[汽車之家 技術(shù)] 縱觀現(xiàn)在的汽車市場,,一夜之間各種新興車企層出不窮,,再也沒有人討論“市場是否還需要一個新的汽車品牌”這個話題了。新興造車勢力洶涌而來,,一股腦地都往新能源市場里扎,,是他們太膨脹,還是電動車造車更容易,?不可否認(rèn)的是不論這些企業(yè)車造得怎么樣,,各種宣傳的聲勢倒是不小,如何火眼金睛地看出哪些是虛張聲勢圈錢,,哪些是實實在在造車(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)是整個電動車造車的核心,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,整個動力總成重量更輕,、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,。
想要知道新興造車勢力造的車靠不靠譜,,青銅段位的人會看電池什么類型,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看它的整個三電系統(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)這個看似很深奧的術(shù)語其實說白了就是電機(jī),、電控、電池的簡稱,,這三個系統(tǒng)可以說決定了電動車的續(xù)航里程、能耗,、動力性能和生產(chǎn)成本,,絕對是電動車最最核心的部分。
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力電池,,而是整個電池系統(tǒng),,它包括電池模組、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和電氣系統(tǒng),,是個統(tǒng)稱,。它與燃油車的油箱作用類似,可以說是電動車能量的來源,。
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)常說的這個車的電池是三元鋰的,那個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),,因為電芯在工作的時候有點(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)控電芯工作時的一舉一動,熱了給降溫,、冷了給升溫,,出現(xiàn)問題及時上報�,?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獲得,,術(shù)業(yè)有專攻嘛,。真正考驗造車能力的是電池模組設(shè)計或者說電池封包技術(shù),設(shè)計BMS系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng),,才能加強(qiáng)動力電池的核心競爭力,,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,、單電芯雙極雙保險設(shè)計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。不少電動車是燃油車平臺下的產(chǎn)物,,簡單地“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)計成扁平的形狀,,整個電池包的高度只有90mm,,最大化減小對車輛內(nèi)部空間的擠壓,規(guī)整化的設(shè)計也讓內(nèi)部熱場溫度更平均,。
二,、電機(jī)+電控:高度集成化是趨勢
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,?因為現(xiàn)在主流的電動車發(fā)展趨勢是高度集成化,。前面我們說電機(jī),其實更全面的說是電驅(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)集成到一個外殼當(dāng)中。使得整個電驅(qū)總成體積更小,、重量更輕,、效率更高,成本更低,。
電動車廠商研究電機(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化,,提高效率并近一步降低了線纜成本,。其實不光是電控系統(tǒng)的走線,整車的走線也在向著更簡化的路線前進(jìn),。比如Model 3在Model S的基礎(chǔ)上,,整車線束長度從3公里縮減到Model 3的線束只有1.5公里。
2,、個頭小,,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,,適合平臺化生產(chǎn)。
電機(jī)控制器部分,,零跑S01實現(xiàn)了五合一集成設(shè)計,,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)計減少30%重量,、40%體積,整體質(zhì)量僅為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)估計你已經(jīng)明白的差不多了,。不過新興車企造車還有一個特點(diǎn)就是網(wǎng)聯(lián)化、智能化,,其實這也是未來所有車型產(chǎn)品的發(fā)展趨勢,。所以幾乎所有新興車企都在這些方面造勢,似乎不說自己的車有自動駕駛,,就不好意思說自己是新興造車勢力,。不管這些功能是2020年實現(xiàn),還是2022年實現(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,,因為這正是大華在安防監(jiān)控,、智慧交通領(lǐng)域先進(jìn)算法和積累的二次輸出。自動駕駛所需的攝像頭與傳感器,、AI自動駕駛芯片,、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)用場景主要集中在“身份識別”,、“自動跟隨”、“自動泊車”、“車輛召喚”,,這幾大應(yīng)用場景,。
零跑S01的身份識別比較有特點(diǎn),集合了靜脈識別和人臉識別,,確保了車輛的專屬性,。之前也有些車型配備了人臉識別功能,靜脈識別確實比較少見,,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)用場景將更加適合共享出行需求,,能夠更加準(zhǔn)確地識別開車人的身份,,確保駕乘安全性。
全文總結(jié):
零跑汽車雖然是一個新興車企,,但它并沒打算走OEM或者垂直整合的模式,,堅持自主研發(fā)。雖然在短期看來成本會相對高一些,,首款車型定位在雙門四座轎跑,,預(yù)售價在20萬,這個定價著實不低,。不過長遠(yuǎn)來看,,核心技術(shù)掌握在自己的手里,底氣更足,。從目前市場上來看,,電動車是一片待開發(fā)的處女地,不過這并不代表著誰都能進(jìn)入這個市場玩一場造車的游戲,,大潮褪去便知道誰在裸泳,。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)入市場的“鑰匙”。(圖/文/攝 汽車之家 姜田雙)
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