[汽車(chē)之家 技術(shù)] 在2019上海車(chē)展上,比亞迪展臺(tái)一次性帶來(lái)了六款新車(chē),其中包括宋Pro EV、宋MAX EV、宋Pro DM、S2、e2以及純電動(dòng)概念車(chē)e-SEED GT,除了家族式Dragon Face的設(shè)計(jì)語(yǔ)言讓新車(chē)顏值越來(lái)越高之外,新車(chē)背后的平臺(tái)架構(gòu)才是幫助當(dāng)前比亞迪奠定市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵,在今天的文章中,我們也一起回顧一下比亞迪在新能源技術(shù)發(fā)展上走過(guò)的“艱難之路”。
在本次車(chē)展比亞迪的新能源陣營(yíng)中,e2、S2、e-SEED GT均來(lái)自于比亞迪的模塊化純電動(dòng)平臺(tái)——e平臺(tái),而以宋Pro DM為首的插電式混動(dòng)車(chē)型則來(lái)自于比亞迪的DM雙模平臺(tái)。由于雙模平臺(tái)已有十余年的歷史,且目前來(lái)自該平臺(tái)的車(chē)型較多,所以我們先從雙模平臺(tái)聊起。
● 開(kāi)創(chuàng)國(guó)內(nèi)插電式混動(dòng)車(chē)型時(shí)代
2008年12月,搭載第一代雙模系統(tǒng)的比亞迪首款插電式混動(dòng)車(chē)型F3DM正式上市,同時(shí)F3DM也是中國(guó)品牌首款插電式混合動(dòng)力車(chē)型;其實(shí)早在2006年,F(xiàn)3DM就已研發(fā)成功,但由于國(guó)家政策、充電設(shè)施等因素不完善,所以該車(chē)型一直被推遲到2008年才上市。
F3DM所搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)為371QA,這也是后來(lái)配備在比亞迪F0上的發(fā)動(dòng)機(jī),排量?jī)H1.0L,最大功率50kW(68Ps)。此外電動(dòng)系統(tǒng)包括兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)(最大轉(zhuǎn)速6000rpm/min),主電動(dòng)機(jī)最大功率50kW(68Ps),副電動(dòng)機(jī)最大功率25kW(34Ps),副電機(jī)同時(shí)還充當(dāng)發(fā)電機(jī)。
F3DM有EV和HEV兩種模式,在中低速行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,當(dāng)車(chē)輛滑行或減速時(shí),電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行動(dòng)力回收為電池充電;當(dāng)車(chē)輛高速行駛或急加速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作,為車(chē)輛提供最強(qiáng)的動(dòng)力輸出。F3DM動(dòng)力電池組為100塊串聯(lián)的磷酸鐵鈷鋰電池,在純電模式下,當(dāng)電池電量剩余20%時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)即帶動(dòng)發(fā)電機(jī)為電池充電。
● 步入正軌的比亞迪DM二代
到二代雙模系統(tǒng)時(shí),其工作邏輯與一代系統(tǒng)大致相同:純電模式下,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車(chē)輛,在混動(dòng)的模式下,系統(tǒng)會(huì)默認(rèn)使用純電驅(qū)動(dòng),當(dāng)電池電量過(guò)低或駕駛員需加大動(dòng)力輸出時(shí),車(chē)輛可自動(dòng)或手動(dòng)切換至混動(dòng)模式(HEV),發(fā)動(dòng)機(jī)介入工作。同時(shí)在所有模式中,當(dāng)車(chē)輛減速或制動(dòng)時(shí),電動(dòng)機(jī)都會(huì)充當(dāng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行能量回收,為電池組充電;若通過(guò)外接電源為電池組充電,可在5小時(shí)內(nèi)充滿(mǎn)。
但除了工作模式外,DM二代系統(tǒng)相比一代系統(tǒng)在硬件方面有了較大的升級(jí)。2013年,比亞迪秦DM正式上市,比亞迪的第二代雙模系統(tǒng)也隨之首次面世。與之前F3DM所搭載的DM一代不同,DM二代提高了發(fā)動(dòng)機(jī)功率、電控系統(tǒng)電壓,換裝了高轉(zhuǎn)速電機(jī)、較高密度電池等等。
相比一代雙模系統(tǒng),DM二代換裝了最大功率為112kW(153Ps)的1.5T發(fā)動(dòng)機(jī),這也是后期比亞迪速銳等車(chē)所搭載的發(fā)動(dòng)機(jī),相比F3DM的1.0L發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),高功率發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)疑為秦DM帶來(lái)了強(qiáng)大的動(dòng)力提升,再加上最大功率110kW(150Ps)的電動(dòng)機(jī),DM二代為秦DM提供了最大綜合功率222kW(303Ps)的動(dòng)力表現(xiàn)。
發(fā)動(dòng)機(jī)功率提升的同時(shí),DM二代可支持單/雙電機(jī)架構(gòu),全新單電機(jī)與一代雙模系統(tǒng)中電機(jī)的定/轉(zhuǎn)子不同,且電機(jī)體積相較之前的電機(jī)減小了50%,但新電機(jī)最大功率達(dá)到了110kW(150Ps),最大扭矩達(dá)到了200N·m,使新電機(jī)功率質(zhì)量比達(dá)到了3.9kW/kg。
此外DM一代中的電機(jī)最高轉(zhuǎn)速僅為6000rpm/min,全新的高轉(zhuǎn)速電機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)12000rpm/min,為了減小電流、降低電機(jī)熱衰減、提升系統(tǒng)效率、匹配高轉(zhuǎn)速電機(jī),DM二代的電驅(qū)系統(tǒng)電壓也由上一代的330V提升至了500V。
F3DM匹配的是單速變速箱,而秦DM換裝了6速雙離合變速箱,換裝雙離合變速箱獲得的提升就是更寬泛的齒比可使動(dòng)力系統(tǒng)在更加高效節(jié)能的動(dòng)力區(qū)間工作。綜合了動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)的升級(jí),官方給出秦DM的0-100km/h加速時(shí)間為5.9秒。
除以上所升級(jí)的方面,秦DM還配備了經(jīng)過(guò)比亞迪改良的高密度、高電容磷酸鐵鋰電池,F(xiàn)3DM電池容量為16kWh,純電續(xù)航里程在60km左右,而秦DM的10kWh電池組就能為其提供50km的純電續(xù)航里程(電池容量減小37.5%,純電續(xù)航里程僅減少16%)。
也許第二代雙模系統(tǒng)綜合實(shí)力的提升是對(duì)比亞迪很大的鼓舞,秦DM推出后,比亞迪在2014年就落實(shí)了“542”戰(zhàn)略,“542”戰(zhàn)略首款產(chǎn)品唐DM的表現(xiàn)又著實(shí)讓比亞迪高興的一把。
● 比亞迪的“542”戰(zhàn)略
在第二代雙模系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,比亞迪推出了“542”戰(zhàn)略,“5”即代表0-100km/h加速時(shí)間5s以?xún)?nèi),“4”即全面實(shí)現(xiàn)電動(dòng)四驅(qū),“2”即百公里油耗2L以?xún)?nèi);2014年,比亞迪第一代唐DM作為“542戰(zhàn)略”的首款產(chǎn)品亮相北京車(chē)展,新車(chē)綜合最大功率為370kW(503Ps),最大扭矩達(dá)到720N·m,官方給出的0-100km/h加速時(shí)間為4.9s,百公里油耗2L。
相比同樣搭載第二代雙模系統(tǒng)的秦DM而言,唐DM換裝了動(dòng)力更強(qiáng)勁的2.0Ti發(fā)動(dòng)機(jī),發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率達(dá)150kW(205Ps),最大扭矩為320N·m;且秦DM只搭載了一臺(tái)電動(dòng)機(jī),唐DM則在前后橋各搭載了一臺(tái)電動(dòng)機(jī),從而使其綜合最大功率達(dá)到370kW(503Ps),最大扭矩達(dá)到720N·m。
當(dāng)時(shí)第一代唐DM可以說(shuō)是比亞迪二代DM系統(tǒng)中最出色的產(chǎn)品,總的來(lái)說(shuō),比亞迪二代雙模系統(tǒng)相比一代在很多方面有了提升,比如:
● 換裝了更大功率的發(fā)動(dòng)機(jī),更高效、轉(zhuǎn)速更高的電動(dòng)機(jī),從而實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的動(dòng)力輸出;
● 電驅(qū)系統(tǒng)電壓升高,從而提升了系統(tǒng)效率、可匹配高轉(zhuǎn)速電機(jī);
● 換裝了雙離合變速箱,使動(dòng)力系統(tǒng)可在高效節(jié)能的工作區(qū)間工作;
● 換裝了密度更高、體積更小、質(zhì)量更輕的全新磷酸鐵鋰電池;
此外,除了行駛相關(guān)方面的提升,DM二代系統(tǒng)還有一項(xiàng)比較實(shí)用的技術(shù):雙向逆變充放電技術(shù);充電樁、電池組均為直流電,所以充電樁可直接為電池直接充電,而雙向逆變充放電技術(shù)使家用交流電也可直接為電池組充電,F(xiàn)在幾乎所有插電式混動(dòng)車(chē)型均可通過(guò)家用交流電充電,但在2014年,這還是創(chuàng)新。
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目前第二代雙模系統(tǒng)依然活躍在市場(chǎng)上,但不免有一些被車(chē)主詬病的問(wèn)題,比如掉電快、內(nèi)燃機(jī)介入時(shí)平順性差等等;解決這些問(wèn)題也只能寄希望于第三代雙模系統(tǒng)了。
● 終于備受關(guān)注,火遍大江南北
繼DM二代后,現(xiàn)款唐DM搭載的就是比亞迪DM三代系統(tǒng),這也是目前比亞迪最新的雙模系統(tǒng),相比前兩代雙模系統(tǒng)來(lái)說(shuō),用戶(hù)對(duì)DM三代的關(guān)注度應(yīng)該是最高的,我想其中一個(gè)原因是目前插電式混動(dòng)系統(tǒng)備受關(guān)注,還有一個(gè)原因就是比亞迪的第三代雙模系統(tǒng)相比第二代又有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
其實(shí)比亞迪第二代雙模系統(tǒng)為第三代打了很好的底子,以至于第三代雙模系統(tǒng)在二代的基礎(chǔ)上根本不需要“大手術(shù)”就能有很不錯(cuò)的表現(xiàn),不過(guò)DM二代中有一個(gè)讓車(chē)友吐槽的短板——掉電快,這個(gè)缺點(diǎn)即在DM三代系統(tǒng)中通過(guò)加入BSG電機(jī)進(jìn)行了優(yōu)化,同時(shí)這也是DM三代較為重要的升級(jí)。
在DM三代系統(tǒng)中,BSG電機(jī)的電機(jī)編號(hào)為P0,與發(fā)動(dòng)機(jī)距離越遠(yuǎn)的電機(jī)編號(hào)越大,比如P0、P1、P2、P3……BSG電機(jī)不是主要的驅(qū)動(dòng)電機(jī),所以與DM二代相同,新系統(tǒng)依然配備了另外兩臺(tái)電機(jī),電機(jī)編號(hào)分別為P3、P4,三臺(tái)電機(jī)綜合起來(lái)就是“P0+P3+P4”混動(dòng)架構(gòu),它使電機(jī)們各司其職,每臺(tái)電機(jī)做了最擅長(zhǎng)的工作,從而將工作效率大大提升。
DM三代中的BSG電機(jī)工作電壓高達(dá)360V-518V,而在48V輕混車(chē)型上,BSG電機(jī)工作電壓僅為48V,高電壓帶來(lái)的好處就是電流小、發(fā)電效率高(最高達(dá)94%)。在常規(guī)需要發(fā)電的情況下,BSG電機(jī)可直接為動(dòng)力電池充電;此外在發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)或車(chē)輛蠕行時(shí),由于車(chē)輪轉(zhuǎn)速過(guò)慢,所以傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)難以高效率發(fā)電,此時(shí)BSG電機(jī)仍可在發(fā)動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下,以較高效率進(jìn)行發(fā)電;
除了節(jié)能,我們說(shuō)過(guò)BSG電機(jī)兼做了起動(dòng)機(jī)的工作,BSG電機(jī)啟停轉(zhuǎn)速可達(dá)到800-1600rpm/min左右,這超過(guò)了發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速,所以由它做起動(dòng)機(jī)還優(yōu)化了一個(gè)不足——減小發(fā)動(dòng)機(jī)介入時(shí)的突兀感。
除了新架構(gòu),更復(fù)雜的熱管理交叉系統(tǒng)也是DM三代的提升點(diǎn),因?yàn)槠淇蓽p小電池在低溫環(huán)境下的能量衰減。DM三代實(shí)現(xiàn)了用發(fā)動(dòng)機(jī)作為空調(diào)系統(tǒng)的熱源,利用發(fā)動(dòng)機(jī)熱源為電池組提供預(yù)熱、保溫,利用空調(diào)系統(tǒng)中的冷媒為電池、電機(jī)系統(tǒng)降溫,從而減小了電池組在低溫環(huán)境下的能量衰減。
● DM三代在實(shí)車(chē)上表現(xiàn)如何呢?以現(xiàn)款唐DM以及搭載第二代DM系統(tǒng)的上一代唐DM為例:
現(xiàn)款唐DM與上一代唐DM參數(shù)提升對(duì)比 | |||
上一代唐DM | 現(xiàn)款唐DM | ||
功能性 | 總輸出功率 | 371kW(504Ps) | 441kW(599Ps) |
總輸出扭矩 | 820N·m | 950N·m | |
加速時(shí)間 | ≤4.9s | ≤4.3s | |
經(jīng)濟(jì)性 | 電耗 | ≤24.4kWh/100km | ≤22.5kWh/100km |
油耗 | ≤8.8L/100km | ≤7.5L/100km | |
綜合油耗 | ≤1.8L/100km | ≤1.6L/100km |
說(shuō)完了雙模平臺(tái),我們簡(jiǎn)單說(shuō)一下在開(kāi)篇提到的比亞迪用于生產(chǎn)純電動(dòng)車(chē)的模塊化平臺(tái)——e平臺(tái),因?yàn)樵狤V、e1、e2、e-SEED GT均出自e平臺(tái),日后e平臺(tái)也要誕生更多的純電動(dòng)車(chē),所以趁著車(chē)展,我們用比亞迪帶來(lái)的平臺(tái)模型簡(jiǎn)單聊聊關(guān)于e平臺(tái)的事。
● 模塊化平臺(tái)——e平臺(tái)
比亞迪e平臺(tái)即純電平臺(tái),“33111”高集成度標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)是e平臺(tái)亮點(diǎn)之一,其中第一個(gè)“3”代表著驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控和減速器組成的三合一模塊;第二個(gè)“3”是指高壓充配電系統(tǒng)OBC(車(chē)載充電器)、DC(直流變直流轉(zhuǎn)換器)和PDU(配電箱)組成的三合一模塊;第三個(gè)數(shù)字“1”表示各種車(chē)身控制器集成在一起的一塊PCB板;第四個(gè)數(shù)字“1”表示一塊搭載“DiLink”系統(tǒng)的智能旋轉(zhuǎn)大屏;最后一個(gè)“1”代表一塊動(dòng)力電池模塊。
高集成度標(biāo)準(zhǔn)模塊化帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)就是,根據(jù)車(chē)型不同,可匹配不同動(dòng)力平臺(tái),比如元EV360采用70kW動(dòng)力平臺(tái),而唐EV600采用180kW動(dòng)力平臺(tái),如此一來(lái),至于為什么比亞迪能在本次車(chē)展推出這么多款新車(chē),也就可以理解了,因?yàn)槿绱顺墒斓母呒啥饶K化平臺(tái)可以支撐比亞迪推出不同級(jí)別、不同需求的純電動(dòng)車(chē)。
此外,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)車(chē)中不可或缺的部分,在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,比亞迪自主研發(fā)的IGBT也是e平臺(tái)的重頭戲,IGBT全稱(chēng)“絕緣柵雙極型晶體管”,其直接控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的直流電、交流電轉(zhuǎn)換,決定了電動(dòng)車(chē)扭矩、功率等,IGBT的芯片和動(dòng)力電池電芯即我們常說(shuō)的“雙芯”,比亞迪也是中國(guó)第一家實(shí)現(xiàn)車(chē)規(guī)級(jí)IGBT大規(guī)模量產(chǎn)的車(chē)企。
總結(jié):
相比于雙模系統(tǒng)來(lái)說(shuō),e平臺(tái)的歷史并不長(zhǎng),但e平臺(tái)的高度集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化為比亞迪帶來(lái)了重大價(jià)值,起碼它能使比亞迪在推出新車(chē)時(shí)節(jié)省研發(fā)成本、節(jié)省研發(fā)時(shí)間。總的來(lái)說(shuō),從第一代雙模系統(tǒng)到第三代雙模系統(tǒng),再到e平臺(tái),我相信比亞迪的一次次革新并不輕松,但好在我們迎來(lái)的是一款款更加出色的產(chǎn)品、一代代更經(jīng)濟(jì)、更成熟的平臺(tái)。
據(jù)我們的一份調(diào)查問(wèn)卷結(jié)果顯示,在近500人中,有超過(guò)一半的消費(fèi)者認(rèn)為:國(guó)家新能源車(chē)補(bǔ)貼應(yīng)該退坡,讓市場(chǎng)促進(jìn)新能源車(chē)的成長(zhǎng)。讓車(chē)企們“自食其力”,也許這會(huì)激發(fā)出更多好產(chǎn)品,同時(shí)我相信眾多消費(fèi)者也會(huì)和我一樣,期待更多中國(guó)車(chē)企形成自主技術(shù)壁壘,讓中國(guó)新能源車(chē)領(lǐng)跑全球市場(chǎng)。不知道你們對(duì)目前比亞迪的新能源產(chǎn)品、對(duì)中國(guó)品牌的新能源產(chǎn)品有什么看法呢?留下來(lái)聊聊?(文/汽車(chē)之家 尤冬青)
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