[汽車之家 技術(shù)] 如今我國的電動車市場雖然發(fā)展很快,,但依然魚龍混雜。有一部分電動車只是在燃油車技術(shù)基礎(chǔ)上換了一套動力總成,便很快推出市場,;也有一部分電動車花費了車企多年時間潛心研發(fā),力求使其成為一款讓人滿意的好車,。但究竟好的電動車該如何定義,?標準又是什么呢?就著這個話題,,本期《大神開講》節(jié)目請來了比亞迪的多位專家,,他們將從電動車各個核心技術(shù)領(lǐng)域,為大家講解究竟好的電動車標準是什么,。
《大神開講》是汽車之家結(jié)合線下公開課,、線上社區(qū)互動打造的一檔新能源技術(shù)科普節(jié)目。公開課每期都將邀請汽車品牌,、零部件供應商以及自動化智能駕駛軟,、硬件開發(fā)商等領(lǐng)域的研發(fā)帶頭人、團隊領(lǐng)袖,,對新能源車型知識,、研發(fā)技術(shù)、服務體系,、以及行業(yè)內(nèi)熱點事件進行解讀和剖析,。而線上節(jié)目將結(jié)合公開課內(nèi)容為大家進行新能源基礎(chǔ)知識科普,行業(yè)痛點分析,。《大神開講》公開課每兩個月舉辦一次,,現(xiàn)向各大車友、網(wǎng)友開放參與名額,,如想?yún)⑴c公開課,,可以掃描二維碼,加我們運營人員的微信,,我們將私信聯(lián)系您聽課的方式,。
本期大神開講知識要點梳理:
1:作為電動車上成本最高的電池,很多企業(yè)在設(shè)法降低它的成本,。
2:比亞迪e平臺是什么,?它如何通過高度集成化與標準化來影響比亞迪的電動車。
3:比亞迪對于好的三電系統(tǒng)的定義,。
4:比亞迪在整車電器結(jié)構(gòu)集成方面做出了巨大突破,。
◆降低成本是打造好電動車的根本
在100年前,電動汽車、燃油車同時存在的年代,,電動汽車由于不會排出刺鼻的尾氣,、易于啟動、電機運行時幾乎沒有噪音而深受人們的喜愛,。不過,,那時的電動車也有一個問題,就是售價居高不下,,只有貴族能買得起,。
今天,電動車同樣面臨著成本高昂,,使得售價偏高的窘境,。但有了歷史的教訓,如今的車企似乎更有信心控制好電動車的成本,,使之能夠與同價位的燃油車一較高下,。
唐(參數(shù)|詢價)EV之所以能做到與同級燃油車相近的售價,且在某些方面更具優(yōu)勢,,與該車搭載的比亞迪專為純電車型研發(fā)的e平臺密不可分,。這個平臺通過對電動車核心元器件的高度集成化、標準化模塊設(shè)計,,給純電動車型帶來四個主要優(yōu)勢,。分別是低成本制造、性能高,、安全性好以及最大化車內(nèi)空間,,并以此詮釋一輛好電動車應有的標準。
在這次公開課上,,比亞迪的五位工程師也針對“33111”的開發(fā)心得,,來詮釋一輛符合比亞迪標準的好電動車究竟是什么樣子。
◆比亞迪的驅(qū)動三合一模塊:
設(shè)計目標:高能效,、集成化,、標準化、安全可靠
比亞迪高壓技術(shù)支持專家牛凱華先生在這次公開課上表示,,三合一驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)勢在于通過減少結(jié)構(gòu)組件以及零部件的數(shù)量來降低驅(qū)動模塊的體積占用,,并通過降低殼體以及線束的用量,,從而為車輛減重,。同時由于線束的減少,電能損耗也會相應降低,,也起到了一定的節(jié)能作用,。
比亞迪的驅(qū)動三合一模塊為自主研發(fā)、生產(chǎn),目前全行業(yè)具備這種能力的企業(yè)并不多,。有了這種能力以后,,車企可以直接參與到電機的設(shè)計中來,從而打造更符合自己要求的產(chǎn)品,。
很多不具備自主生產(chǎn)電動車驅(qū)動系統(tǒng)的車企,,需要花費大量精力在優(yōu)化第三方供應商的電驅(qū)動系統(tǒng)上,使其能夠在自家車型上正常的工作,。而比亞迪,,由于為不同功率、不同體積的電驅(qū)動系統(tǒng)使用了相同的技術(shù)標準,,使其得以在自家車型上近乎通用,。所以當研發(fā)一款新車時,便不需要為電機的兼容性問題而牽扯精力,,只需要選擇合適的型號即可,,從而降低了車型研發(fā)難度。
在驅(qū)動三合一模塊中電機的選型上,,比亞迪堅持采用永磁同步驅(qū)動電機系統(tǒng),,因為它具備轉(zhuǎn)矩密度高、效率高,、功率密度高等特點,,能夠為電動車帶來更長的續(xù)航里程,且占用較少的機械空間,,從而帶來更大的乘坐空間,。
在公開課上,牛凱華先生表示,,選擇一款合適的電機,,只是打造優(yōu)秀驅(qū)動系統(tǒng)的第一步,而如何把它優(yōu)化的更好,,是比亞迪接下來重點需要做的工作,。為了降低電機體積、提升功率密度,,比亞迪在電機內(nèi)部采用了扁線設(shè)計,,以此來提升槽滿率,最大化添銅量,。當這些指標提升以后,,電機便得以獲得20%至30%的功率提升,使驅(qū)動系統(tǒng)功率密度達到1.96kW/kg的水平,。當功率密度提升了,,電機占用的機械空間就更小了,,那么留給乘客的空間自然也就增加了。
為了提高電驅(qū)動系統(tǒng)能效,,提升電機性能是一方面,,降低電能損耗則是另一方面。在驅(qū)動三合一系統(tǒng)中,,電機控制器通過半導體功率開關(guān)(IGBT)把直流電轉(zhuǎn)變成交流電,,并控制電機按照駕駛者的意圖將電能轉(zhuǎn)化為動能。在電能轉(zhuǎn)換過程中,,如果能夠降低功率開關(guān)的頻率,,減少電流輸出,則可以減少整個驅(qū)動模塊的能耗,,使電動車的續(xù)航里程更長,。
◆ 比亞迪的高壓三合一模塊
設(shè)計目標:高能效、高集成,、多用途,、充電快,安全可靠
其中,,車載充電機主要負責將220V 50Hz交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電,,供動力電池充電。此外,,它還具備比較有特色的車車對沖V2V功能以及把動力電池的直流電轉(zhuǎn)換成220V 50Hz交流電的V2L對外放電功能,。從而利用電動車的大電量優(yōu)勢實現(xiàn)功能拓展,增加車輛實用性,。
既然DC-DC轉(zhuǎn)換器主要供應車內(nèi)的低壓設(shè)備的電能,,那么肯定也需要有設(shè)備負責車內(nèi)高壓電器的供電,而它就是高壓三合一模塊的最后一個組成部分——配電箱(PDU)了,。它主要負責為驅(qū)動系統(tǒng),、電池管理系統(tǒng)、空調(diào),、DC-DC轉(zhuǎn)換器,、PTC陶瓷加熱組件等高壓器件分配電能。
我們知道,,電動車的充電速度受充電樁功率的影響,,但同時它也受自身需求的充電功率影響。如果一輛電動車只支持30kW充電功率,,那么即便120kW的充電樁給它充電,,車輛能夠接收到的充電功率也只有30kW。然而,,現(xiàn)實中很多電動車也確實僅支持較低的充電功率,。
比亞迪為了提升電動車的快充速度,研發(fā)出了支持更高電壓的配電箱,,這樣就意味著在同樣電流下進行充電,,車輛能夠接收更高的電壓,從而令充電功率等比例提升,。
如果您對電動車上的黑科技比較感興趣,,那么下面這項技術(shù)您應該看看。那就是在比亞迪的高壓三合一模塊中,,采用了成本比IGBT更高的碳化硅功率元件,。或許您已經(jīng)知道比亞迪可以自主生產(chǎn)IGBT( 絕緣柵雙極型晶體管)了,,這個東西負責將直流電逆變成電壓可調(diào)的交流電,,但在逆變過程中,會有較高的電能損耗,,說白了就是費電,。
因此,當它用在高壓三合一模塊中,,能夠降低模塊的能耗,、減小其體積并保證其在高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作。但比較遺憾的是,,我從官方了解到,,目前比亞迪僅在高壓三合一模塊中應用了這項技術(shù),而在驅(qū)動三合一的電機控制器中,,并未采用該功率元件,。
目前,特斯拉的Model 3以及新款Model S,、Model X都已經(jīng)在電機驅(qū)動器中應用了碳化硅元件,,據(jù)外媒報道,單這一項技術(shù)就能夠為電動車帶來近5%的續(xù)航提升,。如果在電動車市場能夠大面積應用,,那么綜合續(xù)航里程又能提升近20多公里了。
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