸iDD | 吉利 | 雷神智擎Hi·X |
让我们看到了自主品牌的混动技术正在快速发展,但是各自的技术特点又各不相同,下面就让小编相对浅显的分析一下。 比亚迪 DM-i 超级混动
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既然要聊自主品牌的混动技术,那肯定少不了比亚迪的插混系统,但比亚迪DM双模系统又根据不同的使用场景,分为DM-i和DM-p两种技术路线。由于DM-p系统只是DM3.0系统的一种延续,从整体的技术含量来看,DM-i 系统更加「高级」一些,所以此次暂且仅谈DM-i 超级混动。 首先,我们来看一下该系统的动力数据,其EHS160电混系统最高转速16000rpm,最大功率160kW、峰值扭扭矩326N·m,亏电油耗仅3.8L/100km,最大续航里程1245km。 DM-i 系统最显著的特征是相比于常规的混动技术,站在油车的角度打造混动系统的「油混动」,比亚迪则是站在电车的角度来做混动,采用「以电为主」的技术路线,这也与比亚迪在三电方面的长期投入有直接关系,满足性能指标的同时,成本也得到了控制。 比亚迪 DM-i 混动系统的原理是在架构上采用大功率电机驱动+大容量的刀片电池供能为主,发动机在大多数工况下处于高效转速区间进行发电机,实现了少用油、多用电的节油目的。 其部件包括七合一高度集成的EHS 超级电混系统、1.5L/1.5Ti 骁云-插混专用高效发动机、DM-i 超级混动专用功率型刀片电池以及整车控制系统、发动机控制系统、电机控制系统、电池管理系统。 EHS电混系统也是DM-i超级混动的核心,其采用串并联架构的双电机结构,可实现纯电、串联、并联、能量回收等多种工作模式。
% V/ d$ q; }) z+ a+ y1 _/ g在电量充足时,可以等同于是一辆纯电动车型,电池直接给电机供能驱动车辆;
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5 z' d! ~5 c9 k2 A) p# l0 o电量不足时,发动机会带动发电机进行发电,保证电机驱动车辆的同时对电池进行充电;
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在需要急加速超车时,发动机和驱动电机则会同时驱动车辆,能够提供充沛的动力;- w3 u5 R4 z4 w, V
/ { f, q" a4 \) _4 r高速巡航时,发动机处于高效的转速区间,发动机将会直接驱动车辆。
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从中可以看出,车辆在81%的工况是以电驱动;18%的工况发动机处于高效区串联行驶;这样99%的工况下是用电机进行驱动,这也是DM-i系统的核心所在。 这套EHS电混系统分为 EHS132、EHS145 和EHS160 三种动力版本,不同功率的系统可以适配A级-C级的全部车型。 不同电机功率的电混系统对应的发动机也有所不同,EHS132 和 EHS145 采用的是骁云-插混 1.5L 发动机,EHS160 采用的是骁云-插混专用 1.5Ti 发动机。 晓云-插混专用 1.5L 发动机拥有阿特金森循环、15.5 超高压缩比、低温废气再循环高 EGR 率、分体冷却技术和无轮系设计等多种亮点,使晓云-插混专用 1.5L 发动机的热效率高达 43.04%。 而晓云-插混专用 1.5Ti 发动机,其压缩比是 12.5,再加上米勒循环、可变截面涡轮增压器和超低摩擦等亮点下,1.5Ti 发动机的热效率也达到了 40%。 电池方面,比亚迪DM-i车型采用了10-20节专用功率型刀片电池,已知的是有 8.3kWh、9.9kWh、18.3kWh、21.5kWh 等不同的电池组容量。 从总体来看比亚迪DM-i系统与本田的i-MMD系统会有所相似,都是采用P1+P3的电机布局,但其在发动机热效率等方面还是有所不同。其中比亚迪的骁云-插混专用1.5L高效发动机热效率为43.04%,而iMMD发动机最高热效率为40.5%。 DM-i超级混动还采用了平行轴布置,轴向尺寸更小,而i-MMD系统采用同轴式布置,轴向尺寸大,同时限制了电机尺寸;比亚迪还搭载了超级混动专用功率型刀片电池,在电池方面也实现了超越。 长城柠檬混动DHT8 [, S! k7 K1 Z# z. _ l3 X
# j6 y' ?: q/ w5 A9 C3 l8 N5 w 首先得明白什么是DHT?DHT = Dedicated Hybrid Technology = 混合动力专用技术,也可以理解为而柠檬混动DHT的架构还可概括为“1-2-3”,即一套DHT高集成度油电混动系统、两种动力架构、三套动力总成。 长城汽车柠檬混动DHT系统是以“七合一”高效能多模混动总成为核心构建的混合动力技术体系,包含1.5L/1.5T混动专用发动机、定轴式两挡变速箱、GM/TM双电机、双电机控制器和集成DCDC。 该系统的核心是让发动机工作效率永远处于最高点,从而使整个系统的工作效率达到最优。柠檬混动DHT采用了双电机混联架构,通过纯电、串联、并联、能量回收等多种模式,实现各种驾驶场景下动力与油耗的平衡 :
8 M" _* Q6 t' ]+ A/ z纯电模式:发动机与动力系统断开,TM 电机可以直接驱动车轮;
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9 Q% E+ d# m9 L; m0-35km/h:纯电模式和串联模式智能切换 ,在串联模式下,发动机驱动GM发电,TM 电机单独提供驱动力,实现纯电驾驶感受,其节油率可达 35-50%;
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8 |. ~' B% @+ L6 S35-65km/h:采用动力直驱模式,发动机通过 DHT 动力直驱模式驱动车轮,驱动电机随时准备介入,以调整发动机工作点和辅助驱动车轮;
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p, H+ P/ T8 {" @% I65km/h 以上:采用经济直驱模式, 发动机通过 DHT 经济直驱模式驱动车轮, 驱动电机随时准备介入,以调整发动机工作点和辅助驱动车轮;" e! _; D' l6 h* G$ j( _9 k/ H6 O- }
9 \" o% t; C: z全负荷运行:在四驱车型中,三个动力单元会同时输出动力,动力最强。, _+ R: R8 ~) x* v I& Y
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柠檬混动DHT系统相比于DM-i系统只用于PHEV车型不同,其可适用于HEV、PHEV两种动力形式,并根据1.5L/1.5T 两套混动专用发动机可输出140kW-355kW的综合功率,实现不同级别车型都可匹配合适的动力总成。 「高集成DHT变速器」
' Q+ l) B/ n. k7 z1.5L 混动专用发动机+DHT100 动力总成,拥有阿特金森循环、13.1 压缩比、外置水冷EGR 、定轴式两档变速箱等亮点,主要应用于 A 级 HEV/PHEV 车型,例如入门级的魏牌玛奇朵。. a: {! y- C1 m8 w8 r# L
; Q8 r4 V& K1 L% _; i& t6 x" s4 u9 a1.5T 混动专用发动机+DHT130 动力总成,拥有米勒循环、匹配 VGT 增压器、外置水冷EGR 、定轴式两档变速箱、缸盖集成排气歧管技术等亮点,主要应用于 B 级 HEV/PHEV 车型,例如魏牌拿铁。: W% }4 { R' `1 Q
- K3 t; F4 x. @1.5T 混动专用发动机+DHT130 + P4 后桥电机动力总成,最高系统总功率可达320kW,拥有四轮驱动、米勒循环、匹配 VGT 增压器、 定轴式两档变速箱、外置水冷EGR 、缸盖集成排气歧管技术等亮点,主要应用于 C 级 PHEV 车型,例如将在12月推出的摩卡PHEV。) f) z* S; p0 t! D' a
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9 K6 H8 m- Y+ P7 j( j 在电池部分,HEV 架构采用 1.7kWh 的电池,而 PHEV 架构搭载 13~45kWh 的电池,官方表示纯电续航里程最高可以达到 204km。 柠檬混动DHT的设计思路有别于固定齿比的单速变速器,采用了多档位发动机直驱,在全速域范围内效率最高。在原理方面,DM-i超级混动尽量不让发动机介入动力系统,柠檬混动DHT的工作模式则以工况为主,并不会吝啬发动机的直驱参与,而是以优化油耗为目的。 相比于比亚迪DM-i车速需达到65km/h以上才能进入并联模式,柠檬混动DHT只需35km/h 以上的车速则进入并联模式。
3 n# l/ e* m* T5 a+ x8 e6 I0 U2 鲲鹏DHT/蓝鲸iDD混动系统回顶部
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/ [! u$ O- u/ g s奇瑞鲲鹏DHT
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相比于柠檬混动DHT而言,鲲鹏DHT的官方解释则更加直白,全称为「Dedicated Hybrid Transmission」,也就是混合动力专用变速箱的意思。再加上「鲲鹏」二字,就足以看出这一系统是走性能派的路线,并将率先搭载在瑞虎8 PLUS鲲鹏e+车型上。 该系统采用了1.5T混动专用发动机+前双电机+后单电机的动力组合,其中前桥拥有「双电机驱动」的电机布局,这也是该系统最为独特之处。基于双电机驱动的构型基础,加上三挡变速器,鲲鹏DHT可实现全功能9种工作模式,拥有11个组合挡位,以应对多种工况下的行驶模式。 在三挡变速器中,一挡速比设置比较大,主要是用来起步加速。三挡速比非常小,主要是保证在高速行驶的时候,降低油耗和噪音。二挡速比主要是兼顾一挡、三挡的换挡,保证换挡的一个平顺性,同时兼顾中低速和中低速时候的油耗。 此外,鲲鹏DHT混动系统的发动机还采用反置式的布局,使进气更加直接而顺畅,发动机的燃烧更充分,热效率也相对正置式的较高,油耗也相应降低。从官方公布的数据来看,瑞虎8 PLUS鲲鹏e+可输出综合扭矩达到了510N·m,零百加速时间为4.9秒。 现阶段,搭载鲲鹏驱动/传动DHT系统的瑞虎8 PHEV版,将首推前轮驱动即「双电机」车型;随后推出完整的「三电机」四驱车型。未来,搭载鲲鹏驱动/传动DHT系统的大型SUV,在兼顾性能的同时降低综合油耗。 长安蓝鲸iDD
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所谓蓝鲸iDD混动技术,就是「intelligent Dual Drive」的简写,可直译为智能双驱动系统,也就是发动机和电机联合驱动的意思。蓝鲸iDD混动系统将覆盖多种混合动力技术方案,包括48V(轻混系统)、HEV(混合动力)、PHEV(插电式混合动力)、REEV(增程式混合动力)这些油电混合动力技术方案,可应用于A-C级所有车型。 该混动系统以蓝鲸1.5T发动机为基础,发动机最大功率126kW,峰值扭矩260N·m,热效率为40%,官方称未来5年有望达成45%热效率。 传动系统方面,采用了高集成度湿式三离合模块、高效高压液压系统与智能电子双泵技术耦合等技术,其综合效率为90%。此外,蓝鲸iDD混动系统采用的是全域混合动力解决方案,无论低速、高速、满电、馈电都能可以提供稳定的动力输出。 据悉,首款搭载IDD混动系统的车型为长安UNI-K,同时命名为UNI-K iDD。该系统综合扭矩最大可达590N·m,匮电油耗低至5L/100km,综合续航可达1100km。同时,插混版车型电池电量高达30.7kwh,纯电续航里程达到130km,并支持直流快充功能。 吉利雷神智擎Hi·X
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而吉利汽车也在近期发布了全新模块化智能混动平台——雷神智擎 Hi · X。其作为模块化的混动平台,包含有两款混动专用发动机、两款混动专用变速箱,能够覆盖吉利星瑞、星越S、星越L以及领克家族。
* H' `$ W7 T6 O 以DHE15(1.5TD)发动机为例,该发动机作为首款量产增压直喷混动专用发动机,采用了360bar高压直喷、低压EGR废气再循环、增压中冷器以及米勒循环方式等技术。 让该发动机可输出最大功率为110kW,峰值扭矩达到了223N·m,发动机的热效率更是达到了43.32%,同时指示热效率达到了52.5%,一度超过比亚迪晓云-插混专用 1.5L 发动机43.04%的热效率。 吉利同样也采用了全新的混动专用变速器——DHT Pro。该混动专用变速器将双电机、变速器、电控制器等6合1高度集成,重量仅120kg,最大输出扭矩达到4920N·m,扭质比41N·m/kg。 其中P1发电机与发动机相连,并且相比于BSG电机的功率更大,能够兼顾启停、发电等功能。而与比亚迪DM-i有所不同的是采用了P2驱动电机,这也意味着当发动机直驱时都必须通过变速器的参与,选择合适的速比后驱动车辆。 但是变速器采用了3挡的布局,它集成了换挡机构和双行星齿轮组,使发动机处于高效工作区的机会更多,与奇瑞的鲲鹏DHT的原理相似,而柠檬DHT只采用了两挡的变速装置。 此外,吉利的混动系统还支持车速20km/h以上,系统就能进入并联模式,利用发动机的高效区间避免能量的损失,并且能够借助三挡变速器,在高速超车时释放60%的储备能量。而比亚迪DM-i车速需达到65km/h以上才能进入并联模式,柠檬混动DHT 则是在车速达到35km/h 以上进入并联模式。 据悉,吉利这套雷神智擎Hi·X的节油率可达40%,油耗则能低至3.6L/100km,并且同样实现了纯电、串联和并联模式,未来也将推出四驱车型。
5 U! b7 p1 B" @1 }$ {! v7 J纯电模式:由最大输出扭矩320N·m的P2电机单独驱动车辆;. t; Y& O* X- E
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串联模式:发动机通过P1电机给动力电池组充电,P2电机负责驱动车辆;" O9 Y" ? d: h
$ @% j- V, S/ K* `并联模式:发动机会直驱车辆,电动机会在适当时候提供动力补充。/ L& ^* u; N8 O; z
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9 f/ d. [- Y8 _/ w: n+ g1 [. X7 M 电池部分,吉利DHE15+DHT Pro混动系统搭载了容量约为1.8kWh的三元锂电池组,并将电池组放置在座椅中间的通道内,增加了空间的利用率。
5 z# }" T& S/ G3 各混动系统的区别/全文总结回顶部
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各自都有什么区别+ N8 I! ]7 W- G
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1、电机架构的区别 比亚迪DM-i 的核心在于EHS电混系统,将「双电机+双电控+直驱离合器+单档减速器+油冷系统」进行高度的集成,总体的布局来说与本田的i-MMD大同小异,都是采用了P1+P3的电机布局,只是在电机的布局和电池的容量上有所变化。 「柠檬混动DHT架构」 而从目前掌握的资料来看,长城柠檬DHT、奇瑞的鲲鹏DHT以及长安的蓝鲸iDD都是通过将电机与变速箱进行一个集成,从而形成P2构型,并且兼容P4后桥电机。这样的电机布局可以充分发挥传统燃油车产业的优势,但是仍然依赖于变速箱的性能,使得在亏电的情况下整车的性能会有所受限。 而雷神智擎 Hi · X采用的是P1+P2的电机布局,让3挡变速箱换挡的时候更为平顺,并在低速下就能让发动机进行并联驱动,以充分发挥高效率发动机的优势。 2、不同工况下的逻辑 首先,五种不同的混动系统都能够实现纯电驱动、串联驱动、并联驱动以及能量回收。而比亚迪DM-i是「以电为主」的混动系统,所以车速只有高于65km/h才能让发动机介入与驱动电机实现并联驱动,这就会让车辆在大多数工况下以增程的形式进行驱动,让发动机始终处于最佳热效率的区间内,这也与比亚迪在三电系统方面的优势有关。 而其余的混动系统则是让系统的工作模式尽早的进入并联状态,利用2挡变速器或者3挡变速器,使发动机在直驱状态下的油耗得以优化。 这是两种不同的混动策略,比亚迪是在99%的工况下实现电驱动,只有在高速和急加速的情况下为并联模式;而其余的混动系统在低速下为纯电和串联模式,中高速工况下为并联模式,高速工况下则采用发动机直驱,通过使用不同的速比,达到节油的目的。 3、性能与油耗的取舍 我们在了解各自混动策略之后,来对比一下各混动系统的关键参数。 动力总成 | 发动机最大功率(kW) | 发动机峰值扭矩(N·m) | 发动机热效率 | 电机最大功率(kW) | 电机峰值扭矩(N·m) | 系统综合功率(kW) | 比亚迪DM-i | 晓云-插混 1.5L +EHS132 | 81 | 135 | 43.04% | 132 | 316 | 160 | 晓云-插混 1.5L +EHS145 | 81 | 135 | 43.04% | 145 | 325 | 173 | 晓云-插混 1.5Ti +EHS160 | 102 | 231 | 40% | 160 | 325 | 254 | | 1.5L 混动专用发动机+DHT100 | 71 | 125 | - | 115 | 250 | 140-197 | 1.5T 混动专用发动机+DHT130 | 115 | 235 | - | 130 | 300 | 180-240 | 1.5T 混动专用发动机+DHT130+P4电机 | 115 | 235 | - | 130/135 | 250/232 | 355 | | 1.5T 混动专用发动机+DHT+P4 | 125 | 252 | 39% | - | - | - | 蓝鲸iDD | 蓝鲸1.5T混动专用发动机+DHT | 126 | 160 | 40% | - | - | - | 雷神智擎Hi·X | DHE15+DHT Pro | 110 | 223 | 43.32% | - | 320 | - |
从具体的量产车型来看,比亚迪宋PLUS DM-i 110km 旗舰PLUS版搭载的是骁云-插混 1.5L + EHS145动力总成,系统综合功率173kW,官方零百加速成绩7.9秒,其亏电状态下的油耗为4.5L/100km。 与它同级别的车型,则是稍早前上市的魏牌玛奇朵DHT-PHEV特调版车型,其搭载的是1.5L 混动专用发动机+DHT100动力总成,系统综合功率 197kW,百公里加速为 7.2s,官方综合油耗为4.4L/100km。 对比两款车型的动力参数,可以看出玛奇朵DHT-PHEV的综合功率占据了不少优势,并且官方加速成绩也要比宋PLUS DM-i更快一些。其主要原因是比亚迪DM-i在大多数工况下都以电驱动为主,而柠檬DHT则是在车速高于35km/h就采用了并联模式,使车辆在中后段加速的过程中占据了动力优势。 从燃油经济性层面来看,两款车型在亏电状态下的油耗基本相同,并且纯电续航里程也均为110km。从中看出无论是比亚迪DM-i「以电为主」的混动逻辑,还是柠檬DHT通过调节不同档位的直驱模式,都达到了相同的节油效果。 全文总结$ f) g! s% B2 ?$ [3 H) a. J
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随着近些年的发展,传统的自主品牌也逐渐明确了自己的电动化路线,就是加快推出混动车型,实现新能源汽车的「软着陆」。在接下来的混动市场中,不断的推出热效率更高的配套发动机是其中的一个方向,还有就是在电池和电机方面进行一定的突破,例如能量密度更大的电池提供更宽裕的布置空间,转速更高的电机能够实现更好的冗余。 自主品牌在混动市场的崛起,让我们看到了不再是「两田独大」的局面,无论是HEV车型还是PHEV车型都是混动市场重要的组成部分。在完善的基础设施建设尚未到来之前,纯电车型和混动车型的将会长期共存,也期待着更多富有技术含量的车型量产,才是真正的促进混动市场的发展,而不是在「混积分」。 (文:太平洋汽车网 崖雍)
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