[汽車之家 技術(shù)] 縱觀現(xiàn)在的汽車市場(chǎng),一夜之間各種新興車企層出不窮,再也沒有人討論“市場(chǎng)是否還需要一個(gè)新的汽車品牌”這個(gè)話題了。新興造車勢(shì)力洶涌而來,一股腦地都往新能源市場(chǎng)里扎,是他們太膨脹,還是電動(dòng)車造車更容易?不可否認(rèn)的是不論這些企業(yè)車造得怎么樣,各種宣傳的聲勢(shì)倒是不小,如何火眼金睛地看出哪些是虛張聲勢(shì)圈錢,哪些是實(shí)實(shí)在在造車(或者是為了更好地在妹子面前裝X)?今天我們就借著零跑S01的三電系統(tǒng)為例,給大家提供一些參考。
幾分鐘讀懂全文:
1、三電系統(tǒng)是整個(gè)電動(dòng)車造車的核心,掌握好三電系統(tǒng)才是王道;
2、電池系統(tǒng)好壞主要看電池包封包技術(shù)和電池管理系統(tǒng),零跑S01擁有自主研發(fā)的電池系統(tǒng);
3、電機(jī)、電控高度集成是目前的趨勢(shì),整個(gè)動(dòng)力總成重量更輕、效率更高,成本更低。零跑S01自主研發(fā)了名為海格力斯的電驅(qū)系統(tǒng);
4、零跑S01由于有大華做背書,在網(wǎng)聯(lián)化和智能化上擁有一定的優(yōu)勢(shì)。
想要知道新興造車勢(shì)力造的車靠不靠譜,青銅段位的人會(huì)看電池什么類型,容量多少,能量密度什么水準(zhǔn),續(xù)航里程達(dá)到多少公里。而黃金段位的人則會(huì)看它的整個(gè)三電系統(tǒng),電池封包技術(shù)、電機(jī)電控集成程度、電機(jī)效率等等。
三電系統(tǒng)這個(gè)看似很深?yuàn)W的術(shù)語(yǔ)其實(shí)說白了就是電機(jī)、電控、電池的簡(jiǎn)稱,這三個(gè)系統(tǒng)可以說決定了電動(dòng)車的續(xù)航里程、能耗、動(dòng)力性能和生產(chǎn)成本,絕對(duì)是電動(dòng)車最最核心的部分。
一、電池系統(tǒng):不看電芯看封包
現(xiàn)在我們來分而化之,先說一下電池,這里說的電池不僅僅是動(dòng)力電池,而是整個(gè)電池系統(tǒng),它包括電池模組、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),是個(gè)統(tǒng)稱。它與燃油車的油箱作用類似,可以說是電動(dòng)車能量的來源。
根據(jù)電芯正極材料的不同,可以將電芯分為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元鋰等。比如我們經(jīng)常說的這個(gè)車的電池是三元鋰的,那個(gè)車的電池是磷酸鐵鋰的,說的就是它們的電芯正極材料。
至于為什么會(huì)有三種封裝以及它們各自的特點(diǎn),之前有篇文章已經(jīng)介紹過了,感興趣的小伙伴可以點(diǎn)擊看一看 ,《圓柱/方形/軟包 動(dòng)力電池為何有3種形狀》。
電芯是否能發(fā)揮最好的功效,還需要靠BMS系統(tǒng)(電池管理)和電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)來守護(hù),因?yàn)殡娦驹诠ぷ鞯臅r(shí)候有點(diǎn)嬌氣,過充、過放、溫度過高、過低都不行。我們可以將BMS系統(tǒng)(電池管理)和電池冷卻系統(tǒng)看作是電芯的“保姆”,它們負(fù)責(zé)監(jiān)控電芯工作時(shí)的一舉一動(dòng),熱了給降溫、冷了給升溫,出現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)?梢赃@么說,衡量一輛車電池系統(tǒng)的好壞、電芯很重要、但BMS系統(tǒng)(電池管理)和電池冷卻系統(tǒng)更重要。打個(gè)比喻,如果將電池系統(tǒng)比做一盤菜,電芯就是食材,BMS系統(tǒng)(電池管理)和電池冷卻系統(tǒng)就像是廚藝,要想菜好,食材必須新鮮,但廚藝更是必不可少。
一般來說各大車企的電芯都是通過采購(gòu)獲得,術(shù)業(yè)有專攻嘛。真正考驗(yàn)造車能力的是電池模組設(shè)計(jì)或者說電池封包技術(shù),設(shè)計(jì)BMS系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng),才能加強(qiáng)動(dòng)力電池的核心競(jìng)爭(zhēng)力,更好地匹配自家的車輛。
零跑S01在電池系統(tǒng)上也采用的是自主研發(fā)路線,對(duì)于電池封包技術(shù)和管理系統(tǒng)都要掌握在自己手里,并形成了幾大技術(shù)亮點(diǎn):
1、單電芯雙極雙保險(xiǎn)設(shè)計(jì)保證了電池包的安全性;
2、冷熱一體化的熱管理方案提高電池充放電效率;
3、電池包扁平化處理,外殼采用一體化鑄鋁工藝使整車輕量化。
是不是覺得和特斯拉的套路有些相似?不過零跑似乎青出于藍(lán),它將電芯的溫差控制在1.5攝氏度以內(nèi)(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為5攝氏度,特斯拉為2攝氏度),電池充放電次數(shù)比同類電池增長(zhǎng)30%。
除了系統(tǒng)的自主研發(fā)能力,電池模組的布置也大有學(xué)問。不少電動(dòng)車是燃油車平臺(tái)下的產(chǎn)物,簡(jiǎn)單地“油改電”模式。這種車型整體的結(jié)構(gòu)還是燃油車的結(jié)構(gòu),那多出來的電池組放在哪呢?只能比較簡(jiǎn)單粗暴地放在車輛后部或者車輛下方,但那無疑壓縮了不少內(nèi)部空間。這樣也就造成了很多電動(dòng)車后排地板太高,坐在后座就像蹲板凳,或者后備箱空間變得特別小。
零跑S01也將電池組設(shè)計(jì)成扁平的形狀,整個(gè)電池包的高度只有90mm,最大化減小對(duì)車輛內(nèi)部空間的擠壓,規(guī)整化的設(shè)計(jì)也讓內(nèi)部熱場(chǎng)溫度更平均。
二、電機(jī)+電控:高度集成化是趨勢(shì)
說完了車輛的能量來源,就要說車輛的心臟和大腦了,它就是電機(jī)和電控系統(tǒng)。前面我們說電機(jī),其實(shí)更全面的說是電驅(qū),它包括電機(jī)、減速器(變速箱)、逆變器構(gòu)成。電控系統(tǒng)則是指整車的控制器(VCU),它是由多個(gè)子系統(tǒng)組成的復(fù)雜系統(tǒng),比如電機(jī)控制器(IPU)、充電器控制器(OBC)、高壓分線盒(PUD),還有上面我們說的電池管理系統(tǒng)等等,這些控制器通過CAN網(wǎng)絡(luò)(可以理解為一種局域網(wǎng))來進(jìn)行通信。
為什么要在一起說它們?因?yàn)楝F(xiàn)在主流的電動(dòng)車發(fā)展趨勢(shì)是高度集成化。前面我們說電機(jī),其實(shí)更全面的說是電驅(qū),它包括電機(jī) 減速器 逆變器高度集成化將原來獨(dú)立的電機(jī)、減速器(變速箱)和一些電控系統(tǒng)集成到一個(gè)外殼當(dāng)中。使得整個(gè)電驅(qū)總成體積更小、重量更輕、效率更高,成本更低。
電動(dòng)車廠商研究電機(jī)、電控集成化主要是為了什么?這么做主要有以下幾大優(yōu)點(diǎn):
1、線纜的長(zhǎng)度大大縮短,提高效率、降低成本
高度集成的好處是布線可以大大簡(jiǎn)化,提高效率并近一步降低了線纜成本。其實(shí)不光是電控系統(tǒng)的走線,整車的走線也在向著更簡(jiǎn)化的路線前進(jìn)。比如Model 3在Model S的基礎(chǔ)上,整車線束長(zhǎng)度從3公里縮減到Model 3的線束只有1.5公里。
2、個(gè)頭小,重量輕,給整車重量減負(fù)
電驅(qū)系統(tǒng)高度集成,體積上大幅下降,給整車重量減負(fù),達(dá)到車企的終極目標(biāo)——輕量化。
3、方便車輛布局
集成化后,方便車輛布局,無論是前驅(qū)還是后驅(qū),布局更加靈活,適合平臺(tái)化生產(chǎn)。
電機(jī)控制器部分,零跑S01實(shí)現(xiàn)了五合一集成設(shè)計(jì),集成了電機(jī)控制模塊、車載電源模塊、充電模塊、高壓配電模塊和整車控制模塊,大大減輕了電驅(qū)總成的重量。高度集成化使得Heracles相比相同性能的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)減少30%重量、40%體積,整體質(zhì)量?jī)H為91kg。
三、三電之外還有錦上添花的網(wǎng)聯(lián)化、智能化
好了,到目前為止三電系統(tǒng)估計(jì)你已經(jīng)明白的差不多了。不過新興車企造車還有一個(gè)特點(diǎn)就是網(wǎng)聯(lián)化、智能化,其實(shí)這也是未來所有車型產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。所以幾乎所有新興車企都在這些方面造勢(shì),似乎不說自己的車有自動(dòng)駕駛,就不好意思說自己是新興造車勢(shì)力。不管這些功能是2020年實(shí)現(xiàn),還是2022年實(shí)現(xiàn),反正牛逼先吹了再說。
說到網(wǎng)聯(lián)化和智能化,這可以說是零跑汽車的強(qiáng)項(xiàng),因?yàn)檫@正是大華在安防監(jiān)控、智慧交通領(lǐng)域先進(jìn)算法和積累的二次輸出。自動(dòng)駕駛所需的攝像頭與傳感器、AI自動(dòng)駕駛芯片、核心軟件與算法,一直到最上層的整車控制環(huán)節(jié),零跑汽車都能做到自主研發(fā)。
回歸到零跑S01上,目前的應(yīng)用場(chǎng)景主要集中在“身份識(shí)別”、“自動(dòng)跟隨”、“自動(dòng)泊車”、“車輛召喚”,這幾大應(yīng)用場(chǎng)景。
零跑S01的身份識(shí)別比較有特點(diǎn),集合了靜脈識(shí)別和人臉識(shí)別,確保了車輛的專屬性。之前也有些車型配備了人臉識(shí)別功能,靜脈識(shí)別確實(shí)比較少見,那些擔(dān)心整容后開不走車的朋友們可以安安心了。此外,這種應(yīng)用場(chǎng)景將更加適合共享出行需求,能夠更加準(zhǔn)確地識(shí)別開車人的身份,確保駕乘安全性。
全文總結(jié):
零跑汽車雖然是一個(gè)新興車企,但它并沒打算走OEM或者垂直整合的模式,堅(jiān)持自主研發(fā)。雖然在短期看來成本會(huì)相對(duì)高一些,首款車型定位在雙門四座轎跑,預(yù)售價(jià)在20萬(wàn),這個(gè)定價(jià)著實(shí)不低。不過長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,核心技術(shù)掌握在自己的手里,底氣更足。從目前市場(chǎng)上來看,電動(dòng)車是一片待開發(fā)的處女地,不過這并不代表著誰(shuí)都能進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)玩一場(chǎng)造車的游戲,大潮褪去便知道誰(shuí)在裸泳。只有掌握了電池、電驅(qū)、電控三電系統(tǒng)的核心技術(shù),才能夠找到進(jìn)入市場(chǎng)的“鑰匙”。(圖/文/攝 汽車之家 姜田雙)
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