[汽車之家 技術(shù)] 在2019上海車展上,,比亞迪展臺一次性帶來了六款新車,,其中包括宋Pro EV、宋MAX EV,、宋Pro DM,、S2、e2以及純電動概念車e-SEED GT,,除了家族式Dragon Face的設(shè)計(jì)語言讓新車顏值越來越高之外,,新車背后的平臺架構(gòu)才是幫助當(dāng)前比亞迪奠定市場優(yōu)勢的關(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)展上走過的“艱難之路”,。
在本次車展比亞迪的新能源陣營中,e2,、S2,、e-SEED GT均來自于比亞迪的模塊化純電動平臺——e平臺,而以宋Pro DM為首的插電式混動車型則來自于比亞迪的DM雙模平臺,。由于雙模平臺已有十余年的歷史,且目前來自該平臺的車型較多,,所以我們先從雙模平臺聊起,。
● 開創(chuàng)國內(nèi)插電式混動車型時(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車型F3DM正式上市,,同時(shí)F3DM也是中國品牌首款插電式混合動力車型,;其實(shí)早在2006年,F(xiàn)3DM就已研發(fā)成功,,但由于國家政策,、充電設(shè)施等因素不完善,所以該車型一直被推遲到2008年才上市,。
F3DM所搭載的發(fā)動機(jī)型號為371QA,,這也是后來配備在比亞迪F0上的發(fā)動機(jī),排量僅1.0L,最大功率50kW(68Ps),。此外電動系統(tǒng)包括兩臺電動機(jī)(最大轉(zhuǎn)速6000rpm/min),,主電動機(jī)最大功率50kW(68Ps),副電動機(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),,電動機(jī)驅(qū)動車輛,,當(dāng)車輛滑行或減速時(shí),電動機(jī)反轉(zhuǎn)進(jìn)行動力回收為電池充電,;當(dāng)車輛高速行駛或急加速時(shí),,發(fā)動機(jī)、電動機(jī)同時(shí)工作,,為車輛提供最強(qiáng)的動力輸出,。F3DM動力電池組為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)動機(jī)即帶動發(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,,電動機(jī)帶動車輛,在混動的模式下,,系統(tǒng)會默認(rèn)使用純電驅(qū)動,,當(dāng)電池電量過低或駕駛員需加大動力輸出時(shí),車輛可自動或手動切換至混動模式(HEV),,發(fā)動機(jī)介入工作,。同時(shí)在所有模式中,當(dāng)車輛減速或制動時(shí),,電動機(jī)都會充當(dāng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行能量回收,,為電池組充電;若通過外接電源為電池組充電,,可在5小時(shí)內(nèi)充滿,。
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,。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)動機(jī),,這也是后期比亞迪速銳等車所搭載的發(fā)動機(jī),,相比F3DM的1.0L發(fā)動機(jī)來說,高功率發(fā)動機(jī)無疑為秦DM帶來了強(qiáng)大的動力提升,,再加上最大功率110kW(150Ps)的電動機(jī),,DM二代為秦DM提供了最大綜合功率222kW(303Ps)的動力表現(xiàn)。
發(fā)動機(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力系統(tǒng)在更加高效節(jié)能的動力區(qū)間工作,。綜合了動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)的升級,,官方給出秦DM的0-100km/h加速時(shí)間為5.9秒,。
除以上所升級的方面,秦DM還配備了經(jīng)過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以內(nèi),,“4”即全面實(shí)現(xiàn)電動四驅(qū),,“2”即百公里油耗2L以內(nèi);2014年,,比亞迪第一代唐DM作為“542戰(zhàn)略”的首款產(chǎn)品亮相北京車展,,新車綜合最大功率為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換裝了動力更強(qiáng)勁的2.0Ti發(fā)動機(jī),,發(fā)動機(jī)最大功率達(dá)150kW(205Ps),最大扭矩為320N·m,;且秦DM只搭載了一臺電動機(jī),,唐DM則在前后橋各搭載了一臺電動機(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可以說是比亞迪二代DM系統(tǒng)中最出色的產(chǎn)品,總的來說,,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)動機(jī),更高效,、轉(zhuǎn)速更高的電動機(jī),,從而實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的動力輸出;
● 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車型均可通過家用交流電充電,但在2014年,,這還是創(chuàng)新。
『圖片質(zhì)量不佳,,請見諒』
目前第二代雙模系統(tǒng)依然活躍在市場上,,但不免有一些被車主詬病的問題,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)來說,,用戶對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)”就能有很不錯的表現(xiàn),,不過DM二代中有一個(gè)讓車友吐槽的短板——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,。
在DM三代系統(tǒng)中,,BSG電機(jī)的電機(jī)編號為P0,,與發(fā)動機(jī)距離越遠(yuǎn)的電機(jī)編號越大,比如P0,、P1,、P2、P3……BSG電機(jī)不是主要的驅(qū)動電機(jī),,所以與DM二代相同,新系統(tǒng)依然配備了另外兩臺電機(jī),,電機(jī)編號分別為P3,、P4,,三臺電機(jī)綜合起來就是“P0+P3+P4”混動架構(gòu),它使電機(jī)們各司其職,,每臺電機(jī)做了最擅長的工作,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輕混車型上,BSG電機(jī)工作電壓僅為48V,,高電壓帶來的好處就是電流小,、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)可直接為動力電池充電,;此外在發(fā)動機(jī)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)或車輛蠕行時(shí),由于車輪轉(zhuǎn)速過慢,,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)動機(jī)的帶動下,以較高效率進(jìn)行發(fā)電,;
除了節(jié)能,,我們說過BSG電機(jī)兼做了起動機(jī)的工作,BSG電機(jī)啟停轉(zhuǎn)速可達(dá)到800-1600rpm/min左右,,這超過了發(fā)動機(jī)的怠速,,所以由它做起動機(jī)還優(yōu)化了一個(gè)不足——減小發(fā)動機(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)動機(jī)作為空調(diào)系統(tǒng)的熱源,,利用發(fā)動機(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 |
說完了雙模平臺,,我們簡單說一下在開篇提到的比亞迪用于生產(chǎn)純電動車的模塊化平臺——e平臺,因?yàn)樵狤V,、e1,、e2、e-SEED GT均出自e平臺,,日后e平臺也要誕生更多的純電動車,,所以趁著車展,我們用比亞迪帶來的平臺模型簡單聊聊關(guān)于e平臺的事,。
● 模塊化平臺——e平臺
比亞迪e平臺即純電平臺,,“33111”高集成度標(biāo)準(zhǔn)模塊化設(shè)計(jì)是e平臺亮點(diǎn)之一,其中第一個(gè)“3”代表著驅(qū)動電機(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”代表一塊動力電池模塊。
高集成度標(biāo)準(zhǔn)模塊化帶來的優(yōu)勢就是,,根據(jù)車型不同,,可匹配不同動力平臺,比如元EV360采用70kW動力平臺,,而唐EV600采用180kW動力平臺,,如此一來,至于為什么比亞迪能在本次車展推出這么多款新車,,也就可以理解了,,因?yàn)槿绱顺墒斓母呒啥饶K化平臺可以支撐比亞迪推出不同級別、不同需求的純電動車,。
此外,電驅(qū)動系統(tǒng)是電動車中不可或缺的部分,,在電驅(qū)動系統(tǒng)中,,比亞迪自主研發(fā)的IGBT也是e平臺的重頭戲,IGBT全稱“絕緣柵雙極型晶體管”,,其直接控制驅(qū)動系統(tǒng)的直流電,、交流電轉(zhuǎn)換,決定了電動車扭矩,、功率等,,IGBT的芯片和動力電池電芯即我們常說的“雙芯”,比亞迪也是中國第一家實(shí)現(xiàn)車規(guī)級IGBT大規(guī)模量產(chǎn)的車企,。
總結(jié):
相比于雙模系統(tǒng)來說,,e平臺的歷史并不長,但e平臺的高度集成化,、標(biāo)準(zhǔn)化,、模塊化為比亞迪帶來了重大價(jià)值,起碼它能使比亞迪在推出新車時(shí)節(jié)省研發(fā)成本,、節(jié)省研發(fā)時(shí)間,。總的來說,,從第一代雙模系統(tǒng)到第三代雙模系統(tǒng),,再到e平臺,我相信比亞迪的一次次革新并不輕松,,但好在我們迎來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。
據(jù)我們的一份調(diào)查問卷結(jié)果顯示,,在近500人中,,有超過一半的消費(fèi)者認(rèn)為:國家新能源車補(bǔ)貼應(yīng)該退坡,讓市場促進(jìn)新能源車的成長,。讓車企們“自食其力”,,也許這會激發(fā)出更多好產(chǎn)品,同時(shí)我相信眾多消費(fèi)者也會和我一樣,,期待更多中國車企形成自主技術(shù)壁壘,,讓中國新能源車領(lǐng)跑全球市場。不知道你們對目前比亞迪的新能源產(chǎn)品,、對中國品牌的新能源產(chǎn)品有什么看法呢,?留下來聊聊?(文/汽車之家 尤冬青)
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